内容正文:
专题二 数列
学生用书第29页
第一讲 等差数列、等比数列
1.(2022·全国乙卷)已知等比数列{an}的前3项和为168,a2-a5=42,则a6=( )
A.14 B.12
C.6 D.3
D [设等比数列{an}的公比为q,q≠0,若q=1,则a2-a5=0,与题意矛盾,
所以q≠1,则解得所以a6=a1q5=3.故选D.]
2.(2021·全国甲卷)记Sn为等比数列{an}的前n项和.若S2=4,S4=6,则S6=( )
A.7 B.8
C.9 D.10
A [易知S2,S4-S2,S6-S4构成等比数列,由等比中项得S2(S6-S4)=(S4-S2)2,即4(S6-6)=22,所以S6=7.故选A.]
3.
(2020·全国卷Ⅱ)北京天坛的圜丘坛为古代祭天的场所,分上、中、下三层.上层中心有一块圆形石板(称为天心石),环绕天心石砌9块扇面形石板构成第一环,向外每环依次增加9块.下一层的第一环比上一层的最后一环多9块,向外每环依次也增加9块.已知每层环数相同,且下层比中层多729块,则三层共有扇面形石板(不含天心石)( )
A.3 699块 B.3 474块 C.3 402块 D.3 339块
C [设由内到外每环的扇面形石板的块数构成数列{an},由题意知a1=9.又因为向外每环依次增加9块,下一层的第一环比上一层的最后一环多9块,向外每环依次也增加9块,所以数列{an}为公差为9的等差数列.
设每层环数为n(n∈N*),设数列{an}的前n项和为Sn,由等差数列的性质知,Sn,S2n-Sn,S3n-S2n成等差数列,且(S3n-S2n)-(S2n-Sn)=9n2,则9n2=729,解得n=9.则数列{an}共有9×3=27项,故三层共有扇面形石板(不含天心石)的块数即为数列{an}的前27项和,即27×9+×9=3 402,故选C.]
4.(2022·全国乙卷)记Sn为等差数列{an}的前n项和,若2S3=3S2+6,则公差d=________.
解析: 由2S3=3S2+6可得2(a1+a2+a3)=3(a1+a2)+6,
化简得2a3=a1+a2+6,即2(a1+2d)=2a1+d+6,解得d=2.
答案: 2
5.(2022·新高考Ⅱ卷)已知{an}是等差数列,{bn}是公比为2的等比数列,且a2-b2=a3-b3=b4-a4.
(1)证明:a1=b1;
(2)求集合{k|bk=am+a1,1≤m≤500}中元素的个数.
解析: (1)证明:设等差数列{an}的公差为d.
由a2-b2=a3-b3,知a1+d-2b1=a1+2d-4b1,故d=2b1.
由a2-b2=b4-a4,知a1+d-2b1=8b1-(a1+3d),
故a1+d-2b1=4d-(a1+3d),故a1+d-2b1=d-a1,整理得a1=b1,得证.
(2)由(1)知d=2b1=2a1,由bk=am+a1知:b1·2k-1=a1+(m-1)·d+a1,
即b1·2k-1=b1+(m-1)·2b1+b1,即2k-1=2m,
因为1≤m≤500,故2≤2k-1≤1 000,解得2≤k≤10,
故集合{k|bk=am+a1,1≤m≤500}中元素的个数为9个.
1.考向预测:高考对此部分内容主要以选择题、填空题、解答题三种形式考查,难度为中等偏下,其中选择、填空题主要考查等差、等比数列的通项公式、前n项和公式的理解、基本量的运算以及等差、等比数列的性质,而解答题则主要考查等差、等比数列的证明以及两种数列的综合应用.
2.素养考查:数学抽象、数学运算、逻辑推理.
考点一 等差、等比数列的基本运算
(2022·新高考Ⅱ卷)图1是中国古代建筑中的举架结构,AA′,BB′,CC′,DD′是桁,相邻桁的水平距离称为步,垂直距离称为举.图2是某古代建筑屋顶截面的示意图,其中DD1,CC1,BB1,AA1是举,OD1,DC1,CB1,BA1是相等的步,相邻桁的举步之比分别为=0.5,=k1,=k2,=k3.已知k1,k2,k3成公差为0.1的等差数列,且直线OA的斜率为0.725,则k3=( )
A.0.75 B.0.8
C.0.85 D.0.9
D [设OD1=DC1=CB1=BA1=1,则CC1=k1,BB1=k2,AA1=k3,
依题意,有k3-0.2=k1,k3-0.1=k2,且=0.725,
所以=0.725,故k3=0.9,故选D.]
(2020·全国卷Ⅲ)设等比数列{an}满足a1+a2=4,a3-a1=8.
(1)求{an}的通项公式;
(2)记Sn为数列{log3an}的前n项和.若Sm+Sm+1=Sm+3,求m.
解析: (1)设{an}的公比为q,则an=a1qn-1.
由已知得解得
所以{an}