【同步推荐】2011—2012学年数学北师大版必修5同步教学案:第1章 数列(7份)

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名称 【同步推荐】2011—2012学年数学北师大版必修5同步教学案:第1章 数列(7份)
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资源类型 教案
版本资源 北师大版
科目 数学
更新时间 2011-09-09 19:47:03

文档简介

§3 等比数列
3.1 等比数列(一)
课时目标 1.理解等比数列的定义,能够利用定义判断一个数列是否为等比数列.2.掌握等比数列的通项公式并能简单应用.3.掌握等比中项的定义,能够应用等比中项的定义解决有关问题.
1.如果一个数列从第______项起,每一项与它的前一项的______都等于同一个常数,那么这个数列叫做等比数列.这个常数叫做等比数列的______,通常用字母____表示(q≠0).
2.等比数列的通项公式: __________________________________________________.
3.等比中项的定义
如果a、G、b成等比数列,那么G叫做a与b的________,且G=________.
一、选择题
1.在等比数列{an}中,an>0,且a2=1-a1,a4=9-a3,则a4+a5的值为(  )
A.16 B.27 C.36 D.81
2.已知等比数列{an}满足a1+a2=3,a2+a3=6,则a7等于(  )
A.64 B.81 C.128 D.243
3.已知等比数列{an}中,各项都是正数,且a1,a3,2a2成等差数列,则等于(  )
A.1+ B.1-
C.3+2 D.3-2
4.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
5.一个数分别加上20,50,100后得到的三个数成等比数列,其公比为(  )
A. B. C. D.
6.若正项等比数列{an}的公比q≠1,且a3,a5,a6成等差数列,则等于(  )
A. B.
C. D.不确定
二、填空题
7.已知等比数列{an}的前三项依次为a-1,a+1,a+4,则an=________.
8.设数列{an}为公比q>1的等比数列,若a4,a5是方程4x2-8x+3=0的两根,则a6+a7=________.
9.首项为3的等比数列的第n项是48,第2n-3项是192,则n=________.
10.一个直角三角形的三边成等比数列,则较小锐角的正弦值是________.
三、解答题
11.已知{an}为等比数列,a3=2,a2+a4=,求{an}的通项公式.
12.已知数列{an}的前n项和为Sn,Sn=(an-1) (n∈N+).
(1)求a1,a2;(2)求证:数列{an}是等比数列.
能力提升
13.设{an}是公比为q的等比数列,|q|>1,令bn=an+1(n=1,2,…),若数列{bn}有连续四项在集合{-53,-23,19,37,82}中,则6q=________.
14.已知数列{an}满足a1=1,an+1=2an+1,
(1)求证:数列{an+1}是等比数列;
(2)求an的表达式.
1.等比数列的判断或证明
(1)利用定义:=q (与n无关的常数).
(2)利用等比中项:a=anan+2 (n∈N+).
2.等比数列{an}的通项公式an=a1qn-1共涉及an,a1,q,n四个量.已知其中三个量可求得第四个.
§3 等比数列
3.1 等比数列(一)
答案
知识梳理
1.2 比 公比 q 2.an=a1qn-1(a1≠0,q≠0)
3.等比中项 ±
作业设计
1.B [由已知a1+a2=1,a3+a4=9,∴q2=9.∴q=3(q=-3舍),∴a4+a5=(a3+a4)q=27.]
2.A [∵{an}为等比数列,∴=q=2.又a1+a2=3,∴a1=1.故a7=1·26=64.]
3.C [设等比数列{an}的公比为q,
∵a1,a3,2a2成等差数列,
∴a3=a1+2a2,
∴a1q2=a1+2a1q,
∴q2-2q-1=0,
∴q=1±.
∵an>0,∴q>0,q=1+.
∴=q2=(1+)2=3+2.]
4.B [∵b2=(-1)×(-9)=9且b与首项-1同号,∴b=-3,且a,c必同号.∴ac=b2=9.]
5.A [设这个数为x,则(50+x)2=(20+x)·(100+x), 解得x=25,∴这三个数45,75,125,公比q为=.]
6.A [a3+a6=2a5,∴a1q2+a1q5=2a1q4,
∴q3-2q2+1=0,∴(q-1)(q2-q-1)=0 (q≠1),
∴q2-q-1=0,∴q= (q=<0舍)
∴==.]
7.4·()n-1
解析 由已知(a+1)2=(a-1)(a+4),
得a=5,则a1=4,q==,
∴an=4·()n-1.
8.18
解析 由题意得a4=,a5=,∴q==3.∴a6+a7=(a4+a5)q2=(+)×32=18.
9.5
解析 设公比为q,
则 q2=4,
得q=±2.由(±2)n-1=16,得n=5.
10.
解析 设三边为a,aq,aq2 (q>1),
则(aq2)2=(aq)2+a2,∴q2=.
较小锐角记为θ,则sin θ==.
11.解 设等比数列{an}的公比为q,则q≠0.
a2==,a4=a3q=2q,
∴+2q=.
解得q1=,q2=3.
当q=时,a1=18,
∴an=18×n-1=2×33-n.
当q=3时,a1=,
∴an=×3n-1=2×3n-3.
综上,当q=时,an=2×33-n;
当q=3时,an=2×3n-3.
12.(1)解 由S1=(a1-1),得a1=(a1-1),
∴a1=-.
又S2=(a2-1),
即a1+a2=(a2-1),得a2=.
(2)证明 当n≥2时,an=Sn-Sn-1=(an-1)-(an-1-1),
得=-,又=-,
所以{an}是首项为-,公比为-的等比数列.
13.-9
解析 由题意知等比数列{an}有连续四项在集合{-54,-24,18,36,81}中,由等比数列的定义知,四项是两个正数、两个负数,故-24,36,-54,81,符合题意,则q=-,∴6q=-9.
14.(1)证明 ∵an+1=2an+1,
∴an+1+1=2(an+1),
∴=2.
∴{an+1}是等比数列,公比为2,首项为2.
(2)解 由(1)知{an+1}是等比数列.
公比为2,首项a1+1=2.
∴an+1=(a1+1)·2n-1=2n.
∴an=2n-1.
3.1 等比数列(二)
课时目标 1.进一步巩固等比数列的定义和通项公式.2.掌握等比数列的性质,能用性质灵活解决问题.
1.一般地,如果m,n,k,l为正整数,且m+n=k+l,则有________________,特别地,当m+n=2k时,am·an=________.
2.在等比数列{an}中,每隔k项(k∈N+)取出一项,按原来的顺序排列,所得的新数列仍为________数列.
3.如果{an},{bn}均为等比数列,且公比分别为q1,q2,那么数列{},{an·bn},{},{|an|}仍是等比数列,且公比分别为,q1q2,,|q1|.
一、选择题
1.在等比数列{an}中,a1=1,公比|q|≠1.若am=a1a2a3a4a5,则m等于(  )
A.9 B.10
C.11 D.12
2.已知a,b,c,d成等比数列,且曲线y=x2-2x+3的顶点是(b,c),则ad等于(  )
A.3 B.2 C.1 D.-2
3.若a,b,c成等比数列,m是a,b的等差中项,n是b,c的等差中项,则+=(  )
A.4 B.3 C.2 D.1
4.已知各项为正数的等比数列{an}中,a1a2a3=5,a7a8a9=10,则a4a5a6等于(  )
A.5 B.7
C.6 D.4
5.在由正数组成的等比数列{an}中,若a4a5a6=3,log3a1+log3a2+log3a8+log3a9的值为(  )
A. B.
C.2 D.3
6.在正项等比数列{an}中,an+1A. B.
C. D.
二、填空题
7.在等比数列{an}中,a1=1,a5=16,则a3=________.
8.已知等差数列{an}的公差为2,若a1,a3,a4成等比数列,则a2=________.
9.在1与2之间插入6个正数,使这8个数成等比数列,则插入的6个数的积为________.
10.已知数列-1,a1,a2,-4成等差数列,-1,b1,b2,b3,-4成等比数列,则的值是________.
三、解答题
11.有四个数,前三个数成等比数列,后三个数成等差数列,首末两项和为21,中间两项和为18,求这四个数.
12.设{an}、{bn}是公比不相等的两个等比数列,cn=an+bn,证明数列{cn}不是等比数列.
能力提升
13.若互不相等的实数a、b、c成等差数列,c、a、b成等比数列,且a+3b+c=10,则a等于(  )
A.4 B.2
C.-2 D.-4
14.互不相等的三个数之积为-8,这三个数适当排列后可成为等比数列,也可排成等差数列,求这三个数排成的等差数列.
1.等比数列的基本量是a1和q,依据题目条件建立关于a1和q的方程(组),然后解方程(组),求得a1和q的值,再解决其它问题.
2.如果证明数列不是等比数列,可以通过具有三个连续项
不成等比数列来证明,即存在an0,an0+1,an0+2,使a2n0+1≠an0·an0+2.
3.巧用等比数列的性质,减少计算量,这一点在解题中也非常重要.
3.1 等比数列(二)
答案
知识梳理
1.am·an=ak·al a 2.等比
作业设计
1.C [在等比数列{an}中,∵a1=1,
∴am=a1a2a3a4a5=aq10=q10.
∵am=a1qm-1=qm-1,
∴m-1=10,∴m=11.]
2.B [∵y=(x-1)2+2,∴b=1,c=2.又∵a,b,c,d成等比数列,∴ad=bc=2.]
3.C [设等比数列公比为q.由题意知:m=,n=,则+=+=+=2.]
4.A [∵a1a2a3=a=5,∴a2=.
∵a7a8a9=a=10,∴a8=.
∴a=a2a8==,
又∵数列{an}各项为正数,
∴a5=.
∴a4a5a6=a==5.]
5.A [∵a4a6=a,∴a4a5a6=a=3,得a5=.
∵a1a9=a2a8=a,
∴log3a1+log3a2+log3a8+log3a9=log3(a1a2a8a9)=log3a=log3=.]
6.D [设公比为q,则由等比数列{an}各项为正数且an+17.4
解析 由题意知,q4==16,∴q2=4,a3=a1q2=4.
8.-6
解析 由题意知,a3=a1+4,a4=a1+6.
∵a1,a3,a4成等比数列,
∴a=a1a4,∴(a1+4)2=(a1+6)a1,解得a1=-8,∴a2=-6.
9.8
解析 设这8个数组成的等比数列为{an},
则a1=1,a8=2.
插入的6个数的积为a2a3a4a5a6a7=(a2a7)·(a3a6)·(a4a5)=(a1a8)3=23=8.
10.
解析 ∵-1,a1,a2,-4成等差数列,设公差为d,
则a2-a1=d=[(-4)-(-1)]=-1,
∵-1,b1,b2,b3,-4成等比数列,
∴b=(-1)×(-4)=4,∴b2=±2.
若设公比为q,则b2=(-1)q2,∴b2<0.
∴b2=-2,∴==.
11.解 设这四个数分别为x,y,18-y,21-x,
则由题意得,
解得或.故所求的四个数为3,6,12,18或,,,.
12.证明 设{an}、{bn}的公比分别为p、q,p≠0,q≠0,
p≠q,cn=an+bn.
要证{cn}不是等比数列,
只需证c≠c1·c3成立即可.
事实上,c=(a1p+b1q)2=ap2+bq2+2a1b1pq,
c1c3=(a1+b1)(a1p2+b1q2)=ap2+bq2+a1b1(p2+q2).
由于c1c3-c=a1b1(p-q)2≠0,因此c≠c1·c3,故{cn}不是等比数列.
13.D [依题意有
①代入③求得b=2.
从而 a2+2a-8=0,
解得a=2或a=-4.
当a=2时,c=2,即a=b=c与已知不符,∴a=-4.]
14.解 设三个数为,a,aq,∴a3=-8,即a=-2,
∴三个数为-,-2,-2q.
(1)若-2为-和-2q的等差中项,则+2q=4,
∴q2-2q+1=0,q=1,与已知矛盾;
(2)若-2q为-与-2的等差中项,则+1=2q,
2q2-q-1=0,q=-或q=1(舍去),
∴三个数为4,1,-2;
(3)若-为-2q与-2的等差中项,则q+1=,
∴q2+q-2=0,∴q=-2或q=1(舍去),
∴三个数为4,1,-2.
综合(1)(2)(3)可知,这三个数排成的等差数列为4,1,-2或-2,1,4.
3.2 等比数列的前n项和(一)
课时目标 1.掌握等比数列前n项和公式的推导方法.2.会用等比数列前n项和公式解决一些简单问题.
1.等比数列前n项和公式:
(1)公式:Sn=.
(2)注意:应用该公式时,一定不要忽略q=1的情况.
2.若{an}是等比数列,且公比q≠1,则前n项和Sn=(1-qn)=A(qn-1).其中A=____________.
3.推导等比数列前n项和的方法叫________法.一般适用于求一个等差数列与一个等比数列对应项积的前n项和.
一、选择题
1.设Sn为等比数列{an}的前n项和,8a2+a5=0,则等于(  )
A.11 B.5
C.-8 D.-11
2.记等比数列{an}的前n项和为Sn,若S3=2,S6=18,则等于(  )
A.-3 B.5
C.-31 D.33
3.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.
4.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.
5.在数列{an}中,an+1=can(c为非零常数),且前n项和为Sn=3n+k,则实数k的值为(  )
A.0 B.1
C.-1 D.2
6.在等比数列{an}中,公比q是整数,a1+a4=18,a2+a3=12,则此数列的前8项和为(  )
A.514 B.513 C.512 D.510
二、填空题
7.若{an}是等比数列,且前n项和为Sn=3n-1+t,则t=________.
8.设等比数列{an}的前n项和为Sn,若a1=1,S6=4S3,则a4=________.
9.若等比数列{an}中,a1=1,an=-512,前n项和为Sn=-341,则n的值是________.
10.如果数列{an}的前n项和Sn=2an-1,则此数列的通项公式an=________.
三、解答题
11.在等比数列{an}中,a1+an=66,a3an-2=128,Sn=126,求n和q.
12.求和:Sn=x+2x2+3x3+…+nxn (x≠0).
能力提升
13.已知等比数列前n项,前2n项,前3n项的和分别为Sn,S2n,S3n,求证:S+S=Sn(S2n+S3n).
14.已知数列{an}的前n项和Sn=2n+2-4.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)设bn=an·log2an,求数列{bn}的前n项和Tn.
1.在等比数列的通项公式和前n项和公式中,共涉及五个量:a1,an,n,q,Sn,其中首项a1和公比q为基本量,且“知三求二”.
2.前n项和公式的应用中,注意前n项和公式要分类讨论,即q≠1和q=1时是不同的公式形式,不可忽略q
=1的情况.
3.一般地,如果数列{an}是等差数列,{bn}是等比数列且公比为q,求数列{an·bn}的前n项和时,可采用错位相减的方法求和.
3.2 等比数列的前n项和(一)
答案
知识梳理
1.(1)  na1 2. 3.错位相减
作业设计
1.D [由8a2+a5=0得8a1q+a1q4=0,∴q=-2,则==-11.]
2.D [由题意知公比q≠1,==1+q3=9,
∴q=2,==1+q5=1+25=33.]
3.C [方法一 由等比数列的定义,S4=a1+a2+a3+a4=+a2+a2q+a2q2,
得=+1+q+q2=.
方法二 S4=,a2=a1q,∴==.]
4.B [∵{an}是由正数组成的等比数列,且a2a4=1,
∴设{an}的公比为q,则q>0,且a=1,即a3=1.
∵S3=7,∴a1+a2+a3=++1=7,
即6q2-q-1=0.
故q=或q=-(舍去),
∴a1==4.
∴S5==8(1-)=.]
5.C [当n=1时,a1=S1=3+k,
当n≥2时,an=Sn-Sn-1=(3n+k)-(3n-1+k)=3n-3n-1=2·3n-1.
由题意知{an}为等比数列,所以a1=3+k=2,∴k=-1.]
6.D [由a1+a4=18和a2+a3=12,
得方程组,解得或.
∵q为整数,∴q=2,a1=2,S8==29-2=510.]
7.-
解析 显然q≠1,此时应有Sn=A(qn-1),
又Sn=·3n+t,∴t=-.
8.3
解析 S6=4S3 = q3=3(q3=1不合题意,舍去).
∴a4=a1·q3=1×3=3.
9.10
解析 Sn=,∴-341=,
∴q=-2,又∵an=a1qn-1,∴-512=(-2)n-1,
∴n=10.
10.2n-1
解析 当n=1时,S1=2a1-1,∴a1=2a1-1,
∴a1=1.
当n≥2时,
an=Sn-Sn-1=(2an-1)-(2an-1-1)
∴an=2an-1,∴{an}是等比数列,
∴an=2n-1,n∈N+.
11.解 ∵a3an-2=a1an,∴a1an=128,解方程组
得①
或②
将①代入Sn=,可得q=,
由an=a1qn-1可解得n=6.
将②代入Sn=,可得q=2,
由an=a1qn-1可解得n=6.故n=6,q=或2.
12.解 分x=1和x≠1两种情况.
(1)当x=1时,Sn=1+2+3+…+n=.
(2)当x≠1时,Sn=x+2x2+3x3+…+nxn,
xSn=x2+2x3+3x4+…+(n-1)xn+nxn+1,
∴(1-x)Sn=x+x2+x3+…+xn-nxn+1=-nxn+1.
∴Sn=-.
综上可得
Sn=.
13.证明 设此等比数列的公比为q,首项为a1,
当q=1时,则Sn=na1,S2n=2na1,S3n=3na1,
S+S=n2a+4n2a=5n2a,Sn(S2n+S3n)=na1(2na1+3na1)=5n2a,
∴S+S=Sn(S2n+S3n).
当q≠1时,则Sn=(1-qn),S2n=(1-q2n),S3n=(1-q3n),
∴S+S=2·[(1-qn)2+(1-q2n)2]=2·(1-qn)2·(2+2qn+q2n).
又Sn(S2n+S3n)=2·(1-qn)2·(2+2qn+q2n),
∴S+S=Sn(S2n+S3n).
14.解 (1)由题意,Sn=2n+2-4,n≥2时,an=Sn-Sn-1=2n+2-2n+1=2n+1,当n=1时,a1=S1=23-4=4,也适合上式,∴数列{an}的通项公式为an=2n+1,n∈N+.
(2)∵bn=anlog2an=(n+1)·2n+1,
∴Tn=2·22+3·23+4·24+…+n·2n+(n+1)·2n+1,①
2Tn=2·23+3·24+4·25+…+n·2n+1+(n+1)·2n+2.②
②-①得,
Tn=-23-23-24-25-…-2n+1+(n+1)·2n+2
=-23-+(n+1)·2n+2
=-23-23(2n-1-1)+(n+1)·2n+2
=(n+1)·2n+2-23·2n-1
=(n+1)·2n+2-2n+2=n·2n+2.
3.2 等比数列的前n项和(二)
课时目标 1.熟练应用等比数列前n项和公式的有关性质解题.2.能用等比数列的前n项和公式解决实际问题.
1.等比数列{an}的前n项和为Sn,当公比q≠1时,Sn=__________=__________;当q=1时,Sn=_______.
2.等比数列前n项和的性质:
(1)连续m项的和(如Sm、S2m-Sm、S3m-S2m)仍构成______数列.(注意:q≠-1或m为奇数)
(2)Sm+n=Sm+qmSn(q为数列{an}的公比).
(3)若{an}是项数为偶数、公比为q的等比数列,则=______.
3.解决等比数列的前n项和的实际应用问题,关键是在实际问题中建立等比数列模型.
一、选择题
1.已知数列{an}的前n项和为Sn=2n-1,则a+a+…+a等于(  )
A.(2n-1)2 B.(2n-1)2
C.4n-1 D.(4n-1)
2.数列1,1+2,1+2+4,…,1+2+4+…+2n-1,…的前n项和为(  )
A.2n-1 B.n·2n-n
C.2n+1-n D.2n+1-n-2
3.已知{an}是首项为1的等比数列,Sn是{an}的前n项和,且9S3=S6,则数列{}的前5项和为(  )
A.或5 B.或5
C. D.
4.一弹性球从100米高处自由落下,每次着地后又跳回到原来高度的一半再落下,则第10次着地时所经过的路程和是(结果保留到个位)(  )
A.300米 B.299米 C.199米 D.166米
5.在等比数列中,S30=13S10,S10+S30=140,则S20等于(  )
A.90 B.70 C.40 D.30
6.某市决定从2010年1月1日起到2015年1月1日五年间更新市内现有的全部出租车,若每年更新的车辆数比前一年递增10%,则2010年底更新现有总车辆数的(参考数据:1.14≈1.46,1.15≈1.61)(  )
A.10% B.16.4%
C.16.8% D.20%
题 号 1 2 3 4 5 6
答 案
二、填空题
7.设{an}是公比为q的等比数列,Sn是它的前n项和,若{Sn}是等差数列,则q=________.
8.一个蜂巢里有一只蜜蜂,第1天,它飞出去找回了2个伙伴;第2天,3只蜜蜂飞出去,各自找回了2个伙伴……如果这个找伙伴的过程继续下去,第6天所有的蜜蜂都归巢后,蜂巢中一共有________只蜜蜂.
9.等比数列{an}的前n项和为Sn,已知S1,2S2,3S3成等差数列,则{an}的公比为________.
10.在等比数列{an}中,已知S4=48,S8=60,则S12=________.
三、解答题
11.为保护我国的稀土资源,国家限定某矿区的出口总量不能超过80吨,该矿区计划从2010年开始出口,当年出口a吨,以后每年出口量均比上一年减少10%.
(1)以2010年为第一年,设第n年出口量为an吨,试求an的表达式;
(2)因稀土资源不能再生,国家计划10年后终止该矿区的出口,问2010年最多出口多少吨?(保留一位小数)
参考数据:0.910≈0.35.
12.某市2008年共有1万辆燃油型公交车,有关部门计划于2009年投入128辆电力型公交车,随后电力型公交车每年的投入比上一年增加50%,试问:
(1)该市在2015年应该投入多少辆电力型公交车?
(2)到哪一年底,电力型公交车的数量开始超过该市公交车总量的?(lg 657=2.82,lg 2=0.30,lg 3=0.48)
能力提升
13.有纯酒精a L(a>1),从中取出1 L,再用水加满,然后再取出1 L,再用水加满,如此反复进行,则第九次和第十次共倒出纯酒精________L.
14.现在有某企业进行技术改造,有两种方案,甲方案:一次性贷款10万元,第一年便可获利1万元,以后每年比前一年增加30%的利润;乙方案:每年贷款1万元,第一年可获利1万元,以后每年比前一年增加5千元,两方案使用期都是10年,到期后一次性归还本息,若银行贷款利息均按本息10%的复利计算,试比较两种方案谁获利更多?(精确到千元,数据1.110≈2.594,1.310≈13.79)
1.准确理解等比数列的性质,熟悉它们的推导过程是记忆的关键.用好其性质也会降低解题的运算量,从而减少错误.
2.利用等比数列解决实际问题,关键是构建等比数列模型.要确定a1与项数n的实际含义,同时要搞清是求an还是求Sn的问题.
3.2 等比数列的前n项和(二)
答案
知识梳理
1.  na1 2.(1)等比 (3)q
作业设计
1.D [易知{an}为等比数列且an=2n-1,
∴{a}也是等比数列,a=1,公比为4.
∴a+a+…+a==(4n-1).]
2.D [1+2+4+…+2n-1==2n-1,
∴Sn=(21+22+…+2n)-n=-n=2n+1-n-2.]
3.C [若q=1,则由9S3=S6得9×3a1=6a1,
则a1=0,不满足题意,故q≠1.
由9S3=S6得9×=,解得q=2.
故an=a1qn-1=2n-1,=()n-1.
所以数列{}是以1为首项,为公比的等比数列,其前5项和为S5==.]
4.A [小球10次着地共经过的路程为100+100+50+…+100×8=299≈300(米).]
5.C [q≠1 (否则S30=3S10),
由,∴,
∴,∴q20+q10-12=0.
∴q10=3,∴S20==S10(1+q10)=10×(1+3)=40.]
6.B [该市出租车总数记为1,设2010年底更新其中x部分,
则x+1.1x+1.12x+1.13x+1.14x=1,
∴x=(1+1.1+1.12+1.13+1.14)-1=≈16.4%.]
7.1
解析 ∵Sn-Sn-1=an,又{Sn}是等差数列.
∴an为定值.
∴q==1.
8.729
解析 每天蜜蜂归巢后的数目组成一个等比数列,a1=3,q=3,
∴第6天所有蜜蜂归巢后,蜜蜂总数为a6=36=729(只).
9.
解析 由已知4S2=S1+3S3,即4(a1+a2)=a1+3(a1+a2+a3).∴a2=3a3,∴{an}的公比q==.
10.63
解析 方法一 ∵S8≠2S4,∴q≠1.
由已知得
②÷①得1+qn=,即qn=.     ③
将③代入①得=64,
所以S3n==64=63.
方法二 因为{an}为等比数列,
所以Sn,S2n-Sn,S3n-S2n也成等比数列,
所以(S2n-Sn)2=Sn(S3n-S2n),
所以S3n=+S2n=+60=63.
11.解 (1)由题意知每年的出口量构成等比数列,且首项a1=a,
公比q=1-10%=0.9,∴an=a·0.9n-1 (n≥1).
(2)10年的出口总量S10==10a(1-0.910).
∵S10≤80,∴10a(1-0.910)≤80,
即a≤,∴a≤12.3.
故2010年最多出口12.3吨.
12.解 (1)该市逐年投入的电力型公交车的数量组成等比数列{an},其中a1=128,q=1.5,则在2015年应该投入的电力型公交车为a7=a1·q6=128×1.56=1 458(辆).
(2)记Sn=a1+a2+…+an,
依据题意,得>,
于是Sn=>5 000(辆),即1.5n>.
两边取常用对数,则n·lg 1.5>lg ,
即n>≈7.3,又n∈N+,因此n≥8.
所以到2016年底,电力型公交车的数量开始超过该市公交车总量的.
13.8
解析 用{an}表示每次取出的纯酒精,a1=1,加水后浓度为=1-,a2=1-,加水后浓度为=2,a3=2,
依次类推:a9=8,a10=9.
∴8+9=8.
14.解 甲方案10年中每年获利数组成首项为1,公比为1+30%的等比数列,其和为1+(1+30%)+(1+30%)2+…+(1+30%)9=≈42.63(万元),
到期时银行贷款的本息为
10(1+0.1)10≈10×2.594=25.94(万元),
∴甲方案扣除贷款本息后,净获利约为
42.63-25.94≈16.7(万元).
乙方案10年中逐年获利数组成等差数列,
1+1.5+…+(1+9×0.5)==32.50(万元),
而贷款本利和为
1.1×[1+(1+10%)+…+(1+10%)9]=1.1×≈17.53(万元).
∴乙方案扣除贷款本息后,净获利约为
32.50-17.53≈15.0(万元),
比较得,甲方案净获利多于乙方案净获利.§4 数列在日常经济生活中的应用
课时目标 1.能够利用等差数列、等比数列解决一些实际问题.2.了解“零存整取”,“定期自动转存”及“分期付款”等日常经济行为的含义.
1.有关储蓄的计算
储蓄与人们的日常生活密切相关,计算储蓄所得利息的基本公式是:利息=本金×存期×利率.
根据国家规定,个人所得储蓄存款利息,应依法纳税,计算公式为:应纳税额=利息全额×税率.
(1)整存整取定期储蓄
一次存入本金金额为A,存期为n,每期利率为p,税率为q,则到期时,所得利息为:________,应纳税为________,实际取出金额为:________________.
(2)定期存入零存整取储蓄
每期初存入金额A,连存n次,每期利率为p,税率为q,则到第n期末时,应得到全部利息为: _________.应纳税为:______________,实际受益金额为__________________.
2.分期付款问题
贷款a元,分m个月将款全部付清,月利率为r,各月所付款额到贷款全部付清时也会产生利息,同样按月以复利计算,那么每月付款款额为: _______________________.
一、选择题
1.《莱因德纸草书》是世界上最古老的数学著作之一,书中有一道这样的题目:把100个面包分给5个人,使每人所得成等差数列,且使最大的三份之和的是较少的两份之和,则最小的一份的量为(  )
A. B. C. D.
2.某厂去年产值为a,计划在5年内每年比上一年产值增长10%,从今年起5年内,该厂的总产值为(  )
A.1.14a B.1.15a
C.10a(1.15-1) D.11a(1.15-1)
3.某企业在今年年初贷款a万元,年利率为γ,从今年年末开始每年偿还一定金额,预计五年内还清,则每年应偿还(  )
A.万元 B.万元
C.万元 D.万元
4.某工厂总产值月平均增长率为p,则年平均增长率为(  )
A.p B.12p
C.(1+p)12 D.(1+p)12-1
5.某化工厂打算投入一条新的生产线,但需要经环保部门审批同意方可投入生产.已知该生产线连续生产n年的累计产量为f(n)=n(n+1)(2n+1)吨,但如果年产量超过150吨,将会给环境造成危害.为保护环境,环保部门应给该厂这条生产线拟定最大的生产期限是(  )
A.5年 B.6年 C.7年 D.8年
二、填空题
6.据某校环保小组调查,某区垃圾量的年增长率为b,2010年产生的垃圾量为a吨.由此预测,该区2015年的垃圾量为________吨.
7.一个堆放铅笔的V形架的最下面一层放1支铅笔,往上每一层都比它下面一层多放1支,最上面一层放了120支,这个V形架上共放了______支铅笔.
8.银行一年定期储蓄存款年息为r,三年定期储蓄存款年息为q,银行为吸收长期资金,鼓励储户存三年定期的存款,那么q的值应略大于________.
三、解答题
9.家用电器一件,现价2 000元,实行分期付款,每期付款数相同,每期为一月,购买后一个月付款一次,每月付款一次,共付12次,购买后一年还清,月利率为0.8%,按复利计算,那么每期应付款多少?(1.00812=1.1).
10.假设某市2009年新建住房400万平方米,其中有250万平方米是中低价房.预计在今后的若干年内,该市每年新建住房面积平均比上一年增长8%.另外,每年新建住房中,中低价房的面积均比上一年增加50万平方米.那么,到哪一年年底
(1)该市历年所建中低价房的累计面积(以2009年为累计的第一年)将首次不少于4 750万平方米?
(2)当年建造的中低价房的面积占该年建造住房面积的比例首次大于85%?(1.085≈1.47)
能力提升
11.根据市场调查结果,预测某种家用商品从年初开始的n个月内累积的需求量Sn(万件)近似地满足Sn=(21n-n2-5)(n=1,2,…,12).按此预测,在本年度内,需求量超过1.5万件的月份是(  )
A.5月、6月 B.6月、7月
C.7月、8月 D.8月、9月
12.某企业投资1 000万元用于一个高科技项目,每年可获利25%,由于企业间竞争激烈,每年年底需要从利润中取出资金200万元进行科研、技术改造与广告投入方能保持原有的利润增长率,问经过多少年后,该项目的资金可以达到或超过翻两番(4倍)的目标?(取lg 2=0.3)
从实际问题转化为数列问题,极易出现弄错数列的项数,因此一定要仔细审题,弄清楚数列中的项与实际问题中的时间(例如年份)之间的对应关应.尤其是首项a1代表的实际含义一定要弄清楚.
§4 数列在日常经济生活中的应用
答案
知识梳理
1.(1)nAp nApq nAp(1-q)+A (2)n(n+1)Ap n(n+1)Apq n(n+1)Ap(1-q)
2.
作业设计
1.A [设公差为d(d>0),
则5份分别为20-2d,20-d,20,20+d,20+2d,
则7(20-2d+20-d)=20+(20+d)+(20+2d),
解得d=,最小的一份为20-=.]
2.D [注意去年产值为a,今年起5年内各年的产值分别为1.1a,
1.12a,1.13a,1.14a,1.15a.
∴1.1a+1.12a+1.13a+1.14a+1.15a=11a(1.15-1).]
3.B [设每年偿还x万元,则:x+x(1+γ)+x(1+γ)2+x(1+γ)3+x(1+γ)4=a(1+γ)5,
∴x=.]
4.D [设1月份产值为1,年平均增长率为x,依题意得=(1+x),∴x=(1+p)12-1.]
5.C [由题意知第一年年产量为a1=×1×2×3=3;
以后各年年产量为an=f(n)-f(n-1)=3n2,
∴an=3n2 (n∈N+),令3n2≤150,得1≤n≤5,
∴1≤n≤7,故生产期限最长为7年.]
6.a(1+b)5
7.7 260
解析 从下向上依次放了1,2,3,…,120支铅笔,
∴共放了铅笔1+2+3+…+120=7 260(支).
8.[(1+r)3-1]
解析 设本金为1,按一年定期存款,到期自动转存收益最大,三年总收益为(1+r)3-1;若按三年定期存款,三年的总收益为3q,为鼓励储户三年定期存款,应使3q>(1+r)3-1. 即q>[(1+r)3-1].
9.解 方法一 设每期应付款x元.
第1期付款与到最后一次付款所生利息之和为x(1+0.008)11(元).
第2期付款与到最后一次付款所生利息之和为x(1+0.008)10(元),…
第12期付款没有利息.
所以各期付款连同利息之和为x(1+1.008+…+1.00811)=x,
又所购电器的现价及其利息之和为2 000×1.00812,
于是有x=2 000×1.00812.
解得x==176(元).
即每期应付款176元.
方法二 设每期应付款x元,则
第1期还款后欠款2 000×(1+0.008)-x
第2期还款后欠款(2 000×1.008-x)×1.008-x=2 000×1.0082-1.008x-x,

第12期还款后欠款2 000×1.00812-(1.00811+1.00810+…+1)x,第12期还款后欠款应为0,所以有2 000×1.00812-(1.00811+1.00810+…+1)x=0.
∴x==176(元).即每期应还款176元.
10.解 (1)设中低价房面积构成数列{an},由题意可知{an}是等差数列.
其中a1=250,d=50,则Sn=250n+×50=25n2+225n.
令25n2+225n≥4 750,即n2+9n-190≥0,而n是正整数,∴n≥10.
∴到2018年年底,该市历年所建中低价房的累计面积将首次不少于4 750万平方米.
(2)设新建住房面积构成数列{bn},由题意可知{bn}是等比数列.
其中b1=400,q=1.08,则bn=400×1.08n-1.
由题意可知an>0.85bn,
有250+(n-1)·50>400×1.08n-1×0.85.
由1.085≈1.47解得满足上述不等式的最小正整数n=6,
∴到2014年年底,当年建造的中低价房的面积占该年建造住房面积的比例首次大于85%.
11.C
解析 n个月累积的需求量为Sn,∴第n个月的需求量为
an=Sn-Sn-1=(21n-n2-5)-[21(n-1)-(n-1)2-5]=(-n2+15n-9).
an>1.5,即满足条件,∴(-n2+15n-9)>1.5,6∴n=7或n=8.(可直接代入各个选项进行验证得出答案)
12.解 设该项目逐年的项目资金数依次为a1,a2,a3,…,an.
则由已知an+1=an(1+25%)-200(n∈N+).
即an+1=an-200.
令an+1-x=(an-x),即an+1=an-,
由=200,∴x=800.
∴an+1-800=(an-800)(n∈N+)
故数列{an-800}是以a1-800为首项,为公比的等比数列.
∵a1=1 000(1+25%)-200=1 050.
∴a1-800=250,∴an-800=250n-1.
∴an=800+250n-1(n∈N+).
由题意an≥4 000.∴800+250n-1≥4 000,即n≥16.
两边取常用对数得nlg ≥lg 16,即n(1-3lg 2)≥4lg 2.
∵lg 2=0.3,∴0.1n≥1.2,∴n≥12.
即经过12年后,该项目资金可以达到或超过翻两番的目标.复习课 数列
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
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
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
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
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.
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
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__________.
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________.
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=______.
10. 等比数列{an}中,S3=3,S6=9,则a13+a14+a15=__________.
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.
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.
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.
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.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.
复习课 数 列
答案
作业设计
1.A [由题意知,a=,b=,c=,故a+b+c=1.]
2.C [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.C [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.B [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.C [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.C [∵{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.]
7.2,4,8
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.
8.5
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.
9.0
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.
10.48
解析 易知q≠1,∴,
∴=1+q3=3,∴q3=2.
∴a13+a14+a15=(a1+a2+a3)q12=S3·q12=3×24=48.
11.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.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.
13.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.(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).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=______________=____________.
2.等比数列前n项和公式:
①当q=1时,Sn=________;
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.
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
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-)
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)
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
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
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________.
8.在数列{an}中,an+1=,对所有正整数n都成立,且a1=2,则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________.
10.数列{an}中,Sn是其前n项和,若a1=1,an+1=Sn (n≥1),则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.
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.
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
14.已知正项数列{an}的前n项和Sn=(an+1)2,求{an}的通项公式.
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.
习题课(2)
答案
知识梳理
1. na1+d 
2.①na1②  
3. 
4.(1)- (2)(-)(3)-
作业设计
1.B [∵an==-,
∴S5=(1-)+(-)+…+(-)=1-=.]
2.C [∵an==-,
∴Sn=-1=10,∴n=120.]
3.A [1+2+3+…+(n+)
=(1+2+…+n)+(++…+)
=+
=(n2+n)+1-
=(n2+n+2)-.]
4.C [a1+a2+…+an=(2n+4)=n2+2n.
∴bn=n+2,∴bn的前n项和Sn=.]
5.B [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.A [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.]
7.-6
8.
解析 ∵an+1=,∴=+.
∴是等差数列且公差d=.
∴=+(n-1)×=+=,
∴an=.
9.1 473
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.
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=.
11.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.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].
13.A [∵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.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.第一章 数 列
1.1 数列的概念
课时目标 1.理解数列及其有关概念;2.理解数列的通项公式,并会用通项公式写出数列的任意一项;3.对于比较简单的数列,会根据其前n项写出它的通项公式.
1.一般地,按一定________排列的一列数叫作数列,数列中的每一个数叫作这个数列的项.数列一般形式可以写成a1,a2,a3,…,an,…简记为数列{an},其中数列的第1项a1也称首项;an是数列的第n项,也叫数列的通项.
2.项数有限的数列称________数列,项数无限的数列称为______数列.
3.如果数列{an}的第n项与序号n之间的关系可以用一个式子来表示,那么这个式子叫做这个数列的________公式.
一、选择题
1.数列2,3,4,5,…的一个通项公式为(  )
A.an=n B.an=n+1
C.an=n+2 D.an=2n
2.已知数列{an}的通项公式为an=,则该数列的前4项依次为(  )
A.1,0,1,0 B.0,1,0,1
C.,0,,0 D.2,0,2,0
3.若数列的前4项为1,0,1,0,则这个数列的通项公式不可能是(  )
A.an=[1+(-1)n-1]
B.an=[1-cos(n·180°)]
C.an=sin2(n·90°)
D.an=(n-1)(n-2)+[1+(-1)n-1]
4.已知数列{an}的通项公式为an=n2-n-50,则-8是该数列的(  )
A.第5项 B.第6项
C.第7项 D.非任何一项
5.数列1,3,6,10,…的一个通项公式是(  )
A.an=n2-n+1 B.an=
C.an= D.an=n2+1
6.设an=+++…+ (n∈N+),那么an+1-an等于(  )
A. B.
C.+ D.-
二、填空题
7.已知数列{an}的通项公式为an=.则它的前4项依次为_____.
8.已知数列{an}的通项公式为an=(n∈N+),那么是这个数列的第______项.
9.用火柴棒按下图的方法搭三角形:
按图示的规律搭下去,则所用火柴棒数an与所搭三角形的个数n之间的关系式可以是______________.
10.传说古希腊毕达哥拉斯(Pythagoras,约公元前570年—公元前500年)学派的数学家经常在沙滩上研究数学问题,他们在沙滩上画点或用小石子来表示数.比如,他们将石子摆成如图所示的三角形状,就将其所对应石子个数称为三角形数,则第10个三角形数是______.
三、解答题
11.根据数列的前几项,写出下列各数列的一个通项公式:
(1)-1,7,-13,19,… (2)0.8,0.88,0.888,…
(3),,-,,-,,…
(4),1,,,… (5)0,1,0,1,…
12.已知数列;
(1)求这个数列的第10项;
(2)是不是该数列中的项,为什么?
(3)求证:数列中的各项都在区间(0,1)内;
(4)在区间内有、无数列中的项?若有,有几项?若没有,说明理由.
能力提升
13.数列a,b,a,b,…的一个通项公式是____________________________.
14.根据下列5个图形及相应点的个数的变化规律,试猜测第n个图中有多少个点.
1.与集合中元素的性质相比较,数列中的项也有三个性质:
(1)确定性:一个数在不在数列中,即一个数是不是数列中的项是确定的.
(2)可重复性:数列中的数可以重复.
(3)有序性:一个数列不仅与构成数列的“数”有关,而且与这些数的排列次序也有关.
2.并非所有的数列都能写出它的通项公式.例如,π的不同近似值,依据精确的程度可形成一个数列3,3.1,3.14,3.141,…,它没有通项公式.
3.如果一个数列有通项公式,则它的通项公式可以有多种形式.例如:数列-1,1,-1,1,-1,1,…的通项公式可写成an=(-1)n,也可以写成an=(-1)n+2,还可以写成
an=其中k∈N+.
1.2 数列的函数特性
课时目标 1.了解数列的递推公式,明确递推公式与通项公式的异同;2.会根据数列的递推公式写出数列的前几项;3.了解数列和函数之间的关系,能用函数的观点研究数列.
1.如果数列{an}的第1项或前几项已知,并且数列{an}的任一项an与它的前一项an-1(或前几项)间的关系可以用一个式子来表示,那么这个式子就叫做这个数列的递推公式.
2.数列可以看作是一个定义域为____________(或它的有限子集{1,2,3,…,n})的函数,当自变量按照从小到大的顺序依次取值时,对应的一列________.
3.一般地,一个数列{an},如果从________起,每一项都大于它的前一项,即__________,那么这个数列叫做递增数列.如果从________起,每一项都小于它的前一项,即__________,那么这个数列叫做递减数列.如果数列{an}的各项________,那么这个数列叫做常数列.
一、选择题
1.已知an+1-an-3=0,则数列{an}是(  )
A.递增数列 B.递减数列
C.常数项 D.不能确定
2.数列1,3,6,10,15,…的递推公式是(  )
A.an+1=an+n,n∈N+
B.an=an-1+n,n∈N+,n≥2
C.an+1=an+(n+1),n∈N+,n≥2
D.an=an-1+(n-1),n∈N+,n≥2
3.已知数列{an}的首项为a1=1,且满足an+1=an+,则此数列第4项是(  )
A.1 B.
C. D.
4.数列{an}中,a1=1,对所有的n≥2,都有a1·a2·a3…an=n2,则:a3+a5等于(  )
A. B.
C. D.
5.已知数列{an}满足an+1=若a1=,则a2 010的值为(  )
A. B.
C. D.
6.已知an=,则这个数列的前30项中最大项和最小项分别是(  )
A.a1,a30 B.a1,a9
C.a10,a9 D.a10,a30
二、填空题
7.已知数列{an}的前n项和为Sn,且a1=3,4Sn=6an-an-1+4Sn-1,则an=________.
8.已知数列{an}满足:a1=a2=1,an+2=an+1+an,(n∈N+),则使an>100的n的最小值是________.
9.若数列{an}满足:a1=1,且=(n∈N+),则当n≥2时,an=________.
10.已知数列{an}满足:an≤an+1,an=n2+λn,n∈N+,则实数λ的最小值是________.
三、解答题
11.在数列{an}中,a1=,an=1- (n≥2,n∈N+).
(1)求证:an+3=an;
(2)求a2 010.
12.已知an= (n∈N+),试问数列{an}中有没有最大项?如果有,求出这个最大项;如果没有,说明理由.
能力提升
13.已知数列{an}满足a1=-1,an+1=an+,n∈N+,则通项公式an=________.
14.设{an}是首项为1的正项数列,且(n+1)·a-na+an+1an=0(n=1,2,3,…),则它的通项公式是________.
函数与数列的联系与区别
一方面,数列是一种特殊的函数,因此在解决数列问题时,要善于利用函数的知识、函数的观点、函数的思想方法来解题,即用共性来解决特殊问题.
另一方面,还要注意数列的特殊性(离散型),由于它的定义域是N+或它的子集{1,2,…,n},因而它的图像是一系列孤立的点,而不像我们前面所研究过的初等函数一般都是连续的曲线,因此在解决问题时,要充分利用这一特殊性,如研究单调性时,由数列的图像可知,只要这些点每个比它前面相邻的一个高(即an>an-1),则图像呈上升趋势,即数列递增,即{an}递增 an+1>an对任意的n (n∈N+)都成立.类似地,有{an}递减 an+1§1 数 列
1.1 数列的概念
答案
知识梳理
1.次序 2.有穷 无穷 3.通项
作业设计
1.B 2.A
3.D [令n=1,2,3,4代入验证即可.]
4.C [n2-n-50=-8,得n=7或n=-6(舍去).]
5.C [令n=1,2,3,4,代入A、B、C、D检验即可.排除A、B、D,从而选C.]
6.D [∵an=+++…+
∴an+1=++…+++,
∴an+1-an=+-=-.]
7.4,7,10,15
8.10
解析 ∵=,∴n(n+2)=10×12,∴n=10.
9.an=2n+1
解析 a1=3,a2=3+2=5,a3=3+2+2=7,a4=3+2+2+2=9,…,∴an=2n+1.
10.55
解析 三角形数依次为:1,3,6,10,15,…,第10个三角形数为:1+2+3+4+…+10=55.
11.解 (1)符号问题可通过(-1)n或(-1)n+1表示,其各项的绝对值的排列规律为:后面的数的绝对值总比前面数的绝对值大6,故通项公式为an=(-1)n(6n-5)(n∈N+).
(2)数列变形为(1-0.1),(1-0.01),
(1-0.001),…,∴an=(n∈N+).
(3)各项的分母分别为21,22,23,24,…易看出第2,3,4项的分子分别比分母少3.因此把第1项变为-,因此原数列可化为-,,-,,…,
∴an=(-1)n·(n∈N+).
(4)将数列统一为,,,,…对于分子3,5,7,9,…,是序号的2倍加1,可得分子的通项公式为bn=2n+1,对于分母2,5,10,17,…联想到数列1,4,9,16…即数列{n2},可得分母的通项公式为cn=n2+1,
∴可得它的一个通项公式为an=(n∈N+).
(5)an=或an=(n∈N+)或an=(n∈N+).
12.(1)解 设f(n)===.
令n=10,得第10项a10=f(10)=.
(2)解 令=,得9n=300.
此方程无正整数解,所以不是该数列中的项.
(3)证明 ∵an===1-,
又n∈N+,∴0<<1,
∴0∴数列中的各项都在区间(0,1)内.
(4)解 令则,
即.∴又∵n∈N+,∴当且仅当n=2时,上式成立,故区间上有数列中的项,且只有一项为a2=.
13.an=+(-1)n+1
解析 a=+,b=-,
故an=+(-1)n+1.
14.解 图(1)只有1个点,无分支;图(2)除中间1个点外,有两个分支,每个分支有1个点;图(3)除中间1个点外,有三个分支,每个分支有2个点;图(4)除中间1个点外,有四个分支,每个分支有3个点;…;猜测第n个图中除中间一个点外,有n个分支,每个分支有(n-1)个点,故第n个图中点的个数为1+n(n-1)=n2-n+1.
1.2 数列的函数特性
知识梳理
2.正整数集N+ 函数值 3.第2项 an+1>an
第2项 an+1作业设计
1.A 2.B 3.B
4.C [a1a2a3=32,a1a2=22,a1a2a3a4a5=52,a1a2a3a4=42,则a3==,a5==.
故a3+a5=.]
5.C [计算得a2=,a3=,a4=,故数列{an}是以3为周期的周期数列,又知2 010除以3能整除,所以a2 010=a3=.]
6.C [∵an==+1
∴点(n,an)在函数y=+1的图像上,
在直角坐标系中作出函数y=+1的图像,
由图像易知
当x∈(0,)时,函数单调递减.∴a9当x∈(,+∞)时,函数单调递减,∴a10>a11>…>a30>1.
所以,数列{an}的前30项中最大的项是a10,最小的项是a9.]
7.3·21-n
8.12
9.
解析 ∵a1=1,且=(n∈N+).
∴··…·=···…·,即an=.
10.-3
解析 an≤an+1 n2+λn≤(n+1)2+λ(n+1) λ≥-(2n+1),n∈N+ λ≥-3.
11.(1)证明 an+3=1-=1-
=1-
=1-=1-=1-
=1-(1-an)=an.
∴an+3=an.
(2)解 由(1)知数列{an}的周期T=3,
a1=,a2=-1,a3=2.
又∵a2 010=a3×670=a3=2,
∴a2 010=2.
12.解 因为an+1-an=n+1·(n+2)-n·(n+1)=n+1·=n+1·,则
当n≤7时,n+1·>0,
当n=8时,n+1·=0,
当n≥9时,n+1·<0,
所以a1a10>a11>a12>…,
故数列{an}存在最大项,最大项为a8=a9=.
13.-
解析 ∵an+1-an=,
∴a2-a1=;
a3-a2=;
a4-a3=;
…   …
an-an-1=;
以上各式累加得,an-a1=++…+
=1-+-+…+-
=1-.
∴an+1=1-,∴an=-.
14.
解析 ∵(n+1)a-na+anan+1=0,
∴[(n+1)an+1-nan]·(an+1+an)=0,
∵an>0,∴an+an+1>0,
∴(n+1)an+1-nan=0.
方法一 =.
∴····…·=····…·,
∴=.
又∵a1=1,∴an=a1=.
方法二 (n+1)an+1-nan=0,
∴nan=(n-1)an-1=…=1×a1=1,
∴nan=1,an=.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.
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=__________;
(2)前n项和:Sn=______________=_________________________________________.
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______________________.
(2)若Sn表示等差数列{an}的前n项和,则
Sk,S2k-Sk,____________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
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
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
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
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
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
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________.
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=________.
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______.
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=________.
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?
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.
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
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______________.
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(1)
答案
知识梳理
1.S1 Sn-Sn-1 2.(1)a1+(n-1)d (2)na1+  3.(1)am+an=ap+aq
(2)S3k-S2k
作业设计
1.A
2.C [∵a3+a7+a11=6,∴a7=2,∴S13==13a7=26.]
3.C [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.B [∵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.A [S4=S8 a5+a6+a7+a8=0 a6+a7=0,又a1>0,d<0,
S12==0,n<12时,Sn>0.]
6.D [=a1+,
∴-=a1+d-a1-d=d=2.
∴S2 012=2 012×(-2 008)+×2=2 012×3=6 036.]
7.80
解析 a6+a7+…+a10=S10-S5=111-31=80.
8.0
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.
9.5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.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.
11.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.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).
13.D [∵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.-+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-+3.2.1 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.
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.
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.
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.
2.1 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.
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______________.
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?
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(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.
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=.
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
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.]
2.2 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.
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.
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.
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.