内容正文:
课时分层作业(五) 等差数列的前n项和
一、选择题
1.在等差数列{an}中,a2=1,a4=5,则{an}的前5项和S5=( )
A.7 B.15 C.20 D.25
B [设{an}的首项为a1,公差为d,则有所以
所以S5=5a1+d=15.]
2.“垛积术”是我国古代数学的重要成就之一,宋元时期数学家朱世杰在《四元玉鉴》中记载了“三角形垛”,其中的“落一形”堆垛就是每层为“三角形数”的三角锥的堆垛(俯视如图所示,顶上一层1个球,下一层3个球,再下一层6个球,…).若一“落一形”三角锥垛有6层,则该堆垛第6层的小球个数为( )
三角锥垛
A.45 B.36
C.28 D.21
D [由题意分析可得a1=1,a2=1+2=3,a3=1+2+3=6,…,则“三角形数”的通项公式an=,a6==21.故选D.]
3.设Sn是等差数列{an}的前n项和,若a1+a3+a5=3,则S5=( )
A.5 B.7 C.9 D.11
A [法一:∵a1+a5=2a3,
∴a1+a3+a5=3a3=3,
∴a3=1,
∴S5==5a3=5,故选A.
法二:∵a1+a3+a5=a1+(a1+2d)+(a1+4d)=3a1+6d=3,∴a1+2d=1,
∴S5=5a1+d=5(a1+2d)=5,故选A.]
4.设Sn是等差数列{an}的前n项和,若=,则=( )
A.1 B.-1 C.2 D.
A [===×=1.]
5.已知等差数列{an}的前n项和为Sn,且=,那么的值为( )
A. B. C. D.
D [设S4=m,则S8=3m,由性质得S4,S8-S4,S12-S8,S16-S12成等差数列,S4=m,S8-S4=2m,所以S12-S8=3m,S16-S12=4m,所以S16=10m,∴==.]
二、填空题
6.已知等差数列{an}的前n项和为Sn,公差为整数,现有四个等式:①a2=3;②a5=8;③S3=9;④S5=25,若其中有且只有一个等式不成立,则S10=________.
100 [设等差数列{an}的公差为d,公差为整数,若①a2=3;②a5=8都成立;则8=3+3d,解得d=不是整数,因此①②不能同时成立.
因此可能为①③④,或②③④.
若①③④成立,则a1+d=3,3a1+3d=9,5a1+10d=25,
解得:a1=1,d=2,
∴S10=10×1+×2=100,
既然①③④成立,说明②不成立.
故答案为100.]
7.已知等差数列{an}的前n项和为Sn,若S2=22,S5=100,则S10=________.
350 [法一:设等差数列{an}的公差为d,则解得所以S10=10×8+×10×9×6=350.
法二:设Sn=An2+Bn, 则解得所以S10=3×102+5×10=350.]
8.古有女子善织布,初日织三尺,日增等尺,第四日织九尺,则第七日织__________尺,八日共织__________尺.
15 80 [设该女子第n(n∈N*)日织an尺布,可知数列{an}为等差数列,
设等差数列{an}的公差为d,前n项和为Sn,则 ,解得 ,
∴a7=a1+6d=15,S8=8a1+d=8×3+28×2=80.
因此,该女子第七日织15尺布,八日共织80尺布.故答案为:15;80.]
三、解答题
9.(2021·新高考卷Ⅱ)记Sn为公差不为零的等差数列{an}的前n项的和,若a3=S5,a2·a4=S4.
(1)求{an}的通项公式;
(2)求使得Sn>an的n的最小值.
[解] (1)设等差数列{an}公差为d,
∴
由①得a1+2d=0⇒a1=-2d,代入②得(-d)·d=-8d+6d⇒d2-2d=0,
∵d≠0,∴d=2,∴a1=-4,∴an=-4+2(n-1)=2n-6.
(2)Sn=-4n+·2=n2-5n,
由Sn>an⇒n2-5n>2n-6,∴n2-7n+6>0,(n-1)(n-6)>0,
∴n>6,故n的最小值为7.
10.一支车队有15辆车,某天依次出发执行任务.第1辆车于下午2时出发,第2辆车于下午2时10分出发,第3辆车于下午2时20分出发,依此类推.假设所有的司机都连续开车,并且都在下午6时停下休息.
(1)到下午6时,最后一辆车行驶了多长时间?
(2)如果每辆车的行驶速度都是60 km/h,这支车队当天总共行驶了多少路程?
[解] 由题意,知第1辆车在休息之前行驶了240 min,各辆车行驶的时间构成一个等差数列{an},其中a1=240,公差d=-10,则an=240-10(n-1)=-10n+250.
(1)∵a15=-10×15+250=100,
∴到下午6时,最后一辆车行驶了100 min.
(2)这支车队所有车辆行驶的总时间