第二章 章末复习课
课时目标
综合运用等差数列与等比数列的有关知识,解决数列综合问题和实际问题.
一、选择题
1.在如图的表格中,每格填上一个数字后,使每一横行成等差数列,每一纵列成等比数列,则a+b+c的值为( )
1
2
1
a
b
c
A.1 B.2 C.3 D.4
答案 A
解析 由题意知,a=,b=,c=,
故a+b+c=1.
2.已知等比数列{an},a1=3,且4a1、2a2、a3成等差数列,则a3+a4+a5等于( )
A.33 B.72 C.84 D.189
答案 C
解析 由题意可设公比为q,则4a2=4a1+a3,
又a1=3,∴q=2.
∴a3+a4+a5=a1q2(1+q+q2)
=3×4×(1+2+4)=84.
3.已知一个等比数列首项为1,项数为偶数,其奇数项和为85,偶数项之和为170,则这个数列的项数为( )
A.4 B.6 C.8 D.10
答案 C
解析 设项数为2n,公比为q.
由已知S奇=a1+a3+…+a2n-1. ①
S偶=a2+a4+…+a2n. ②
②÷①得,q==2,
∴S2n=S奇+S偶=255==,
∴2n=8.
4.在公差不为零的等差数列{an}中,a1,a3,a7依次成等比数列,前7项和为35,则数列{an}的通项an等于( )
A.n B.n+1 C.2n-1 D.2n+1
答案 B
解析 由题意a=a1a7,即(a1+2d)2=a1(a1+6d),
得a1d=2d2.
又d≠0,∴a1=2d,S7=7a1+d=35d=35.
∴d=1,a1=2,an=a1+(n-1)d=n+1.
5.在数列{an}中,a1=1,anan-1=an-1+(-1)n (n≥2,n∈N+),则的值是( )
A. B. C. D.
答案 C
解析 由已知得a2=1+(-1)2=2,
∴a3·a2=a2+(-1)3,∴a3=,
∴a4=+(-1)4,∴a4=3,
∴3a5=3+(-1)5,∴a5=,
∴=×=.
6.已知等比数列{an}的各项均为正数,数列{bn}满足bn=ln an,b3=18,b6=12,则数列{bn}前n项和的最大值等于( )
A.126 B.130 C.132 D.134
答案 C
解析 ∵{an}是各项不为0的正项等比数列,
∴{bn}是等差数列.
又∵b3=18,b6=12,∴b1=22,d=-2,
∴Sn=22n+×(-2)=-n2+23n,
=-(n-)2+
∴当n=11或12时,Sn最大,
∴(Sn)max=-112+23×11=132.
二、填空题
7.三个数成等比数列,它们的和为14,积为64,则这三个数按从小到大的顺序依次为__________.
答案 2,4,8
解析 设这三个数为,a,aq.由·a·aq=a3=64,得a=4.
由+a+aq=+4+4q=14.解得q=或q=2.
∴这三个数从小到大依次为2,4,8.
8.一个等差数列的前12项和为354,前12项中偶数项与奇数项和之比为32∶27,则这个等差数列的公差是____.
答案 5
解析 S偶=a2+a4+a6+a8+a10+a12;S奇=a1+a3+a5+a7+a9+a11.
则,∴S奇=162,S偶=192,
∴S偶-S奇=6d=30,d=5.
9.如果b是a,c的等差中项,y是x与z的等比中项,且x,y,z都是正数,则(b-c)logmx+(c-a)logmy+(a-b)logmz=______.
答案 0
解析 ∵a,b,c成等差数列,设公差为d,
则(b-c)logmx+(c-a)logmy+(a-b)logmz=-dlogmx+2dlogmy-dlogmz
=dlogm=dlogm1=0.
10.等比数列{an}中,S3=3,S6=9,则a13+a14+a15=________.
答案 48
解析 易知q≠1,∴,
∴=1+q3=3,∴q3=2.
∴a13+a14+a15=(a1+a2+a3)q12
=S3·q12=3×24=48.
三、解答题
11.设{an}是等差数列,bn=an,已知:b1+b2+b3=,b1b2b3=,求等差数列的通项an.
解 设等差数列{an}的公差为d,
则==an+1-an=d.
∴数列{bn}是等比数列,公比q=d.
∴b1b2b3=b=,∴b2=.
∴,解得或.
当时,q2=16,∴q=4(q=-4<0舍去)
此时,bn=b1qn-1=·4n-1=22n-5.
由bn=5-2n=an,∴an=5-2n.
当时,q2=,∴q=
此时,bn=b1qn-1=2·n-1=2n-3=an,
∴an=2n-3.
综上所述,an=5-2n或an=2n-3.
12.已知等差数列{an}的首项a1=1,公差d>0,且第二项、第五项、第十四项分别是一个等比数列的第二项、第三项、第四项.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)设bn= (n∈N*),Sn=b1+b2+…+bn,是否存在t,使得对任意的n均有Sn>总成立?若存在,求出最大的整数t;若不存在,请说明理由.
解 (1)由题意得(a1+d)(a1+13d)=(a1+4d)2,整理得2a1d=d2.∵d>0,∴d=2
∵a1=1.∴an=2n-1 (n∈N*).
(2)bn===,
∴Sn=b1+b2+…+bn
=
==.
假设存在整数t满足Sn>总成立,
又Sn+1-Sn=-=>0,
∴数列{Sn}是单调递增的.
∴S1=为Sn的最小值,故<,即t<9.
又∵t∈Z,∴适合条件的t的最大值为8.
能力提升
13.已知数列{an}为等差数列,公差d≠0,其中ak1,ak2,…,akn恰为等比数列,若k1=1,k2=5,k3=17,求k1+k2+…+kn.
解 由题意知a=a1a17,
即(a1+4d)2=a1(a1+16d).
∵d≠0,由此解得2d=a1.
公比q===3.∴akn=a1·3n-1.
又akn=a1+(kn-1)d=a1,
∴a1·3n-1=a1.
∵a1≠0,∴kn=2·3n-1-1,
∴k1+k2+…+kn=2(1+3+…+3n-1)-n
=3n-n-1.
14.设数列{an}的首项a1=1,前n项和Sn满足关系式:
3tSn-(2t+3)Sn-1=3t (t>0,n=2,3,4,…).
(1)求证:数列{an}是等比数列;
(2)设数列{an}的公比为f(t),作数列{bn},使b1=1,bn=f (n=2,3,4,…).求数列{bn}的通项bn;
(3)求和:b1b2-b2b3+b3b4-b4b5+…+b2n-1b2n-b2n·b2n+1.
(1)证明 由a1=S1=1,S2=1+a2,
得a2=,=.
又3tSn-(2t+3)Sn-1=3t, ①
3tSn-1-(2t+3)Sn-2=3t. ②
①-②,得3tan-(2t+3)an-1=0.
∴=,(n=2,3,…).
∴数列{an}是一个首项为1,
公比为的等比数列.
(2)解 由f(t)==+,
得bn=f=+bn-1.
∴数列{bn}是一个首项为1,公差为的等差数列.
∴bn=1+(n-1)=.
(3)解 由bn=,可知{b2n-1}和{b2n}是首项分别为1和,公差均为的等差数列.
于是b1b2-b2b3+b3b4-b4b5+…+b2n-1b2n-b2nb2n+1
=b2(b1-b3)+b4(b3-b5)+b6(b5-b7)+…+b2n(b2n-1-b2n+1)
=-(b2+b4+…+b2n)=-·n
=-(2n2+3n).
1.等差数列和等比数列各有五个量a1,n,d,an,Sn或a1,n,q,an,Sn.一般可以“知三求二”,通过列方程(组)求关键量a1和d(或q),问题可迎刃而解.
2.数列的综合问题通常可以从以下三个角度去考虑:①建立基本量的方程(组)求解;②巧用等差数列或等比数列的性质求解;③构建递推关系求解.
习题课(1)
课时目标
1.熟练掌握等差数列的概念、通项公式、前n项和公式,并能综合运用这些知识解决一些问题.
2.熟练掌握等差数列的性质、等差数列前n项和的性质,并能综合运用这些性质解决相关问题.
要点回顾
1.若Sn是数列{an}的前n项和,则Sn=a1+a2+…+an,an=
2.若数列{an}为等差数列,则有:
(1)通项公式:an=a1+(n-1)d;
(2)前n项和:Sn=na1+=.
3.等差数列的常用性质
(1)若{an}为等差数列,且m+n=p+q(m,n,p,q∈N*),则am+an=ap+aq.
(2)若Sn表示等差数列{an}的前n项和,则
Sk,S2k-Sk,S3k-S2k成等差数列.
一、选择题
1.在等差数列{an}中,a1+3a8+a15=120,则2a9-a10的值为( )
A.24 B.22
C.20 D.-8
答案 A
2.等差数列{an}的前n项和为Sn,若a3+a7+a11=6,则S13等于( )
A.24 B.25
C.26 D.27
答案 C
解析 ∵a3+a7+a11=6,∴a7=2,
∴S13==13a7=26.
3.设数列{an}、{bn}都是等差数列,且a1=25,b1=75,a2+b2=100,则a37+b37等于( )
A.0 B.37
C.100 D.-37
答案 C
解析 设数列{an},{bn}的公差分别为d,d′,
则a2+b2=(a1+d)+(b1+d′)
=(a1+b1)+(d+d′)
=100.
又∵a1+b1=100,∴d+d′=0.
∴a37+b37=(a1+36d)+(b1+36d′)
=(a1+b1)+36(d+d′)=100.
4.设{an}是公差为正数的等差数列,若a1+a2+a3=15,a1a2a3=80,则a11+a12+a13等于( )
A.120 B.105
C.90 D.75
答案 B
解析 ∵a1+a2+a3=3a2=15,∴a2=5.
∵a1=5-d,a3=5+d,d>0,
∴a1a2a3=(5-d)·5·(5+d)=80,
∴d=3,a1=2.
∴a11+a12+a13=3a12=3(a1+11d)
=3a1+33d=3×2+33×3=105.
5.若{an}为等差数列,Sn为其前n项和,若a1>0,d<0,S4=S8,则Sn>0成立的最大自然数n为( )
A.11 B.12
C.13 D.14
答案 A
解析 S4=S8?a5+a6+a7+a8=0?a6+a7=0,又a1>0,d<0,S12==0,n<12时,
Sn>0.
6.在等差数列{an}中,a1=-2 008,其前n项和为Sn,若-=2,则S2 012等于( )
A.-2 012 B.2 012
C.6 033 D.6 036
答案 D
解析 =a1+,
∴-=a1+d-a1-d
=d=2.
∴S2 012=2 012×(-2 008)+×2
=2 012×3=6 036.
二、填空题
7.已知数列{an}的前n项和Sn=n2+n+1,则a6+a7+…+a10的值为________.
答案 80
解析 a6+a7+…+a10=S10-S5=111-31=80.
8.设等差数列{an}的前n项和为Sn,若Sp=Sq(p,q∈N*且p≠q),则Sp+q=________.
答案 0
解析 设Sn=an2+bn,由Sp=Sq.
知ap2+bp=aq2+bq,∴p+q=-.
∴Sp+q=a(p+q)2+b(p+q)
=a(-)2+b(-)
=-=0.
9.等差数列{an}中,|a3|=|a9|,公差d<0,则使前n项和Sn取得最大值的自然数n是______.
答案 5或6
解析 d<0,|a3|=|a9|,∴a3>0,a9<0且a3+a9=0,
∴a6=0,∴a1>a2>…>a5>0,a6=0,0>a7>a8>….
∴当n=5或6时,Sn取到最大值.
10.已知数列{an}中,a1=20,an+1=an+2n-1,n∈N*,则数列{an}的通项公式an=________.
答案 n2-2n+21
解析 ∵an+1-an=2n-1,
∴a2-a1=1,a3-a2=3,…,
an-an-1=2n-3,n≥2.
∴an-a1=1+3+5+…+(2n-3).
∴an=20+=n2-2n+21.
三、解答题
11.甲、乙两物体分别从相距70 m的两处同时相向运动,甲第1分钟走2 m,以后每分钟比前1分钟多走1 m,乙每分钟走5 m.
(1)甲、乙开始运动后几分钟相遇?
(2)如果甲、乙到达对方起点后立即返回,甲继续每分钟比前1分钟多走1 m,乙继续每分钟走5 m,那么开始运动几分钟后第二次相遇?
解 (1)设n分钟后第1次相遇,依题意,
有2n++5n=70,
整理得n2+13n-140=0.
解之得n=7,n=-20(舍去).
第1次相遇是在开始运动后7分钟.
(2)设n分钟后第2次相遇,依题意,有
2n++5n=3×70,
整理得n2+13n-420=0.
解之得n=15,n=-28(舍去).
第2次相遇是在开始运动后15分钟.
12.已知公差大于零的等差数列{an}的前n项和为Sn,且满足:a3·a4=117,a2+a5=22.
(1)求数列{an}的通项公式an;
(2)若数列{bn}是等差数列,且bn=,求非零常数c.
解 (1)设等差数列{an}的公差为d,且d>0.
∵a3+a4=a2+a5=22,又a3·a4=117,
又公差d>0,∴a3
∴,∴,∴an=4n-3.
(2)由(1)知,Sn=n·1+·4=2n2-n,
∴bn==.
∴b1=,b2=,b3=.
∵{bn}是等差数列,∴2b2=b1+b3,
∴2c2+c=0,∴c=- (c=0舍去).
能力提升
13.在等差数列{an}中,a10<0,a11>0,且|a10|A.S1,S2,…,S10都小于零,S11,S12,…都大于零
B.S1,S2,…,S5都小于零,S6,S7,…都大于零
C.S1,S2,…,S20都小于零,S21,S22,…都大于零
D.S1,S2,…,S19都小于零,S20,S21,…都大于零
答案 D
解析 ∵S19==19a10<0,
S20=.
而a1+a20=a10+a11,∵a10<0,a11>0且|a10|∴a10+a11>0,
∴S20==10(a10+a11)>0.
又∵d=a11-a10>0.
∴Sn>0 (n≥20).
14.把自然数1,2,3,4,…按下列方式排成一个数阵.
1
2 3
4 5 6
7 8 9 10
11 12 13 14 15
……………………………
根据以上排列规律,数阵中第n (n≥3)行从左至右的第3个数是______________.
答案 -+3
解析 该数阵的第1行有1个数,第2行有2个数,…,第n行有n个数,则第n-1 (n≥3)行的最后一个数为=-,则第n行从左至右的第3个数为-+3.
1.等差数列是最基本、最常见的数列,等差数列的定义是研究解决等差数列的判定和性质,推导通项公式、前n项和公式的出发点.
2.通项公式与前n项和公式联系着五个基本量:a1、d、n、an、Sn.掌握好本部分知识的内在联系、结构,以便灵活运用.
3.另外用函数观点和方法揭示等差数列的特征,在分析解决数列的综合题中有重要的意义.
习题课(2)
课时目标
1.能由简单的递推公式求出数列的通项公式;
2.掌握数列求和的几种基本方法.
1.等差数列的前n项和公式:Sn==na1+d.
2.等比数列前n项和公式:
(1)当q=1时,Sn=na1;
(2)当q≠1时,Sn==.
3.数列{an}的前n项和Sn=a1+a2+a3+…+an,则an=.
4.拆项成差求和经常用到下列拆项公式:
(1)=-;
(2)=(-);
(3)=-.
一、选择题
1.数列{an}的前n项和为Sn,若an=,则S5等于( )
A.1 B. C. D.
答案 B
解析 ∵an==-,
∴S5=(1-)+(-)+…+(-)
=1-=.
2.数列{an}的通项公式an=,若前n项的和为10,则项数为( )
A.11 B.99 C.120 D.121
答案 C
解析 ∵an==-,
∴Sn=-1=10,∴n=120.
3.数列1,2,3,4,…的前n项和为( )
A.(n2+n+2)- B.n(n+1)+1-
C.(n2-n+2)- D.n(n+1)+2(1-)
答案 A
解析 1+2+3+…+(n+)
=(1+2+…+n)+(++…+)
=+
=(n2+n)+1-
=(n2+n+2)-.
4.已知数列{an}的通项an=2n+1,由bn=所确定的数列{bn}的前n项之和是( )
A.n(n+2) B.n(n+4) C.n(n+5) D.n(n+7)
答案 C
解析 a1+a2+…+an=(2n+4)=n2+2n.
∴bn=n+2,∴bn的前n项和Sn=.
5.已知Sn=1-2+3-4+…+(-1)n-1n,则S17+S33+S50等于( )
A.0 B.1 C.-1 D.2
答案 B
解析 S17=(1-2)+(3-4)+…+(15-16)+17=9,
S33=(1-2)+(3-4)+…+(31-32)+33=17,
S50=(1-2)+(3-4)+…+(49-50)=-25,
所以S17+S33+S50=1.
6.数列{an}满足a1,a2-a1,a3-a2,…,an-an-1是首项为1,公比为2的等比数列,那么an等于( )
A.2n-1 B.2n-1-1 C.2n+1 D.4n-1
答案 A
解析 由于an-an-1=1×2n-1=2n-1,
那么an=a1+(a2-a1)+…+(an-an-1)
=1+2+…+2n-1=2n-1.
二、填空题
7.一个数列{an},其中a1=3,a2=6,an+2=an+1-an,那么这个数列的第5项是________.
答案 -6
8.在数列{an}中,an+1=,对所有正整数n都成立,且a1=2,则an=______.
答案
解析 ∵an+1=,∴=+.
∴是等差数列且公差d=.
∴=+(n-1)×=+=,
∴an=.
9.在100内所有能被3整除但不能被7整除的正整数之和是________.
答案 1 473
解析 100内所有能被3整除的数的和为:S1=3+6+…+99==1 683.
100内所有能被21整除的数的和为:S2=21+42+63+84=210.
∴100内能被3整除不能被7整除的所有正整数之和为
S1-S2=1 683-210=1 473.
10.数列{an}中,Sn是其前n项和,若a1=1,an+1=Sn (n≥1),则an=____________.
答案
解析 an+1=Sn,an+2=Sn+1,
∴an+2-an+1=(Sn+1-Sn)=an+1,
∴an+2=an+1 (n≥1).
∵a2=S1=,∴an=.
三、解答题
11.已知等差数列{an}满足:a3=7,a5+a7=26,{an}的前n项和为Sn.
(1)求an及Sn;
(2)令bn=(n∈N*),求数列{bn}的前n项和Tn.
解 (1)设等差数列{an}的首项为a1,公差为d.
因为a3=7,a5+a7=26,所以
解得所以an=3+2(n-1)=2n+1,Sn=3n+×2=n2+2n.
所以,an=2n+1,Sn=n2+2n.
(2)由(1)知an=2n+1,
所以bn===·
=·,
所以Tn=·(1-+-+…+-)
=·(1-)=,
即数列{bn}的前n项和Tn=.
12.设数列{an}满足a1=2,an+1-an=3·22n-1.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)令bn=nan,求数列{bn}的前n项和Sn.
解 (1)由已知,当n≥1时,an+1=[(an+1-an)+(an-an-1)+…+(a2-a1)]+a1=3(22n-1+22n-3+…+2)+2=22(n+1)-1.
而a1=2,符合上式,所以数列{an}的通项公式为an=22n-1.
(2)由bn=nan=n·22n-1知
Sn=1·2+2·23+3·25+…+n·22n-1, ①
从而22·Sn=1·23+2·25+3·27+…+n·22n+1. ②
①-②得(1-22)Sn=2+23+25+…+22n-1-n·22n+1,
即Sn=[(3n-1)22n+1+2].
能力提升
13.在数列{an}中,a1=2,an+1=an+ln,则an等于( )
A.2+ln n B.2+(n-1)ln n C.2+nln n D.1+n+ln n
答案 A
解析 ∵an+1=an+ln,
∴an+1-an=ln=ln=ln(n+1)-ln n.
又a1=2,
∴an=a1+(a2-a1)+(a3-a2)+(a4-a3)+…+(an-an-1)=2+[ln 2-ln 1+ln 3-ln 2+ln 4-ln 3+…+ln n-ln(n-1)]=2+ln n-ln 1=2+ln n.
14.已知正项数列{an}的前n项和Sn=(an+1)2,求{an}的通项公式.
解 当n=1时,a1=S1,所以a1=(a1+1)2,
解得a1=1.
当n≥2时,an=Sn-Sn-1=(an+1)2-(an-1+1)2=(a-a+2an-2an-1),
∴a-a-2(an+an-1)=0,
∴(an+an-1)(an-an-1-2)=0.
∵an+an-1>0,∴an-an-1-2=0.
∴an-an-1=2.
∴{an}是首项为1,公差为2的等差数列.
∴an=1+2(n-1)=2n-1.
1.递推公式是表示数列的一种重要方法.由一些简单的递推公式可以求得数列的通项公式.其中主要学习叠加法、叠乘法以及化归为等差数列或等比数列的基本方法.
2.求数列前n项和,一般有下列几种方法:错位相减、分组求和、拆项相消、奇偶并项等,学习时注意根据题目特点灵活选取上述方法.
第二章 章末检测 (A)
一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分)
1.{an}是首项为1,公差为3的等差数列,如果an=2 011,则序号n等于( )
A.667 B.668 C.669 D.671
答案 D
解析 由2 011=1+3(n-1)解得n=671.
2.已知等差数列{an}中,a7+a9=16,a4=1,则a12的值是( )
A.15 B.30 C.31 D.64
答案 A
解析 在等差数列{an}中,a7+a9=a4+a12,
∴a12=16-1=15.
3.等比数列{an}中,a2=9,a5=243,则{an}的前4项和为( )
A.81 B.120 C.168 D.192
答案 B
解析 由a5=a2q3得q=3.
∴a1==3,
S4===120.
4.等差数列{an}中,a1+a2+a3=-24,a18+a19+a20=78,则此数列前20项和等于( )
A.160 B.180 C.200 D.220
答案 B
解析 ∵(a1+a2+a3)+(a18+a19+a20)
=(a1+a20)+(a2+a19)+(a3+a18)
=3(a1+a20)=-24+78=54,
∴a1+a20=18.
∴S20==180.
5.数列{an}中,an=3n-7 (n∈N+),数列{bn}满足b1=,bn-1=27bn(n≥2且n∈N+),若an+logkbn为常数,则满足条件的k值( )
A.唯一存在,且为 B.唯一存在,且为3
C.存在且不唯一 D.不一定存在
答案 B
解析 依题意,
bn=b1·n-1=·3n-3=3n-2,
∴an+logkbn=3n-7+logk3n-2
=3n-7+(3n-2)logk
=n-7-2logk,
∵an+logkbn是常数,∴3+3logk=0,
即logk3=1,∴k=3.
6.等比数列{an}中,a2,a6是方程x2-34x+64=0的两根,则a4等于( )
A.8 B.-8 C.±8 D.以上都不对
答案 A
解析 ∵a2+a6=34,a2·a6=64,∴a=64,
∵a2>0,a6>0,∴a4=a2q2>0,∴a4=8.
7.若{an}是等比数列,其公比是q,且-a5,a4,a6成等差数列,则q等于( )
A.1或2 B.1或-2 C.-1或2 D.-1或-2
答案 C
解析 依题意有2a4=a6-a5,
即2a4=a4q2-a4q,而a4≠0,
∴q2-q-2=0,(q-2)(q+1)=0.
∴q=-1或q=2.
8.设等比数列{an}的前n项和为Sn,若S10∶S5=1∶2,则S15∶S5等于( )
A.3∶4 B.2∶3 C.1∶2 D.1∶3
答案 A
解析 显然等比数列{an}的公比q≠1,则由==1+q5=?q5=-,
故====.
9.已知等差数列{an}的公差d≠0且a1,a3,a9成等比数列,则等于( )
A. B. C. D.
答案 C
解析 因为a=a1·a9,所以(a1+2d)2=a1·(a1+8d).所以a1=d.
所以==.
10.已知{an}为等差数列,a1+a3+a5=105,a2+a4+a6=99,以Sn表示{an}的前n项和,则使得Sn达到最大值的n是( )
A.21 B.20 C.19 D.18
答案 B
解析 ∵(a2-a1)+(a4-a3)+(a6-a5)=3d,
∴99-105=3d.∴d=-2.
又∵a1+a3+a5=3a1+6d=105,∴a1=39.
∴Sn=na1+d=-n2+40n=-(n-20)2+400.
∴当n=20时,Sn有最大值.
11.设{an}是任意等比数列,它的前n项和,前2n项和与前3n项和分别为X,Y,Z,则下列等式中恒成立的是( )
A.X+Z=2Y B.Y(Y-X)=Z(Z-X)
C.Y2=XZ D.Y(Y-X)=X(Z-X)
答案 D
解析 由题意知Sn=X,S2n=Y,S3n=Z.
又∵{an}是等比数列,
∴Sn,S2n-Sn,S3n-S2n为等比数列,
即X,Y-X,Z-Y为等比数列,
∴(Y-X)2=X·(Z-Y),
即Y2-2XY+X2=ZX-XY,
∴Y2-XY=ZX-X2,
即Y(Y-X)=X(Z-X).
12.已知数列1,,,,,,,,,,…,则是数列中的( )
A.第48项 B.第49项
C.第50项 D.第51项
答案 C
解析 将数列分为第1组一个,第2组二个,…,第n组n个,
即,,,…,,
则第n组中每个数分子分母的和为n+1,则为第10组中的第5个,其项数为(1+2+3+…+9)+5=50.
二、填空题(本大题共4小题,每小题4分,共16分)
13.-1与+1的等比中项是________.
答案 ±1
14.已知在等差数列{an}中,首项为23,公差是整数,从第七项开始为负项,则公差为______.
答案 -4
解析 由,解得-≤d<-,
∵d∈Z,∴d=-4.
15.“嫦娥奔月,举国欢庆”,据科学计算,运载“神六”的“长征二号”系列火箭,在点火第一秒钟通过的路程为2 km,以后每秒钟通过的路程都增加2 km,在达到离地面240 km的高度时,火箭与飞船分离,则这一过程大约需要的时间是________秒.
答案 15
解析 设每一秒钟通过的路程依次为a1,a2,a3,…,an,则数列{an}是首项a1=2,公差d=2的等差数列,由求和公式得na1+=240,即2n+n(n-1)=240,解得n=15.
16.等比数列{an}的公比为q,其前n项的积为Tn,并且满足条件a1>1,a99a100-1>0,<0.给出下列结论:①01成立的最大自然数n等于198.其中正确的结论是________.(填写所有正确的序号)
答案 ①②④
解析 ①中,?
?q=∈(0,1),∴①正确.
②中,?a99a101<1,∴②正确.
③中,?T100④中,T198=a1a2…a198
=(a1a198)(a2a197)…(a99a100)
=(a99a100)99>1,
T199=a1a2…a198a199=(a1a199)…(a99a101)·a100
=a199100<1,∴④正确.
三、解答题(本大题共6小题,共74分)
17.(12分)已知{an}为等差数列,且a3=-6,a6=0.
(1)求{an}的通项公式;
(2)若等比数列{bn}满足b1=-8,b2=a1+a2+a3,求{bn}的前n项和公式.
解 (1)设等差数列{an}的公差为d.
因为a3=-6,a6=0,
所以
解得a1=-10,d=2.
所以an=-10+(n-1)×2=2n-12.
(2)设等比数列{bn}的公比为q.
因为b2=a1+a2+a3=-24,b1=-8,
所以-8q=-24,q=3.
所以数列{bn}的前n项和公式为
Sn==4(1-3n).
18.(12分)已知等差数列{an}中,a3a7=-16,a4+a6=0,求{an}的前n项和Sn.
解 设{an}的公差为d,则
即
解得或
因此Sn=-8n+n(n-1)=n(n-9),
或Sn=8n-n(n-1)=-n(n-9).
19.(12分)已知数列{log2(an-1)} (n∈N*)为等差数列,且a1=3,a3=9.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)证明:++…+<1.
(1)解 设等差数列{log2(an-1)}的公差为d.
由a1=3,a3=9,
得log2(9-1)=log2(3-1)+2d,则d=1.
所以log2(an-1)=1+(n-1)×1=n,
即an=2n+1.
(2)证明 因为==,
所以++…+
=+++…+
==1-<1.
20.(12分)在数列{an}中,a1=1,an+1=2an+2n.
(1)设bn=.证明:数列{bn}是等差数列;
(2)求数列{an}的前n项和.
(1)证明 由已知an+1=2an+2n,
得bn+1===+1=bn+1.
∴bn+1-bn=1,又b1=a1=1.
∴{bn}是首项为1,公差为1的等差数列.
(2)解 由(1)知,bn=n,=bn=n.∴an=n·2n-1.
∴Sn=1+2·21+3·22+…+n·2n-1
两边乘以2得:2Sn=1·21+2·22+…+(n-1)·2n-1+n·2n,
两式相减得:-Sn=1+21+22+…+2n-1-n·2n
=2n-1-n·2n=(1-n)2n-1,
∴Sn=(n-1)·2n+1.
21.(12分)已知数列{an}的前n项和为Sn,且a1=1,an+1=Sn(n=1,2,3,…).
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)当bn=log(3an+1)时,求证:数列{}的前n项和Tn=.
(1)解 由已知(n≥2),
得an+1=an(n≥2).
∴数列{an}是以a2为首项,以为公比的等比数列.
又a2=S1=a1=,
∴an=a2×()n-2(n≥2).
∴an=
(2)证明 bn=log(3an+1)=log[×()n-1]=n.
∴==-.
∴Tn=+++…+
=(-)+(-)+(-)+…+(-)
=1-=.
22.(14分)已知数列{an}的各项均为正数,对任意n∈N*,它的前n项和Sn满足Sn=(an+1)(an+2),并且a2,a4,a9成等比数列.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)设bn=(-1)n+1anan+1,Tn为数列{bn}的前n项和,求T2n.
解 (1)∵对任意n∈N*,有Sn=(an+1)(an+2), ①
∴当n=1时,有S1=a1=(a1+1)(a1+2),
解得a1=1或2.
当n≥2时,有Sn-1=(an-1+1)(an-1+2). ②
①-②并整理得(an+an-1)(an-an-1-3)=0.
而数列{an}的各项均为正数,∴an-an-1=3.
当a1=1时,an=1+3(n-1)=3n-2,
此时a=a2a9成立;
当a1=2时,an=2+3(n-1)=3n-1,
此时a=a2a9不成立,舍去.
∴an=3n-2,n∈N*.
(2)T2n=b1+b2+…+b2n
=a1a2-a2a3+a3a4-a4a5+…-a2na2n+1
=a2(a1-a3)+a4(a3-a5)+…+a2n(a2n-1-a2n+1)
=-6a2-6a4-…-6a2n
=-6(a2+a4+…+a2n)
=-6×=-18n2-6n.
第二章 章末检测 (B)
一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分)
1.在等差数列{an}中,a3=2,则{an}的前5项和为( )
A.6 B.10
C.16 D.32
2.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
3.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
4.在等比数列{an}中,Tn表示前n项的积,若T5=1,则( )
A.a1=1 B.a3=1
C.a4=1 D.a5=1
5.等比数列{an}中,a1+a3=10,a4+a6=,则数列{an}的通项公式为( )
A.an=24-n B.an=2n-4 C.an=2n-3 D.an=23-n
6.已知等比数列{an}的前n项和是Sn,S5=2,S10=6,则a16+a17+a18+a19+a20等于( )
A.8 B.12 C.16 D.24
7.在等差数列{an}中,若a4+a6+a8+a10+a12=120,则a10-a12的值为( )
A.10 B.11 C.12 D.13
8.已知数列{an}为等比数列,Sn是它的前n项和,若a2·a3=2a1,且a4与2a7的等差中项为,则S5等于( )
A.35 B.33 C.31 D.29
9.已知等差数列{an}中,Sn是它的前n项和.若S16>0,且S17<0,则当Sn最大时n的值为( )
A.8 B.9 C.10 D.16
10.已知方程(x2-mx+2)(x2-nx+2)=0的四个根组成一个首项为的等比数列,则
|m-n|等于( )
A.1 B. C. D.
11.将正偶数集合{2,4,6,…}从小到大按第n组有2n个偶数进行分组:{2,4},{6,8,10,12},{14,16,18,20,22,24},….则2 010位于第( )组.
A.30 B.31 C.32 D.33
12.a1,a2,a3,a4是各项不为零的等差数列且公差d≠0,若将此数列删去某一项得到的数列(按原来的顺序)是等比数列,则的值为( )
A.-4或1 B.1 C.4 D.4或-1
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)
13.定义“等和数列”:在一个数列中,如果每一项与它后一项的和都为同一个常数,那么这个数列叫做等和数列,这个常数叫做该数列的公和.已知数列{an}是等和数列,且
a1=-1,公和为1,那么这个数列的前2 011项和S2 011=________.
14.等差数列{an}中,a10<0,且a11>|a10|,Sn为数列{an}的前n项和,则使Sn>0的n的最小值为__________.
15.某纯净水厂在净化过程中,每增加一次过滤可减少水中杂质的20%,要使水中杂质减少到原来的5%以下,则至少需过滤的次数为________.(lg 2≈0.301 0)
16.数列{an}的前n项和Sn=3n2-2n+1,则它的通项公式是________.
三、解答题(本大题共6小题,共70分)
17.(10分)数列{an}中,a1=,前n项和Sn满足Sn+1-Sn=()n+1(n∈N*).
(1)求数列{an}的通项公式an以及前n项和Sn;
(2)若S1,t(S1+S2),3(S2+S3)成等差数列,求实数t的值.
18.(12分)已知点(1,2)是函数f(x)=ax(a>0且a≠1)的图象上一点,数列{an}的前n项和Sn=f(n)-1.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)若bn=logaan+1,求数列{anbn}的前n项和Tn.
19.(12分)设Sn是等差数列{an}的前n项和,已知S3,S4的等比中项为S5;S3,S4的等差中项为1,求数列{an}的通项公式.
20.(12分)设数列{an}的前n项和为Sn,a1=1,Sn=nan-2n(n-1).
(1)求数列{an}的通项公式an;
(2)设数列{}的前n项和为Tn,求证:≤Tn<.
21.(12分)设等差数列{an}的前n项和为Sn,公比是正数的等比数列{bn}的前n项和为Tn,已知a1=1,b1=3,a2+b2=8,T3-S3=15.
(1)求{an},{bn}的通项公式;
(2)若数列{cn}满足a1cn+a2cn-1+…+an-1c2+anc1=2n+1-n-2对任意n∈N*都成立,求证:数列{cn}是等比数列.
22.(12分)甲、乙两大超市同时开业,第一年的全年销售额为a万元,由于经营方式不同,甲超市前n年的总销售额为(n2-n+2)万元,乙超市第n年的销售额比前一年销售额多an-1万元.
(1)求甲、乙两超市第n年销售额的表达式;
(2)若其中某一超市的年销售额不足另一超市的年销售额的50%,则该超市将被另一超市收购,判断哪一超市有可能被收购?如果有这种情况,将会出现在第几年?
第二章 数 列 章末检测(B) 答案
1.B [S5==5a3=10.]
2.B [∵3S3=a4-2,3S2=a3-2.
∴3(S3-S2)=a4-a3,∴3a3=a4-a3.
∴a4=4a3.∴q=4.]
3.C [当项数n为偶数时,由S偶-S奇=d知
30-15=5d,∴d=3.]
4.B [T5=a1a2a3a4a5=(a1a5)(a2a4)a3
=a53=1.∴a3=1.]
5.A [q3==,∴q=.
∵a1+a3=a1(1+q2)=a1=10,∴a1=8.
∴an=a1·qn-1=8·()n-1=24-n.]
6.C [∵S10=6,S5=2,S10=3S5.∴q≠1.
∴∴=1+q5=3.q5=2.
∴a16+a17+a18+a19+a20=(a1+a2+a3+a4+a5)q15
=S5·q15=2×23=16.]
7.C [a4+a6+a8+a10+a12=(a4+a12)+(a6+a10)+a8=5a8=120,a8=24.
∴a10-a12=(2a10-a12)
=[2(a1+9d)-(a1+11d)]=(a1+7d)
=a8=12.]
8.C [设公比为q(q≠0),则由a2a3=2a1知
a1q3=2,∴a4=2.
又a4+2a7=,∴a7=.
∴a1=16,q=.
∴S5===31.]
9.A [∵S16==8(a8+a9)>0,
∴a8+a9>0.
∵S17==17a9<0.
∴a9<0,∴a8>0.
故当n=8时,Sn最大.]
10.B [易知这四个根依次为:,1,2,4.
不妨设,4为x2-mx+2=0的根,
1,2为x2-nx+2=0的根.
∴m=+4=,n=1+2=3,
∴|m-n|=|-3|=.]
11.C [∵前n组偶数总的个数为:
2+4+6+…+2n==n2+n.
∴第n组的最后一个偶数为2+[(n2+n)-1]×2=2n(n+1).
令n=30,则2n(n+1)=1 860;
令n=31,则2n(n+1)=1 984;
令n=32,则2n(n+1)=2 112.
∴2 010位于第32组.]
12.A [若删去a1,则a2a4=a,
即(a1+d)(a1+3d)=(a1+2d)2,化简,得d=0,不合题意;
若删去a2,则a1a4=a,
即a1(a1+3d)=(a1+2d)2,化简,得=-4;
若删去a3,则a1a4=a,
即a1(a1+3d)=(a1+d)2,化简,得=1;
若删去a4,则a1a3=a,
即a1(a1+2d)=(a1+d)2,化简,得d=0,不合题意.故选A.]
13.1 004
解析 a1=-1,a2=2,a3=-1,a4=2,…,
∴a2 011=-1,∴S2 011=(a1+a2)+(a3+a4)+…+(a2 009+a2 010)+a2 011=1 005×1+(-1)
=1 004.
14.20
解析 ∵S19==19a10<0;
S20==10(a10+a11)>0.
∴当n≤19时,Sn<0;当n≥20时,Sn>0.
故使Sn>0的n的最小值是20.
15.14
解析 设原杂质数为1,各次过滤杂质数成等比数列,且a1=1,公比q=1-20%,
∴an+1=(1-20%)n,由题意可知:
(1-20%)n<5%,即0.8n<0.05.
两边取对数得nlg 0.8∵lg 0.8<0,∴n>,
即n>==
≈≈13.41,取n=14.
16.an=
解析 当n=1时,
a1=S1=3-2+1=2.
当n≥2时,
an=Sn-Sn-1
=3n2-2n+1-[3(n-1)2-2(n-1)+1]
=6n-5.
则当n=1时,6×1-5=1≠a1,
∴an=.
17.解 (1)由Sn+1-Sn=()n+1得an+1=()n+1(n∈N*),
又a1=,故an=()n(n∈N*).
从而Sn==[1-()n](n∈N*).
(2)由(1)可得S1=,S2=,S3=.
从而由S1,t(S1+S2),3(S2+S3)成等差数列得
+3×(+)=2×(+)t,解得t=2.
18.解 (1)把点(1,2)代入函数f(x)=ax得a=2,
所以数列{an}的前n项和为Sn=f(n)-1=2n-1.
当n=1时,a1=S1=1;
当n≥2时,an=Sn-Sn-1=2n-2n-1=2n-1,
对n=1时也适合,∴an=2n-1.
(2)由a=2,bn=logaan+1得bn=n,
所以anbn=n·2n-1.
Tn=1·20+2·21+3·22+…+n·2n-1, ①
2Tn=1·21+2·22+3·23+…+(n-1)·2n-1+n·2n. ②
由①-②得:
-Tn=20+21+22+…+2n-1-n·2n,
所以Tn=(n-1)2n+1.
19.解 设等差数列{an}的首项a1=a,公差为d,则Sn=na+d,依题意,有
整理得
∴a=1,d=0或a=4,d=-.
∴an=1或an=-n,
经检验,an=1和an=-n均合题意.
∴所求等差数列的通项公式为an=1或an=-n.
20.(1)解 由Sn=nan-2n(n-1)得
an+1=Sn+1-Sn=(n+1)an+1-nan-4n,
即an+1-an=4.
∴数列{an}是以1为首项,4为公差的等差数列,
∴an=4n-3.
(2)证明 Tn=++…+
=+++…+
=(1-+-+-+…+-)
=(1-)<.
又易知Tn单调递增,
故Tn≥T1=,得≤Tn<.
21.(1)解 设数列{an}的公差为d,数列{bn}的公比为q(q>0).
由题意得
解得∴an=n.bn=3×2n-1.
(2)证明 由cn+2cn-1+…+(n-1)c2+nc1=2n+1-n-2,
知cn-1+2cn-2+…+(n-2)c2+(n-1)c1=2n-(n-1)-2(n≥2).
两式相减:cn+cn-1+…+c2+c1=2n-1(n≥2),
∴cn-1+cn-2+…+c2+c1=2n-1-1(n≥3),
∴cn=2n-1(n≥3).
当n=1,2时,c1=1,c2=2,适合上式.
∴cn=2n-1(n∈N*),
即{cn}是等比数列.
22.解 (1)设甲、乙两超市第n年的销售额分别为an,bn.则有:a1=a,n≥2时:
an=(n2-n+2)-[(n-1)2-(n-1)+2]
=(n-1)a.
∴an=
bn=b1+(b2-b1)+(b3-b2)+…+(bn-bn-1)
=a+a+a2+…+an-1
=a,(n∈N*).
(2)易知bn<3a,所以乙超市将被甲超市收购,
由bn<an得:a<(n-1)a.
∴n+4n-1>7,∴n≥7.
即第7年乙超市的年销售额不足甲超市的一半,乙超市将被甲超市收购.
课件37张PPT。第二章 阶段复习课 等差,等比数列的判定
判定一个数列是等差或等比数列的常用方法
(1)定义法
an+1-an=d(常数) {an}是等差数列.
=q(非零常数) {an}是等比数列.
(2)中项公式法
2an+1=an+an+2(n∈N*) {an}是等差数列.
=anan+2(anan+1an+2≠0) {an}为等比数列.【名师指津】(3)通项公式法
an=pn+q(p,q为常数) {an}是等差数列.
an=c·qn(c,q均为非零常数) {an}是等比数列.
(4)前n项和公式
Sn=An2+Bn(A、B均为常数) {an}是等差数列.
Sn=kqn-k(k为常数,且q≠0,1) {an}是等比数列.
【特别提醒】在利用定义法判断时,要特别注意是从第二项起,
每一项与前一项的差(或比值)是同一个常数.【例1】已知函数f(x)=(x-1)2,g(x)=4(x-1),数列{an}满足a1=2,(an+1-an)g(an)+f(an)=0.
(1)用an表示an+1;
(2)求证:{an-1}是等比数列.
【审题指导】此题目是数列与函数相结合的问题,由f(x)=
(x-1)2,g(x)=4(x-1)可知f(an)与g(an)的表达式,代入
(an+1-an)g(an)+f(an)=0中,可得an与an+1的关系,进一步利
用等比数列的定义进行求证即可.【规范解答】(1)因为(an+1-an)g(an)+f(an)=0,
g(an)=4(an-1),f(an)=(an-1)2,
所以(an-1)(3an-4an+1+1)=0,
又a1=2,则an≠1,∴an+1=
(2)因为
所以{an-1}是首项为a1-1=1,公比为 的等比数列. 求数列的通项公式
求数列的通项公式的常用方法
(1)观察归纳法
(2)累加法
已知a1=a,an+1-an=f(n),其中f(n)可以是关于n的一次函数、二次函数、指数函数、分式函数,求通项an.【名师指津】①若f(n)是关于n的一次函数,累加后可转化为等差数列求和;
②若f(n)是关于n的二次函数,累加后可分组求和;
③若f(n)是关于n的指数函数,累加后可转化为等比数列求和;
④若f(n)是关于n的分式函数,累加后可裂项求和.(3)累乘法
对于由形如 =f(n)型的递推公式求通项公式.
①当f(n)为常数时,即 =q(其中q是不为0的常数),此时
数列为等比数列,an=a1·qn-1.
②当f(n)为n的函数时,用累乘法.
由 =f(n)得n≥2时, =f(n-1),
∴an= ·…· ·a1=f(n-1)·…·f(1)·a1.(4)构造数列法,利用数列的递推公式,构造一个新的数列
(等差或等比数列)由新数列的通项公式求得原数列的通项
公式.
(5)利用Sn求an.
如果给出的条件是an与Sn的关系式,可利用
来求.【特别提醒】在利用Sn求得an后,要特别注意验证当n=1时是否适合,若不适合,则通项公式an在最后书写时,要分段写出.【例2】已知数列{an}中,a1=2,an+1=( -1)(an+2),n∈N*,求
数列{an}的通项公式.
【审题指导】题目中给出了a1=2以及an+1与an的关系,可从an+1=
( -1)(an+2)式子入手,构造新数列,从而求通项公式.
【规范解答】∵an+1=( -1)(an+2)
∴an+1=( -1)[(an- )+(2+ )]
=( -1)(an- )+( -1)(2+ )=( -1)(an- )+ ∴an+1- =( -1)(an- ).
∴
∴数列{an- }是首项为2- 公比为 -1的等比数列.
∴an- =(2- )( -1)n-1=
∴an= 求数列的和
数列求和的常用方法
(1)公式法.
(2)分组化归法.将该数列的通项变形后,每一项拆成两项或多项,重新分组,将一般数列求和化为特殊数列求和.
(3)倒序相加法.
(4)错位相减法.【名师指津】(5)裂项相消法.将数列的每一项拆成两项或多项,使数列中
的项出现有规律的抵消项,进而达到求和的目的.常用裂项技
巧有:
①
②若{an}为等差数列,公差为d,则
③ 等.【特别提醒】在利用分组化归法求数列的和时,有时要对所分项数是奇数还是偶数进行讨论.【例3】求数列 …的前n项和.
【审题指导】通过观察可得此数列的通项公式an= 因
此可将通项公式变形,即an=
利用裂项相消法即可求得.
【规范解答】因为通项an= 所以
此数列的前n项和Sn= +…+
+( )] 函数与方程的思想
函数与方程的思想在数列中的运用
(1)在等差(比)数列的通项公式和前n项和公式中共有5个量a1,d(或q),n,an及Sn,已知这5个量中任意3个量的值,就可以运用方程思想,解方程(或方程组)求出另外2个量的值.【名师指津】(2)数列可以看作是定义域为正整数集(或其有限子集)的特殊函数.运用函数思想去研究数列,就是要借助于函数的单调性、图象和最值等知识解决与数列相关的问题.等差数列与一次函数、等比数列与指数函数有着密切的关系,等差数列前n项和公式与二次函数有密切关系,故可用函数的思想来解决数列问题.【例4】已知数列{an}的首项a1=21,前n项和Sn=an2+bn,等比数列{bn}的前n项和Tn=2n+1+a,求Sn的最大值.
【审题指导】通过等比数列{bn}的前n项和的函数特征求出a的值,可依据等差数列前n项和的特征判定数列{an}是等差数列,进而求出b的值,用配方法求Sn的最大值.【规范解答】由等比数列{bn}的前n项和Tn=2n+1+a,易得它的
公比不是1,∵Tn=2×2n+a,∴a=-2,
∴Sn=-2n2+bn,
∴数列{an}为等差数列.又a1=21,前n项和Sn=an2+bn,故b=21-
(-2)=23,
∴Sn=-2n2+23n=
当n=6时,Sn取得最大值66. 分类讨论思想
分类讨论思想在数列中的运用
数列中的分类讨论常出现在等比数列中,这是因为等比数列的公比不能为0,且前n项和是一个分段函数,当q=1和q≠1时,求和公式不同.【名师指津】分类必须满足互斥、无漏、最简的原则,用集合、子集来看待分类讨论,应该是“交空并全”的完全分类.常用的分类讨论方法有:
(1)分段讨论法;
(2)公比讨论法;
(3)奇偶讨论法.【例5】已知数列{an},{bn}满足:a1=1,a2=k(k为常数),且bn=an·an+1,其中n∈N*.
(1)若{an}是等比数列,试求数列{bn}的前n项和Sn的表达式.
(2)若{bn}是等比数列,探求数列{an}是否为等比数列?并说明理由.
【审题指导】由题目可知数列{an}的前两项以及an与bn的递推关系,在(1)、(2)所具有的前提条件下,可利用等比数列的定义来解决,在运用公式时一定要注意k和公比的取值讨论.【规范解答】(1)因为{an}是等比数列,a1=1,a2=k,所以k≠0,an=kn-1.
又bn=an·an+1,所以b1=a1·a2=k,
即{bn}是以k为首项,k2为公比的等比数列.
∴Sn=(2)设{bn}的公比为q,则
又a1=1,a2=k(k≠0),所以a1,a3,a5,…,a2n-1,…是以1为首项,
q为公比的等比数列,a2,a4,a6,…,a2n,…是以k为首项,q为
公比的等比数列.
即{an}为1,k,q,kq,q2,kq2,…,qn-1,kqn-1,…
当 即k2=q时{an}为等比数列.
所以当q=k2时,{an}为等比数列.
当q≠k2时,{an}为非等比数列.1.已知等差数列共有10项,其中奇数项之和为15,偶数项之和为30,则其公差是( )
(A)5 (B)4 (C)3 (D)2
【解析】选C.∵S偶-S奇=5d,∴5d=15,d=3.2.在等差数列{an}中,设公差为d,若前n项和为Sn=-n2,则通项和公差分别为( )
(A)an=2n-1,d=-2 (B)an=2n-1,d=2
(C)an=-2n+1,d=-2 (D)an=-2n+1,d=2
【解析】选C.an=Sn-Sn-1=-2n+1(n>1,n∈N).n=1时,a1=-1满足上式,显然d=-2.3.等比数列{an}中,an>0,且a2=1-a1,a4=9-a3,则a4+a5=( )
(A)16 (B)81 (C)36 (D)27
【解析】选D.a1q=1-a1,a1q3=9-a1q2,∴a1= q=3,从而a4+a5=27.4.计算机的成本不断降低,若每隔5年计算机价格降低 现
在的价格是8 100元的计算机,则15年后价格降低为( )
(A)2 200元 (B)900元
(C)2 400元 (D)3 600元
【解析】选C.降了3次,则8100×(1- )3=2400.5.等差数列{an}的前n项和为Sn,若S2n-1=(2n-1)(2n+1),则
Sn=( )
(A)n(n+2) (B) (2n+3)
(C)n(2n+3) (D) (2n+1)
【解析】选A.S2n-1= =
(2n-1)( 2n+1),∴an=2n+1,又a1=3,∴Sn=n(n+2).6.设x∈R,记不超过x的最大整数为[x],令{x}=x-[x],则
( )
(A)是等差数列但不是等比数列
(B)是等比数列但不是等差数列
(C)既是等差数列又是等比数列
(D)既不是等差数列又不是等比数列
【解析】选B.可分别求得
所以三者成等比数列.7.设数列{an}的前n项和Sn= (n∈N*)且a4=54,则
a1=______.
【解析】a4=S4-S3= =54,
解得a1=2.
答案:28.在等比数列{an}中,a1+a7=65,a3a5=64,且an+1(1)求数列{an}的通项公式;
(2)求数列{an}的前5项的和S5.
【解析】(1)设数列{an}的公比为q.由等比数列性质可知:
a1a7=a3a5=64,而a1+a7=65,an+1由64q6=1,得q= 或q= (舍),故an=27-n.
(2)S5= =124.9.已知{an}是一个公差大于0的等差数列,且满足a3a6=55,
a2+a7=16.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)若数列{an}和数列{bn}满足等式:
(n为正整数),求数列{bn}的前n项和Sn.
【解析】(1)设等差数列{an}的公差为d,则依题得d>0,由
a2+a7=16得2a1+7d=16,由a3·a6=55,得(a1+2d)(a1+5d)=55,解
得d=2,a1=1,∴an=2n-1.(2)当n=1时,a1= 由a1=1,∴b1=2,当n≥2时,
an=
∴an-an-1= ∴bn=2n+1,∴bn=
综上,当n=1时,S1=b1=2,当n≥2时,
Sn=b1+b2+…+bn=2n+2-6(n=1也适合),∴Sn=2n+2-6(n∈N*).第二章数列过关检测
(时间:90分钟 满分:100分)
知识点分布表
知识点
等差数列的有关计算及性质
等差数列前n项和
等比数列的有关计算及性质
等比数列前n项和
综合应用
相应题号
3,5,7,12
1,8,9,15
2,4
11
6,10,13,14,16,17,18
一、选择题(本大题共10小题,每小题4分,共40分)
1.在等差数列{an}中,S10=120,则a1+a10的值是( )
A.12 B.24
C.36 D.48
答案:B
解析:S10=
10(
??
1
+
??
10
)
2
=120解得,a1+a10=24.
2.等比数列{an}中,a2,a6是方程x2-34x+64=0的两根,则a4=( )
A.8 B.-8
C.±8 D.以上都不对
答案:A
解析:由已知得a2+a6=34,a2·a6=64,所以a2>0,a6>0,则a4>0.
又
??
4
2
=a2·a6=64,∴a4=8.
3.如果f(n+1)=
2??(??)+1
2
(n=1,2,3,…)且f(1)=2,则f(101)等于( )
A.49 B.50
C.51 D.52
答案:D
解析:∵f(n+1)=
2??(??)+1
2
=f(n)+
1
2
,
∴f(n+1)-f(n)=
1
2
,
即数列{f(n)}是首项为2,公差为
1
2
的等差数列.
∴通项公式为f(n)=2+(n-1)×
1
2
=
1
2
n+
3
2
.
∴f(101)=
1
2
×101+
3
2
=52.
4.已知各项均为正数的等比数列{an}中,a1a2a3=5,a7a8a9=10,则a4a5a6=( )
A.5
2
B.7
C.6 D.4
2
答案:A
解析:(a1a2a3)·(a7a8a9)=(a1a9)·(a2a8)·(a3a7)=
??
5
6
=50,
∴
??
5
3
=5
2
.
又a4a5a6=(a4a6)·a5=
??
5
3
,
故选A.
5.若数列{an}满足a1=15,且3an+1=3an-2,则使ak·ak+1<0的k值为( )
A.22 B.21
C.24 D.23
答案:D
解析:因为3an+1=3an-2,所以an+1-an=-
2
3
,所以数列{an}是首项为15,公差为-
2
3
的等差数列,所以an=15-
2
3
(n-1)=-
2
3
n+
47
3
,由an=-
2
3
n+
47
3
>0,得n<23.5,所以使ak·ak+1<0的k值为23.
6.若数列{an}满足an+1=1-
1
??
??
,且a1=2,则a2 012等于0( )
A.-1 B.2
C.
2
D.
1
2
答案:D
解析:∵an+1=1-
1
??
??
,a1=2,
∴a2=1-
1
2
=
1
2
,a3=1-2=-1,a4=1-
1
-1
=2.
由此可见,数列{an}的项是以3为周期重复出现的,∴a2 012=a670×3+2=a2=
1
2
.
7.数列{an}的首项为3,{bn}为等差数列且bn=an+1-an(n∈N*).若b3=-2,b10=12,则a8=( )
A.0 B.3
C.8 D.11
答案:B
解析:{bn}为等差数列,公差d=
??
10
-
??
3
10-3
=2,
∴bn=b3+2(n-3)=2n-8.
∴an+1-an=2n-8.
∴a8=a1+(a2-a1)+(a3-a2)+…+(a8-a7)
=3+(-6)+(-4)+…+6
=3+
7×(-6+6)
2
=3.
8.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
解析:∵Sm-1=-2,Sm=0,Sm+1=3,
∴am=Sm-Sm-1=0-(-2)=2,
am+1=Sm+1-Sm=3-0=3.
∴d=am+1-am=3-2=1.
∵Sm=ma1+
??(??-1)
2
×1=0,
∴a1=-
??-1
2
.
又∵am+1=a1+m×1=3,
∴-
??-1
2
+m=3.
∴m=5.故选C.
9.等差数列{an}中,已知3a5=7a10,且a1<0,则数列{an}前n项和Sn(n∈N*)中最小的是( )
A.S7或S8 B.S12
C.S13 D.S14
答案:C
解析:由3a5=7a10得3(a1+4d)=7(a1+9d),解得d=-
4
51
a1>0.
所以an=a1+(n-1)d=a1-(n-1)×
4
51
a1,
由an=a1-(n-1)×
4
51
a1≤0,
即1-
4(??-1)
51
≥0,解得n≤
55
4
=13
3
4
,
即当n≤13时,an<0.
当n>13时,an>0,所以前13项和最小,所以选C.
10.(2018河南南阳高二期中,12)数列{an}的前n项和Sn=n2+n+1;bn=(-1)nan(n∈N*);则数列{bn}的前50项和为( )
A.49 B.50 C.99 D.100
答案:A
解析:∵数列{an}的前n项和Sn=n2+n+1,
∴a1=S1=3,当n≥2时,an=Sn-Sn-1=n2+n+1-[(n-1)2+(n-1)+1]=2n,
故an=
3,??=1,
2??,??≥2.
∴bn=(-1)nan=
-3,??=1,
(-1
)
??
·2??,??≥2,
∴数列{bn}的前50项和为(-3+4)+(-6+8)+(-10+12)+…+(-98+100)=1+24×2=49,故选A.
二、填空题(本大题共4小题,每小题4分,共16分)
11.已知数列{an}中,an=2×3n-1,则由它的偶数项所组成的新数列的前n项和Sn= .?
答案:
3(
9
??
-1)
4
解析:∵数列{an}是等比数列,
∴它的偶数项也构成等比数列,且首项为6,公比为9.
∴其前n项和Sn=
6(1-
9
??
)
1-9
=
3(
9
??
-1)
4
.
12.正项数列{an}满足:
a1=1,a2=2,2
??
??
2
=
??
??+1
2
+
??
??-1
2
(n∈N*,n≥2),则a7= .?
答案:
19
解析:因为2
??
??
2
=
??
??+1
2
+
??
??-1
2
(n∈N*,n≥2),
所以数列{
??
??
2
}是以
??
1
2
=1为首项,
以d=
??
2
2
?
??
1
2
=4-1=3为公差的等差数列.
所以
??
??
2
=1+3(n-1)=3n-2.
所以an=
3??-2
,n≥1.
所以a7=
3×7-2
=
19
.
13.(2018江西吉安联考,13)已知数列{an}满足anan+1an+2an+3=24,且a1=1,a2=2,a3=3,则a1+a2+a3+…+a2 013+a2 014= .?
答案:5 033
解析:∵数列{an}满足anan+1an+2an+3=24,
∴a1a2a3a4=24,
a4=
24
??
1
??
2
??
3
=
24
1×2×3
=4,
∵anan+1an+2an+3=24,
∴an+1an+2an+3an+4=24,
∴an+4=an,
∴数列{an}是以4为周期的周期数列,
2 014=503×4+2,
∴a1+a2+a3+…+a2 013+a2 014
=503×(1+2+3+4)+1+2=5 033.
14.(2018山东省潍坊四县联考,14)已知数列{an}满足a1+3·a2+32·a3+…+3n-1·an=
??
2
,则an= .?
答案:
1
2×
3
??-1
解析:∵a1+3·a2+32·a3+…+3n-1·an=
??
2
,
∴当n≥2时,a1+3·a2+32·a3+…+3n-2·an-1=
??-1
2
,
两式相减得3n-1·an=
??
2
?
??-1
2
=
1
2
,
即an=
1
2×
3
??-1
,n≥2,
当n=1时,a1=
1
2
,满足an=
1
2×
3
??-1
,
故an=
1
2×
3
??-1
.
三、解答题(本大题共4小题,15、16小题每小题10分,17、18小题每小题12分,共44分)
15.(2018河南郑州高二期末,17)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的最大值.
解:(1)由an=a1+(n-1)d及a3=5,a10=-9得,
??
1
+2??=5,
??
1
+9??=-9,
解得
??
1
=9,
??=-2.
数列{an}的通项公式为an=11-2n.
(2)由(1)知Sn=na1+
??(??-1)
2
d=10n-n2.
因为Sn=-(n-5)2+25.
所以n=5时,Sn取得最大值25.
16.在公差为d的等差数列{an}中,已知a1=10,且a1,2a2+2,5a3成等比数列.
(1)求d,an;
(2)若d<0,求|a1|+|a2|+|a3|+…+|an|.
解:(1)由题意得5a3·a1=(2a2+2)2,
即d2-3d-4=0.
故d=-1或d=4.
所以an=-n+11,n∈N*或an=4n+6,n∈N*.
(2)设数列{an}的前n项和为Sn,因为d<0,由(1)得d=-1,an=-n+11.
则当1≤n≤11时,|a1|+|a2|+|a3|+…+|an|=Sn=-
1
2
n2+
21
2
n.
当n≥12时,|a1|+|a2|+|a3|+…+|an|
=-Sn+2S11
=
1
2
n2-
21
2
n+110.
综上所述,|a1|+|a2|+|a3|+…+|an|=
-
1
2
??
2
+
21
2
??,1≤??≤11,
1
2
??
2
-
21
2
??+110,??≥12.
17.(2018福建省宁德市五校联考,21)已知数列{an}中,a1=3,an+1=4an+3.
(1)试写出数列{an}的前三项;
(2)求证:数列{an+1}是等比数列,并求数列{an}的通项公式an;
(3)设bn=log2(an+1),记数列
1
??
??
??
??+1
的前n项和为Tn,求Tn的取值范围.
解:(1)∵a1=3,an+1=4an+3,
∴a1=3,a2=15,a3=63.
(2)∵
??
??+1
+1
??
??
+1
=
4
??
??
+3+1
??
??
+1
=4,
∴数列{an+1}是公比为4的等比数列.
∴an+1=(a1+1)·4n-1=4n,
∴an=4n-1.
(3)∵bn=log2(an+1)=log24n=2n,
∴
1
??
??
??
??+1
=
1
2??·2(??+1)
=
1
4
1
??
-
1
??+1
,
∴Tn=
1
4
1-
1
2
+
1
2
-
1
3
+
1
3
-
1
4
+…+
1
??
-
1
??+1
=
1
4
1-
1
??+1
,
∵Tn=
1
4
1-
1
??+1
是关于n(n∈N*)的单调递增函数,
∴n=1时,(Tn)min=
1
8
,n→+∞时,Tn→
1
4
.
∴Tn的取值范围是
1
8
,
1
4
.
18.(2018山东高考,理18)设数列{an}的前n项和为Sn .已知2Sn=3n+3.
(1)求{an}的通项公式;
(2)若数列{bn}满足anbn=log3an,求{bn}的前n项和Tn.
解:(1)因为2Sn=3n+3,
所以2a1=3+3,故a1=3,
当n>1时,2Sn-1=3n-1+3,
此时2an=2Sn-2Sn-1=3n-3n-1=2×3n-1,
即an=3n-1,所以an=
3,??=1,
3
??-1
,??>1.
(2)因为anbn=log3an,所以b1=
1
3
,
当n>1时,bn=31-nlog33n-1=(n-1)·31-n.
所以T1=b1=
1
3
;
当n>1时,Tn=b1+b2+b3+…+bn=
1
3
+(1×3-1+2×3-2+…+(n-1)×31-n),
所以3Tn=1+(1×30+2×3-1+…+(n-1)×32-n),
两式相减,得2Tn=
2
3
+(30+3-1+3-2+…+32-n)-(n-1)×31-n
=
2
3
+
1-
3
1-??
1-
3
-1
-(n-1)×31-n
=
13
6
?
6??+3
2×
3
??
,
所以Tn=
13
12
?
6??+3
4×
3
??
.
经检验,n=1时也适合.
综上可得Tn=
13
12
?
6??+3
4×
3
??
.
课件50张PPT。知识整合提升2.对比学习等差数列、等比数列的概念3.类比学习等差数列、等比数列的性质5.解决数列综合问题的注意点
(1)理解数列是特殊的函数,等差、等比数列的通项公式,前n项和公式都可以从方程角度来认识,因此应理解数列中的函数与方程等价转化、分类与整合等常用数学思想.
(2)善于将这类题目分解为若干个基本数学问题各个击破.
(3)对数列应用问题,要知道数列是刻画离散现象的基本数学模型,善于在对日常生活中大量实际问题分析的基础上建立数列模型,然后综合运用数列及其他数学知识解决实际问题,体会数列与函数、方程之间的联系.热点考点例析【点拨】 1.等差数列的通项公式为an=a1+(n-1)d,其中包含四个元素:an,a1,n和d,很显然我们可以做到“知三求一”.
2.在解题时,我们往往通过解方程(组)来确定a1和d,从而就可以确定等差数列了,但是,有时这种解法运算过程稍微复杂了一点,如果能够灵活使用另一个公式an=am+(n-m)d可以简化运算.等差数列通项公式 已知{an}为等差数列,分别根据下列条件写出它的通项公式.
(1)a3=5,a7=13;
(2)前三项为:a,2a-1,3-a. 1.等差数列{an}中,a1+a5=10,a4=7,则数列{an}的公差为( )
A.1 B.2
C.3 D.4
答案: B【点拨】 运用等差数列的性质解题时,要注意序号与项的对应关系.在等差数列的学习过程中,最常见的错误是对等差数列性质的误用.公式am+an=ap+aq(其中p+q=m+n,m,n,p,q∈N*)表明,在等差数列中若每两项的序号和相等,则其对应项的和也相等,否则不成立.例如:我们有a2+a4=a1+a5=2a3,但不能得出a6=a2+a4.等差数列的性质 已知数列{an},{bn}均为等差数列,且{an}为2,5,8,…,{bn}为1,5,9,…,它们的项数均为40,则它们有多少个彼此具有相同数值的项?
[规范解答] 已知两等差数列的前3项,容易求得它们的通项公式分别为:an=3n-1,bm=4m-3(m,n∈N*,且1≤n≤40,1≤m≤40).令an=bm,得3n-1=4m-3, 2.在等差数列{an}中,已知a4+a8=16,则该数列前11项和S11=( )
A.58 B.88
C.143 D.176
答案: B【点拨】 新课标要求理解等比数列的概念,掌握等比数列的通项公式,并能在具体问题情境中识别数列的等比关系,还要求我们了解等比数列与指数函数的关系.等比数列的概念和性质
1.(1)等比数列的性质是等比数列基本规律的深刻体现,是解决等比数列问题既快捷又方便的工具,应有意识去应用.
(2)在应用性质时要注意性质的前提条件,有时需要进行适当变形.
(3)“巧用性质、减少运算量”在等比数列的计算中非常重要,使用“基本量法”,并树立“目标意识”,“需要什么,就求什么”,既要充分合理地运用条件,又要时刻注意题的目标,往往能取得与“巧用性质”解题相同的效果.
2.等比数列的概念、性质、通项公式是高考的必考内容,特别是与其他知识的交汇点,一直是考查的重要热点之一,常见的考题有:
(1)判断、证明数列是等比数列;
(2)运用通项公式求数列中的项;
(3)解决数列与函数、三角、向量、几何等知识交汇点问题;
(4)涉及递推关系的推理及运算问题.3.已知{an}为等比数列,a4+a7=2,a5a6=-8,则a1+a10=( )
A.7 B.5
C.-5 D.-7
解析: a4+a7=2,a5a6=a4a7=-8?a4=4,a7=-2或a4=-2,a7=4.
a4=4,a7=-2?a1=-8,a10=1?a1+a10=-7,
a4=-2,a7=4?a10=-8,a1=1?a1+a10=-7.
答案: D1.数阵的特点
所谓数阵是指将某些数,按一定的规律排成若干行和列,形成图表,也称之为数表.例如大家都非常熟悉的“杨辉三角”.
2.以数阵为背景的数列问题
数阵中的数是按一定的规律排成若干行和列,比较多见的是排成等差或等比数列,它重点考查等差、等比数列相关知识,有时也会出现其他类型的数列,解决此类问题的关键是找出其中的规律.以数阵为背景的数列问题 在如下数表中,已知每行、每列中的数都成等差数列,那么位于下表中的第n行第n+1列的数是________.
[规范解答] 由数表可知,第n行的第一个数为n,该行各数构成以n为公差的等差数列,因此该行的第n+1个数为n+(n+1-1)n=n+n2.
答案: n+n24.整数排成一个三角形数阵:
1 第1行
2 3 第2行
4 5 6 第3行
7 8 9 10 第4行
11 12 13 14 15 第5行
按照以上排列的规律,从左向右记第n行的第j个数为f(n,j),n,j∈N*,我们称f(n,n)为三角形.现将所有的三角数按从小到大的顺序排成一三角数列,则满足等式f(n,n)=f(28,28)+59的f(n,n)是三角数列中的第________个.答案: 30【点拨】 解决数列的应用问题必须准确探索问题所涉及的数列的类型:
(1)如果问题所涉及的数列是特殊数列(如等差数列、等比数列,或与等差、等比有关的数列, 等等)应首先建立数列的通项公式.
(2)如果问题所涉及的数列不是某种特殊数列,一般应考虑先建立数列的递推关系(即an与an-1的关系).
(3)解决数列的应用问题必须准确计算项数,例如与“年数”有关的问题,必须确定起算的年份,而且应准确定义an是表示“第n年”还是“n年后”. 数列在实际生活中的应用 假设你正在某公司打工,根据表现,老板给你两个加薪的方案:
①每年年末加1 000元;
②每半年结束时加300元.请你选择:
(1)如果在该公司干10年,问两种方案各加薪多少元?
(2)对于你而言,你会选择其中的哪一种?5.某校为扩大教学规模,从今年起扩大招生,现有学生人数为b人,以后学生人数年增长率为4.9‰.该校今年年初有旧实验设备a套,其中需要换掉的旧设备占了一半.学校决定每年以当年年初设备数量的10%的增长率增加新设备,同时每年淘汰x套旧设备.
(1)如果10年后该校学生的人均占有设备的比率正好比目前翻一番,那么每年应更换的旧设备是多少套?
(2)依照(1)的更换速度,共需多少年能更换所有需要更换的旧设备?下列数据供计算时参考:
解析: (1)设今年学生人数为b人,
则10年后学生人数为b(1+4.9‰)10=1.05b.
由题设可知,1年后的设备为a×(1+10%)-x=1.1a-x,
2年后的设备为(1.1a-x)×(1+10%)-x=1.12a-1.1x-x=1.12a-x(1+1.1),…,一、选择题
1.已知数列{an}满足a1=2,an+1-an+1=0(n∈N*),则此数列的通项an等于( )
A.n2+1 B.n+1
C.1-n D.3-n
解析: ∵an+1-an+1=0,∴an+1-an=-1.∴数列{an}是以-1为公差的等差数列,又a1=2,∴an=a1+(n-1)d=2+(n-1)(-1)=3-n.
答案: D2.在等比数列{an}中,a2=9,a5=243,则{an}的前4项和为( )
A.81 B.120
C.168 D.192
答案: B
3.在等差数列{an}中,a7+a9=16,a4=1,则a12的值是( )
A.15 B.30
C.31 D.64
解析: 在等差数列{an}中,a7+a9=a4+a12,
∴a12=16-1=15.
答案: A
4.已知数列{an}的前n项和Sn满足:Sn+Sm=Sn+m,且a1=1,那么a10=( )
A.1 B.9
C.10 D.55
解析: ∵Sn+Sm=Sn+m,且a1=1,∴S1=1.
可令m=1,得Sn+1=Sn+1.∴Sn+1-Sn=1.
即当n≥1时,an+1=1,∴a10=1.
答案: A6.已知在等差数列{an}中,首项为23,公差是整数,从第七项开始为负项,则公差为________.三、解答题
7.在等差数列{an}中,a10=23,a25=-22,
(1)数列{an}前多少项和最大?
(2)求{|an|}前n项和.谢谢观看!