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2024-2025学年高中数学苏教版(2019)选择必修第一册课时作业 4.2.3 等差数列的前n项和
一、选择题
1.已知数列的前n项和为,,,则数列的前n项和( )
A. B. C. D.
2.小明玩投放石子游戏,从A处出发先走放下1枚石子,再走放下3枚石子,再走放下5枚石子,再走放下7枚石子,……,照此规律最后走到处放下35枚石子.则小明从A处到B处的路程为( )
A. B. C. D.
3.在等差数列中,,其前n项和为,若,则( )
A.2022 B. C. D.2023
4.设等差数列的前n项和为,且,,则的最大值为( )
A.14 B.16 C.18 D.20
5.某学校附近的胜利电影院的某放映大厅有20排共680个座位,从第二排开始,每一排都比前一排多2个座位,则该放映大厅最后一排的座位数为( )
A.53 B.51 C.15 D.16
6.在等差数列中,,公差为d,前n项和为.若当且仅当时,取得最小值,则d的取值范围为( )
A. B. C. D.
二、多项选择题
7.记为公差d不为0的等差数列的前n项和,则( )
A.,,成等差数列 B.,,成等差数列
C. D.
8.设等差数列的前n项和为,公差为d.若,,,则( )
A. B.
C.时,n的最小值为13 D.数列中的最小项为第6项
三、填空题
9.张大爷为了锻炼身体,每天坚持步行,并用支付宝记录每天的运动步数.在11月,张大爷每天的运动步数都比前一天多相同的步数,经过统计发现前10天的总运动步数是6.9万步,前20天的总运动步数是15.8万步,则张大爷在11月的总运动步数是__________万步.
10.写出一个数列的通项公式,使得这个数列的前n项和在时取最大值:__________.
11.若等差数列和的前n项和分别是和,且,则__________.
四、解答题
12.在数列,中,设是数列的前n项和,已知,,.
(1)求和;
(2)若时,恒成立,求整数k的最小值.
13.从条件①,②,,③中任选一个,补充到下面问题中,并给出解答.
已知数列的前n项和为,,__________,求的通项公式.
参考答案
1.答案:D
解析:因为,所以数列为等差数列,所以,所以,所以数列的前n项和
.
2.答案:C
解析:由题意,名次所放石子的数量组成以1为首项,2为公差,末项为35的等差数列,设小明共放n次,则,所以.小明各次所走路程组成以1为首项,3为公差的等差数列,项数为18,则小明共走了,故从A处到B处的路程为.
3.答案:C
解析:因为数列为等差数列,故是等差数列,设其公差为.又,即,又,所以,所以,即.
4.答案:B
解析:设等差数列的公差为d,则由题意得解得因此.令,解得,,所以数列的前4项为正,其余项为负,故的最大值为.(【另解】,故当时取最大值,为.)
5.答案:A
解析:由题意,设该放映大厅第n排有个座位(,),由题意知,,故数列是公差的等差数列,且数列的前20项和,故,解得,故该放映大厅最后一排的座位数.
6.答案:B
解析:方法一:因为当且仅当时,取得最小值,所以数列是递增数列,且又,所以即.
方法二:因为,当且仅当时取得最小值,所以即解得.
7.答案:ABD
解析:由,,,…成等差数列,可得,,成等差数列,故A正确;由数列是等差数列,得,,成等差数列,故B正确;由A选项知,即,故D正确;因为,所以不成立,故C错误.
8.答案:ABC
解析:因为,所以,又,所以,故A正确;因为,,,,所以解得,故B正确;因为,,所以时,n的最小值为13,故C正确;当时,,当时,,当时,,当时,,所以当时,,当时,,当时,,故D错误.
9.答案:26.7
解析:设张大爷在11月每天的运动步数构成数列,由题可知该数列为等差数列.设的前n项和为,则,,成等差数列,所以,即,解得,所以张大爷在11月的总运动步数是26.7万步.
10.答案:(答案不唯一)
解析:对于等差数列,其前n项和,由二次函数的性质可知,在或时取到最大值,故满足题意.(注:满足题意的答案均可.)
11.答案:
解析:设,,,则,,所以.
12.答案:(1);
(2)11
解析:(1)因为,即,
所以是等差数列,公差为2,
又,则,所以,
所以.
(2)因为,所以,①
当时,,②
,得,
即,,
当时,,解得,也满足上式,故.
令,则,即,
因为,,
依据指数函数增长速度,可得整数k的最小值是11.
13.答案:选择条件①或②:;选择条件③:
解析:方案一:选择条件①.
因为,所以,
两式相减得,
整理得,
即,
所以为常数列,所以,所以.
方案二:选择条件②.
因为,所以,
两式相减得,
得.
因为,所以,
所以是等差数列,所以.
方案三:选择条件③.
由,变形得,
所以.
又,所以,所以为等差数列.
又,所以,即,
所以.
又时,也满足上式,所以.
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