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训练六 等差数列前n项和的综合应用
[对应素能提升训练第11页]
1.已知数列{an}满足an=2n-26,则使其前n项和Sn取最小值的n的值为 ( )
A.11或12 B.12
C.13 D.12或13
解析 ∵an=2n-26,∴an-an-1=2,∴数列{an}为等差数列.又a1=-24,d=2,∴Sn=-24n+×2=n2-25n=-.∵n∈N*,∴当n=12或13时,Sn最小.
答案 D
2.设数列{an}是等差数列,若a1+a3+a5=105,a2+a4+a6=99,以Sn表示{an}的前n项和,则使Sn达到最大值的n是 ( )
A.18 B.19
C.20 D.21
解析 ∵a1+a3+a5=105=3a3,∴a3=35,∵a2+a4+a6=99=3a4,∴a4=33,∴d=a4-a3=-2,∴an=a3+(n-3)d=41-2n,令an>0,∴41-2n>0,∴n<,
∴n≤20.
答案 C
3.设f(x)=,则f+f+…+f(1)+f(2)+…+f(2 018)+f(2 019)=( )
A.2 018 B.
C.2 019 D.
解析 ∵f(x)+f=+=1,
∴设S=f+f+…+f(1)+f(2)+…+f(2 018)+f(2 019),
则有S=f(2 019)+f(2 018)+…+f(1)+f+…+f+f,
两式相加得
2S=2+2+…+2+[ f(1)+f(1)]=2×2 018+1=4 037,
∴原式=.
答案 B
4.(多选)已知Sn是等差数列{an}的前n项和,且S6>S7>S5,下列选项中正确的是 ( )
A.d<0
B.S11>0
C.S12<0
D.数列{Sn}中的最大项为S11
解析 ∵S6>S7,∴a7<0,∵S7>S5,∴a6+a7>0,∴a6>0,∴d<0,A正确.又S11=(a1+a11)=11a6>0,B正确.S12=(a1+a12)=6(a6+a7)>0,C不正确.{Sn}中最大项为S6,D不正确.故正确的是AB.
答案 AB
5.数列{an}中,an=2n-49,当数列{an}的前n项和Sn取得最小值时,n= .
解析 由an=2n-49知{an}是等差数列,an>0⇒n>,又n∈N*∴n=24.
答案 24
6.植树节某班20名同学在一段直线公路一侧植树,每人植树一棵,相邻两棵树相距10米,开始时需将树苗集中放置在某一棵树坑旁边,使每位同学从各自树坑出发前来领取树苗往返所走的路程总和最小,此最小值为 米.
解析 假设20位同学是1号到20号依次排列,使每位同学从各自树坑出发前来领取树苗往返所走的路程总和最小,则树苗需放在第10或第11号树坑旁,此时两侧的同学所走的路程分别组成以20为首项,20为公差的等差数列,故所有同学往返的总路程为S=9×20+×20+10×20+×20=2 000(米).
答案 2 000
7.已知等差数列{an}中,a3+a4=15,a2a5=54,公差d<0.
(1)求数列{an}的通项公式an;
(2)求数列{an}的前n项和Sn的最大值及相应的n的值.
解 (1)∵{an}为等差数列,∴a2+a5=a3+a4,
∴
解得(因d<0,舍去)或⇒
∴an=11-n.
(2)∵a1=10,an=11-n,
∴Sn==-n2+n.
又-<0,对称轴为n=,故当n=10或11时,Sn取得最大值,其最大值为55.
8.已知{an}为等差数列,若<-1,且它的前n项和Sn有最大值,那么当Sn取得最小正值时,n= ( )
A.11 B.17
C.19 D.21
解析 ∵Sn有最大值,∴d<0,则a10>a11,又<-1,∴a11<0<a10,a10+a11<0,S20=10(a1+a20)=10(a10+a11)<0,S19=19a10>0,∴S19为最小正值.故选C.
答案 C
9.(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.数列中最小项为第7项
解析 依题意得a3=a1+2d=12,a1=12-2d,S12=×12=6(a6+a7).而a7<0,所以a6>0,a1>0,d<0,A选项正确.且解得-<d<-3,B选项正确.由于S13=×13=13a7<0,而S12>0,所以Sn<0时,n的最小值为13,C选项正确.由上述分析可知,n∈[1,6]时,an>0,n≥7时,an<0;当n∈[1,12]时,Sn>0,当n≥13时,Sn<0.所以当n∈[7,12]时,an<0,Sn>0,<0,且当n∈[7,12]时,|an|为递增数列,Sn为正数且为递减数列,所以数列中最小项为第7项,D选项正确.故选