课件36张PPT。课件25张PPT。课件22张PPT。课件18张PPT。课件25张PPT。课件30张PPT。课件24张PPT。课件19张PPT。课件28张PPT。课件24张PPT。课件30张PPT。课时作业(一) 数列的概念
(限时:10分钟)
1.已知数列1,,,,…,,则3是它的( )
A.第22项 B.第23项
C.第24项 D.第28项
解析:∵3==,∴n=23.
答案:B
2.若数列的前四项为2,0,2,0,则这个数列的通项公式不可能是( )
A.an=1+(-1)n+1
B.an=1-cosnπ
C.an=2sin2
D.an=1+(-1)n-1+(n-1)(n-2)
解析:将选项中各通项公式写出前4项,看是否为题干中的数即可.
答案:D
3.已知数列的通项公式an=则a2·a3等于( )
A.70 B.28
C.20 D.8
解析:数列的通项公式为分段函数形式,a2=2×2-2=2,a3=3×3+1=10,故a2·a3=20.
答案:C
4.已知数列{an}的前n项和公式为Sn=log3(n+1),则a5等于__________.
解析:a5=S5-S4=log36-log35=log3.
答案:log3
5.已知数列{an}的前n项和Sn=n2an且a1=,求其通项公式.
解析:当n≥2时,an=Sn-Sn-1=n2an-(n-1)2an-1,
∴(n-1)2an-1=(n2-1)an,
即==(an-1≠0),
∴an=··…··a1
=··…··a1
=·a1=×=,
又a1=也适合上式,∴an=.
(限时:30分钟)
1.已知数列,,,,…,那么0.98,0.96,0.94中属于该数列中某一项的应当有( )
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
解析:观察数列的前几项可得此数列的通项公式为an=.令0.98=,解之得n=49.令0.96=,解之得n=24.
答案:C
2.已知数列{an}中,a1=3,a2=6,且an+2=an+1-an,则数列的第5项为( )
A.6 B.-3 C.-12 D.-6
解析:由题意可知a3=a2-a1=3,a4=a3-a2=-3,a5=a4-a3=-6,所以数列的第五项为-6,选D.
答案:D
3.已知数列{an}对任意的p、q∈N*满足ap+q=ap+aq且a2=-6,那么a10等于( )
A.-165 B.-33 C.-30 D.-21
解析:分别令p取2,4,6,8,q始终取2,
可得a4=a2+a2,
a6=a4+a2,
a8=a6+a2,
a10=a8+a2,
叠加可得a10=5a2.
又∵a2=-6,∴a10=-30,故选C.
答案:C
4.在数列{an}中,a1=2,an+1=an+ln,则an=( )
A.2+lnn B.2+(n-1)lnn
C.2+nlnn D.1+n+lnn
解析:方法一:分别令n=1,2,…,n-1,
有a2=a1+ln2,
a3=a2+ln,
…
an=an-1+ln.
以上各式相加得an=a1+ln2+ln+…+ln=2+lnn.
方法二:由题意可知an+1=an+ln,
即an+1-an=ln(n+1)-lnn,
于是an=(an-an-1)+(an-1-an-2)+…+(a2-a1)+a1=lnn-ln(n-1)+ln(n-1)-ln(n-2)+…+ln2-ln1+2=2+lnn.
答案:A
5.由a1=1,an+1=给出的数列{an}的第34项是( )
A. B.100 C. D.
解析:由an+1=,得-=3,an=,
∴a34=.
答案:C
6.若数列{an}满足关系:an+1=1+,a8=,则a5=( )
A. B. C. D.
解析:a7==,a6==,a5==.
答案:C
7.“开心辞典”中有这样的问题:给出一组数,要你根据前面几个数的变化规律填出后面的数,现给出一组数:,-,,-,,…,则它的第8个数应当是__________.
解析:前5个数依次是,-,,-,,故第8个数为-=-.
答案:-
8.在数列{an}中,a1=2,nan+1=(n+1)an+2,则a4=__________.
解析:写出前4项即可.
答案:14
9.已知数列{an}的前n项和Sn=n2-9n,则其通项an=__________,若它的第k项满足5<ak<8,则k=__________.
解析:当n=1时,a1=S1=-8,n≥2时,an=Sn-Sn-1=2n-10,∵a1=-8,适合上式,∴an=2n-10.又5<2k-10<8,
∴<k<9,∴k=8.
答案:2n-10 8
10.已知数列{an}中,a1=2,a17=66,通项公式是项数n的一次函数.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)88是否是数列{an}中的项?
解析:(1)设an=an+b,∴a1=a+b=2,①
a17=17a+b=66,②
由②-①得16a=64,∴a=4,b=-2,∴an=4n-2.
(2)令4n-2=88,得n=?N*,∴88不是数列{an}中的项.
11.已知数列{an}的前n项和Sn满足log2(Sn+1)=n+1,求数列{an}的通项公式.
解析:∵log2(Sn+1)=n+1,∴Sn+1=2n+1,Sn=2n+1-1.
当n=1时,a1=S1=3,当n≥2时,an=Sn-Sn-1=2n,
∴{an}的通项公式为an=
12.在数列{an}中,an+2=3an+1-2an,且a1=1,a2=3.
(1)求a5;
(2)127是这个数列的第几项?
解析:(1)∵a1=1,a2=3,∴a3=3a2-2a1=3×3-2×1=7,a4=3a3-2a2=3×7-2×3=15,a5=3a4-2a3=3×15-2×7=31.
(2)由a1=1,a2=3,a3=7,a4=15,a5=31得a1=21-1,a2=22-1,a3=23-1,a4=24-1,a5=25-1,∴数列{an}的通项公式为an=2n-1.令2n-1=127,得2n=27,解得n=7.
∴127是这个数列的第7项.
课时作业(二) 数列的函数特性
(限时:10分钟)
1.已知数列{an}的通项公式是an=,其中a,b均为大于0的常数,那么an与an+1的大小关系是( )
A.an>an+1 B.an<an+1
C.an=an+1 D.与n的取值有关
解析:an+1-an=-=>0,故选B项.
答案:B
2.若数列{an}满足a1=1,a2=2,an=(n≥3且n∈N*),则a17等于( )
A.1 B.2
C. D.2-987
解析:由已知,得a1=1,a2=2,a3=2,a4=1,a5=,a6=,a7=1,a8=2,a9=2,a10=1,a11=,a12=,即an的值以6为周期重复出现,故a17=.
答案:C
3.已知数列{an}的通项公式是an=n2+kn+2,若对于n∈N*,都有an+1>an成立,则实数k的取值范围是( )
A.k>0 B.k>-1
C.k>-2 D.k>-3
解析:an+1>an,即(n+1)2+k(n+1)+2>n2+kn+2,则k>-(2n+1).对于n∈N*都成立,而-(2n+1)当n=1时取到最大值-3,所以k>-3.故选D项.
答案:D
4.若数列{an}的通项公式an=5·2n-2-4n-1,数列{an}的最大项为第x项,最小项为第y项,则x+y等于__________.
解析:设n-1=t∈(0,1],则5·2n-2-4·n-1=5t2-4t,∴t=1,即n=1时,取最大值,t=,n=2时,取最小值,即x=1,y=2.∴x+y=3.
答案:3
5.在数列{an}中,an=(n+1)n(n∈N+).
(1)求证:数列{an}先递增,后递减;
(2)求数列{an}的最大项.
解析:(1)证明:令≥1(n≥2),即≥1.整理得≥,解得n≤10.令≥1,即≥1.
整理得≥,解得n≥9.
∴数列{an}从第1项到第9项递增,从第10项起递减.
(2)由(1)知a9=a10=最大.
(限时:30分钟)
1.数列{an}中,an=-2n2+29n+3,则此数列的最大项的值是( )
A.107 B.108
C.108 D.109
解析:an=-2+3=-22++3,n=7时,a7=108为最大项.
答案:B
2.已知数列{an}满足a1=1,a2=1,an+1=|an-an-1|(n≥2),则该数列前2 008项的和S2 008等于( )
A.670 B.669
C.1 338 D.1 339
解析:∵a1=a2=1,∴a3=0,a4=1,a5=1,a6=0.
∴{an}是周期为3的周期数列.∴S2 008=669(a1+a2+a3)+a2 008=669×2+a1=1 338+1=1 339.
答案:D
3.已知数列{an}:3,5,7,…,2n+1,…,另作一数列{bn},使得b1=a1,当n≥2时,bn=abn-1,则数列{bn}的第五项是( )
A.15 B.31
C.63 D.127
解析:an=2n+1,∴bn=abn-1=2bn-1+1(n≥2).
∴bn+1=2(bn-1+1),b1=a1=3.因此数列{bn+1}是以4为首项,2为公比的等比数列.∴b5+1=4×24,b5=63.
答案:C
4.若数列{an}前8项的值各异,且an+8=an对任意的n∈N*都成立,则下列数列中可取遍{an}前8项值的数列为( )
A.{a2k+1} B.{a3k+1}
C.{a4k+1} D.{a6k+1}
解析:数列{an}是周期数列,周期为8,2k+1、4k+1、6k+1均为奇数,因此,a2k+1、a4k+1、a6k+1均不能取偶数项,舍A、C、D.
答案:B
5.数列{an}中,an=n-1,则下列叙述正确的是( )
A.最大项为a1,最小项为a3
B.最大项为a1,最小项不存在
C.最大项不存在,最小项为a3
D.最大项为a1,最小项为a4
解析:令t=n-1,则t=1,,2,…,且t∈(0,1],则an=t(t-1),故最大项为a1=0,令n-1=,n=3时,n-1=,当n=4时,n-1=,又<,n=3时,an最小.
答案:A
6.观察下列数表的规律,
则从数2 007~2 008的箭头方向是( )
解析:可分成(1,2,3,4),(5,6,7,8),…,每四个数一组.2 007=4×501+3,∴2 007在一组中的第三个数.
答案:D
7.若数列{an}中,a1=3,an+an-1=4(n≥2),则a2 013=__________.
解析:因为a1=3,an+an-1=4(n≥2),所以a2=1,a3=3,a4=1,…,显然当n是奇数时,an=3,所以a2 013=3.
答案:3
8.已知{an}是递增数列,且对任意n∈N*,都有an=n2-2λn恒成立,则实数λ的取值范围是__________.
解析:由题意知an+1>an对任意n∈N*恒成立,所以λ<对任意n∈N*恒成立,即λ<.
答案:λ<
9.若数列{n(n+4)n}中的最大项是第k项,则k=__________.
解析:an=n(n+4)n,则==.
于是2(n+1)(n+5)-3n(n+4)=-n2+10,令-n2+10>0得-<n<,则>1,n<4时递增;令-n2+10<0得n>,则<1,n≥4时递减,故a4是最大项,即k=4.
答案:4
10.已知函数f(x)=2x-2-x,数列{an}满足f(log2an)=-2n.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)证明数列{an}是递减数列.
解析:(1)∵f(x)=2x-2-x,f(log2an)=-2n,
∴2log2an-2-log2an=-2n,an-=-2n,
∴a+2nan-1=0,解得an=-n±.
∵an>0,∴an=-n,n∈N*.
(2)证明:==<1.∵an>0,∴an+1<an,
∴数列{an}是递减数列.
11.已知正数列{an}中,2a=1+an(n∈N*).
(1)试求a1的值,使得数列{an}是一个常数数列;
(2)试求a1的取值范围,使得数列{an}为递增数列.
解析:(1)欲使正数列{an}是一个常数数列,则an+1=an,根据题意,得2a=1+an,解得an=1或an=-(舍去),即a1=an=1,此时正数列{an}为一个常数数列.
(2)∵2a=1+an,2a=1+an-1,∴两式相减,得2(an+1+an)(an+1-an)=an-an-1,∵an+1+an>0,∴an+1-an与an-an-1同号,即an+1-an,an-an-1,an-1-an-2,…,a2-a1有相同的符号.要使an+1>an对任意自然数都成立,只需a2>a1即可.由-a1>0,解得-<a1<1.又a1>0,
∴0<a1<1.
∴当0<a1<1时,数列{an}为递增数列.
12.已知数列{an}的通项公式为an=·n,n∈N*.
(1)求a1,a2;
(2)判断数列{an}的增减性,并说明理由;
(3)设bn=an+1-an,求数列的最大项和最小项.
解析:(1)a1=0.45,a2=1.215.
(2)an+1-an=(n+0.5)·0.9n+1-(n-0.5)·0.9n
=0.9n(0.9n+0.45-n+0.5)
=-0.1×0.9n×(n-9.5),n∈N*.
当1≤n≤9,n∈N*时,an+1-an>0,数列{an}为递增数列;
当n≥10,n∈N*时,an+1-an<0,数列{an}为递减数列.
(3)由(2)可得,bn=an+1-an=-0.1×0.9n×(n-9.5),n∈N*.
令cn=,则转化为求数列{cn}的最大项和最小项.
cn==0.9·=0.9.
则数列{cn}在1≤n≤9,n∈N*时递减,此时c9≤cn<0.9,即-0.9≤cn<0.9;
数列{cn}在n≥10,n∈N*时递减,此时0.9<cn≤c10,即0.9<cn≤2.7.
因此数列{cn}的最大项为c10=2.7,最小项为c9=-0.9.
即数列的最大项为2.7,最小项为-0.9.
课时作业(三) 等差数列的概念与通项公式
(限时:10分钟)
1.等差数列{an}中,a2=-5,d=3,则a5为( )
A.-4 B.4
C.5 D.6
解析:a5=a1+4d=(a1+d)+3d=a2+3d=-5+3×3=4.
答案:B
2.在数列{an}中,a1=2,2an+1=2an+1,则a101的值为( )
A.49 B.50
C.51 D.52
解析:∵2an+1=2an+1,∴an+1=an+.
∴an+1-an=.
∴数列{an}是首项为2,公差为的等差数列.
∴a101=a1+(101-1)d=2+=52.
答案:D
3.在△ABC中,三内角A,B,C成等差数列,则角B等于( )
A.30° B.60°
C.90° D.120°
解析:∵A,B,C成等差数列,∴2B=A+C.又A+B+C=180°,∴3B=180°,B=60°.
答案:B
4.已知等差数列{an}中,a1=-a9=8,则an=__________.
解析:等差数列{an}中,a1=8,a9=-8,a9=a1+8d,∴d=-2.
∴an=a1+(n-1)×d=8-2(n-1)=10-2n.
答案:10-2n
5.在数列{an}中,a1=1,an+1=2an+2n.设bn=.
(1)证明:数列{bn}是等差数列.
(2)求数列{an}的通项公式.
解析:(1)证明:由已知an+1=2an+2n得bn+1===+1=bn+1.
又b1=a1=1,
因此{bn}是首项为1,公差为1的等差数列.
(2)由(1)知数列{bn}的通项公式为bn=n,
∴由bn=得,数列{an}的通项公式为an=n·2n-1.
(限时:30分钟)
1.已知{an}为等差数列,且a7-2a4=-1,a3=0,则公差d等于( )
A.-2 B.- C. D.2
解析:由
解得:,故选B.
答案:B
2.数列{an}的通项公式为an=2n+5,则此数列( )
A.是公差为2的递增等差数列
B.是公差为5的递增等差数列
C.是首项为7的递减等差数列
D.是公差为2的递减等差数列
解析:∵an=2n+5,∴a1=7,d=2,故选A.
答案:A
3.已知{an}为等差数列,a2+a8=12,则a5等于( )
A.4 B.5 C.6 D.7
解析:由a1+d+a1+7d=12可得:a1+4d=6,即a5=6,故选C.
答案:C
4.已知数列{an}中,an=2+an-1(n≥2),且a1=1,则这个数列的第10项为( )
A.18 B.19 C.20 D.21
解析:∵an=2+an-1(n≥2),∴an-an-1=2(n≥2),即d=2.
∵a1=1,∴a10=1+9×2=19,故选B.
答案:B
5.数列{an}是首项为2,公差为3的等差数列,数列{bn}是首项为-2,公差为4的等差数列.若an=bn,则n的值为( )
A.4 B.5
C.6 D.7
解析:an=2+(n-1)×3=3n-1,bn=-2+(n-1)×4=4n-6,
令an=bn得3n-1=4n-6,∴n=5.
答案:B
6.首项为-24的等差数列,从第10项起为正数,则公差的取值范围是( )
A.d> B.d<3
C.≤d<3 D.<d≤3
解析:由已知a10>0,且a9≤0,即将a1=-24代入解得<d≤3.
答案:D
7.在等差数列{an}中,a3=7,a5=a2+6,则a6=__________.
解析:由解得:,
∴a6=3+5×2=13.
答案:13
8.数列{an}中,a1=3,且对于任意大于1的正整数n,点(,)在直线x-y-=0上,则an=__________.
解析:将点(,)代入直线方程,得-=.
由等差数列定义知{}是以为首项,以为公差的等差数列.故=+(n-1)=n.所以an=3n2.
答案:3n2
9.若x≠y,两个数列:x,a1,a2,a3,y和x,b1,b2,b3,b4,y都是等差数列,则=________.
解析:由题意,可知:y=x+4(a2-a1),y=x+5(b3-b2),
∴=.
答案:
10.已知等差数列{an}中,a5+a6+a7=15,a5·a6·a7=45,求数列{an}的通项公式.
解析:设a5=a6-d,a7=a6+d,则由a5+a6+a7=15,得3a6=15.∴a6=5.
由已知可得.解得或
当a5=1时,d=4.
从而a1=-15.
an=-15+(n-1)×4=4n-19.
当a5=9时,d=-4,从而a1=25.
∴an=25+(n-1)×(-4)=-4n+29.
11.已知数列{an}满足a1=1,=,an>0,求an.
解析:∵= .
∴=2+,-=2.
∴数列是以=1为首项,2为公差的等差数列.
∴=1+(n-1)×2=2n-1.
又an>0,∴an=(n∈N*).
12.已知数列{an},a1=a2=1,an=an-1+2(n≥3).
(1)判断数列{an}是否为等差数列?说明理由;
(2)求{an}的通项公式.
解析:(1)当n≥3时,an=an-1+2,即an-an-1=2,
而a2-a1=0不满足an-an-1=2(n≥3),
∴{an}不是等差数列.
(2)当n≥2时,令a2=b1=1,
a3=b2=3,
a4=b3=5,
…
an=bn-1=1+2[(n-1)-1]=2n-3.
又a1=1,∴an=
课时作业(四) 等差数列的性质
(限时:10分钟)
1.在等差数列{an}中,已知a4+a8=16,则a2+a10=( )
A.12 B.16
C.20 D.24
答案:B
2.等差数列{an}中,若a2+a4 024=4,则a2 013=( )
A.2 B.4
C.6 D.-2
解析:2a2 013=a2+a4 024=4,∴a2 013=2.
答案:A
3.已知等差数列{an}中,a7=,则tan(a6+a7+a8)等于( )
A.- B.-
C.-1 D.1
解析:在等差数列中,a6+a7+a8=3a7=,
∴tan(a6+a7+a8)=tan=-1.
答案:C
4.如果等差数列{an}中,a1=2,a3=6,则数列{2an-3}是公差为________的等差数列.
解析:设数列{an}的公差为d,则a3-a1=2d=4,
∴d=2,∴数列{2an-3}的公差为4.
答案:4
5.四个数成递增等差数列,中间两数的和为2,首末两项的积为-8,求这四个数.
解析:设这四个数为a-3d,a-d,a+d,a+3d(公差为2d),
依题意,2a=2,且(a-3d)(a+3d)=-8,即a=1,a2-9d2=-8,
∴d2=1,∴d=1或d=-1.
又四个数成递增等差数列,所以d>0,
∴d=1,故所求的四个数为-2,0,2,4.
(限时:30分钟)
1.已知等差数列{an}中,a2=4,a4+a6=26,则a8的值是( )
A.9 B.13
C.18 D.22
解析:∵a2+a8=a4+a6=26,∴a8=26-a2=22.
答案:D
2.如果一个等差数列{an}中,a2=3,a7=6,那么它的公差是( )
A. B.
C.- D.-
解析:d==,故选A.
答案:A
3.在等差数列{an}中,a4+a5=15,a7=12,则a2=( )
A.3 B.-3
C. D.-
解析:由a4+a5=a7+a2,可得:15=12+a2,
∴a2=3,故选A.
答案:A
4.等差数列{an}中,若a3+a4+a5+a6+a7+a8+a9=420,则a2+a10等于( )
A.100 B.120
C.140 D.160
解析:由a3+a4+a5+a6+a7+a8+a9=7a6=420,得:a6=60,∴a2+a10=120,故选B.
答案:B
5.在等差数列{an}中,已知a1=2,a2+a3=13,则a4+a5+a6=( )
A.40 B.42
C.43 D.45
解析:方法一:∵a2+a3=2a1+3d=13,又∵a1=2,∴d=3.
∴a4+a5+a6=3a1+12d=3×2+12×3=42.
方法二:a1+a2+a3=3a2=15,
∴a2=5,d=3,a5=a1+4d=14,
∴a4+a5+a6=3a5=3×14=42.
答案:B
6.设数列{an},{bn}都是等差数列,且a1=25,b1=75,a2+b2=100,那么由an+bn所组成的数列的第37项的值为( )
A.0 B.37
C.100 D.-37
解析:设cn=an+bn,则cn为等差数列,又c1=a1+b1=25+75=100,c2=a2+b2=100,故d=c2-c1=0,故cn=100(n∈N*),从而c37=100.
答案:C
7.在等差数列{an}中,a1·a3=8,a2=3,则公差d等于________.
解析:由,解得:或.
∴d=±1.
答案:±1
8.已知数列{an}为等差数列,且a5=11,a8=5,则an=________.
解析:由解得:,
∴an=19+(n-1)·(-2)=-2n+21.
答案:-2n+21
9.等差数列的前4项依次是a-1,a+1,2a+3,2b-3,则a,b的值分别为________.
解析:由
解得.
答案:0,4
10.已知{an}为等差数列,a15=8,a60=20,求a75.
解析:方法一:因为{an}为等差数列,
∴a15,a30,a45,a60,a75也成等差数列,设其公差为d,a15为首项,则a60为其第4项,∴a60=a15+3d,得d=4.
∴a75=a60+d=20+4=24.
方法二:设{an}的公差为d,因为a15=a1+14d,a60=a1+59d,
∴解得
故a75=a1+74d=+74×=24.
11.在等差数列{an}中,
(1)已知a2+a6+a20+a24=48,求a13;
(2)已知a2+a3+a4+a5=34,a2·a5=52,求d.
解析:(1)由等差数列的性质知,a2+a24=a6+a20=2a13,根据已知条件a2+a6+a20+a24=48,得4a13=48,解得a13=12.
(2)由等差数列的性质知,a2+a5=a3+a4,根据已知条件a2+a3+a4+a5=34,得a2+a5=17,由,解得或,所以d===3或d===-3.
12.已知数列{an}的通项公式为an=3n+2,从这个数列中依次取第1,4,7,10,…,3n-2项按原来的顺序排成新数列{bn},求{bn}的通项公式.
解析:∵an=3n+2,∴数列{an}是等差数列.
∴a1,a4,a7,…也是等差数列.
∴b1=5,b2=a4=14,b3=a7=23.
∴{bn}是以5为首项,9为公差的等差数列.
∴bn=b1+(n-1)×9=5+(n-1)×9=9n-4.
课时作业(五) 等差数列的前n项和
(限时:10分钟)
1.已知等差数列{an}满足a2+a4=4,a3+a5=10,则它的前10项和S10等于( )
A.138 B.135
C.95 D.23
解析:∵a2+a4=4,a3+a5=10,∴(a5-a4)+(a3-a2)=2d=6.∴d=3.又a2+a4=2a1+4d=4,
∴a1=-4.
∴S10=10a1+d=-40+45×3=95.
答案:C
2.已知等差数列{an}的前n项和为Sn,若a4=18-a5,则S8等于( )
A.18 B.36
C.54 D.72
解析:∵a4=18-a5,∴a4+a5=18.
∴S8==4(a1+a8)=4(a4+a5)=72.
答案:D
3.已知等差数列{an}的前n项和为Sn,满足a13=S13=13,则a1=( )
A.-14 B.-13
C.-12 D.-11
解析:在等差数列中,S13==13,
所以a1+a13=2,即a1=2-a13=2-13=-11.
答案:D
4.有一个凸n边形,各内角的度数成等差数列,公差是10°,最小角为100°,则边数n=________.
解析:n×100°+×10°=(n-2)×180°,解得n=8或n=9.又an=100°+(n-1)×10°<180°,
∴n=8.
答案:8
5.设正数数列{an}的前n项和Sn满足Sn=(an+1)2.求数列{an}的通项公式.
解析:当n=1时,a1=S1=(a1+1)2,解得a1=1.
当n≥2时,an=Sn-Sn-1=[(an+1)2-(an-1+1)2].
整理得(an+an-1)(an-an-1-2)=0,
∵an+an-1≠0,∴an-an-1=2.
∴{an}是以a1=1为首项,2为公差的等差数列.
∴an=2n-1.
(限时:30分钟)
1.设数列{an}的前n项和Sn=n2,则a8的值为( )
A.15 B.16
C.49 D.64
解析:由Sn=n2可得:an=2n-1,∴a8=15,∴选A.
答案:A
2.在各项均为非零实数的等差数列{an}中,若an+1-a+an-1=0(n≥2).则S2n-1-4n=( )
A.-2 B.0
C.1 D.2
解析:∵an+1-a+an-1=2an-a=0且an≠0,
∴an=2,∴S2n-1-4n=(2n-1)·2-4n=-2.故选A.
答案:A
3.等差数列{an}的前n项和为Sn,且S3=6,a1=4,则公差d等于( )
A.1 B.
C.-2 D.3
解析:由S3=3×4+d=6,解得:d=-2,
∴选C.
答案:C
4.在等差数列{an}中,a1=1,a3+a5=14,其前n项和Sn=100,则n等于( )
A.9 B.10
C.11 D.12
解析:由a3+a5=a1+2d+a1+4d=2+6d=14得:d=2.
∴Sn=n+·2=n2=100.∴n=10,故选B.
答案:B
5.若{an}是等差数列,满足a1+a2+…+a101=0,则有( )
A.a1+a101>0 B.a2+a100<0
C.a3+a99=0 D.a55=51
解析:∵S101==0,
∴a1+a101=0.∴a3+a99=a1+a101=0.∴选C.
答案:C
6.现有200根相同的钢管,把它们堆放成正三角形垛,要使剩余的钢管尽可能少,那么剩余钢管根数为( )
A.9 B.10
C.19 D.20
解析:设从上到下第n层的钢管数为an,则由最上一层到第n层的钢管数组成的数列{an}为等差数列,且公差d=1,a1=1,Sn=.要使剩余的钢管数最少,则用到的钢管数最多.又S19=190<200,S20=210>200,所以堆放19层时,所剩钢管数最少,剩余钢管根数为200-190=10.
答案:B
7.在等差数列{an}中,若a10=10,a19=100,前n项和Sn=0,则n=________.
解析:由解得,
∴Sn=-80n+×10=5n2-85n,由Sn=0解得n=17.
答案:17
8.已知数列{an}中,a1=-7,an+1=an+2,则a1+a2+…+a17=________.
解析:∵a1=-7,d=2,∴S17=17×(-7)+×2=153.
答案:153
9.在等差数列{an}中,若S12=8S4,且d≠0,则=______________.
解析:由12a1+d=8得10a1=9d,
∴=.
答案:
10.已知数列{an}的前n项和为Sn=n2+n-1,求它的通项公式,并判断是否为等差数列.
解析:当n≥2时,an=Sn-Sn-1=(n2+n-1)-[(n-1)2+(n-1)-1]=2n;
当n=1时,a1=S1=1.
∵a2-a1=4-1=3≠2,∴an=
∴{an}不是等差数列.
11.已知等差数列{an}.
(1)a1=,an=-,Sn=-5,求n和d;
(2)a1=4,S8=172,求a8和d.
解析:(1)由题意,得Sn===-5.
解得n=15.
又a15=+(15-1)d=-,∴d=-.
(2)由已知,得S8===172,解得a8=39,又∵a8=4+(8-1)d=39,∴d=5.
12.设正项数列{an}的前n项和为Sn,并且对于任意n∈N*,an与1的等差中项等于,求数列{an}的通项公式.
解析:由题意知=,故得Sn=.∴a1=S1=1.
又∵an+1=Sn+1-Sn=[(an+1+1)2-(an+1)2]
∴(an+1-1)2-(an+1)2=0.即(an+1+an)(an+1-an-2)=0,
∵an>0.∴an+1-an=2,
∴{an}是以1为首项,2为公差的等差数列,
∴an=2n-1.
课时作业(六) 等差数列前n项和的性质与应用
(限时:10分钟)
1.等差数列{an}的前n项和为Sn,若S2=2,S4=10,则S6等于( )
A.12 B.18
C.24 D.42
解析:S2,S4-S2,S6-S4成等差数列,即2,8,S6-10成等差数列,S6=24.
答案:C
2.已知某等差数列共有10项,其奇数项之和为15,偶数项之和为30,则其公差为( )
A.5 B.4
C.3 D.2
解析:由题意得S偶-S奇=5d=15,∴d=3.或由解方程组求得d=3,故选C.
答案:C
3.设Sn是等差数列{an}的前n项和,若=,则=( )
A.1 B.-1
C.2 D.
解析:==×=1.
答案:A
4.已知数列{an}的通项公式an=5-n,则当|a1|+|a2|+…+|an|=16时,n=________.
解析:由an=5-n,可得n<5时,an>0;
n=5时,a5=0;
n>5时,an<0,而a1+a2+…+a5=10,
∴|a1|+|a2|+…+|an|=(a1+a2+…+a5)-(a6+a7+…+an)=16.
∴20+=16,解得n=8.
答案:8
5.设Sn为等差数列的前n项和,若Sm=40,S3m=345,求S2m.
解析:∵Sm,S2m-Sm,S3m-S2m成等差数列,
∴2(S2m-Sm)=Sm+S3m-S2m.
∴2(S2m-40)=40+345-S2m.∴S2m=155.
(限时:30分钟)
1.设等差数列{an}的前n项和为Sn,a2+a4=6,则S5等于( )
A.10 B.12
C.15 D.30
解析:S5====15.
∴选C.
答案:C
2.如果等差数列{an}中,a3+a4+a5=12,那么a1+a2+…+a7等于( )
A.14 B.21
C.28 D.35
解析:a3+a5=3a4=12,∴a4=4.∴a1+a2+…+a7==7a4=28.
答案:C
3.等差数列{an}的前n项和为Sn,若S3=-6,S18-S15=18,则S18等于( )
A.36 B.18
C.72 D.9
解析:由S3,S6-S3,…,S18-S15成等差数列,可知:S18=S3+(S6-S3)+(S9-S6)+…+(S18-S15)==36.
答案:A
4.设等差数列{an}的前n项和为Sn,若S3=9,S6=36,则a7+a8+a9等于( )
A.63 B.45
C.36 D.27
解析:∵a7+a8+a9=S9-S6,而由等差数列的性质可知,S3,S6-S3,S9-S6构成等差数列,所以S3+(S9-S6)=2(S6-S3),即S9-S6=2S6-3S3=2×36-3×9=45.
答案:B
5.已知等差数列{an}中,|a5|=|a9|,公差d>0,则使得前n项和Sn取得最小值时的正整数n的值是( )
A.4和5 B.5和6
C.6和7 D.7和8
解析:∵|a5|=|a9|,∴a5+a9=0,∴a7=0,∵d>0,∴a6<0,a8>0,∴S6=S7且最小,故选C.
答案:C
6.数列{an}是等差数列,Sn是其前n项和,且S7S10,则在下列结论中错误的是( )
A.a9=0
B.d<0
C.S11>S7
D.S8与S9均为Sn的最大值
解析:∵S70,∵S8=S9,∴a9=0,
∵S9>S10,
∴a10<0,∴选C.
答案:C
7.设等差数列{an}的前n项和为Sn,若a5=5a3,则=__________.
解析:由a5=5a3,得=5,∴===×5=9.
答案:9
8.数列{an}的通项公式an=(n∈N+),若前n项和为,则项数为________.
解析:∵an=-,∴Sn=1-=,
解得:n=10.
答案:10
9.等差数列{an}和{bn}的前n项和分别是Sn、Tn,且=,则=________.
解析:===.
答案:
10.若数列{an}的前n项和Sn=n2-10n(n∈N*),求数列{an}的通项公式及Sn的最小值.
解析:a1=S1=1-10=-9.当n≥2时,an=Sn-Sn-1=(n2-10n)-[(n-1)2-10(n-1)]=2n-11.当n=1时也适合,
∴{an}的通项公式为an=2n-11(n∈N*).
∵Sn=n2-10n=(n-5)2-25,
∴当n=5时,Sn最小,最小值为S5=-25.
11.数列{an}是等差数列,a1=50,d=-0.6.
(1)从第几项开始有an<0?
(2)求此数列的前n项和的最大值.
解析:(1)∵a1=50,d=-0.6,
∴an=50-0.6(n-1)=-0.6n+50.6.
令-0.6n+50.6<0,得n>=84.
由于n∈N*,故当n≥85时,an<0,
即从第85项开始,各项均小于0.
(2)解法一:∵d=-0.6<0,a1=50>0,
由(1)知a84>0,a85<0,
∴a1>a2>a3>…>a84>0>a85>a86>….
∴数列的前n项和的最大值为
S84=50×84+×(-0.6)=2108.4.
解法二:Sn=50n+×(-0.6)
=-0.3n2+50.3n
=-2+,
∴当n=84时,Sn达到最大值
S84=50×84+×(-0.6)=2108.4.
12.在等差数列{an}中,a1=-60,a17=-12,求数列{|an|}的前n项和.
解析:等差数列{an}的公差d===3.
∴an=a1+(n-1)d=-60+3(n-1)=3n-63.
又∵an<0,∴3n-63<0;n<21.
∴等差数列{an}的前20项是负数,第20项以后的项是非负数.设Sn和S′n分别表示数列{an}和{|an|}的前n项和.
当n≤20时,
S′n=-Sn=-
=-n2+61n.
当n>20时,
S′n=-S20+(Sn-S20)=Sn-2S20
=-60n+-2
=n2-61n+1260.
∴数列{|an|}的前n项和为
S′n=
课时作业(七) 等比数列的概念与通项公式
(限时:10分钟)
1.已知{an}是等比数列,a2=2,a5=,则公比q等于( )
A.- B.-2
C.2 D.
解析:==q3==,∴q=.
答案:D
2.已知等比数列{an}中,a1=32,公比q=-,则a6等于( )
A.1 B.-1
C.2 D.
解析:由题知a6=a1q5=32×5=-1,故选B.
答案:B
3.已知数列{an}是公比为q的等比数列,且a1a3=4,a4=8,则a1+q的值为( )
A.3 B.2
C.3或-2 D.3或-3
解析:由得
∴②2÷①得q4=16,∴q=±2.
从而当q=2时,a1=1;
当q=-2时,a1=-1.
∴a1+q的值为3或-3.
答案:D
4.已知正项等比数列{an}中,a1=1,a-anan+1-2a=0,则an=________
解析:∵a-anan+1-2a=0,
∴(an+1-2an)(an+1+an)=0.
又∵an>0,∴an+1-2an=0.∴=2.又a1=1,
∴数列{an}是首项为1,公比为2的等比数列,
∴an=2n-1.
答案:2n-1
5.数列{an}的前n项和为Sn,a1=1,an+1=Sn,n∈N*,求证:数列为等比数列.
证明:∵an+1=Sn+1-Sn,∴an+1=Sn可化为Sn+1-Sn=Sn,即Sn+1=.
∴=2.又∵a1=1,∴=1.
∴数列是首项为1,公比为2的等比数列.
(限时:30分钟)
1.等比数列{an}的公比q=3,a1=,则a5等于( )
A.3 B.9
C.27 D.81
解析:a5=a1q4=×34=27.
答案:C
2.已知数列{an}是等比数列,则an不可能等于( )
A.-5 B.0
C.1 D.2011
解析:由等比数列的定义可知,an≠0,∴选B.
答案:B
3.如果-1,a,b,c,-9成等比数列,那么( )
A.b=3,ac=9 B.b=-3,ac=9
C.b=3,ac=-9 D.b=-3,ac=-9
解析:∵-9=-1·q4,∴q4=9,∴q=±,
∴b=-1·q2=-3,ac=b2=9,∴选B.
答案:B
4.在等比数列{an}中,已知a1a2a12=64,则a4a6的值为( )
A.16 B.24
C.48 D.128
解析:设公比为q,则a1a2a12=aq12=64,所以a1q4=4.
所以a4a6=(a1q4)2=16.
答案:A
5.已知等比数列{an}的公比为正数,且a3·a9=2a,a2=1,则a1等于( )
A. B.
C. D.2
解析:设公比为q,由已知,得a1q2a1q8=2(a1q4)2,则q2=2,因为等比数列{an}的公比为正数,所以q=.所以a1===.
答案:B
6.已知等比数列{an}中,各项都是正数,且a1,a3,2a2成等差数列,则=( )
A.1+ B.1-
C.3+2 D.3-2
解析:设数列{an}的公比为q(q≠0),因为a1,a3,2a2成等差数列,则a1+2a2=a3,即a1+2a1q=a1q2.
则1+2q=q2,解得q=1±.又等比数列{an}中,各项都是正数,则q>0,则q=1+.所以==q2=(1+)2=3+2.
答案:C
7.2+与2-的等比中项是________.
解析:G=±=±1.
答案:±1
8.在等比数列{an}中,a1=,an=,公比q=,则n=________.
解析:∵an=×n-1=,
∴n-1==3,∴n=4.
答案:4
9.设等差数列{an}的公差d不为0,a1=9d.若ak是a1与a2k的等比中项,则k等于________.
解析:由等差数列的通项公式,得an=(n+8)d,∴ak=(k+8)d,a2k=(2k+8)d,由条件,得(k+8)2d2=9d·(2k+8)d.
∵d≠0,∴(k+8)2=18(k+4)(k>0).解得k=4,k=-2(舍),∴k=4.
答案:4
10.已知等比数列{an}中,a1=,a7=27.求an.
解析:由a7=a1q6,得27=·q6,
∴q6=272=36,∴q=±3.
当q=3时,an=a1qn-1=×3n-1=3n-4;
当q=-3时,an=a1qn-1=×(-3)n-1=
-(-3)-3·(-3)n-1=-(-3)n-4.
故an=3n-4或an=-(-3)n-4.
11.在数列{an}中,若a1=1,2an-an-1+1=0(n≥2),求数列{an}的通项公式.
解析:∵a1=1,2an-an-1+1=0(n≥2),
∴2an=an-1-1,
∴2(an+1)=an-1+1,
∴数列{an+1}是以2为首项,为公比的等比数列,
∴an+1=2·n-1,即an=22-n-1.
12.已知等比数列{an}中,a1=1,公比为q(q≠0),且bn=an+1-an.
(1)判断数列{bn}是否为等比数列?说明理由.
(2)求数列{bn}的通项公式.
解析:(1)∵等比数列{an}中,a1=1,公比为q,
∴an=a1qn-1=qn-1(q≠0),
若q=1,则an=1,bn=an+1-an=0,
∴{bn}是各项均为0的常数,不是等比数列.
若q≠1,
∵====q,
∴{bn}是首项为b1=a2-a1=q-1,公比为q的等比数列.
(2)由(1)可知,当q=1时,bn=0;
当q≠1时,bn=b1qn-1=(q-1)·qn-1,
∴bn=(q-1)qn-1(n∈N*).
课时作业(八) 等比数列的性质
(限时:10分钟)
1.在等比数列{an}中,若a3,a7是方程3x2-11x+9=0的两根,则a5等于( )
A.3 B.±3
C.± D.
解析:∵a=a3·a7,且a3,a7是方程3x2-11x+9=0的两根,
∴∴a3,a7>0.
∴a=3.又∵a5=a3·q2>0,∴a5=.
答案:D
2.在正项的等比数列中,a2a5=8,则log2a3+log2a4=( )
A.-3 B.2
C.3 D.6
解析:log2a3+log2a4=log2a3a4=log2a2·a5=log28=3.
答案:C
3.已知等比数列{an}为递增数列.若a1>0,且2(an+an+2)=5an+1,则数列{an}的公比q=________.
解析:∵数列{an}是等比数列,且2(an+an+2)=5an+1,
∴2(an+anq2)=5anq,即2(1+q2)=5q.解方程得
q=或2.
∵a1>0,数列递增,∴q=2.
答案:2
4.已知1,a1,a2,4成等差数列,1,b1,b2,b3,4成等比数列,则的值为________.
解析:∵a1+a2=1+4=5,b=1×4=4,且b2与1,4同号,
∴b2=2,∴==2.5.
答案:2.5
5.等比数列{an}中,an是正实数,a4·a5=8.求log2a1+log2a2+…+log2a8的值.
解析:∵a1a2a3…a8=(a1·a8)·(a2·a7)·…·(a4·a5)=(a4a5)4=84=212,
∴log2a1+log2a2+…+log2a8=log2(a1a2a3…a8)=log2212=12.
(限时:30分钟)
1.若数列{an}是等比数列,则下列数列一定是等比数列的是( )
A.{lgan} B.{1+an}
C. D.{}
解析:∵an=a1qn-1,∴=·n-1,
∴是公比为的等比数列,∴选C.
答案:C
2.在等比数列{an}中,a2010=8a2007,则公比q的值为( )
A.2 B.3
C.4 D.8
解析:∵a2010=a2007·q3=8a2007,∴q=2,∴选A.
答案:A
3.已知等比数列{an}中,有a3a11=4a7,数列{bn}是等差数列,且b7=a7,则b5+b9等于( )
A.2 B.4
C.8 D.16
解析:等比数列{an}中,a3a11=a=4a7,解得a7=4,等差数列{bn}中,b5+b9=2b7=8.
答案:C
4.等差数列{an}的公差为2,若a1,a3,a4成等比数列,则a2等于( )
A.-6 B.-8
C.8 D.6
答案:A
5.已知等比数列{an}中,an>0,a1+a2+…+a8=4,a1·a2…a8=16,则++…+的值为( )
A.2 B.4
C.8 D.16
解析:∵a1a8=a2a7=a3a6=a4a5=2,
∴++…+===2.
答案:A
6.等比数列{an}是递减数列,前n项的积为Tn,若T13=4T9,则a8a15=( )
A.±2 B.±4
C.2 D.4
解析:∵T13=4T9.
∴a1a2…a9a10a11a12a13=4a1a2…a9,∴a10a11a12a13=4.
∵a10a13=a11a12=a8a15,
∴(a8a15)2=4,∴a8a15=±2.
∵等比数列{an}是递减数列,∴q>0.即a8a15=2.
答案:C
7.在等比数列{an}中,a2=2,a4=2,则a6=________.
解析:∵=1=q2,∴a6=a4q2=2.
答案:2
8.一种专门占据内存的计算机病毒开始时占据内存2 KB,然后每3分钟自身复制一次,复制后所占内存是原来的2倍,那么开机后________分钟,该病毒占据内存64 MB(1 MB=210 KB).
解析:依题意,第n个3分钟后该病毒占据内存2n+1 KB,由2n+1=64×210,解得n=15,∴3×15=45(分钟).
答案:45
9.在等比数列{an}中,am=10k,ak=10m,则am+k=__________.
解析:∵am=akqm-k,∴10k=10mqm-k,∴q=.
∴am+k=amqk=10k·10-k=1.
答案:1
10.已知四个数,前三个数成等差数列,后三个数成等比数列.中间两数之积为16,前后两数之积为-128,求这四个数.
解析:设所求的四个数为-aq,,aq,aq3,
则由已知,得
解得a=4,q=2或a=4,q=-2或a=-4,q=2或
a=-4,q=-2.
因此所求的四个数为-4,2,8,32或4,-2,-8,-32.
11.已知数列{an}为等差数列且公差d≠0,{an}的部分项组成下列数列:ak1,ak2,…,akn恰为等比数列,其中k1=1,k2=5,k3=17,求kn.
解析:由题设有a2k2=ak1ak3,即a=a1a17,
∴(a1+4d)2=a1(a1+16d),
∴a1=2d或d=0(舍去).
∴a5=a1+4d=6d,
∴等比数列的公比q===3.
由于akn是等差数列的第kn项,
又是等比数列的第n项,
故akn=a1+(kn-1)d=ak1qn-1,
∴kn=2·3n-1-1.
12.已知数列{an}是公差d≠0的等差数列,{bn}是公比q≠1的等比数列.若a1=b1=1,a2=b2,a6=b3.
(1)求d和q;
(2)是否存在常数a,b使对于一切n∈N*,都有an=logabn+b成立?若存在,求出a,b的值;若不存在,请说明理由.
解析:(1)∵a2=1+d=b2=q,①
a6=1+5d=b3=q2,②
由①②解得d=3,q=4.
(2)假设存在常数a,b满足题意,
由an=1+(n-1)d=3n-2,
bn=qn-1=4n-1及an=logabn+b知
(3-loga4)n+(loga4-b-2)=0,
∵n∈N*,∴解得a=,b=1.
所以存在常数a=,b=1满足等式.
课时作业(九) 等比数列的前n项和
(限时:10分钟)
1.已知等比数列的公比为2,且前5项和为1,那么前10项的和等于( )
A.31 B.33
C.35 D.37
解析:∵S5=1,∴=1,即a1=.
∴S10==33.
答案:B
2.设首项为1,公比为的等比数列{an}的前n项和为Sn,则( )
A.Sn=2an-1 B.Sn=3an-2
C.Sn=4-3an D.Sn=3-2an
解析:Sn====3-2an,故选D.
答案:D
3.一个等比数列的前7项和为48,前14项和为60,则前21项和为( )
A.180 B.108
C.75 D.63
解析:由性质可得S7,S14-S7,S21-S14成等比数列,故(S14-S7)2=S7·(S21-S14).
又∵S7=48,S14=60,∴S21=63.
答案:D
4.已知等比数列{an}是递增数列,Sn是{an}的前n项和.若a1,a3是方程x2-5x+4=0的两个根,则S6=________.
解析:x2-5x+4=0的两根为1和4,又数列递增,所以a1=1,a3=4,q=2.所以S6==63.
答案:63
5.在等比数列{an}中,已知a1=2,q=3,若Sn=26,求n.
解析:a1=2,q=3,Sn=26,∴代入公式Sn=,得26=.整理得3n=27,
∴n=3.
(限时:30分钟)
1.在等比数列{an}中,公比q=-2,S5=44,则a1的值为( )
A.4 B.-4 C.2 D.-2
解析:∵S5===11a1=44.
∴a1=4,∴选A.
答案:A
2.在等比数列{an}中,若a1=1,a4=,则该数列前10项和为( )
A.2- B.2-
C.2- D.2-
解析:设公比为q,则解得q=,则该数列的前10项和为S10===2-.
答案:B
3.在等比数列{an}中a3=7,前3项和S3=21,则公比q的值为( )
A.1 B.-
C.1或- D.-1或
解析:由++7=21,得2q2-q-1=0,解得:q=1或q=-,∴选C.
答案:C
4.设Sn为等比数列{an}的前n项和,已知3S3=a4-2,3S2=a3-2,则公比q等于( )
A.3 B.4 C.5 D.6
解析:由题意,得3S3-3S2=(a4-2)-(a3-2),则3a3=a4-a3,则a4=4a3,∴q==4.
答案:B
5.设等比数列{an}的公比q=2,前n项和为Sn,则等于( )
A.2 B.4 C. D.
解析:S4==15a1,a2=a1q=2a1,
∴=.
答案:C
6.设{an}是由正数组成的等比数列,Sn为其前n项和,已知a2a4=1,S3=7,则S5等于( )
A. B. C. D.
解析:设等比数列{an}的公比为q,
则
解得a1=4,q=,所以S5==.
答案:B
7.设等比数列{an}的前n项和为Sn,若a1=1,S6=4S3,则a4=________.
解析:∵=4·,∴1+q3=4,∴q3=3,
∴a4=a1·q3=3.
答案:3
8.今年,某公司投入资金500万元,由于坚持改革、大胆创新,以后每年投入资金比上一年增加30%,那么7年后该公司共有资金________万元.
解析:设第n年投入的资金为an万元,则an+1=an+an×30%=1.3an,则=1.3,所以数列{an}是首项为500,公比为1.3的等比数列,所以7年后该公司共有资金S7===(1.37-1)万元.
答案:
9.若等比数列{an}满足a2+a4=20,a3+a5=40,则公比q=________;前n项和Sn=________.
解析:由题意知q===2.
由a2+a4=a2(1+q2)=a1q(1+q2)=20,
∴a1=2.∴Sn==2n+1-2.
答案:2 2n+1-2
10.在等比数列{an}中,S3=,S6=,求an.
解析:由已知S6≠2S3,则q≠1.
又S3=,S6=,即
②÷①,得1+q3=28,∴q=3.可求得a1=.
因此an=a1qn-1=3n-3.
11.某工厂去年1月份的产值为a元,月平均增长率为p,求这个工厂去年全年产值的总和.
解析:该工厂去年2月份的产值为a(1+p)元,3月、4月、…的产值分别为a(1+p)2、a(1+p)3、…,去年12个月的产值组成以a为首项,(1+p)为公比的等比数列.因此,该厂去年全年的总产值为S12==.
即该工厂去年全年的总产值为元.
12.已知等比数列{an}的公比q=-.
(1)若a3=,求数列{an}的前n项和;
(2)证明:对任意k∈N*,ak,ak+2,ak+1成等差数列.
解析:(1)由a3=a1q2=及q=-,得a1=1,
所以数列{an}的前n项和
Sn==.
(2)证明:对任意k∈N*,
2ak+2-(ak+ak+1)=2a1qk+1-(a1qk-1+a1qk)=a1qk-1(2q2-q-1),
由q=-得2q2-q-1=0,故2ak+2-(ak+ak+1)=0.
所以,对任意k∈N*,ak,ak+2,ak+1成等差数列.
课时作业(十) 等比数列前n项和的性质与数列求和
(限时:10分钟)
1.等比数列{an}的前n项和为Sn.已知S3=a2+10a1,a5=9,则a1=( )
A. B.-
C. D.-
解析:设数列{an}的公比为q,若q=1,则由a5=9,得a1=9,此时S3=27,而a2+10a1=99,不满足题意,因此q≠1.
∵q≠1时,S3==a1·q+10a1,
∴=q+10,整理得q2=9.
∵a5=a1·q4=9,即81a1=9,∴a1=.
答案:C
2.若数列{an}的通项公式是an=(-1)n(3n-2),则a1+a2+…+a10=( )
A.15 B.12
C.-12 D.-15
解析:∵an=(-1)n(3n-2),
则a1+a2+…+a10=-1+4-7+10-…-25+28=(-1+4)+(-7+10)+…+(-25+28)=3×5=15.
答案:A
3.数列{an}的通项公式an=,则其前n项和Sn=( )
A. B.
C. D.
解析:∵an===2,
∴Sn=a1+a2+…+an
=2
=2=.
答案:A
4.等比数列{an}共有奇数项,所有奇数项和S奇=255,所有偶数项和S偶=-126,末项是192,则首项a1=( )
A.1 B.2
C.3 D.4
解析:设等比数列{an}共有2k+1(k∈N*)项,则a2k+1=192,S奇=a1+a3+…+a2k-1+a2k+1=(a2+a4+…+a2k)+a2k+1=S偶+a2k+1=-+192=255,解得q=-2,而S奇===255,解得a1=3.
答案:C
5.已知等差数列{an}的前n项和Sn满足S3=0,S5=-5.
(1)求{an}的通项公式;
(2)求数列的前n项和.
解析:(1)设{an}的公差为d,则Sn=na1+d.
由已知可得
解得a1=1,d=-1.
故{an}的通项公式为an=2-n.
(2)由(1)知==,
从而数列的前n项和为
=.
(限时:30分钟)
1.设等比数列{an}的前n项和为Sn,若=3,则等于( )
A.2 B.
C. D.3
解析:∵==1+q3=3,∴q3=2,
∴===.
答案:B
2.设f(n)=2+24+27+210+…+23n+1(n∈N),则f(n)等于( )
A.(8n-1) B.(8n+1-1)
C.(8n+3-1) D.(8n+4-1)
解析:f(n)==(8n+1-1).
答案:B
3.已知等比数列{an}中,公比q=,且a1+a3+a5+…+a99=60,则a1+a2+a3+…+a100=( )
A.100 B.90
C.120 D.30
解析:∵S奇=60,q=,∴S偶=S奇·q=30,
∴S100=S奇+S偶=90.
答案:B
4.在数列{an}中,已知对任意正整数n,有a1+a2+…+an=2n-1,那么a+a+…+a等于( )
A.(2n-1)2 B.(2n-1)2
C.4n-1 D.(4n-1)
解析:由Sn=2n-1,可得an=2n-1,∴a=4n-1,
∴a+a+…+a==(4n-1).
答案:D
5.已知数列{an}满足a1=1,an+1=an+n+2n(n∈N*),则an为( )
A.+2n-1-1 B.+2n-1
C.+2n+1-1 D.+2n+1-1
解析:解法一:当n=1时,a1=1,可以排除A、C、D,∴选B.
解法二:∵an+1-an=n+2n,∴an=(an-an+1)+(an-1-an-2)+…+(a2-a1)+a1=(n-1)+2n-1+(n-2)+2n-2+…+1+21+1=(1+2+…+n)+(2+22+…+2n-1)=+2n-1.
答案:B
6.在数列{an}中,a1=2,an+1=an+ln,则an等于( )
A.2+lnn B.2+(n-1)lnn
C.2+nlnn D.1+n+lnn
解析:∵an+1-an=ln(n+1)-lnn,∴an=(an-an-1)+(an-1-an-2)…+(a2-a1)+a1=lnn-ln1+2=2+lnn.
答案:A
7.在等比数列{an}中,a1+a2=2,a3+a4=4,则a5+a6=________.
解析:∵a1+a2,a3+a4,a5+a6成等比数列,
∴a5+a6=8.
答案:8
8.若数列{an}满足:a1=1,an+1=2an(n∈N+),则a5=________;前8项的和S8=________.(用数字作答)
解析:由a1=1,an+1=2an知an=2n-1,
故a5=24=16,S8==255.
答案:16 255
9.已知数列{an}的前n项和满足log2(Sn+1)=n+1,则an=________.
解析:由Sn+1=2n+1得Sn=2n+1-1,
∴an=
答案:
10.已知数列{an}是公差不为0的等差数列,a1=1且a1,a3,a9成等比数列.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)求数列{2an}的前n项和.
解析:(1)由题设知公差d≠0,由a1,a3,a9成等比数列得=.
解得d=1或d=0(舍去),故{an}的通项an=1+(n-1)×1=n.
(2)由(1)知2an=2n,
∴Sn=2+22+23+…+2n==2n+1-2.
11.已知数列{an}是首项a1=4,公比q≠1的等比数列,Sn是其前n项和,且4a1,a5,-2a3成等差数列.
(1)求公比q的值;
(2)设An=S1+S2+S3+…+Sn,求An.
解析:(1)由已知2a5=4a1-2a3,即2a1·q4=4a1-2a1·q2,
∵a1≠0,整理得,q4+q2-2=0,解得q2=1,即q=1或q=-1,
又∵q≠1,∴q=-1.
(2)Sn==2-2(-1)n,
∴An=S1+S2+…+Sn
=2n-2·
=2n+1-(-1)n.
12.等差数列{an}的各项均为正数,a1=3,前n项和为Sn,{bn}为等比数列,b1=1,且b2S2=64,b3S3=960.
(1)求an与bn;
(2)求++…+.
解析:(1)设{an}的公差为d,{bn}的公比为q,则d为正数.
an=3+(n-1)d,bn=qn-1,
依题意有解得或(舍去).
故an=3+2(n-1)=2n+1,bn=8n-1.
(2)Sn=3+5+…+(2n+1)=n(n+2).
所以++…+
=+++…+
=
=
=-.
课时作业(十一) 数列在日常经济生活中的应用
(限时:10分钟)
1.某人从2002年1月份开始,每月初存入银行100元,月利率是3‰(不计复利),到12月底取出本利和应是( )
A.1 203.6元 B.1 219.8元
C.1 223.4元 D.1 224.4元
解析:12×100+(1+2+3+…+12)××100=1 223.4(元).
答案:C
2.一个工厂年产值在10年内翻了两番,则其年增长率是( )
A. B.4
C.4-1 D.2-1
解析:设原来年产值为a,10年中的平均增长率为r.则a(1+r)10=4a,1+r=4,r=4-1.
答案:C
3.某产品计划每年成本降低q%,若三年后成本为a元,则现在的成本是( )
A.a(1+q%)3 B.a(1-q%)3
C. D.
解析:设现在的成本为x,则x(1-q%)3=a,故x=.
答案:C
4.某房地产开发商在销售一幢23层的商品楼之前按下列方法确定房价:由于首层与顶层均为复式结构,因此首层价格为a1元/m2,顶层由于景观好价格为a2元/m2,第二层价格为a元/m2,从第三层开始每层在前一层价格上加价元/m2,则该商品房各层的平均价格为( )
A.a1+a2+23.1a元/m2
B.(a1+a2+23.1a)元/m2
C.(a1+a2+23.31a)元/m2
D.(a1+a2+22.9a)元/m2
解析:.
答案:B
5.年利率9%,每年复利一次,希望在6年后得到本利和10 000元,则本金应是__________.
解析:设本金为a元,a(1+9%)6=10 000?a=5 962.67.
答案:5 962.67
(限时:30分钟)
1.北京市为成功举办2008年奥运会,决定从2003年到2007年五年间更新市内原有的全部出租车.若每年更新的车辆数比前一年递增10%,则2003年年底更新原有总车辆数的(参考数据:1.14≈1.46,1.15≈1.61).( )
A.10% B.16.4%
C.16.8% D.20%
解析:设2003年年底更新原有总车辆数的比例为x,则x+1.1x+1.12x+1.13x+1.14x=1,即x×=1,
∴x≈16.4%.
答案:B
2.如图,五角星魅力无穷,一动点由A处按图中数字由小到大的顺序依次运动,当第一次运动结束回到A处时,数字为6,按此规律无限运动,则数字2 004应在( )
A.B处 B.C处
C.D处 D.E处
解析:2 004=400×5+4,故2 004应在D处,选C.
答案:C
3.某债券市场发行三种债券,A种面值为100元,一年到期本息和为103元;B种面值为50元,半年到期本息和为51.4元;C种面值也为100元,但买入价为97元,一年到期本息和为100元,作为购买者,请分析三种债券的收益,从小到大排列为( )
A.B,A,C B.A,C,B
C.A,B,C D.C,A,B
解析:A种面值100元,一年期的利息为3元,B种面值若为100元,一年期利息将超过1.4×4=5.6元,C种面值若为100元,则一年期利息将超过3元,但不足4元.
答案:B
4.某商品价格前两年每年递增20%,后两年每年递减20%,这四年后价格与原来的价格比较,变化情况是( )
A.不增不减 B.约增1.4%
C.约减1.4% D.约减8%
解析:=0.921 6-1=
-0.078 4.
答案:D
5.浓度为a%的酒精满瓶共m升,每次倒出n升(n<m),再用水加满,一共倒了10次,加了10次水后,瓶内酒精浓度为( )
A.10 B.10
C.10·a% D.10·a%
解析:第一次操作后的浓度为=a%.如果设各次操作后的浓度构成数列{an},则a2==2·a%.∴a10=10·a%.
答案:C
6.某商场出售甲、乙两种不同价格的笔记本电脑,其中甲商品因供不应求,连续两次提价10%,而乙商品由于外观过时而滞销,只得连续两次降价10%,最后甲、乙两种电脑均以9 801元售出.若商场同时售出甲、乙电脑各一台,与价格不升不降比较,商场赢利情况是( )
A.少赚598元 B.前后相同
C.多赚980.1元 D.多赚490.05元
解析:m(1+10%)2=9 801?m=,n(1-10%)2=9 801?n=.(m+n)-2×9 801=9 801×-19 602=9 801×-19 602=20 200-19 602=598.
答案:A
7.A、B两物体自相距30 m处同时相向运动,A每分钟走3 m,B第一分钟走2 m,且以后每分钟比前1分钟多走0.5 m,则A和B开始运动后__________min相遇.
解析:设A和B开始运动后t min相遇,则3t+=30,化简得t2+19t-120=0,解得t1=5,t2=-24(舍去).
答案:5
8.一个卷筒纸,其内圆直径为4 cm,外圆直径为12 cm,一共卷了60层,若把各层都视为一个同心圆,π取3.14,则这个卷筒纸的长度约为________m(精确到个位).
解析:∵纸的厚度相同,∴各层同心圆直径成等差数列.
∴l=πd1+πd2+…+πd60=60π·=480π
=1 507.2(cm)≈15(m).
答案:15
9.一房地产开发商将他新建的一幢20层商品楼的房价按下列方法定价:先定一个基价a元/m2,再根据楼层的不同进行上下浮动.一层的价格为(a-d)元/m2,二层的价格为a元/m2,三层的价格为(a+d)元/m2,第i(i≥4)层的价格为元/m2,则该商品楼各层价格的平均值是__________元/m2.
解析:各层价格的平均值为
=a+d(元/m2).
答案:a+d
10.一种设备的价值为a元,设备维修和消耗费用第一年为b元,以后每年增加b元,用t表示设备使用的年数,且设备年平均维修和消耗费用与设备年平均价值费用之和为y元,当a=450 000,b=1 000时,求这种设备的最佳更新年限(使年平均费用最低的时间t).
解析:由题意知,设备维修和消耗费用构成以b为首项,b为公差的等差数列,因此年平均维修和消耗费用为=(t+1)元.
年平均价值费用为元,于是有
y=+=+t+=500+500.
对于函数φ(t)=t+,可以证明当0<t≤30时,φ(t)为减函数;当t>30时,φ(t)为增函数.
∴当t=30时,φ(t)有最小值,即y取得最小值.
∴当t=30时,年平均费用最低.
答:这种设备的最佳更新年限是30年.
11.某工厂三年生产计划中,从第二年起,每一年比上一年增长的产值都相同,三年的总产值为300万元,如果第一年、第二年、第三年分别比原计划的年产值多10万元、10万元、11万元,那么每一年比上一年的产值增长的百分数都相同,求原计划中每年的产值.
解析:由题意,得原计划三年中每年的产值(单位:万元)组成等差数列,设为a-d,a,a+d(d>0),
则有(a-d)+a+(a+d)=300,解得a=100.
又由题意,得(a-d)+10,a+10,(a+d)+11组成等比数列,
∴(a+10)2=[(a-d)+10][(a+d)+11].
将a=100代入上式,得1102=(110-d)(111+d),
整理得d2+d-110=0,解得d=10或d=-11(舍去).
故原计划三年中每年的产值分别为90万元、100万元、110万元.
12.现在市面上有普通型汽车(以汽油为燃料)和电动型汽车两种.某品牌普通型汽车车价为12万元,第一年汽油的消费为6 000元,随着汽油价格的不断上升,汽油的消费每年以20%的速度增长.其他费用(保险及维修费用等)第一年为5 000元,以后每年递增2 000元.而电动型汽车由于节能环保,越来越受到社会认可.某品牌电动型汽车在某市上市,车价为25万元,购买时一次性享受国家补贴价6万元和该市市政府补贴价4万元.电动型汽车动力不靠燃油,而靠电池.电动型汽车使用的普通锂电池平均使用寿命大约两年(即两年需更换电池一次),电池价格为1万元,电动型汽车的其他费用每年约为5 000元.
(1)求使用n年,普通型汽车的总耗资费用Sn(万元)的表达式;(总耗资费=车价+汽油费+其他费用)
(2)比较两种汽车各使用10年的总耗资费用.
(参考数据:1.24≈2.1,1.25≈2.5,1.29≈5.2,1.210≈6.2)
解析:(1)依题意,得普通型汽车每年的汽油费用是一个首项为0.6万元,公比为1.2的等比数列,
∴使用n年,汽油费用共计
0.6(1+1.2+1.22+…+1.2n-1)==3(1.2n-1)(万元).
其他费用为一个首项为0.5万元,公差为0.2万元的等差数列,故使用n年其他费用共计0.5+(0.5+0.2)+…+[0.5+0.2(n-1)]=0.5n+×0.2=0.1n2+0.4n,
∴Sn=12+3×1.2n-3+0.1n2+0.4n=3×1.2n+0.1n2+0.4n+9(万元).
∴使用n年,普通型汽车的总耗资费用Sn=3×1.2n+0.1n2+0.4n+9(万元).
(2)由(1)知Sn=3×1.2n+0.1n2+0.4n+9,
∴S10=3×1.210+0.1×102+0.4×10+9≈3×6.2+10+13=41.6(万元),
又设T10为电动型汽车使用10年的总耗资费用,
则T10=25-6-4+×1+0.5×10=25(万元),
41.6-25=16.6(万元),
∴使用10年,普通型汽车比电动型汽车多花费16.6万元.