北师大版必修5同步练习:1.2等差数列(4份)

文档属性

名称 北师大版必修5同步练习:1.2等差数列(4份)
格式 zip
文件大小 1.1MB
资源类型 教案
版本资源 北师大版
科目 数学
更新时间 2017-03-27 14:34:11

文档简介

2.1 等差数列(一)
课时目标 1.理解等差数列的概念.2.掌握等差数列的通项公式.
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1.如果一个数列从第2项起,每一项与它的前一项的差都等于同一个常数,那么这个数列就叫做________数列,这个常数叫做等差数列的________,公差通常用字母d表示.
2.若三个数a,A,b构成等差数列,则A叫做a与b的__________,并且A=________.
3.若等差数列的首项为a1,公差为d,则其通项an=____________.
4.等差数列{an}中,若公差d>0,则数列{an}为______数列;若公差d<0,则数列{an}为________数列.
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一、选择题
1.已知等差数列{an}的通项公式an=3-2n,则它的公差d为(  )
A.2
B.3
C.-2
D.-3
2.△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°
3.在数列{an}中,a1=2,2an+1=2an+1(n∈N+),则a101的值为(  )
A.49
B.50
C.51
D.52
4.一个等差数列的前4项是a,x,b,2x,则等于(  )
A.
B.
C.
D.
5.设{an}是递增等差数列,前三项的和为12,前三项的积为48,则它的首项是(  )
A.1
B.2
C.4
D.6
6.等差数列{an}的公差d<0,且a2·a4=12,a2+a4=8,则数列{an}的通项公式是(  )
A.an=2n-2
(n∈N+)
B.an=2n+4
(n∈N+)
C.an=-2n+12
(n∈N+)
D.an=-2n+10
(n∈N+)
二、填空题
7.已知a=,b=,则a、b的等差中项是__________.
8.一个等差数列的前三项为:a,2a-1,3-a.则这个数列的通项公式为________.
9.若m≠n,两个等差数列m、a1、a2、n与m、b1、b2、b3、n的公差为d1和d2,则的值为________.
10.首项为-24的等差数列,从第10项起开始为正数,则公差的取值范围是________.
三、解答题
11.已知成等差数列的四个数之和为26,第二个数与第三个数之积为40,求这四个数.
12.已知数列{an}满足a1=4,an=4-
(n≥2),令bn=.
(1)求证:数列{bn}是等差数列;
(2)求数列{an}的通项公式.
能力提升
13.一个等差数列的首项为a1=1,末项an=41
(n≥3)且公差为整数,那么项数n的取值个数是(  )
A.6
B.7
C.8
D.不确定
14.已知数列{an}满足a1=,且当n>1,n∈N+时,有=,设bn=,n∈N+.
(1)求证:数列{bn}为等差数列.
(2)试问a1a2是否是数列{an}中的项?如果是,是第几项;
如果不是,请说明理由.
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1.判断一个数列{an}是否是等差数列,关键是看an+1-an是否是一个与n无关的常数.
2.由等差数列的通项公式an=a1+(n-1)d可以看出,只要知道首项a1和公差d,就可以求出通项公式,反过来,在a1、d、n、an四个量中,只要知道其中任意三个
量,就可以求出另一个量.
3.三个数成等差数列可设为:a-d,a,a+d或a,a+d,a+2d;四个数成等差数列可设为:a-3d,a-d,a+d,a+3d或a,a+d,a+2d,a+3d.
§2 等差数列
2.1 等差数列(一)
答案
知识梳理
1.等差 公差 2等差中项  3.a1+(n-1)d
4.递增 递减
作业设计
1.C 2.B 3.D
4.C [∴a=,b=x.
∴=.]
5.B [设前三项分别为a-d,a,a+d,则a-d+a+a+d=12且a(a-d)(a+d)=48,解得a=4且d=±2,又{an}递增,∴d>0,即d=2,∴a1=2.]
6.D [由
所以an=a1+(n-1)d,即an=8+(n-1)×(-2),得an=-2n+10.]
7.
8.an=n+1
解析 ∵a+(3-a)=2(2a-1),
∴a=.
∴这个等差数列的前三项依次为,,.
∴d=,an=+(n-1)×=+1.
9.
解析 n-m=3d1,d1=(n-m).
又n-m=4d2,d2=(n-m).
∴==.
10.解析 设an=-24+(n-1)d,
由解得:11.解 设这四个数为a-3d,a-d,a+d,a+3d,则由题设得
∴ 解得或
所以这四个数为2,5,8,11或11,8,5,2.
12.(1)证明 ∵an=4-
(n≥2),
∴an+1=4-
(n∈N+).
∴bn+1-bn=-=-=-==.
∴bn+1-bn=,n∈N+.
∴{bn}是等差数列,首项为,公差为.
(2)解 b1==,d=.
∴bn=b1+(n-1)d=+(n-1)=.
∴=,∴an=2+.
13.B [由an=a1+(n-1)d,得41=1+(n-1)d,
d=为整数,且n≥3.
则n=3,5,6,9,11,21,41共7个.]
14.(1)证明 当n>1,n∈N+时,= = -2=2+ -=4 bn-bn-1=4,且b1==5.∴{bn}是等差数列,且公差为4,首项为5.
(2)解 由(1)知bn=b1+(n-1)d=5+4(n-1)=4n+1.
∴an==,n∈N+.
∴a1=,a2=,∴a1a2=.
令an==,
∴n=11.
即a1a2=a11,∴a1a2是数列{an}中的项,是第11项.2.2 等差数列的前n项和(一)
课时目标 1.掌握等差数列前n项和公式及其性质.2.掌握等差数列的五个量a1,d,n,an,Sn之间的关系.
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1.把a1+a2+…+an叫数列{an}的前n项和,记做____________________________.
例如a1+a2+…+a16可以记作______;a1+a2+a3+…+an-1=______
(n≥2).
2.若{an}是等差数列,则Sn可以用首项a1和末项an表示为Sn=__________;若首项为a1,公差为d,则Sn可以表示为Sn=____________.
3.等差数列前n项和的性质
(1)若数列{an}是公差为d的等差数列,则数列也是等差数列,且公差为________.
(2)Sm,S2m,S3m分别为{an}的前m项,前2m项,前3m项的和,则Sm,S2m-Sm,S3m-S2m也成等差数列.
(3)设两个等差数列{an}、{bn}的前n项和分别为Sn、Tn,则=.
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一、选择题
1.设Sn是等差数列{an}的前n项和,已知a2=3,a6=11,则S7等于(  )
A.13
B.35
C.49
D.63
2.等差数列{an}中,S10=4S5,则等于(  )
A.
B.2
C.
D.4
3.已知等差数列{an}中,a+a+2a3a8=9,且an<0,则S10为(  )
A.-9
B.-11
C.-13
D.-15
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
5.在小于100的自然数中,所有被7除余2的数之和为(  )
A.765
B.665
C.763
D.663
6.一个等差数列的项数为2n,若a1+a3+…+a2n-1=90,a2+a4+…+a2n=72,且a1-a2n=33,则该数列的公差是(  )
A.3
B.-3
C.-2
D.-1
二、填空题
7.设Sn为等差数列{an}的前n项和,若S3=3,S6=24,则a9=________.
8.两个等差数列{an},{bn}的前n项和分别为Sn和Tn,已知=,则的值是________.
9.在项数为2n+1的等差数列中,所有奇数项的和为165,所有偶数项的和为150,则n的值为________.
10.等差数列{an}的前m项和为30,前2m项和为100,则数列{an}的前3m项的和S3m的值是________.
三、解答题
11.在等差数列{an}中,已知d=2,an=11,Sn=35,求a1和n.
12.设{an}为等差数列,Sn为数列{an}的前n项和,已知S7=7,S15=75,Tn为数列的前n项和,求Tn.
能力提升
13.现有200根相同的钢管,把它们堆成正三角形垛,要使剩余的钢管尽可能少,那么剩余钢管的根数为(  )
A.9
B.10
C.19
D.29
14.已知两个等差数列{an}与{bn}的前n项和分别为An和Bn,且=,则使得为整数的正整数n的个数是(  )
A.2
B.3
C.4
D.5
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1.等差数列的两个求和公式中,一共涉及a1,an,Sn,n,d五个量,通常已知其中三个量,可求另外两个量.
在求等差数列的和时,一般地,若已知首项a1及末项an,用公式Sn=较好,若已知首项a1及公差d,用公式Sn=na1+d较好.
2.等差数列的性质比较多,学习时,不必死记硬背,可以在结合推导过程中加强记忆,并在解题中熟练灵活地应用.
2.2 等差数列的前n项和(一)
答案
知识梳理
1.Sn S16 Sn-1 2. na1+n(n-1)d
3.(1)
作业设计
1.C [S7===49.]
2.A [由题意得:
10a1+×10×9d=4(5a1+×5×4d),
∴10a1+45d=20a1+40d,
∴10a1=5d,∴=.]
3.D [由a+a+2a3a8=9得
(a3+a8)2=9,∵an<0,∴a3+a8=-3,
∴S10====-15.]
4.B [数列{an}为等差数列,则S3,S6-S3,S9-S6为等差数列,即2(S6-S3)=S3+(S9-S6),∵S3=9,S6-S3=27,则S9-S6=45.∴a7+a8+a9=S9-S6=45.]
5.B [因a1=2,d=7,2+(n-1)×7<100,∴n<15,∴n=14,S14=14×2+×14×13×7=665.]
6.B [由
得nd=-18.
又a1-a2n=-(2n-1)d=33,所以d=-3.]
7.15
解析 设等差数列的公差为d,则
S3=3a1+d=3a1+3d=3,即a1+d=1,
S6=6a1+d=6a1+15d=24,
即2a1+5d=8.
由解得
故a9=a1+8d=-1+8×2=15.
8.
解析 ===.
9.10
解析 S奇==165,
S偶==150.
∵a1+a2n+1=a2+a2n,∴==,
∴n=10.
10.210
解析 方法一 在等差数列中,Sm,S2m-Sm,S3m-S2m成等差数列.
∴30,70,S3m-100成等差数列.
∴2×70=30+(S3m-100),∴S3m=210.
方法二 在等差数列中,,,成等差数列,
∴=+.
即S3m=3(S2m-Sm)=3×(100-30)=210.
11.解 由得
解方程组得或
12.解 设等差数列{an}的公差为d,
则Sn=na1+n(n-1)d,
∵S7=7,S15=75,∴,
即,解得,
∴=a1+(n-1)d=-2+(n-1),
∵-=,
∴数列是等差数列,其首项为-2,公差为,
∴Tn=n×(-2)+×=n2-n.
13.B [钢管排列方式是从上到下各层钢管数组成了一个等差数列,最上面一层钢管数为1,逐层增加1个.
∴钢管总数为:1+2+3+…+n=.
当n=19时,S19=190.
当n=20时,S20=210>200.
∴n=19时,剩余钢管根数最少,为10根.]
14.D [=====7+,∴n=1,2,3,5,11.]2.1 等差数列(二)
课时目标 1.进一步熟练掌握等差数列的通项公式.2.熟练运用等差数列的常用性质.
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1.等差数列的通项公式an=a1+(n-1)d,当d=0时,an是关于n的常函数;当d≠0时,an是关于n的一次函数;点(n,an)分布在以____为斜率的直线上,是这条直线上的一列孤立的点.
2.已知在公差为d的等差数列{an}中的第m项am和第n项an(m≠n),则=____.
3.对于任意的正整数m、n、p、q,若m+n=p+q.则在等差数列{an}中,am+an与ap+aq之间的关系为______________.
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一、选择题
1.在等差数列{an}中,若a2+a4+a6+a8+a10=80,则a7-a8的值为(  )
A.4
B.6
C.8
D.10
2.已知数列{an}为等差数列且a1+a7+a13=4π,则tan(a2+a12)的值为(  )
A.
B.±
C.-
D.-
3.已知等差数列{an}的公差为d(d≠0),且a3+a6+a10+a13=32,若am=8,则m为(  )
A.12
B.8
C.6
D.4
4.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
5.设公差为-2的等差数列{an},如果a1+a4+a7+…+a97=50,那么a3+a6+a9+…+a99等于(  )
A.-182
B.-78
C.-148
D.-82
6.若数列{an}为等差数列,ap=q,aq=p(p≠q),则ap+q为(  )
A.p+q
B.0
C.-(p+q)
D.
二、填空题
7.若{an}是等差数列,a15=8,a60=20,则a75=_____________________________.
8.已知{an}为等差数列,a1+a3+a5=105,a2+a4+a6=99,则a20=________.
9.已知是等差数列,且a4=6,a6=4,则a10=___________________________.
10.已知方程(x2-2x+m)(x2-2x+n)=0的四个根组成一个首项为的等差数列,则|m-n|=________.
三、解答题
11.等差数列{an}的公差d≠0,试比较a4a9与a6a7的大小.
12.已知等差数列{an}中,a1+a4+a7=15,a2a4a6=45,求此数列的通项公式.
能力提升
13.在3与27之间插入7个数,使这9个数成等差数列,则插入这7个数中的第4个数值为(  )
A.18
B.9
C.12
D.15
14.已知两个等差数列{an}:5,8,11,…,{bn}:3,7,11,…,都有100项,试问它们有多少个共同的项?
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1.在等差数列{an}中,当m≠n时,d=为公差公式,利用这个公式很容易求出公差,还可变形为am=an+(m-n)d.
2.等差数列{an}中,每隔相同的项抽出来的项按照原来的顺序排列,构成的新数列仍然是等差数列.
3.等差数列{an}中,若m+n=p+q,则an+am=ap+aq(n,m,p,q∈N+),特别地,若m+n=2p,则an+am=2ap.
2.1 等差数列(二)
答案
知识梳理
1.d 2.d 3.am+an=ap+aq
作业设计
1.C [由a2+a4+a6+a8+a10=5a6=80,
∴a6=16,∴a7-a8=(2a7-a8)=(a6+a8-a8)=a6=8.]
2.D [由等差数列的性质得a1+a7+a13=3a7=4π,∴a7=.
∴tan(a2+a12)=tan(2a7)=tan=tan=-.]
3.B [由等差数列性质a3+a6+a10+a13=(a3+a13)+(a6+a10)=2a8+2a8=4a8=32,
∴a8=8,又d≠0,
∴m=8.]
4.C [∵a3+a4+a5=3a4=12,
∴a4=4.∴a1+a2+a3+…+a7=(a1+a7)+(a2+a6)+(a3+a5)+a4=7a4=28.]
5.D [a3+a6+a9+…+a99
=(a1+2d)+(a4+2d)+(a7+2d)+…+(a97+2d)
=(a1+a4+…+a97)+2d×33
=50+2×(-2)×33
=-82.]
6.B [∵d===-1,∴ap+q=ap+qd=q+q×(-1)=0.]
7.24
解析 ∵a60=a15+45d,∴d=,∴a75=a60+15d=20+4=24.
8.1
解析 ∵a1+a3+a5=105,∴3a3=105,a3=35.
∴a2+a4+a6=3a4=99.
∴a4=33,∴d=a4-a3=-2.
∴a20=a4+16d=33+16×(-2)=1.
9.
解析 -=-=2d,即d=.
所以=+4d=+=,所以a10=.
10.
解析 由题意设这4个根为,+d,+2d,+3d.
则+=2,∴d=,
∴这4个根依次为,,,,
∴n=×=,
m=×=或n=,m=,
∴|m-n|=.
11.解 设an=a1+(n-1)d,
则a4a9-a6a7=(a1+3d)(a1+8d)-(a1+5d)(a1+6d)
=(a+11a1d+24d2)-(a+11a1d+30d2)
=-6d2<0,所以a4a912.解 ∵a1+a7=2a4,a1+a4+a7=3a4=15,∴a4=5.
又∵a2a4a6=45,∴a2a6=9,
即(a4-2d)(a4+2d)=9,(5-2d)(5+2d)=9,解得d=±2.
若d=2,an=a4+(n-4)d=2n-3;
若d=-2,an=a4+(n-4)d=13-2n.
13.D [设这7个数分别为a1,a2,…,a7,公差为d,则27=3+8d,d=3.
故a4=3+4×3=15.]
14.解 在数列{an}中,a1=5,公差d1=8-5=3.
∴an=a1+(n-1)d1=3n+2.
在数列{bn}中,b1=3,公差d2=7-3=4,
∴bn=b1+(n-1)d2=4n-1.
令an=bm,则3n+2=4m-1,∴n=-1.
∵m、n∈N+,∴m=3k(k∈N+),
又,解得0∴0<3k≤75,∴0∴k=1,2,3,…,25
∴两个数列共有25个公共项.2.2 等差数列的前n项和(二)
课时目标 1.熟练掌握等差数列前n项和的性质,并能灵活运用.2.掌握等差数列前n项和的最值问题.3.理解an与Sn的关系,能根据Sn求an.
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1.前n项和Sn与an之间的关系
对任意数列{an},Sn是前n项和,Sn与an的关系可以表示为
an=
2.等差数列前n项和公式
Sn=____________=______________.
3.等差数列前n项和的最值
(1)在等差数列{an}中
当a1>0,d<0时,Sn有________值,使Sn取到最值的n可由不等式组________
确定;
当a1<0,d>0时,Sn有________值,使Sn取到最值的n可由不等式组____________确定.
(2)因为Sn=n2+n,若d≠0,则从二次函数的角度看:当d>0时,Sn有________值;当d<0时,Sn有________值;且n取最接近对称轴的自然数时,Sn取到最值.
一个有用的结论:
若Sn=an2+bn,则数列{an}是等差数列.反之亦然.
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一、选择题
1.已知数列{an}的前n项和Sn=n2,则an等于(  )
A.n
B.n2
C.2n+1
D.2n-1
2.数列{an}为等差数列,它的前n项和为Sn,若Sn=(n+1)2+λ,则λ的值是(  )
A.-2
B.-1
C.0
D.1
3.已知数列{an}的前n项和Sn=n2-9n,第k项满足5A.9
B.8
C.7
D.6
4.设Sn是等差数列{an}的前n项和,若=,则等于(  )
A.
B.
C.
D.
5.设Sn是等差数列{an}的前n项和,若=,则等于(  )
A.1
B.-1
C.2
D.
6.设{an}是等差数列,Sn是其前n项和,且S5S8,则下列结论错误的是(  )
A.d<0
B.a7=0
C.S9>S5
D.S6与S7均为Sn的最大值
二、填空题
7.数列{an}的前n项和为Sn,且Sn=n2-n,(n∈N+),则通项an=________.
8.在等差数列{an}中,a1=25,S9=S17,则前n项和Sn的最大值是________.
9.在等差数列{an}中,已知前三项和为15,最后三项和为78,所有项和为155,则项数n=________.
10.等差数列{an}中,a1<0,S9=S12,该数列在n=k时,前n项和Sn取到最小值,则k的值是________.
三、解答题
11.设等差数列{an}满足a3=5,a10=-9.
(1)求{an}的通项公式;
(2)求{an}的前n项和Sn及使得Sn最大的序号n的值.
12.已知等差数列{an}中,记Sn是它的前n项和,若S2=16,S4=24,求数列{|an|}的前n项和Tn.
能力提升
13.数列{an}的前n项和Sn=3n-2n2
(n∈N+),则当n≥2时,下列不等式成立的是(  )
A.Sn>na1>nan
B.Sn>nan>na1
C.na1>Sn>nan
D.nan>Sn>na1
14.设等差数列{an}的前n项和为Sn,已知a3=12,且S12>0,S13<0.
(1)求公差d的范围;
(2)问前几项的和最大,并说明理由.
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1.公式an=Sn-Sn-1并非对所有的n∈N+都成立,而只对n≥2的正整数才成立.由Sn求通项公式an=f(n)时,要分n=1和n≥2两种情况分别计算,然后验证两种情况能否用统一解析式表示,若不能,则用分段函数的形式表示.
2.求等差数列前n项和的最值
(1)二次函数法:用求二次函数的最值方法来求其前n项和的最值,但要注意n∈N+,结合二次函数图像的
对称性来确定n的值,更加直观.
(2)通项法:当a1>0,d<0,时,Sn取得最大值;当a1<0,d>0,时,Sn取得最小值.
3.求等差数列{an}前n项的绝对值之和,关键是找到数列{an}的正负项的分界点.
2.2 等差数列的前n项和(二)
答案
知识梳理
1.S1 Sn-Sn-1 2. na1+d
3.(1)最大  最小  (2)最小 最大
作业设计
1.D
2.B [等差数列前n项和Sn的形式为:Sn=an2+bn,
∴λ=-1.]
3.B [由an=,∴an=2n-10.由5<2k-10<8,得7.54.A [方法一 == a1=2d,===.
方法二 由=,得S6=3S3.S3,S6-S3,S9-S6,S12-S9仍然是等差数列,公差为(S6-S3)-S3=S3,从而S9-S6=S3+2S3=3S3 S9=6S3,S12-S9=S3+3S3=4S3 S12=10S3,所以=.]
5.A [由等差数列的性质,===,∴==×=1.]
6.C [由S50.又S6=S7 a7=0,所以d<0.
由S7>S8 a8<0,因此,S9-S5=a6+a7+a8+a9=2(a7+a8)<0即S97.2n-2
8.169
解析 方法一 利用前n项和公式和二次函数性质.
由S17=S9,得25×17+×(17-1)d=25×9+×(9-1)d,解得d=-2,所以Sn=25n+(n-1)×(-2)=-(n-13)2+169,
由二次函数性质可知,当n=13时,Sn有最大值169.
方法二 先求出d=-2,因为a1=25>0,
由 得
所以当n=13时,Sn有最大值.
S13=25×13+×(-2)=169.
因此Sn的最大值为169.
方法三 由S17=S9,得a10+a11+…+a17=0,
而a10+a17=a11+a16=a12+a15=a13+a14,
故a13+a14=0.由方法一知d=-2<0,
又因为a1>0,所以a13>0,a14<0,
故当n=13时,Sn有最大值.
S13=25×13+×(-2)=169.
因此Sn的最大值为169.
9.10
解析 由已知,a1+a2+a3=15,an+an-1+an-2=78,两式相加,得
(a1+an)+(a2+an-1)+(a3+an-2)=93,即a1+an=31.
由Sn===155,得n=10.
10.10或11
解析 方法一 由S9=S12,得d=-a1,
由,得,
解得10≤n≤11.∴当n为10或11时,Sn取最小值,
∴该数列前10项或前11项的和最小.
方法二 由S9=S12,得d=-a1,
由Sn=na1+d=n2+n,
得Sn=·n2+·n=-2+a1
(a1<0),
由二次函数性质可知n==10.5时,Sn最小.
但n∈N+,故n=10或11时Sn取得最小值.
11.解 (1)由an=a1+(n-1)d及a3=5,a10=-9得
可解得
所以数列{an}的通项公式为an=11-2n.
(2)由(1)知,Sn=na1+d=10n-n2.
因为Sn=-(n-5)2+25,
所以当n=5时,Sn取得最大值.
12.解 由S2=16,S4=24,得
即 解得
所以等差数列{an}的通项公式为an=11-2n
(n∈N+).
(1)当n≤5时,Tn=|a1|+|a2|+…+|an|=a1+a2+…+an=Sn=-n2+10n.
(2)当n≥6时,Tn=|a1|+|a2|+…+|an|=a1+a2+…+a5-a6-a7-…-an=2S5-Sn
=2×(-52+10×5)-(-n2+10n)=n2-10n+50,
故Tn=
13.C [由an=,
解得an=5-4n.
∴a1=5-4×1=1,∴na1=n,
∴nan=5n-4n2,
∵na1-Sn=n-(3n-2n2)=2n2-2n=2n(n-1)>0.
Sn-nan=3n-2n2-(5n-4n2)=2n2-2n>0.
∴na1>Sn>nan.]
14.解 (1)根据题意,有: 整理得:
解之得:-(2)∵d<0,∴a1>a2>a3>…>a12>a13>…,
而S13==13a7<0,∴a7<0.
又S12==6(a1+a12)=6(a6+a7)>0,
∴a6>0.
∴数列{an}的前6项和S6最大.