内容正文:
重点强化练4 等差与等比数列的综合应用
A级 基础落实练
1.(2022·北京房山区期末)《周髀算经》中有这样一个问题:冬至、小寒、大寒、立春、雨水、惊蛰、春分、清明、谷雨、立夏、小满、芒种这十二个节气,自冬至日起,其日影长依次成等差数列,立春当日日影长为9.5尺,春分当日日影长为6尺,则立夏当日日影长为( )
A.16.5尺 B.13尺
C.3.5尺 D.2.5尺
解析:D 设十二节气自冬至日起的日影长构成的等差数列为{an},则立春当日日影长为a4=9.5,春分当日日影长为a7=6,所以立夏当日日影长为a10=2a7-a4=2.5.故选D.
2.(2022·重庆名校联考)设等差数列{an}的前n项和为Sn,若a5+a6=a2+4,则S17=( )
A.4 B.17
C.68 D.136
解析:C 由{an}是等差数列,得a5+a6=a2+a9,又a5+a6=a2+4,所以a9=4,所以S17=(a1+a17)=17a9=17×4=68.故选C.
3.(2022·四川攀枝花三模)正项等比数列{an}的前n项和为Sn.若a3=,S3=7,则a5=( )
A.8 B.16
C.27 D.81
解析:B 设正项等比数列{an}的公比为q(q>0).由a3=,可得a3=q2,
所以a2=q,a1=1.
所以S3=a1+a2+a3=1+q+q2=7,
解得q=2(q=-3舍去),
所以a5=a1q4=1×24=16.故选B.
4.(2023·西南四省名校联考)设单调递增的等比数列{an}满足a4+a6=20,a4a5a6=512,则a1a2+a2a3+…+anan+1=( )
A. B.
C. D.
解析:C 由a4a5a6=512,即a=512,得a5=8,则a4a6=a=64,
由解得或(舍去),所以公比q==2,所以an=a5qn-5=2n-2,从而anan+1=2n-2·2n-1=22n-3=×4n-1,从而a1a2+a2a3+…+anan+1==.故选C.
5.(多选题)已知数列{an}满足an+an+2=n,记Sn为数列{an}的前n项和,则下列结论一定正确的是( )
A.an+4-an=2
B.an+an+1+an+2+an+3=2n+1
C.S20=90
D.Sn+2+Sn>
解析:AB 由an+an+2=n可知an+1+an+3=n+1,an+2+an+4=n+2.对于A,(an+2+an+4)-(an+2+an)=an+4-an=n+2-n=2,故A正确;对于B,an+an+2+an+1+an+3=n+n+1=2n+1,故B正确;对于C,令bn+1=a4n+1+a4n+2+ a4n+3+a4n+4,结合B选项可得bn+1=8n+3,则bn=a4n-3+a4n-2+a4n-1+a4n=8n-5,所以bn+1-bn=8n+3-(8n-5)=8,又b1=a1+a2+a3+a4=3,所以{bn}是以3为首项,8为公差的等差数列,则S20=b1+b2+b3+b4+b5=3×5+×8=95,故C错误;对于D,由an+an+2=n可知, (an+an+2)=Sn+Sn+2-(a1+a2)=,所以Sn+Sn+2=+a1+a2,因为a1+a2无法确定,故D项无法判定其正确性.综上可知,选AB.
6.设{an}是公比为正数的等比数列,若a1=1,a5=16,则数列{an}的前7项和为________.
解析:设等比数列{an}的公比为q(q>0),
由a5=a1q4=16,a1=1,
得16=q4,解得q=2,
所以S7===127.
答案:127
7.在等差数列{an}中,若a1<0,Sn为其前n项之和,且S7=S17,则Sn最小时n的值为________.
解析:解法一:由S7=S17得2a1+23d=0,
即(a1+11d)+(a1+12d)=0,故a12+a13=0.
又由a1<0,S7=S17,可知d>0,所以a12<0,a13>0,所以n=12时,Sn最小.
解法二:由S7=S17得d=-a1,从而Sn=n2+n=-(n-12)2+ a1.因为a1<0,所以->0,所以n=12时,Sn最小.
答案:12
8.(2022·河北衡水一中一调)设数列{an}的前n项和为Sn,已知2Sn=an+1-2n+1+1(n∈N*),且a2=5,则数列{an}的通项公式为________.
解析:令n=1,得2a1=a2-22+1,所以a1=1.当n≥2时,由2Sn=an+1-2n+1+1得,2Sn-1=an-2n+1,两式相减得an+1=3an+2n,当n=1时,a2=3a1+21,满足上式.设an+1+r·2n+1=3(an+r·2n),得r=1,所以an+1+2n+1=3(a