【备考2018】高考数学真题精讲精练专题5.2等差数列及其前n项和(2013-2017)

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名称 【备考2018】高考数学真题精讲精练专题5.2等差数列及其前n项和(2013-2017)
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资源类型 试卷
版本资源 人教新课标A版
科目 数学
更新时间 2017-08-16 18:09:34

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2018年高考一轮复习真题汇编(2013-2017):
5.2等差数列及其前n项和
考纲剖析
1.理解等差数列的概念.
2.掌握等差数列的通项公式与前n项和公式.
3.能在具体的问题情境中识别数列的等差关系,并能用有关知识解决相应的问题.
4.了解等差数列与一次函数、二次函数的关系.
知识回顾
1.等差数列的定义
如果一个数列从第 项起,每一项与它的前一项的差等于 ,那么这个数列就叫做等差数列,这个常数叫做等差数列的 ,公差通常用字母d表示.
数学语言表达式: .
2.等差数列的通项公式与前n项和公式
(1)若等差数列{an}的首项是a1,公差是d,则其通项公式为an= .
若等差数列{an}的第m项为am,则其第n项an可以表示为an= .
(2)等差数列的前n项和公式
Sn= .
3.等差数列及前n项和的性质
(1)若a,A,b成等差数列,则A叫做a,b的等差中项,且
(2)若{an}为等差数列,当m+n=p+q,
(3)若{an}是等差数列,公差为d,则ak,ak+m,ak+2m,…(k,m∈N*)是公差为md的等差数列.www-2-1-cnjy-com
(4)数列Sm,S2m-Sm,S3m-S2m,…也是等差数列.
(5)S2n-1=(2n-1)an.
(6)若n为偶数,则S偶-S奇=;
若n为奇数,则S奇-S偶=a中(中间项).
4.等差数列与函数的关系
(1)等差数列与一次函数的区别与联系
等差数列 一次函数
解析式
不同点
相同点
(2)等差数列前n项和公式可变形为Sn=n2+n,当d≠0时,它是关于n的二次函数,它的图象是抛物线y=x2+x上横坐标为正整数的均匀分布的一群孤立的点.
精讲方法
一、等差数列及其前n项和
(一)等差数列的基本运算
1.等差数列运算问题的通法
等差数列运算问题的一般求法是设出首项a1和公差d,然后由通项公式或前n项和公式转化为方程(组)求解.
2.等差数列前n项和公式的应用方法
等差数列前n项和公式有两个,如果已知项数n、首项a1和第n项an,则利用该公式经常和等差数列的性质结合应用.如果已知项数n、首项a1和公差d,则利用在求解等差数列的基本运算问题时,有时会和通项公式结合使用.21*cnjy*com
注:1、等差数列的通项公式=+(n-1)d及前n项和公式,共涉及五个量,,d,n, ,知其中三个就能求另外两个,体现了用方程的思想解决问题;
2、数列的通项公式和前n项和公式在解题中起到变量代换作用,而和d是等差数列的两个基本量,用它们表示已知和未知是常用方法。
因为,故数列{}是等差数列。
(二)等差数列的判定
1、等差数列的判定通常有两种方法:
第一种是利用定义,,第二种是利用等差中项,即。
2、解选择题、填空题时,亦可用通项或前n项和直接判断。
(1)通项法:若数列{}的通项公式为n的一次函数,即=n+B,则{}是等差数列;
(2)前n项和法:若数列{}的前n项和是的形式(,B是常数),则{}是等差数列。
注:若判断一个数列不是等差数列,则只需说明任意连续三项不是等差数列即可。
(三)等差数列的性质
1、等差数列的单调性:
等差数列公差为d,若d>0,则数列递增;若d<0,则数列递减;若d=0,则数列为常数列。
2、等差数列的简单性质:
已知数列{}是等差数列,是其前n项和。
(1)若m+n=p+q,则,特别:若m+n=2p,则。
(2)仍是等差数列,公差为kd;
(3)数列也是等差数列;
(4);
(5)若n为偶数,则;若n为奇数,则;
(6)数列也是等差数列,其中均为常数,是等差数列。
3、等差数列的最值:
若是等差数列,求前n项和的最值时,
(1)若a1>0,d>0,且满足,前n项和最大;
(2)若a1<0,d>0,且满足,前n项和最小;
(3)除上面方法外,还可将的前n项和的最值问题看作关于n的二次函数最值问题,利用二次函数的图象或配方法求解,注意。21世纪教育网版权所有
真题精析
一、单选题
1、(2015全国统考II)设Sn是等差数列{an}的前n项和,若a1+a3+a5=3,则S5=()
A、5
B、7
C、9
D、11
2、(2013 新课标Ⅰ)设等差数列{an}的前n项和为Sn , 若Sm﹣1=﹣2,Sm=0,Sm+1=3,则m=( ) 21教育网
A、3
B、4
C、5
D、6
3、(2014 福建)等差数列{an}的前n项和为Sn , 若a1=2,S3=12,则a6等于( )
A、8
B、10
C、12
D、14
4、(2017 新课标Ⅲ)等差数列{an}的首项为1,公差不为0.若a2 , a3 , a6成等比数列,则{an}前6项的和为( ) 【来源:21·世纪·教育·网】
A、﹣24
B、﹣3
C、3
D、8
5、(2017 浙江)已知等差数列{an}的公差为d,前n项和为Sn , 则“d>0”是“S4+S6>2S5”的( ) 【来源:21cnj*y.co*m】
A、充分不必要条件
B、必要不充分条件
C、充分必要条件
D、既不充分也不必要条件
二、填空题
6、(2015·陕西)中位数1010的一组数构成等差数列,其末项为2015,则该数列的首项为________ . 21·世纪*教育网
7、(2016 江苏)已知{an}是等差数列,Sn是其前n项和.若a1+a22= - 3,S5=10,则a9的值是________. 2-1-c-n-j-y
8、(2016 北京)已知 为等差数列, 为其前n项和,若 , ,则 =________ 【出处:21教育名师】
9、(2013 新课标Ⅱ)等差数列{an}的前n项和为Sn , 已知S10=0,S15=25,则nSn的最小值为________. 21*cnjy*com
10、(2013 上海)若等差数列的前6项和为23,前9项和为57,则数列的前n项和Sn=________.
三、综合题
11、(2015·四川)设数列{an}的前n项和Sn=2an-a1 , 且a1, a2+1, a3成等差数列.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)记数列{}的前n项和Tn , 求Tn。
12、(2016 全国) 为等差数列 的前n项和,且 记 ,其中 表示不超过x的最大整数,如 . 21cnjy.com
(1)求 ;
(2)求数列 的前1 000项和.
13、(2014 新课标I)已知数列{an}的前n项和为Sn , a1=1,an≠0,anan+1=λSn﹣1,其中λ为常数. 21教育名师原创作品
(1)证明:an+2﹣an=λ
(2)是否存在λ,使得{an}为等差数列?并说明理由.
四、解答题
14、(2017 江苏)对于给定的正整数k,若数列{an}满足:an﹣k+an﹣k+1+…+an﹣1+an+1+…an+k﹣1+an+k=2kan对任意正整数n(n>k)总成立,则称数列{an}是“P(k)数列”.
(Ⅰ)证明:等差数列{an}是“P(3)数列”;
(Ⅱ)若数列{an}既是“P(2)数列”,又是“P(3)数列”,证明:{an}是等差数列.
模拟题精练
一、单选题
1、(2017湖北武汉五月调考)已知数列{an}为等差数列,Sn其前n项和,且a2=3a4﹣6,则S9等于( ) www.21-cn-jy.com
A、25
B、27
C、50
D、54
2、(2017甘肃一诊)在等差数列{an}中,a1+a2=1,a2016+a2017=3,Sn是数列{an}的前n项和,则S2017=( ) 【版权所有:21教育】
A、6051
B、4034
C、2017
D、1009
3、(2017山西晋中二模)已知Sn是等差数列{an}的前n项和,则2(a1+a3+a5)+3(a8+a10)=36,则S11=( ) 21·cn·jy·com
A、66
B、55
C、44
D、33
4、(2017福建福州二模)已知Sn为等差数列{an}的前n项和.若S9=18,则a3+a5+a7=( )
A、2
B、4
C、6
D、8
5、(2017福建厦门二模)《九章算术》是我国古代内容极为丰富的数学名著,书中有如下问题:“今有五人五钱,令上二人所得与下三人等.问各得几何?”其意思为:“现有甲乙丙丁戊五人依次差值等额分五钱,要使甲乙两人所得的钱与丙丁戊三人所得的钱相等,问每人各得多少钱?”根据题意,乙得( ) 2·1·c·n·j·y
A、钱
B、钱
C、1钱
D、钱
6、(2017广东深圳二模)设等差数列{an}的前n项和为Sn , 若a3+a5=4,S15=60则a20=( )
A、4
B、6
C、10
D、12
7、(2017河南南阳一中三模)已知公差不为0的等差数列{an}满足a1 , a3 , a4成等比数列,Sn为数列{an}的前n项和,则 的值为( )
A、2
B、3
C、﹣2
D、﹣3
8、(2017广西柳州一模)《算法通宗》是我国古代内容丰富的数学名书,书中有如下问题:“远望巍巍塔七层,红灯向下倍加增,共灯三百八十一,请问塔顶几盏灯?”其意思为“一座塔共七层,从塔顶至塔底,每层灯的数目都是上一层的2倍,已知这座塔共有381盏灯,请问塔顶有几盏灯?”
A、3
B、4
C、5
D、6
9、(2017湖南常德一模)《张邱建算经》是中国古代数学史上的杰作,该书中有首古民谣记载了一数列问题:“南山一棵竹,竹尾风割断,剩下三十节,一节一个圈.头节高五寸① , 头圈一尺三② . 逐节多三分③ , 逐圈少分三④ . 一蚁往上爬,遇圈则绕圈.爬到竹子顶,行程是多远?”(注释:①第一节的高度为0.5尺;②第一圈的周长为1.3尺;③每节比其下面的一节多0.03尺;④每圈周长比其下面的一圈少0.013尺) 问:此民谣提出的问题的答案是( )
A、72.705尺
B、61.395尺
C、61.905尺
D、73.995尺
10、(2017安徽安庆一中三模)设Sn是等差数列{an}的前n项和,且a11=S13=13,则a9=( )
A、9
B、8
C、7
D、6
11、(2017福建泉州高二模)公差为2的等差数列{an}的前n项和为Sn . 若S3=12,则a3=( )
A、4
B、6
C、8
D、14
12、(2017山东济宁二模)我国古代数学算经十书之一的《九章算术》有一衰分问题:今有北乡八千一百人,西乡七千四百八十八人,南乡六千九百一十二人,凡三乡,发役三百人,则北乡遣( )
A、104人
B、108人
C、112人
D、120人
13、(2017广东汕头潮南考前冲刺)已知等差数列{an}中,a3=9,a5=17,记数列 的前n项和为Sn , 若 ,对任意的n∈N*成立,则整数m的最小值为( )
A、5
B、4
C、3
D、2
14、(2017山东枣庄十六中模拟)等差数列{an}的前n项和为Sn , 若公差d>0,(S8﹣S5)(S9﹣S5)<0,则( )
A、|a7|>|a8|
B、|a7|<|a8|
C、|a7|=|a8|
D、|a7|=0
15、(2017湖北调考)设等差数列{an}的前n项和为Sn , 若a1=4,a2+a4+a6=30,则S6=( )
A、54
B、44
C、34
D、24
二、填空题
16、(2017福建达标校考前模拟)设各项均为正数的等差数列{an}的前n项和为Sn , 且满足a1a2=35,a1a3=45,则S10=________.
17、(2017江苏扬州模拟)设等差数列{an}的前n项和为Sn , 若a5=3,S10=40,则nSn的最小值为________.
18、(2017辽宁葫芦岛考前模拟)已知等差数列{an}的前n项和为Sn , 且满足 ,则数列{an}的公差是 ________.
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2018年高考一轮复习真题汇编(2013-2017):
5.2等差数列及其前n项和(答案)
知识回顾
1.等差数列的定义
如果一个数列从第2项起,每一项与它的前一项的差等于同一个常数,那么这个数列就叫做等差数列,这个常数叫做等差数列的公差,公差通常用字母d表示.
数学语言表达式:an+1-an=d(n∈N*),d为常数.
2.等差数列的通项公式与前n项和公式
(1)若等差数列{an}的首项是a1,公差是d,则其通项公式为an=a1+(n-1)d.
若等差数列{an}的第m项为am,则其第n项an可以表示为an=am+(n-m)d.
(2)等差数列的前n项和公式
Sn==na1+d.(其中n∈N*,a1为首项,d为公差,an为第n项)
3.等差数列及前n项和的性质
(1)若a,A,b成等差数列,则A叫做a,b的等差中项,且A=.
(2)若{an}为等差数列,当m+n=p+q,am+an=ap+aq(m,n,p,q∈N*).
(3)若{an}是等差数列,公差为d,则ak,ak+m,ak+2m,…(k,m∈N*)是公差为md的等差数列.21·cn·jy·com
(4)数列Sm,S2m-Sm,S3m-S2m,…也是等差数列.
(5)S2n-1=(2n-1)an.
(6)若n为偶数,则S偶-S奇=;
若n为奇数,则S奇-S偶=a中(中间项).
4.等差数列与函数的关系
(1)等差数列与一次函数的区别与联系
等差数列 一次函数
解析式 an=kn+b(n∈N*) f(x)=kx+b(k≠0)
不同点 定义域为N*,图象是一系列孤立的点(在直线上),k为公差 定义域为R,图象是一条直线,k为斜率
相同点 数列的通项公式与函数解析式都是关于自变量的一次函数.①k≠0时,数列an=kn+b(n∈N*)图象所表示的点均匀分布在函数f(x)=kx+b(k≠0)的图象上;②k>0时,数列为递增数列,函数为增函数;③k<0时,数列为递减数列,函数为减函数
(2)等差数列前n项和公式可变形为Sn=n2+n,当d≠0时,它是关于n的二次函数,它的图象是抛物线y=x2+x上横坐标为正整数的均匀分布的一群孤立的点.【出处:21教育名师】
真题精析
一、单选题
1、(2015全国统考II)设Sn是等差数列{an}的前n项和,若a1+a3+a5=3,则S5=()
A、5
B、7
C、9
D、11
【答案】A
【考点】等差数列的前n项和,等差数列的性质
【解析】【解答】由a1+a3+a5=3a3=3a3=1,所以S5==5a3=5,故选A
【分析】本题解答过程中用到了等差数列的一个基本性质即等差中项的性质,利用此性质可得a1+a5=2a3。高考中数列客观题大多具有小、巧、活的特点,在解答时要注意数列相关性质的应用,尽量避免小题大做。 21教育网
2、(2013 新课标Ⅰ)设等差数列{an}的前n项和为Sn , 若Sm﹣1=﹣2,Sm=0,Sm+1=3,则m=( )
A、3
B、4
C、5
D、6
【答案】C
【考点】等差数列的前n项和,等差数列的性质
【解析】【解答】解:am=Sm﹣Sm﹣1=2,am+1=Sm+1﹣Sm=3,
所以公差d=am+1﹣am=1,
Sm= =0,得a1=﹣2,
所以am=﹣2+(m﹣1) 1=2,解得m=5,
故选C.
【分析】由an与Sn的关系可求得am+1与am , 进而得到公差d,由前n项和公式及Sm=0可求得a1 , 再由通项公式及am=2可得m值.
3、(2014 福建)等差数列{an}的前n项和为Sn , 若a1=2,S3=12,则a6等于( )
A、8
B、10
C、12
D、14
【答案】C
【考点】等差数列的前n项和
【解析】【解答】解:由题意可得S3=a1+a2+a3=3a2=12,
解得a2=4,∴公差d=a2﹣a1=4﹣2=2,
∴a6=a1+5d=2+5×2=12,
故选:C.
【分析】由等差数列的性质和已知可得a2 , 进而可得公差,可得a6
4、(2017 新课标Ⅲ)等差数列{an}的首项为1,公差不为0.若a2 , a3 , a6成等比数列,则{an}前6项的和为( ) www.21-cn-jy.com
A、﹣24
B、﹣3
C、3
D、8
【答案】A
【考点】等差数列的通项公式,等差数列的前n项和,等比数列
【解析】【解答】解:∵等差数列{an}的首项为1,公差不为0.a2 , a3 , a6成等比数列,
∴ ,
∴(a1+2d)2=(a1+d)(a1+5d),且a1=1,d≠0,
解得d=﹣2,
∴{an}前6项的和为 = =﹣24.
故选:A.
【分析】利用等差数列通项公式、等比数列性质列出方程,求出公差,由此能求出{an}前6项的和. 【版权所有:21教育】
5、(2017 浙江)已知等差数列{an}的公差为d,前n项和为Sn , 则“d>0”是“S4+S6>2S5”的( )
A、充分不必要条件
B、必要不充分条件
C、充分必要条件
D、既不充分也不必要条件
【答案】C
【考点】必要条件、充分条件与充要条件的判断,等差数列的前n项和
【解析】【解答】解:∵S4+S6>2S5 ,
∴4a1+6d+6a1+15d>2(5a1+10d),
∴21d>20d,
∴d>0,
故“d>0”是“S4+S6>2S5”充分必要条件,
故选:C
【分析】根据等差数列的求和公式和S4+S6>2S5 , 可以得到d>0,根据充分必要条件的定义即可判断. 【来源:21·世纪·教育·网】
二、填空题
6、(2015·陕西)中位数1010的一组数构成等差数列,其末项为2015,则该数列的首项为________ .
【答案】5
【考点】等差数列的性质
【解析】【解答】设数列的首项为a1 , 则a1+2015=2x1010=2020,所以a1=5故该数列的首项为5,所以答案应填:5
【分析】本题主要考查的是等差中项,属于容易题.解题时一定要抓住重要字眼“中位数”和“等差数列”,否则很容易出现错误.解本题需要掌握的知识点是等差中项的概念,即若a,A,b成等差数列,则A称为A与B的等差中项,即2A=a+b. 21*cnjy*com
7、(2016 江苏)已知{an}是等差数列,Sn是其前n项和.若a1+a22= - 3,S5=10,则a9的值是________.
【答案】20
【考点】等差数列的前n项和,等差数列的性质
【解析】【解答】设公差为 ,则由题意可得 , , 解得 , ,则
【分析】利用等差数列的通项公式和前n项和公式列出方程组,求出首项和公差,由此能求出a9的值.
8、(2016 北京)已知 为等差数列, 为其前n项和,若 , ,则 =________
【答案】6
【考点】等差数列的前n项和
【解析】【解答】∵ ∴
∵ , ∴

【分析】由已知条件利用等差数列的性质求出公差,由此利用等差数列的前n项和公式能求出S6 .
9、(2013 新课标Ⅱ)等差数列{an}的前n项和为Sn , 已知S10=0,S15=25,则nSn的最小值为________.
【答案】-49
【考点】利用导数研究函数的极值,等差数列的前n项和,等差数列的性质
【解析】【解答】解:设等差数列{an}的首项为a1 , 公差为d,
∵S10=10a1+45d=0,S15=15a1+105d=25,
∴a1=﹣3,d= ,
∴Sn=na1+ d= n2﹣ n,
∴nSn= n3﹣ n2 , 令nSn=f(n),
∴f′(n)=n2﹣ n,
∴当n= 时,f(n)取得极值,当n< 时,f(n)递减;当n> 时,f(n)递增;
因此只需比较f(6)和f(7)的大小即可.
f(6)=﹣48,f(7)=﹣49,
故nSn的最小值为﹣49.
故答案为:﹣49.
【分析】由等差数列的前n项和公式化简已知两等式,联立求出首项a1与公差d的值,结合导数求出nSn的最小值.
10、(2013 上海)若等差数列的前6项和为23,前9项和为57,则数列的前n项和Sn=________.
【答案】
【考点】等差数列的前n项和
【解析】【解答】解:设等差数列的前n项和Sn=an2+bn,则由题意可得 ,解得 ,
故数列的前n项和Sn= ,
故答案为 .
【分析】设等差数列的前n项和Sn=an2+bn,则由题意可得 ,解得a、b的值,即可求得数列的前n项和Sn的解析式.
三、综合题
11、(2015·四川)设数列{an}的前n项和Sn=2an-a1 , 且a1, a2+1, a3成等差数列.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)记数列{}的前n项和Tn , 求Tn。
【答案】(1) an=2n
(2)Tn=1-
【考点】等差数列
【解析】【解答】(1)由已知Sn=2an-a1, 有an=Sn-Sn-1=2an-2an-1(a>1), 即an=2an-1(n>1), 从而a2=2a1 , a3=4a1 , 由因为a1 , a2 +1, a3成等差数列, 即a1+a3=2(a2+1), 所以a1+4a1=2(2a1+1),解得a1=2, 所以数列{an}是首项为2, 公比为2的等比数列,故an=2n。
(2). 由(1)得=, 所以Tn=+++...+==1-.
【分析】凡是有Sn与an间的关系,都是考虑消去Sn或an(多数时候是消去an , 得an与an-1间的递推关系).在本题中,得到an与an-1间的递推关系式后,便知道这是一个等比数列,利用等比数列的相关公式即可求解.等差数列与等比数列是高考中的必考内容,多属容易题,考生应立足得满分. 21cnjy.com
12、(2016 全国) 为等差数列 的前n项和,且 记 ,其中 表示不超过x的最大整数,如 . 2-1-c-n-j-y
(1)求 ;
(2)求数列 的前1 000项和.
【答案】(1)解:设 的公差为 , ,
∴ ,∴ ,∴ .
∴ , ,
(2)解:记 的前 项和为 ,则

当 时, ;
当 时, ;
当 时, ;
当 时, .

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【考点】数列的求和,等差数列的性质
【解析】【分析】(1)利用已知条件求出等差数列的公差,求出通项公式,然后求解b1 , b11 , b101;(2)找出数列的规律,然后求数列{bn}的前1000项和
13、(2014 新课标I)已知数列{an}的前n项和为Sn , a1=1,an≠0,anan+1=λSn﹣1,其中λ为常数.
(1)证明:an+2﹣an=λ
(2)是否存在λ,使得{an}为等差数列?并说明理由.
【答案】(1)证明:∵anan+1=λSn﹣1,an+1an+2=λSn+1﹣1,
∴an+1(an+2﹣an)=λan+1
∵an+1≠0,
∴an+2﹣an=λ.
(2)解:①当λ=0时,anan+1=﹣1,假设{an}为等差数列,设公差为d.
则an+2﹣an=0,∴2d=0,解得d=0,
∴an=an+1=1,
∴12=﹣1,矛盾,因此λ=0时{an}不为等差数列.
②当λ≠0时,假设存在λ,使得{an}为等差数列,设公差为d.
则λ=an+2﹣an=(an+2﹣an+1)+(an+1﹣an)=2d,
∴ .
∴ , ,
∴λSn=1+ = ,
根据{an}为等差数列的充要条件是 ,解得λ=4.
此时可得 ,an=2n﹣1.
因此存在λ=4,使得{an}为等差数列
【考点】等差关系的确定,数列递推式
【解析】【分析】(1)利用anan+1=λSn﹣1,an+1an+2=λSn+1﹣1,相减即可得出;(2)对λ分类讨论:λ=0直接验证即可;λ≠0,假设存在λ,使得{an}为等差数列,设公差为d.可得λ=an+2﹣an=(an+2﹣an+1)+(an+1﹣an)=2d, .得到λSn= ,根据{an}为等差数列的充要条件是 ,解得λ即可. 21世纪教育网版权所有
四、解答题
14、(2017 江苏)对于给定的正整数k,若数列{an}满足:an﹣k+an﹣k+1+…+an﹣1+an+1+…an+k﹣1+an+k=2kan对任意正整数n(n>k)总成立,则称数列{an}是“P(k)数列”.
(Ⅰ)证明:等差数列{an}是“P(3)数列”;
(Ⅱ)若数列{an}既是“P(2)数列”,又是“P(3)数列”,证明:{an}是等差数列.
【答案】解:(Ⅰ)证明:设等差数列{an}首项为a1 , 公差为d,则an=a1+(n﹣1)d,
则an﹣3+an﹣2+an﹣1+an+1+an+2+an+3 ,
=(an﹣3+an+3)+(an﹣2+an+2)+(an﹣1+an+1),
=2an+2an+2an ,
=2×3an ,
∴等差数列{an}是“P(3)数列”;
(Ⅱ)证明:由数列{an}是“P(2)数列”则an﹣2+an﹣1+an+1+an+2=4an , ①
数列{an}是“P(3)数列”an﹣3+an﹣2+an﹣1+an+1+an+2+an+3=6an , ②
由①可知:an﹣3+an﹣2+an+an+1=4an﹣1 , ③
an﹣1+an+an+2+an+3=4an+1 , ④
由②﹣(③+④):﹣2an=6an﹣4an﹣1﹣4an+1 ,
整理得:2an=an﹣1+an+1 ,
∴数列{an}是等差数列.
【考点】等差数列的通项公式,数列的应用,等差关系的确定,等差数列的性质
【解析】【分析】(Ⅰ)由题意可知根据等差数列的性质,an﹣3+an﹣2+an﹣1+an+1+an+2+an+3=(an﹣3+an+3)+(an﹣2+an+2)+(an﹣1+an+1)═2×3an , 根据“P(k)数列”的定义,可得数列{an}是“P(3)数列”;
(Ⅱ)由“P(k)数列”的定义,则an﹣2+an﹣1+an+1+an+2=4an , an﹣3+an﹣2+an﹣1+an+1+an+2+an+3=6an , 变形整理即可求得2an=an﹣1+an+1 , 即可证明数列{an}是等差数列.
模拟题精练
一、单选题
1、(2017湖北武汉五月调考)已知数列{an}为等差数列,Sn其前n项和,且a2=3a4﹣6,则S9等于( )
A、25
B、27
C、50
D、54
【答案】B
【考点】等差数列的通项公式
【解析】【解答】解:设数列{an}的首项为a1 , 公差为d, 因为a2=3a4﹣6,
所以a1+d=3(a1+3d)﹣6,
所以a5=3.
所以S9=9a5=27.
故选B.
【分析】由题意得a2=3a4﹣6,所以得a5=3.所以由等差数列的性质得S9=9a5=27.
2、(2017甘肃一诊)在等差数列{an}中,a1+a2=1,a2016+a2017=3,Sn是数列{an}的前n项和,则S2017=( )
A、6051
B、4034
C、2017
D、1009
【答案】C
【考点】等差数列的前n项和
【解析】【解答】解:在等差数列{an}中, 因为a1+a2=1,a2016+a2017=3,
所以a1+a2017=a2+a2016=2,
所以S2017= =2017,
故选C.
【分析】根据题意和等差数列的性质求出a1+a2017的值,由等差数列的前n项和公式求出S2017的值.
3、(2017山西晋中二模)已知Sn是等差数列{an}的前n项和,则2(a1+a3+a5)+3(a8+a10)=36,则S11=( )
A、66
B、55
C、44
D、33
【答案】D
【考点】等差数列的前n项和
【解析】【解答】解:由等差数列的性质可得:2(a1+a3+a5)+3(a8+a10)=36,∴6a3+6a9=36,即a1+a11=6. 则S11= =11×3=33.
故选:D.
【分析】利用等差数列的通项公式与性质与求和公式即可得出.
4、(2017福建福州二模)已知Sn为等差数列{an}的前n项和.若S9=18,则a3+a5+a7=( )
A、2
B、4
C、6
D、8
【答案】C
【考点】等差数列的前n项和
【解析】【解答】解:∵Sn为等差数列{an}的前n项和.S9=18, ∴ ,
解得a5=2,
∴a3+a5+a7=3a5=6.
故选:C.
【分析】利用等差数列的通项公式及前n项和公式求得a5=2,再由a3+a5+a7=3a5 , 能求出结果.
5、(2017福建厦门二模)《九章算术》是我国古代内容极为丰富的数学名著,书中有如下问题:“今有五人五钱,令上二人所得与下三人等.问各得几何?”其意思为:“现有甲乙丙丁戊五人依次差值等额分五钱,要使甲乙两人所得的钱与丙丁戊三人所得的钱相等,问每人各得多少钱?”根据题意,乙得( )
A、钱
B、钱
C、1钱
D、钱
【答案】D
【考点】等差数列的前n项和
【解析】【解答】解:依题意设甲、乙、丙、丁、戊所得钱分别为a﹣2d,a﹣d,a,a+d,a+2d, 则由题意可知,a﹣2d+a﹣d=a+a+d+a+2d,即a=﹣6d,
又a﹣2d+a﹣d+a+a+d+a+2d=5a=5,
∴a=1,d=﹣ =﹣ ,
则a﹣d=1﹣(﹣ )=
故乙得 钱.
故选:D.
【分析】依题意设甲、乙、丙、丁、戊所得钱分别为a﹣2d,a﹣d,a,a+d,a+2d,由题意求得a=﹣6d,结合a﹣2d+a﹣d+a+a+d+a+2d=5a=5求得a=1,则答案可求.
6、(2017广东深圳二模)设等差数列{an}的前n项和为Sn , 若a3+a5=4,S15=60则a20=( )
A、4
B、6
C、10
D、12
【答案】C
【考点】等差数列的通项公式
【解析】【解答】解:等差数列{an}的前n项和为Sn , ∵a3+a5=4,S15=60,
∴ ,
解得a1= ,d= ,
∴a20=a1+19d= =10.
故选:C.
【分析】利用等差数列{an}的通项公式和前n项和公式列出方程组,求出a1= ,d= ,由此能求出a20 .
7、(2017河南南阳一中三模)已知公差不为0的等差数列{an}满足a1 , a3 , a4成等比数列,Sn为数列{an}的前n项和,则 的值为( ) 21*cnjy*com
A、2
B、3
C、﹣2
D、﹣3
【答案】A
【考点】等差数列的性质,等比数列的性质
【解析】【解答】解:设等差数列的公差为d,首项为a1 , 所以a3=a1+2d,a4=a1+3d.
因为a1、a3、a4成等比数列,
所以(a1+2d)2=a1(a1+3d),解得:a1=﹣4d.
所以 = =2,
故选:A.
【分析】由题意可得:a3=a1+2d,a4=a1+3d.结合a1、a3、a4成等比数列,得到a1=﹣4d,进而根据等差数列的通项公式化简所求的式子即可得出答案.
8、(2017广西柳州一模)《算法通宗》是我国古代内容丰富的数学名书,书中有如下问题:“远望巍巍塔七层,红灯向下倍加增,共灯三百八十一,请问塔顶几盏灯?”其意思为“一座塔共七层,从塔顶至塔底,每层灯的数目都是上一层的2倍,已知这座塔共有381盏灯,请问塔顶有几盏灯?” www-2-1-cnjy-com
A、3
B、4
C、5
D、6
【答案】A
【考点】等差数列的前n项和
【解析】【解答】解:由题意设塔顶有a盏灯, 由题意由上往下数第n层就有2n﹣1 a盏灯,
∴共有(1+2+4+8+16+32+64)a=381盏灯,
即 .
解得:a=3.
故选:A.
【分析】设出塔顶灯的盏数,由题意可知灯的盏数自上而下构成等比数列,且公比为2,然后由等比数列的前7项和等于381列式计算即可.
9、(2017湖南常德一模)《张邱建算经》是中国古代数学史上的杰作,该书中有首古民谣记载了一数列问题:“南山一棵竹,竹尾风割断,剩下三十节,一节一个圈.头节高五寸① , 头圈一尺三② . 逐节多三分③ , 逐圈少分三④ . 一蚁往上爬,遇圈则绕圈.爬到竹子顶,行程是多远?”(注释:①第一节的高度为0.5尺;②第一圈的周长为1.3尺;③每节比其下面的一节多0.03尺;④每圈周长比其下面的一圈少0.013尺) 问:此民谣提出的问题的答案是( )
A、72.705尺
B、61.395尺
C、61.905尺
D、73.995尺
【答案】B
【考点】等差数列的前n项和
【解析】【解答】解:∵每竹节间的长相差0.03尺, 设从地面往长,每节竹长为a1 , a2 , a3 , …,a30 ,
∴{an}是以a1=0.5为首项,以d′=0.03为公差的等差数列,
由题意知竹节圈长,后一圏比前一圏细1分3厘,即0.013尺,
设从地面往上,每节节圈长为b1 , b2 , b3 , …,b30 ,
由{bn}是以b1=1.3为首项,d=﹣0.013为公差的等差数列,
∴一蚁往上爬,遇圈则绕圈.爬到竹子顶,行程是:
S30=(30×0.5+ ×0.03)+[30×1.3+ ×(﹣0013)]=61.395.
故选:B.
【分析】设从地面往长,每节竹长为a1 , a2 , a3 , …,a30 , 则{an}是以a1=0.5为首项,以d′=0.03为公差的等差数列,设从地面往上,每节节圈长为b1 , b2 , b3 , …,b30 , 则{bn}是以b1=1.3为首项,d=﹣0.013为公差的等差数列,由此能求出一蚁往上爬,遇圈则绕圈.爬到竹子顶的行程.
10、(2017安徽安庆一中三模)设Sn是等差数列{an}的前n项和,且a11=S13=13,则a9=( )
A、9
B、8
C、7
D、6
【答案】C
【考点】等差数列的前n项和
【解析】【解答】解:设等差数列{an}的公差为d,∵a11=S13=13,∴a1+10d=13a1+ d=13, 解得a1=﹣17,d=3.
则a9=﹣17+8×3=7.
故选:C.
【分析】利用等差数列的通项公式与求和公式即可得出.
11、(2017福建泉州高二模)公差为2的等差数列{an}的前n项和为Sn . 若S3=12,则a3=( )
A、4
B、6
C、8
D、14
【答案】B
【考点】等差数列的前n项和
【解析】【解答】解:∵S3=12,∴3a1+ =12,解得a1=2. 则a3=2+2×2=6.
故选:B.
【分析】利用等差数列的通项公式与求和公式即可得出.
12、(2017山东济宁二模)我国古代数学算经十书之一的《九章算术》有一衰分问题:今有北乡八千一百人,西乡七千四百八十八人,南乡六千九百一十二人,凡三乡,发役三百人,则北乡遣( )
A、104人
B、108人
C、112人
D、120人
【答案】B
【考点】等差数列的通项公式
【解析】【解答】解:由题意可得 ×300=108, 故选:B
【分析】根据分层抽样即可求出答案.
13、(2017广东汕头潮南考前冲刺)已知等差数列{an}中,a3=9,a5=17,记数列 的前n项和为Sn , 若 ,对任意的n∈N*成立,则整数m的最小值为( )
A、5
B、4
C、3
D、2
【答案】B
【考点】等差数列的通项公式,数列与不等式的综合
【解析】【解答】解:设公差为d, 由a3=9,a5=17,得 ,解得a1=1,d=4,
∴an=4n﹣3,
故Sn=1+ +…+ ,
令bn=S2n+1﹣Sn= ,
则bn+1﹣bn=[ …+ ]﹣[ ]= ﹣ ,
∴{bn}是递减数列,
∴b1最大,为 = ,
∴根据题意,S2n+1﹣Sn ,∴ ,m ,
∴m的最小值为4.
故选B.
【分析】设公差为d,由a3=9,a5=17,得a1 , d的方程组,可解出a1 , d,从而得到an , ,对任意的n∈N*成立,等价于(S2n+1﹣Sn)max ,令bn=S2n+1﹣Sn , 通过作差可判断{bn}的单调性,根据单调性即可得到bn的最大值.
14、(2017山东枣庄十六中模拟)等差数列{an}的前n项和为Sn , 若公差d>0,(S8﹣S5)(S9﹣S5)<0,则( ) 21·世纪*教育网
A、|a7|>|a8|
B、|a7|<|a8|
C、|a7|=|a8|
D、|a7|=0
【答案】B
【考点】等差数列的性质
【解析】【解答】解:根据题意,等差数列{an}中,有(S8﹣S5)(S9﹣S5)<0, 即(a6+a7+a8)(a6+a7+a8+a9)<0,
又由{an}为等差数列,则有(a6+a7+a8)=3a7 , (a6+a7+a8+a9)=2(a7+a8),
(a6+a7+a8)(a6+a7+a8+a9)<0 a7×(a7+a8)<0,
a7与(a7+a8)异号,
又由公差d>0,
必有a7<0,a8>0,且|a7|<|a8|;
故选:B.
【分析】根据题意,由(S8﹣S5)(S9﹣S5)<0分析可得(a6+a7+a8)(a6+a7+a8+a9)<0,结合等差数列的性质可得(a6+a7+a8)(a6+a7+a8+a9)<0 a7×(a7+a8)<0,
又由{an}的公差d>0,分析可得a7<0,a8>0,且|a7|<|a8|;即可得答案.
15、(2017湖北调考)设等差数列{an}的前n项和为Sn , 若a1=4,a2+a4+a6=30,则S6=( )
A、54
B、44
C、34
D、24
【答案】A
【考点】等差数列的前n项和
【解析】【解答】解:设等差数列{an}的公差为d,∵a1=4,a2+a4+a6=30, ∴4×3+9d=30,解得d=2.
则S6=6×4+ ×2=54.
故选:A.
【分析】利用等差数列的通项公式与求和公式即可得出. 2·1·c·n·j·y
二、填空题
16、(2017福建达标校考前模拟)设各项均为正数的等差数列{an}的前n项和为Sn , 且满足a1a2=35,a1a3=45,则S10=________.
【答案】140
【考点】等差数列的前n项和
【解析】【解答】解:设各项均为正数的等差数列{an}的公差为d>0,∵a1a2=35,a1a3=45, ∴a1(a1+d)=35,a1(a1+2d)=45,
解得a1=5,d=2.
则S10=10×5+ =140.
故答案为:140.
【分析】利用等差数列的通项公式与求和公式即可得出.
17、(2017江苏扬州模拟)设等差数列{an}的前n项和为Sn , 若a5=3,S10=40,则nSn的最小值为________. 21教育名师原创作品
【答案】-32
【考点】等差数列的前n项和
【解析】【解答】解:设等差数列{an}的公差为d,∵a5=3,S10=40, ∴a1+4d=3,10a1+ d=40,
解得a1=﹣5,d=2.
∴Sn=﹣5n+ =n2﹣6n.
则nSn=n2(n﹣6).
n≤5时,nSn<0.
n≥6时,nSn≥0.
可得:n=4时,nSn取得最小值﹣32.
故答案为:﹣32.
【分析】利用等差数列的通项公式与求和公式可得Sn , 再利用数列的单调性即可得出.
18、(2017辽宁葫芦岛考前模拟)已知等差数列{an}的前n项和为Sn , 且满足 ,则数列{an}的公差是 ________.
【答案】2
【考点】等差数列的性质
【解析】【解答】解:∵ , ∴ ,
∴6a1+6d﹣6a1﹣3d=6,
∴d=2.
故答案为:2.
【分析】在题设条件 的两边同时乘以6,然后借助前n项和公式进行求解.
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