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课时作业(五) 等差数列的前n项和公式
(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)
1.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(3a1+3d)=2a1+d+4a1+6d,即3a1+2d=0.将a1=2代入上式,解得d=-3,故a5=a1+(5-1)d=2+4×(-3)=-10.]
2.等差数列{an}的前n项和为Sn,S5=12,S10=48,则S15为( )
A.84 B.108
C.144 D.156
B [由等差数列的性质知S5,S10-S5,S15-S10也构成等差数列,
所以2(S10-S5)=S5+S15-S10,
所以2×(48-12)=12+S15-48,
解得S15=108.]
3.等差数列{an}的前n项和为Sn,若a14=-8,S9=-9,则S18=( )
A.-162 B.-1
C.3 D.-81
D [根据题意,等差数列{an}中,S9==9a5=-9,解得a5=-1,
又由a14=-8,则S18===-81.]
4.若等差数列{an}满足a5=11,a12=-3,{an}的前n项和Sn的最大值为M,则lg M=( )
A.1 B.2
C.10 D.100
B [设等差数列{an}的公差为d,则7d=a12-a5=-3-11=-14,故d=-2,
所以an=a12+(n-12)d=-3-2(n-12)
=21-2n,所以当1≤n≤10时,an>0;
当n≥11时,an<0,当n=10时,Sn最大,
最大值为M=S10=
==100,
所以lg M=lg 100=2.]
5.(多选)设等差数列{an}的前n项和为Sn,公差为d.已知a3=12,S12>0,a7<0,则( )
A.a6>0
B.-<d<-3
C.Sn<0时,n的最小值为13
D.数列中的最小项为第六项
ABC [根据题意,等差数列{an}中,S12>0,即S12=
=
=6(a6+a7)>0,
又a7<0,则a6>0,A正确;
已知a3=12,且a6>0,a7<0,a6+a7>0,
则有
解得-<d<-3,B正确;
根据题意,S13==13a7<0,
而S12>0,故Sn<0时,n的最小值为13,C正确;
数列中,由上面分析可知d<0,所以数列{an}是递减的等差数列,当1≤n≤6时,an>0;当n≥7时,an<0;当1≤n≤12时,Sn>0;当n≥13时,Sn<0,
所以当1≤n≤6时,>0;当7≤n≤12时,<0;当n≥13时,>0,故数列中的最小项不是第六项,D错误. ]
6.(2020·全国卷Ⅱ)记Sn为等差数列{an}的前n项和.若a1=-2,a2+a6=2,则S10= .
解析: 方法一:设等差数列{an}的公差为d,则由a2+a6=2,得a1+d+a1+5d=2,即-4+6d=2,解得d=1,所以S10=10×(-2)+×1=25.
方法二:设等差数列{an}的公差为d,因为a2+a6=2a4=2,所以a4=1,所以d===1,所以S10=10×(-2)+×1=25.
答案: 25
7.(2019·全国卷Ⅲ)记Sn为等差数列{an}的前n项和,a1≠0,a2=3a1,则= .
解析: 设该等差数列的公差为d,
因为a2=3a1,所以a1+d=3a1,
故d=2a1(a1≠0,d≠0),
所以====4.
答案: 4
8.若等差数列{an}的前n项和为Sn,且S10=4S5=100,则数列{an}的通项公式为 .
解析: 设公差为d,由S10=4S5=100,
可得
解得a1=1,d=2,
故an=2n-1(n∈N*).
答案: an=2n-1(n∈N*)
9.等差数列{an}中,已知a1+a2=5,S4=14.
(1)求{an}的通项公式;
(2)求{an}的前n项和Sn.
解析: (1)设等差数列{an}的公差为d,
则由a1+a2=5,S4=14得,
即
解得a1=2,d=1,
所以an=2+(n-1)=n+1.
(2)由(1)可知,Sn=na1+=2n+×1=.
10.已知等差数列{an}的前n项和为Sn,且a3=10,S6=72,bn=an-30.
(1)求通项an;
(2)求数列{bn}的前n项和Tn的最小值.
解析: (1)设等差数列{an}的公差为d,则
由a3=10,S6=72,得即
所以an=4n-2.
(2)由(1)得bn=an-30=2n-31.
由得≤n≤,
因为n∈N*,所以n=15.所以{bn}的前15项为负值,所以T15最小,可