内容正文:
小题自检8 等差、等比数列的基本运算
一、考情考向分析
等差、等比数列是高考的热点之一,主要考查求等差、等比数列基本量及性质的应用,试题难度中低档.
二、通关必备知识
1.审题思维必备
(1)看到求等差数列的基本量时,想到利用公式列出方程(组)或直接用性质.
(2)看到等差数列的前n项和,想到等差数列前n项和公式或二次函数的思想.
(3)看到求等比数列的基本量时,想到利用公式列出方程(组)或直接用性质.
(4)看到等比数列前n项和,想到q=1和q≠1两种情况.
2.解题方法必备
(1)等差(比)数列基本运算的解题思路
①设基本量:首项a1和公差d(公比q).
②列、解方程(组):把条件转化为关于a1和d(或q)的方程(组),然后求解,注意整体计算,以减少运算量.
(2)等差、等比数列性质问题的求解策略
①解题关键:抓住项与项之间的关系及项的序号之间的关系,从这些特点入手选择恰当的性质进行求解.
②运用函数性质:数列是一种特殊的函数,具有函数的一些性质,如单调性、周期性等,可利用函数的性质解题.
三、三年真题再现
1.(2019·全国卷Ⅰ)记Sn为等差数列{an}的前n项和.已知S4=0,a5=5,则( )
A.an=2n-5 B.an=3n-10
C.Sn=2n2-8n D.Sn=n2-2n
A [设首项为a1,公差为d.
由S4=0,a5=5可得解得
所以an=-3+2(n-1)=2n-5,
Sn=n×(-3)+×2=n2-4n.]
2.(2019·全国卷Ⅲ)已知各项均为正数的等比数列{an}的前4项和为15,且a5=3a3+4a1,则a3=( )
A.16 B.8
C.4 D.2
C [由题意知
解得∴a3=a1q2=4.]
3.(2018·全国卷Ⅰ)记Sn为等差数列{an}的前n项和,若3S3=S2+S4,a1=2,则a5=( )
A.-12 B.-10
C.10 D.12
B [设等差数列{an}的公差为d,由3S3=S2+S4,
得3=2a1+×d+4a1+×d,将a1=2代入上式,解得d=-3,
故a5=a1+(5-1)d=2+4×(-3)=-10.]
4.(2017·全国卷Ⅰ)记Sn为等差数列{an}的前n项和.若a4+a5=24,S6=48,则{an}的公差为( )
A.1 B.2
C.4 D.8
C [设{an}的公差为d,则
由得
解得d=4.]
5.(2017·全国卷Ⅱ)我国古代数学名著《算法统宗》中有如下问题:“远望巍巍塔七层,红光点点倍加增,共灯三百八十一,请问尖头几盏灯?”意思是:一座7层塔共挂了381盏灯,且相邻两层中的下一层灯数是上一层灯数的2倍,则塔的顶层共有灯( )
A.1盏 B.3盏[来源:学_科_网]
C.5盏 D.9盏
B [设塔的顶层的灯数为a1,七层塔的总灯数为S7,公比为q,则由题意知S7=381,q=2,
∴S7===381,解得a1=3.][来源:Zxxk.Com]
6.(2017·全国卷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( )
A.-24 B.-3
C.3 D.8
A [由已知条件可得a1=1,d≠0,
由a=a2a6可得(1+2d)2=(1+d)(1+5d),
解得d=-2.
所以S6=6×1+=-24.]
7.(2017·全国卷Ⅰ)几位大学生响应国家的创业号召,开发了一款应用软件.为激发大家学习数学的兴趣,他们推出了“解数学题获取软件激活码”的活动.这款软件的激活码为下面数学问题的答案:已知数列1,1,2,1,2,4,1,2,4,8,1,2,4,8,16,…,其中第一项是20,接下来的两项是20,21,再接下来的三项是20,21,22,依此类推.求满足如下条件的最小整数N:N>100且该数列的前N项和为2的整数幂.那么该款软件的激活码是( )
A.440 B.330
C.220 D.110
A [设首项为第1组,接下来的两项为第2组,再接下来的三项为第3组,依此类推,则第n组的项数为n,前n组的项数和为.
由题意知,N>100,令>100⇒n≥14且n∈N*,即N出现在第13组之后.
第n组的各项和为=2n-1,前n组所有项的和为-n=2n+1-2-n.
设N是第n+1组的第k项,若要使前N项和为2的整数幂,则N-项的和即第n+1组的前k项的和2k-1应与-2-n互为相反数,即2k-1=2+n(k∈N*,n≥14),k=log2(n+3)⇒n最小为29,此时k=5,则N=+5=440.]
8.(2019·全国卷Ⅲ)记Sn为等差数列{an}的前n项和.若a1≠0,a2=3a1,则=________.
4 [由a1≠0,a2=3a1,可得d=2a1,
所以S10=10a