4.2.2等差数列的前n项和公式9题型分类(讲+练)-2024-2025学年《解题秘籍》高二数学同步知识·题型精讲精练讲义(人教A版2019选择性必修第二册)

2024-10-18
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资源信息

学段 高中
学科 数学
教材版本 高中数学人教A版选择性必修第二册
年级 高二
章节 4.2.2等差数列的前n项和公式
类型 题集-专项训练
知识点 -
使用场景 同步教学-新授课
学年 2024-2025
地区(省份) 全国
地区(市) -
地区(区县) -
文件格式 ZIP
文件大小 7.48 MB
发布时间 2024-10-18
更新时间 2024-10-18
作者 高中数学脑力驿站
品牌系列 -
审核时间 2024-10-18
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内容正文:

2024-2025学年《解题秘籍》高二数学同步知识·题型精讲精练讲义(人教A版2019选择性必修第二册) 4.2.2等差数列的前n项和公式9题型分类 一、等差数列的前n项和公式 Sn=na1+= 二、等差数列的前n项和公式与二次函数的关系 等差数列{}的前n项和==+(-)n,令=A,-=B,则=+Bn. (1)当A=0,B=0时,=0是常数函数,{}是各项为0的常数列. (2)当A=0,B≠0时, =Bn是关于n的一次函数,{}是各项为非零的常数列. (3)当A≠0,B≠0时,=+Bn是关于n的二次函数(常数项为0). 三、等差数列前n项和公式的性质 (1)若Sn为等差数列{an}的前n项和,则数列Sm,S2m-Sm,S3m-S2m,…也是等差数列. (2)若Sn为等差数列{an}的前n项和,则数列也为等差数列. (3)等差数列{an}和{bn}的前n项和分别为Sn和Tn,则. (一) 利用等差数列的前n项和公式求基本量 1.等差数列的通项公式:=+(n-1)d,其中为首项,d为公差. 2.等差数列的前n项和公式:Sn=na1+=. 3.利用等差数列的前n项和,求解等差数列的基本量,即可得解. 题型1: 利用等差数列的前n项和公式求基本量 1-1.(2024高二·全国·课堂例题)已知数列是等差数列. (1)若,,求; (2)若,,求; (3)若,,,求n. 1-2.(2024高二上·全国·课后作业)已知数列为等差数列,前n项和为,求解下列问题: (1)若,,求; (2)若,,求; (3)若,,,求n. 1-3.(2024高二·全国·课后作业)等差数列中,. (1)求数列的通项公式; (2)若,求n. 1-4.(2024高二上·江苏镇江·期中)已知等差数列的前项和为,,则(    ) A.78 B.100 C.116 D.120 1-5.(2024高二下·广东珠海·期末)已知等差数列的前项和为,且,则(    ) A.5 B.4 C.3 D.2 (二) 等差数列前n项和的性质 等差数列前n项和公式的性质 (1)若Sn为等差数列{an}的前n项和,则数列Sm,S2m-Sm,S3m-S2m,…也是等差数列. (2)若Sn为等差数列{an}的前n项和,则数列也为等差数列. (3)等差数列{an}和{bn}的前n项和分别为Sn和Tn,则. 题型2: 等差数列片段和的性质 2-1.(2024高二上·上海闵行·阶段练习)已知等差数列的前n项和为,满足,,则 . 2-2.(2024高二上·贵州贵阳·期末)等差数列的前n项和记为,且,,则=(    ) A.70 B.90 C.100 D.120 2-3.(2024高二上·甘肃金昌·阶段练习)设等差数列的前n项和为,若,则(    ) A. B. C. D. 2-4.(2024高二上·湖北省直辖县级单位·期中)已知为等差数列,若,则=(    ) A.73 B.120 C.121 D.122 2-5.(2024高三·全国·专题练习)设等差数列的前项和为,若,,则等于(    ) A. B. C. D. 题型3:等差数列前n项和与n的比值 3-1.(2024高二上·江苏常州·期末)在等差数列中,,其前项和为,则 . 3-2.(2024·贵州毕节·模拟预测)等差数列的前项和为,若且,则(    ) A. B. C. D. 3-3.(2024高二上·新疆·期末)已知等差数列的首项为,前项和为,若,且,则的取值范围为 . 题型4:两个等差数列前n项和的比值 4-1.(2024高二下·河南周口·期中)设等差数列,的前项和分别为,,若,则(    ) A. B. C. D. 4-2.(2024高三上·江苏镇江·阶段练习)等差数列,的前项和分别是与,且,则 ; . 4-3.(2024高二上·浙江嘉兴·期末)已知等差数列和的前项和分别为、,若,则(    ) A. B. C. D. 4-4.(2024高二下·黑龙江鹤岗·期中)已知等差数列和的前项和为分别为和,若,则的值为(    ) A. B. C. D. 题型5:等差数列奇数项与偶数项的和 5-1.(2024·山东济南·二模)已知等差数列的项数为奇数,其中所有奇数项之和为,所有偶数项之和为,则该数列的中间项为(    ) A. B. C. D. 5-2.(2024高二·江苏·课后作业)已知等差数列中,前m(m为奇数)项的和为77,其中偶数项之和为33,且,求通项公式. 5-3.(2024高一下·安徽宣城·阶段练习)已知等差数列共有项,若数列中奇数项的和为,偶数项的和为,,则公差的值为(    ) A. B. C. D. 5-4.(2024·重庆·二模)已知等差数列的前30项中奇数项的和为,偶数项的和为,且,,则(    ) A. B. C. D. 5-5.(2024高二下·河南周口·期中)一个等差数列共100项,其和为80,奇数项和为30,则该数列的公差为(     ) A. B.2 C. D. 5-6.(2024高一下·海南海口·期中)已知等差数列的项数为奇数,且奇数项的和为40,偶数项的和为32,则(    ) A.8 B.9 C.10 D.11 题型6:含绝对值的等差数列前n项和 6-1.(2024高三上·河南·期中)已知等差数列的公差为整数,,设其前n项和为,且是公差为的等差数列. (1)求的通项公式; (2)若,求数列的前n项和. 6-2.(2024高三上·江苏淮安·阶段练习)已知是等差数列的前项和,且. (1)求数列的通项公式与前项和; (2)若,求数列的前项和. 6-3.(2024高二下·江苏盐城·开学考试)在等差数列中,, (1)求数列的通项公式; (2)求的前项和. 6-4.(2024高二上·江苏南京·阶段练习)在公差为的等差数列中,已知,且. (1)求; (2)若,求. (三) 等差数列的前n项和与二次函数的关系 等差数列的前n项和公式与二次函数的关系: 等差数列的前n项和=+(-)n,令=A,-=B,则=+Bn. (1)当A=0,B=0时,=0是常数函数,{}是各项为0的常数列. (2)当A=0,B≠0时,=Bn是一次函数,{}是各项为非零的常数列. (3)当A≠0,B≠0时,=+Bn是关于n的二次函数(常数项为0). 题型7:等差数列的前n项和与二次函数的关系. 7-1.(2024高二下·江西南昌·阶段练习)数列为等差数列,它的前n项和为,若,则λ的值是 . 7-2.(2024高三下·云南昆明·阶段练习)已知为等差数列的前n项和,且,则(    ) A.2600 B.2480 C.1660 D.1460 7-3.(2024高二下·上海青浦·阶段练习)等差数列的公差,其前项和为,若,则中,不同的数值有 个. 7-4.(24-25高二上·上海·期末)某化工厂打算投入一条新的生产线,但需要经环保部门审批同意方可投入生产.已知该生产线连续生产n年的累计年产量为(单位:万件),但如果年产量超过60万件,将会给环境造成危害,为保护环境,环保部门应给该厂这条生产线拟定最长的生产期限是 年. (四) 等差数列前n项和的最值 1.通项法 若>0,d<0,则Sn必有最大值,其n可用不等式组来确定; 若<0,d>0,则Sn必有最小值,其n可用不等式组来确定. 2.二次函数法 对于公差为非零的等差数列{an},由于==+(-)n,所以可用求函数最值的方法来求前n项和Sn的最值.这里应由n及二次函数图象对称轴的位置来确定n的值. 题型8:等差数列前n项和的最值 8-1.(2024高二上·湖南株洲·阶段练习)已知是等差数列的前项和,且. (1)求数列的通项公式. (2)求的最大值. 8-2.(2024高二下·河南南阳·阶段练习)等差数列{an}中,已知,,则的前n项和的最小值为(    ) A.S4 B.S5 C.S6 D.S7 8-3.(2024高二上·江苏苏州·开学考试)等差数列中,为它前项和,若,,,则当(    )时,最大. A.20 B.19 C. D. 8-4.(2024高二下·安徽马鞍山·期中)设等差数列{}的前n项和为,若,则当取得最大值时,=(    ) A.8 B.9 C.10 D.11 (五) 等差数列前n项和实际应用 (1)与等差数列前n项和有关的应用题,其关键在于构造合适的等差数列. (2)遇到与正整数有关的应用题时,可以考虑与数列知识联系,抽象出数列的模型,并用有关知识解决相关的问题,是数学建模的核心素养的体现. 题型9:等差数列前n项和实际应用 9-1.(2024高二上·福建福州·期末)北京天坛的圜丘坛为古代祭天的场所,中心有一块圆形石板(称为天心石),环绕天心石砌若干块扇面形石板构成第1环,依次向外共砌27环,从第2环起,每环依次增加相同块数的扇面形石板.已知最内3环共有54块扇面形石板,最外3环共有702块扇面形石板,则圜丘坛共有扇面形石板(不含天心石)(    ) A.3339块 B.3402块 C.3474块 D.3699块 9-2.(2024高二上·河北邢台·阶段练习)按照小方的阅读速度,他看完《巴黎圣母院》共需820分钟.2023年10月26日,他开始阅读《巴黎圣母院》,当天他读了1个小时,从第二天开始,他每天阅读此书的时间比前一天减少2分钟,则他恰好读完《巴黎圣母院》的日期为(    ) A.2023年11月12日 B.2023年11月13日 C.2023年11月14日 D.2023年11月15日 9-3.(2024高二上·江苏镇江·期中)在中国古代诗词中,有一道“八子分绵”的名题:“九百九十六斤绵,赠分八子做盘缠,次第每人分十七,要作第八数来言”.题意是把996斤绵分给8个儿子做盘缠.按照年龄从大到小的顺序依次分绵,年龄小的比年龄大的多分17斤绵.则年龄最小的儿子分到的绵是(    ) A.65斤 B.82斤 C.184斤 D.201斤 一、单选题 1.(2024高二下·黑龙江齐齐哈尔·阶段练习)明代数学家程大位在《算法统宗》中已经给出由n,和d求各项的问题,如九儿问甲歌:“一个公公九个儿,若问生年总不知,自长排来差三岁,共年二百又零七.借问长儿多少岁,各儿岁数要详推.”则该问题中老人的长子的岁数为(    ) A.35 B.32 C.29 D.26 2.(2024高二上·江苏南京·期中)设等差数列的前项和为,若,则(    ) A. B.4 C. D. 3.(2024高三上·河南·阶段练习)中国古代数学名著《算法统宗》记载有这样一个问题:“今有俸粮三百零五石,令五等官(正一品、从一品、正二品、从二品、正三品)依品递差十三石分之,问,各若干?”其大意是,现有俸粮305石,分给正一品、从一品、正二品、从二品、正三品这5位官员,依照品级递减13石分这些俸粮,问,每个人各分得多少俸粮?在这个问题中,正二品分得的俸粮是(    ) A.35石 B.48石 C.61石 D.74石 4.(2024高二下·江西九江·期末)中国古代数学著作《九章算术》中有这样一个问题:“某贾人擅营,月入益功疾(注:从第2个月开始,每月比前一月多入相同量的铜钱),第3月入25贯,全年(按12个月计)共入510贯”,则该人第11月营收贯数为(    ) A.64 B.65 C.68 D.70 5.(2024高一下·四川成都·期末)已知数列是等差数列,若,,且数列的前项和,有最大值,当时,的最大值为(    ) A.20 B.17 C.19 D.21 6.(2024高二上·甘肃兰州·期中)已知某等差数列共有10项,其奇数项之和为15,偶数项之和为30,则其公差为 A.6 B.5 C.4 D.3 7.(2024高三上·全国·阶段练习)已知某等差数列的项数为奇数,前三项与最后三项这六项之和为,所有奇数项的和为,则这个数列的项数为(    ) A. B. C. D. 8.(2024高二下·河南驻马店·阶段练习)设,分别是两个等差数列,的前n项和.若对一切正整数n,恒成立,(    ) A. B. C. D. 9.(2024高二下·山东淄博·阶段练习)两个等差数列,它们的前n项和之比为,则这两个数列的第9项之比是(    ) A. B. C. D. 10.(2024高三·全国·专题练习)已知Sn是等差数列{an}的前n项和,若a1=﹣2018,,则S2020等于(    ) A.﹣4040 B.﹣2020 C.2020 D.4040 11.(2024高一下·河北衡水·期中)等差数列前项的和为,前项的和为,则它的前项的和为(   ) A.130 B.170 C.210 D.260 12.(2024高二下·湖北咸宁·阶段练习)已知数列的前n项和为,且,则=(  ) A.0 B. C. D. 13.(2024高二上·黑龙江牡丹江·期末)在等差数列中,已知,,则(    ) A.90 B.40 C.50 D.60 14.(2024高二上·甘肃临夏·期中)设等差数列的前n项和为,若,,则(   ) A.27 B.45 C.81 D.18 15.(2024高二下·黑龙江哈尔滨·阶段练习)已知等差数列的前项和为,若,则(    ) A.30 B.36 C.42 D.54 16.(2024高三上·黑龙江哈尔滨·期中)一百零八塔,位于宁夏吴忠青铜峡市,是始建于西夏时期的实心塔群,共分十二阶梯式平台,自上而下一共12层,每层的塔数均不少于上一层的塔数,总计108座.已知其中10层的塔数成公差不为零的等差数列,剩下两层的塔数之和为8,则第11层的塔数为(    ) A.17 B.18 C.19 D.20 17.(2024高二·全国·课后作业)等差数列共有项,其中奇数项之和为,偶数项之和为,则的值是(    ) A. B. C. D. 18.(2024高一下·四川·阶段练习)已知等差数列共有项,其中奇数项之和为290,偶数项之和为261,则的值为(    ). A.30 B.29 C.28 D.27 19.(2024高二下·湖北·期末)已知等差数列,的前项和分别为,,且,则(    ) A. B. C. D. 20.(2024高二下·辽宁朝阳·阶段练习)等差数列中,已知,前n项和为,且,则最小时n的值为(    ) A.11 B.11或12 C.12 D.12或13 21.(2024高三上·重庆渝中·阶段练习)在等差数列中,为其前项和.若,且,则等于(    ) A.-2021 B.-2020 C.-2019 D.-2018 22.(2024高二上·山东济南·阶段练习)设等差数列的前项和为,若,,则(    ) A. B. C. D. 23.(2024高二上·陕西西安·阶段练习)等差数列的前n项和,若,则(    ) A.10 B.20 C.30 D.15 24.(2024高二上·福建三明·期中)《周髀算经》中有这样一个问题:从冬至日起,依次有小寒、大寒、立春、雨水、惊蛰、春分、清明、谷雨、立夏、小满、芒种,这些节气的日影长依次成等差数列,冬至、立春、春分日影长之和为尺,前九个节气日影长之和为尺,则小满日影长为(    ) A.尺 B.尺 C.尺 D.尺 25.(2024高二下·全国·开学考试)设等差数列的前项和为,若,,则(    ) A.18 B.36 C.40 D.42 二、多选题 26.(2024高二下·湖北·阶段练习)公差为的等差数列的前项和为,若,则下列选项正确的是(    ) A. B.时,的最小值为2022 C.有最大值 D.时,的最大值为4043 27.(2024高二上·广西贵港·期末)我国古代数学著作《算法统宗》中有如下问题:“今有善走者,日增等里,首日行走一百里,九日共行一千二百六十里,问日增几何?”其意思是:今有一位善于步行的人,第一天行走了一百里,以后每天比前一天多走里,九天他共步行了一千二百六十里,求的值.关于该问题,下列结论正确的是(    ) A. B.此人第三天行走了一百二十里 C.此人前七天共行走了九百一十里 D.此人前八天共行走了一千零八十里 28.(2024高二下·河南信阳·阶段练习)等差数列的前项和记为,若,则成立的是(    ) A. B.的最大值是 C. D.当时,最大值为 29.(2024高二上·湖南益阳·期末)已知两个等差数列、的前项和分别为和,且,则使得为整数的的取值可以是(    ) A. B. C. D. 三、填空题 30.(2024高二下·陕西商洛·期末)等差数列的前项和为,若,,则 . 31.(2024高二上·湖南张家界·期中)已知等差数列的前项和为,若,,则 . 32.(2024高二上·江苏徐州·期中)已知为等差数列的前n项和,且满足,,则 . 33.(2024高二上·江苏盐城·期中)设各项均为正数的等差数列的前项和为,若,则 . 34.(2024高二上·河南许昌·期末)设等差数列、的前项和分别为、,若对任意的,都有,则 . 35.(2024高二上·湖南株洲·阶段练习)已知等差数列,的前项和分别为,,若,则 . 36.(2024高二上·内蒙古乌兰察布·期中)设等差数列{an}的前n项和为,且,则 . 37.(2024高二下·辽宁·期末)等差数列中,,前项和为,若,则 . 38.(2024高二下·辽宁阜新·期中)已知等差数列的前n项和为,等差数列的前n项和为,且,求 . 39.(2024高三上·天津武清·阶段练习)等差数列的前项和分别是与,且,则 . 40.(2024高二下·湖北十堰·阶段练习)设数列的前项和为,点均在函数的图象上,则数列的通项公式 . 41.(2024高三上·湖北·阶段练习)等差数列中,为其前项和,若,,则 . 四、解答题 42.(2024高二上·上海·课后作业)已知数列均为等差数列. (1)设,,求; (2)设,,求; (3)设,求. 43.(2024高二上·甘肃金昌·阶段练习)已知等差数列的前n项和为,,. (1)求数列的通项公式; (2)求的最小值及取得最小值时n的值. 44.(2024高二上·江苏南通·阶段练习)数列的前n项和为,对任意,点在直线上. (1)求. (2)求的最小值及此时n的值. 45.(2024高二下·广西桂林·期末)在等差数列中,,. (1)求数列的通项公式; (2)若数列的前n项和,求n. 46.(2024高二上·安徽马鞍山·期中)已知等差数列,前项和为,又. (1)求数列的通项公式; (2)设,求数列的前项和. 47.(2024高二上·上海·课后作业)在等差数列中, (1)已知,,求; (2)已知,,求. 48.(2024高二·全国·随堂练习)一个物体第1s下落4.90m,以后每秒比前一秒多下落9.80m. (1)如果它从山顶下落,经过5s到达地面,那么这山的高度是多少米? (2)如果它从1960m的高空下落到地面,要经过多长时间? 49.(2024高二上·甘肃酒泉·期中)已知等差数列的前项和为. (1)求数列的通项公式; (2)求的最小值及取得最小值时的值. 50.(2024高三上·湖北·期中)已知为等差数列的前项和,若,. (1)求数列的通项公式; (2)求数列的前项和. 51.(2024高二下·湖北省直辖县级单位·阶段练习)设单调递减的等差数列的前项和为. (1)求数列的通项公式及前项和; (2)设数列的前项和为,求. 52.(2024高二下·河南南阳·阶段练习)已知数列为等差数列,其前n项和为,且,,数列. (1)求的通项公式; (2)求数列的前n项和. 53.(2024高二上·江苏盐城·期中)已知数列的前项和为,且. (1)求的通项公式 (2)若,求的前项和. 54.(2024高三上·贵州·阶段练习)记等差数列的前项和为,已知. (1)求的通项公式; (2)记数列的前项和为,求. 55.(2024高二下·甘肃临夏·阶段练习)记为等差数列的前项和,已知,. (1)求等差数列的通项公式; (2)求的最小值及对应的n值. 56.(2024高二下·辽宁铁岭·期末)记等差数列的前项和为,已知,. (1)求的通项公式; (2)求以及的最小值. 57.(2024高一下·安徽合肥·阶段练习)已知数列的前n项和 求数列的通项公式; 求证:数列是等差数列. 58.(2024高二下·全国·课后作业)已知数列的前项和,求证:是等差数列. 59.(2024高二·全国·课后作业)已知一个数列的前项和. (1)当时,求证:该数列是等差数列; (2)若数列是等差数列,求满足条件. 学科网(北京)股份有限公司1 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 $$2024-2025学年《解题秘籍》高二数学同步知识·题型精讲精练讲义(人教A版2019选择性必修第二册) 4.2.2等差数列的前n项和公式9题型分类 一、等差数列的前n项和公式 Sn=na1+= 二、等差数列的前n项和公式与二次函数的关系 等差数列{}的前n项和==+(-)n,令=A,-=B,则=+Bn. (1)当A=0,B=0时,=0是常数函数,{}是各项为0的常数列. (2)当A=0,B≠0时, =Bn是关于n的一次函数,{}是各项为非零的常数列. (3)当A≠0,B≠0时,=+Bn是关于n的二次函数(常数项为0). 三、等差数列前n项和公式的性质 (1)若Sn为等差数列{an}的前n项和,则数列Sm,S2m-Sm,S3m-S2m,…也是等差数列. (2)若Sn为等差数列{an}的前n项和,则数列也为等差数列. (3)等差数列{an}和{bn}的前n项和分别为Sn和Tn,则. (一) 利用等差数列的前n项和公式求基本量 1.等差数列的通项公式:=+(n-1)d,其中为首项,d为公差. 2.等差数列的前n项和公式:Sn=na1+=. 3.利用等差数列的前n项和,求解等差数列的基本量,即可得解. 题型1: 利用等差数列的前n项和公式求基本量 1-1.(2024高二·全国·课堂例题)已知数列是等差数列. (1)若,,求; (2)若,,求; (3)若,,,求n. 【答案】(1)2700 (2) (3). 【分析】(1)可以直接利用公式求和; (2)可以先利用和的值求出d,再利用公式求和; (3)已知公式中的,d和,解方程即可求得n. 【详解】(1)因为,,根据公式, 可得. (2)因为,,所以.根据公式, 可得. (3)把,,代入, 得. 整理,得. 解得,或(舍去). 所以. 1-2.(2024高二上·全国·课后作业)已知数列为等差数列,前n项和为,求解下列问题: (1)若,,求; (2)若,,求; (3)若,,,求n. 【答案】(1)2 (2)1596 (3)11 【分析】设出公差,根据题意列出方程组,即可求得等差数列的首项和公差,即可求得答案. 【详解】(1)由题意知数列为等差数列,,, 设公差为d,故, 解得; (2)数列为等差数列,,, 设公差为d,故,解得, 则; (3)由题意知数列为等差数列,,, 设公差为d,则,解得, 由,得, 解得或(舍去), 故. 1-3.(2024高二·全国·课后作业)等差数列中,. (1)求数列的通项公式; (2)若,求n. 【答案】(1),. (2)11 【分析】(1)利用等差数列的定义计算基本量即可; (2)利用等差数列的求和公式计算基本量即可. 【详解】(1)设公差为,则由题意可得, 又, 所以,; (2)由(1)可知, 即,所以. 1-4.(2024高二上·江苏镇江·期中)已知等差数列的前项和为,,则(    ) A.78 B.100 C.116 D.120 【答案】D 【分析】先利用等差数列的通项公式及求和公式列方程组求出首项和公差,进而用求和公式求出即可. 【详解】设等差数列的公差为, , 解得, 则. 故选:D. 1-5.(2024高二下·广东珠海·期末)已知等差数列的前项和为,且,则(    ) A.5 B.4 C.3 D.2 【答案】A 【分析】直接利用等差数列公式计算得到答案. 【详解】设等差数列的公差为d,由题意,则, 解得,所以. 故选:A (二) 等差数列前n项和的性质 等差数列前n项和公式的性质 (1)若Sn为等差数列{an}的前n项和,则数列Sm,S2m-Sm,S3m-S2m,…也是等差数列. (2)若Sn为等差数列{an}的前n项和,则数列也为等差数列. (3)等差数列{an}和{bn}的前n项和分别为Sn和Tn,则. 题型2: 等差数列片段和的性质 2-1.(2024高二上·上海闵行·阶段练习)已知等差数列的前n项和为,满足,,则 . 【答案】 【分析】根据等差数列片段和性质可得,,成等差数列,再根据等差中项的性质计算可得; 【详解】因为是等差数列,所以,,成等差数列, 则, 因为,,所以,解得. 故答案为:. 2-2.(2024高二上·贵州贵阳·期末)等差数列的前n项和记为,且,,则=(    ) A.70 B.90 C.100 D.120 【答案】D 【分析】根据等差数列前n项和的性质可得成等差数列,即可求得的值. 【详解】在等差数列中,成等差数列, 所以,则,即. 故选:D. 2-3.(2024高二上·甘肃金昌·阶段练习)设等差数列的前n项和为,若,则(    ) A. B. C. D. 【答案】A 【分析】 根据给定条件,利用等差数列片断和性质即可得解. 【详解】 在等差数列中,,,成等差数列,即, 设,则,于是,解得,所以. 故选:A 2-4.(2024高二上·湖北省直辖县级单位·期中)已知为等差数列,若,则=(    ) A.73 B.120 C.121 D.122 【答案】B 【分析】 求得等差数列的首项和公差,从而求得正确答案. 【详解】设等差数列的公差为, 则, 所以. 故选:B 2-5.(2024高三·全国·专题练习)设等差数列的前项和为,若,,则等于(    ) A. B. C. D. 【答案】D 【分析】利用等差数列片段和的性质可求得的值. 【详解】因为等差数列的前项和为,则、、为等差数列, 其公差为, 因此,. 故答案为:. 题型3:等差数列前n项和与n的比值 3-1.(2024高二上·江苏常州·期末)在等差数列中,,其前项和为,则 . 【答案】110 【分析】构造,可知是以2为首项,1为公差的等差数列,求出的通项公式,即可求得,进而求得. 【详解】解:由题知为等差数列,记数列, 所以,由,可知, 所以是以2为首项,1为公差的等差数列, 所以, 所以,所以. 故答案为:110 3-2.(2024·贵州毕节·模拟预测)等差数列的前项和为,若且,则(    ) A. B. C. D. 【答案】A 【分析】等差数列前n项和构成的数列{}为等差数列,公差为原数列公差的一半﹒ 【详解】设的公差为d, ∵ ∴, 即{}为等差数列,公差为, 由知, 故﹒ 故选:A﹒ 3-3.(2024高二上·新疆·期末)已知等差数列的首项为,前项和为,若,且,则的取值范围为 . 【答案】 【分析】根据等差数列通项和前项和的函数性可证得数列为等差数列,结合已知等式可求得,由可构造不等式组求得结果. 【详解】设等差数列的公差为, ,, 数列是以为首项,为公差的等差数列, ,解得:; ,,解得:, 即的取值范围为. 故答案为:. 【点睛】结论点睛:若数列为等差数列,公差为,为数列的前项和,则数列是以为首项,为公差的等差数列. 题型4:两个等差数列前n项和的比值 4-1.(2024高二下·河南周口·期中)设等差数列,的前项和分别为,,若,则(    ) A. B. C. D. 【答案】D 【分析】根据等差数列的前项和公式,结合等差数列下标的性质进行求解即可. 【详解】因为,, 所以. 故选:D 4-2.(2024高三上·江苏镇江·阶段练习)等差数列,的前项和分别是与,且,则 ; . 【答案】 / / 【分析】空1:根据等差数列的性质和求和公式,得到,代入即可求解;空2:设,,,代入即可求出. 【详解】空1:由等差数列的前项和公式,可得, 又由等差数列的性质,可得, 因为,可得. 空2:设, 所以, ,所以. 故答案为:;. 4-3.(2024高二上·浙江嘉兴·期末)已知等差数列和的前项和分别为、,若,则(    ) A. B. C. D. 【答案】C 【分析】根据等差数列的性质和通项公式可得,再根据等差数列的求和公式可得,结合已知条件求解即可 【详解】设等差数列的公差为,则, 因为, 所以, 因为等差数列和的前项和分别为、,满足, 所以, 所以, 故选:C 4-4.(2024高二下·黑龙江鹤岗·期中)已知等差数列和的前项和为分别为和,若,则的值为(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【分析】根据等差数列的求和公式,设,,求出即可得解. 【详解】, 令,则, 所以,, 所以, 故选:B 题型5:等差数列奇数项与偶数项的和 5-1.(2024·山东济南·二模)已知等差数列的项数为奇数,其中所有奇数项之和为,所有偶数项之和为,则该数列的中间项为(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【分析】本题可设等差数列共有项,然后通过即可得出结果. 【详解】设等差数列共有项, 则,,中间项为, 故 , , 故选:B. 5-2.(2024高二·江苏·课后作业)已知等差数列中,前m(m为奇数)项的和为77,其中偶数项之和为33,且,求通项公式. 【答案】 【分析】设公差等于d,由题意可得偶数项共有项,从而列出方程组求出m,d,,由此能求出数列的通项公式. 【详解】∵等差数列中,前m(m为奇数)项的和为77, ∴,① ∵其中偶数项之和为33,由题意可得偶数项共有项,公差等于, +×=33,② ∵, ∴,③ 由①②③,解得, 故. 数列的通项公式为. 5-3.(2024高一下·安徽宣城·阶段练习)已知等差数列共有项,若数列中奇数项的和为,偶数项的和为,,则公差的值为(    ) A. B. C. D. 【答案】A 【分析】计算得出,利用等差数列求和公式得出,由此可解得与的值. 【详解】由题意,, 所以,, , 所以,,. 故选:A. 【点睛】本题考查等差数列公差的求解,同时也考查了等差数列奇数项和偶数项的和的问题,考查计算能力,属于中等题. 5-4.(2024·重庆·二模)已知等差数列的前30项中奇数项的和为,偶数项的和为,且,,则(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【分析】根据条件列出关于首项和公差的方程,即可求解. 【详解】设等差数列的公差为,首项为, 则,所以, 因为,即,则, 等差数列的奇数项是以为首项,为公差的等差数列,等差数列的前30项中奇数项有15项,所以,得, 所以. 故选:B 5-5.(2024高二下·河南周口·期中)一个等差数列共100项,其和为80,奇数项和为30,则该数列的公差为(     ) A. B.2 C. D. 【答案】D 【分析】 根据等差数列的项的关系及和的性质列式求解即可. 【详解】 设等差数列的公差为,则由条件可知: 数列的奇数项之和为,① 偶数项之和为,② 由②-①,得,所以,即该数列的公差为. 故选:D. 5-6.(2024高一下·海南海口·期中)已知等差数列的项数为奇数,且奇数项的和为40,偶数项的和为32,则(    ) A.8 B.9 C.10 D.11 【答案】A 【分析】设等差数列有,项.公差为.由于奇数项和为40,偶数项和为32,可得,,分别相加相减即可得出. 【详解】解:设等差数列有奇数项,.公差为. 奇数项和为40,偶数项和为32, , , ,, ,即等差数列共项,且 故选:. 【点睛】本题考查了等差数列的通项公式性质及其前项和公式,考查了推理能力与计算能力,属于中档题. 题型6:含绝对值的等差数列前n项和 6-1.(2024高三上·河南·期中)已知等差数列的公差为整数,,设其前n项和为,且是公差为的等差数列. (1)求的通项公式; (2)若,求数列的前n项和. 【答案】(1) (2) 【分析】(1)根据等差数列的性质即可求解公差,进而可求解, (2)分情况,即可根据等差数列求和公式求解. 【详解】(1)设的公差为d,依题意得, 所以,即, 化简得,解得或(舍去), 故, (2)依题意,. 当时,,故; 当时,, 故. 故 6-2.(2024高三上·江苏淮安·阶段练习)已知是等差数列的前项和,且. (1)求数列的通项公式与前项和; (2)若,求数列的前项和. 【答案】(1) (2) 【分析】 (1)根据等差数列基本量的计算可得公差和首项,进而根据公式即可求解, (2)根据当时,,;当时,,,即可分类求解,结合等差数列求和公式即可. 【详解】(1)设等差数列的公差为,则,解得. 所以数列的通项公式为, 数列的前项和. (2)由得,所以当时,,; 由得,所以当时,,. 所以,当时,; 当时, . 所以,. 6-3.(2024高二下·江苏盐城·开学考试)在等差数列中,, (1)求数列的通项公式; (2)求的前项和. 【答案】(1) (2) 【分析】 (1)根据等差数列的基本量进行计算即可; (2)先分析的正负,然后利用等差数列的求和公式即可. 【详解】(1) 设等差数列的公差为, ,, , 解得. . (2) 由,解得. 当时,的前项和. . 当时,的前项和 . 的前项和 6-4.(2024高二上·江苏南京·阶段练习)在公差为的等差数列中,已知,且. (1)求; (2)若,求. 【答案】(1)当时,, 当时,; (2)65 【分析】(1)根据基本量进行计算;(2)先判断前10项为正数,再计算即可. 【详解】(1)由,, ,解得或, 当时,, 当时,; (2)由, , 所以数列前10项为正数,第11项为0,从第12项起为负数, 所以==. (三) 等差数列的前n项和与二次函数的关系 等差数列的前n项和公式与二次函数的关系: 等差数列的前n项和=+(-)n,令=A,-=B,则=+Bn. (1)当A=0,B=0时,=0是常数函数,{}是各项为0的常数列. (2)当A=0,B≠0时,=Bn是一次函数,{}是各项为非零的常数列. (3)当A≠0,B≠0时,=+Bn是关于n的二次函数(常数项为0). 题型7:等差数列的前n项和与二次函数的关系. 7-1.(2024高二下·江西南昌·阶段练习)数列为等差数列,它的前n项和为,若,则λ的值是 . 【答案】 【分析】根据等差数列前n项和公式的函数特征求解. 【详解】设等差数列的首项为,公差为, 所以, 又, ,解得. 故答案为:. 7-2.(2024高三下·云南昆明·阶段练习)已知为等差数列的前n项和,且,则(    ) A.2600 B.2480 C.1660 D.1460 【答案】B 【分析】根据等差数列的前项和的特征,先得出的值,再由当时,,得出的通项公式,求出的值,从而可得出也为等差数列,根据等差数列前项和的公式可得出答案. 【详解】因为为等差数列,所以, 当时,, 由,则 所以,所以,公差为6; ,则也为等差数列, 公差, 所以, 故选:B. 7-3.(2024高二下·上海青浦·阶段练习)等差数列的公差,其前项和为,若,则中,不同的数值有 个. 【答案】2020 【分析】 根据给定条件,求出与的关系,再利用前项和公式,结合二次函数对称性求解即得. 【详解】依题意,,解得, 因此,, 由于二次函数图象的对称轴为, 则在的2024个数值中,, 所以不同的数值有2020个. 故答案为:2020 7-4.(24-25高二上·上海·期末)某化工厂打算投入一条新的生产线,但需要经环保部门审批同意方可投入生产.已知该生产线连续生产n年的累计年产量为(单位:万件),但如果年产量超过60万件,将会给环境造成危害,为保护环境,环保部门应给该厂这条生产线拟定最长的生产期限是 年. 【答案】8 【分析】计算出,解不等式,则有,再利用二次函数的单调性即可得到答案. 【详解】解:第一年年产量为,以后各年年产量为(,为正整数),当时也符合上式, ∴(为正整数). 令,得. 设,对称轴为, 则当时,严格增,又因为为正整数,,, 则最大生产期限应拟定为8年, 故答案为:8. (四) 等差数列前n项和的最值 1.通项法 若>0,d<0,则Sn必有最大值,其n可用不等式组来确定; 若<0,d>0,则Sn必有最小值,其n可用不等式组来确定. 2.二次函数法 对于公差为非零的等差数列{an},由于==+(-)n,所以可用求函数最值的方法来求前n项和Sn的最值.这里应由n及二次函数图象对称轴的位置来确定n的值. 题型8:等差数列前n项和的最值 8-1.(2024高二上·湖南株洲·阶段练习)已知是等差数列的前项和,且. (1)求数列的通项公式. (2)求的最大值. 【答案】(1); (2)28. 【分析】 (1)利用公式进行求解. (2)利用给定的前项和,结合二次函数求出最值即得. 【详解】(1)等差数列的前项和, 当时,, 当时,, 显然满足上式, 所以数列的通项公式是. (2)由于,而, 于是当时,, 所以的最大值是28. 8-2.(2024高二下·河南南阳·阶段练习)等差数列{an}中,已知,,则的前n项和的最小值为(    ) A.S4 B.S5 C.S6 D.S7 【答案】C 【分析】由等差数列的性质将转化为,而,可知数列是递增数列,从而可求得结果. 【详解】∵等差数列中,, ∴,即,又, ∴的前项和的最小值为. 故选:C 8-3.(2024高二上·江苏苏州·开学考试)等差数列中,为它前项和,若,,,则当(    )时,最大. A.20 B.19 C. D. 【答案】C 【分析】 根据等差数列的下标性质,结合等差数列前项和公式进行求解即可. 【详解】, , 因此可得,而,因此该等差数列是递减数列, 所以当时,最大, 故选:C 8-4.(2024高二下·安徽马鞍山·期中)设等差数列{}的前n项和为,若,则当取得最大值时,=(    ) A.8 B.9 C.10 D.11 【答案】C 【分析】根据条件,利用等差数列的性质可得出,,即可求解. 【详解】在等差数列{}中,由,得, 则,又, ∴,,则当取得最大值时,. 故选:C (五) 等差数列前n项和实际应用 (1)与等差数列前n项和有关的应用题,其关键在于构造合适的等差数列. (2)遇到与正整数有关的应用题时,可以考虑与数列知识联系,抽象出数列的模型,并用有关知识解决相关的问题,是数学建模的核心素养的体现. 题型9:等差数列前n项和实际应用 9-1.(2024高二上·福建福州·期末)北京天坛的圜丘坛为古代祭天的场所,中心有一块圆形石板(称为天心石),环绕天心石砌若干块扇面形石板构成第1环,依次向外共砌27环,从第2环起,每环依次增加相同块数的扇面形石板.已知最内3环共有54块扇面形石板,最外3环共有702块扇面形石板,则圜丘坛共有扇面形石板(不含天心石)(    ) A.3339块 B.3402块 C.3474块 D.3699块 【答案】B 【分析】依题意每层扇面形石板的块数成等差数列设为,其中,,根据下标和性质求出,再根据等差数列求和公式求出即可. 【详解】解:依题意每层扇面形石板的块数成等差数列设为,其中,, 所以, 所以 所以,故圜丘坛共有扇面形石板(不含天心石)块. 故选:B 9-2.(2024高二上·河北邢台·阶段练习)按照小方的阅读速度,他看完《巴黎圣母院》共需820分钟.2023年10月26日,他开始阅读《巴黎圣母院》,当天他读了1个小时,从第二天开始,他每天阅读此书的时间比前一天减少2分钟,则他恰好读完《巴黎圣母院》的日期为(    ) A.2023年11月12日 B.2023年11月13日 C.2023年11月14日 D.2023年11月15日 【答案】C 【分析】 根据等差数列的求和公式即可求解. 【详解】根据题意,从2023年10月26日开始到读完的前一天, 他每天阅读《巴黎圣母院》的时间(单位:分钟)依次构成等差数列,且首项为60,公差为, 则由,且,得, 所以小方读此书20天恰好可以读完,故他恰好读完《巴黎圣母院》的日期为2023年11月14日. 故选:C 9-3.(2024高二上·江苏镇江·期中)在中国古代诗词中,有一道“八子分绵”的名题:“九百九十六斤绵,赠分八子做盘缠,次第每人分十七,要作第八数来言”.题意是把996斤绵分给8个儿子做盘缠.按照年龄从大到小的顺序依次分绵,年龄小的比年龄大的多分17斤绵.则年龄最小的儿子分到的绵是(    ) A.65斤 B.82斤 C.184斤 D.201斤 【答案】C 【分析】首先根据题意设个儿子按年龄从小到大依次分绵斤,斤,斤,…,斤,从而得到数列为公差为的等差数列,再根据求解即可. 【详解】设个儿子按年龄从小到大依次分绵斤,斤,斤,…,斤, 则数列为公差为的等差数列. 因为绵的总数为斤, 所以,解得. 故选:C. 一、单选题 1.(2024高二下·黑龙江齐齐哈尔·阶段练习)明代数学家程大位在《算法统宗》中已经给出由n,和d求各项的问题,如九儿问甲歌:“一个公公九个儿,若问生年总不知,自长排来差三岁,共年二百又零七.借问长儿多少岁,各儿岁数要详推.”则该问题中老人的长子的岁数为(    ) A.35 B.32 C.29 D.26 【答案】A 【分析】由题意可得九个儿子的岁数从大到小构成公差为的等差数列,然后根据等差数的求和公式列方程求解即可. 【详解】根据题意,九个儿子的岁数从大到小构成公差为的等差数列,设长子的岁数为, 则,解得. 故选:A 2.(2024高二上·江苏南京·期中)设等差数列的前项和为,若,则(    ) A. B.4 C. D. 【答案】C 【分析】由已知条件利用等差数列前项和公式推导出,由此能求出的值 【详解】设等差数列的首项为,公差为, ∵等差数列的前项和为,, ∴,整理得, ∴. 故选:. 3.(2024高三上·河南·阶段练习)中国古代数学名著《算法统宗》记载有这样一个问题:“今有俸粮三百零五石,令五等官(正一品、从一品、正二品、从二品、正三品)依品递差十三石分之,问,各若干?”其大意是,现有俸粮305石,分给正一品、从一品、正二品、从二品、正三品这5位官员,依照品级递减13石分这些俸粮,问,每个人各分得多少俸粮?在这个问题中,正二品分得的俸粮是(    ) A.35石 B.48石 C.61石 D.74石 【答案】C 【分析】由等差数列的定义结合求和公式得出正一品的俸粮数,进而得出正二品分得的俸粮数. 【详解】正一品、从一品、正二品、从二品、正三品这5位官员所分得的俸粮数记为数列, 由题意,是以为公差的等差数列,且,解得. 故正二品分得俸粮的数量为(石). 故选:C 4.(2024高二下·江西九江·期末)中国古代数学著作《九章算术》中有这样一个问题:“某贾人擅营,月入益功疾(注:从第2个月开始,每月比前一月多入相同量的铜钱),第3月入25贯,全年(按12个月计)共入510贯”,则该人第11月营收贯数为(    ) A.64 B.65 C.68 D.70 【答案】B 【分析】根据给定条件,利用等差数列的通项公式及前n项和公式,列出方程求解作答. 【详解】 依题意,该人每个月的收入依次排成一列构成等差数列,其前项和为,有, 设的公差为d,因此,解得, 所以该人第11月营收贯数, 故选:B. 5.(2024高一下·四川成都·期末)已知数列是等差数列,若,,且数列的前项和,有最大值,当时,的最大值为(    ) A.20 B.17 C.19 D.21 【答案】C 【分析】可判断数列是递减的等差数列,利用前项和公式和等差数列的性质可得进而可得的最大值. 【详解】因为,所以和异号, 又等差数列的前项和有最大值, 所以数列是递减的等差数列, 所以,, 所以, , 所以当时,的最大值为19. 故选:C. 6.(2024高二上·甘肃兰州·期中)已知某等差数列共有10项,其奇数项之和为15,偶数项之和为30,则其公差为 A.6 B.5 C.4 D.3 【答案】D 【详解】因为某等差数列共有10项,其奇数项之和为15,偶数项之和为30,因此数列的第一、三、五、七、九项的和,写出数列的第二、四、六、八、十项的和,都用首项和公差表示,两式相减,得到结果. 5a1+20d=15 5a1+25d=30 d=3,选B 7.(2024高三上·全国·阶段练习)已知某等差数列的项数为奇数,前三项与最后三项这六项之和为,所有奇数项的和为,则这个数列的项数为(    ) A. B. C. D. 【答案】A 【分析】由等差数列的性质与求和公式求解即可 【详解】由已知,, 所以, 所有奇数项的和为, 于是可得. 故选:A. 8.(2024高二下·河南驻马店·阶段练习)设,分别是两个等差数列,的前n项和.若对一切正整数n,恒成立,(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【分析】由已知和等差数列的性质,可得. 【详解】由等差数列的性质,可得 . 故选:B 9.(2024高二下·山东淄博·阶段练习)两个等差数列,它们的前n项和之比为,则这两个数列的第9项之比是(    ) A. B. C. D. 【答案】C 【分析】 根据等差数列的前项和公式与等差数列的性质结合题意求解即可 【详解】设两个等差数列的前项和分别为, 则由题意可知, 所以 , 故选:C 10.(2024高三·全国·专题练习)已知Sn是等差数列{an}的前n项和,若a1=﹣2018,,则S2020等于(    ) A.﹣4040 B.﹣2020 C.2020 D.4040 【答案】C 【分析】根据等差数列前n项和的性质,结合等差数列的通项公式进行求解即可. 【详解】∵Sn是等差数列{an}的前n项和,∴数列{}是等差数列. ∵a1=﹣2018,, ∴数列{}的公差d,首项为﹣2018, ∴2018+2019×1=1, ∴S2020=2020. 故选:C. 11.(2024高一下·河北衡水·期中)等差数列前项的和为,前项的和为,则它的前项的和为(   ) A.130 B.170 C.210 D.260 【答案】C 【分析】根据等差数列前项和的性质,结合已知数据,求解即可. 【详解】利用等差数列的性质:成等差数列, 所以,即,解得. 故选:C. 12.(2024高二下·湖北咸宁·阶段练习)已知数列的前n项和为,且,则=(  ) A.0 B. C. D. 【答案】D 【分析】 由题意根据等差中项的性质判断数列为等差数列,利用等差数列前n项和片段和的性质即可求得答案. 【详解】由可得, 故数列为等差数列, 又,故也成等差数列, 即 , 故选:D 13.(2024高二上·黑龙江牡丹江·期末)在等差数列中,已知,,则(    ) A.90 B.40 C.50 D.60 【答案】D 【分析】根据题意得到成等差数列,从而求出,得到答案. 【详解】因为为等差数列,所以成等差数列, ,,故, . 故选:D 14.(2024高二上·甘肃临夏·期中)设等差数列的前n项和为,若,,则(   ) A.27 B.45 C.81 D.18 【答案】B 【分析】根据等差数列前项和的性质可得,,成等差数列,从而可列方程可求出结果. 【详解】因为等差数列,所以,,成等差数列, 可得,即,解得 ,即. 故选:B. 15.(2024高二下·黑龙江哈尔滨·阶段练习)已知等差数列的前项和为,若,则(    ) A.30 B.36 C.42 D.54 【答案】B 【分析】 利用等差数列的前项和公式列方程组求解即可. 【详解】 因为等差数列中,, 所以, 解得, 则, 故选:B 16.(2024高三上·黑龙江哈尔滨·期中)一百零八塔,位于宁夏吴忠青铜峡市,是始建于西夏时期的实心塔群,共分十二阶梯式平台,自上而下一共12层,每层的塔数均不少于上一层的塔数,总计108座.已知其中10层的塔数成公差不为零的等差数列,剩下两层的塔数之和为8,则第11层的塔数为(    ) A.17 B.18 C.19 D.20 【答案】A 【分析】设成为等差数列的其中10层的塔数为:,设出公差,根据题意得,又,,且,故只能满足,进而可得答案. 【详解】设成为等差数列的其中10层的塔数为:,由已知得,该等差数列为递增数列,因为剩下两层的塔数之和为8,故剩下两层中的任一层,都不可能是第十二层,所以,第十二层塔数必为; 故,①; 又由②,,且,所以, ①+②得,,得, 由知, 又因为观察答案,当且仅当时,满足条件,所以,; 组成等差数列的塔数为:1,3,5,7,9,11,13,15,17,19; 剩下两层的塔数之和为8,只能为2,6. 所以,十二层的塔数,从上到下,可以如下排列: 1,2,3,5,6,7,9,11,13,15,17,19;其中第二层的2和第五层的6不组成等差数列,满足题意,则第11层的塔数为17. 故答案选:A 17.(2024高二·全国·课后作业)等差数列共有项,其中奇数项之和为,偶数项之和为,则的值是(    ) A. B. C. D. 【答案】D 【分析】由奇数项和与偶数项和的差可求得,由可构造方程求得的值. 【详解】,, , ,解得:. 故选:D. 18.(2024高一下·四川·阶段练习)已知等差数列共有项,其中奇数项之和为290,偶数项之和为261,则的值为(    ). A.30 B.29 C.28 D.27 【答案】B 【分析】由等差数列的求和公式与等差数列的性质求解即可 【详解】奇数项共有项,其和为, ∴. 偶数项共有n项,其和为, ∴. 故选:B. 19.(2024高二下·湖北·期末)已知等差数列,的前项和分别为,,且,则(    ) A. B. C. D. 【答案】A 【分析】 利用等差数列的前项和公式求解. 【详解】由已知得,可设,, 则,, 即, 故选:. 20.(2024高二下·辽宁朝阳·阶段练习)等差数列中,已知,前n项和为,且,则最小时n的值为(    ) A.11 B.11或12 C.12 D.12或13 【答案】C 【分析】利用等差数列前n项和公式,再根据二次函数性质求解. 【详解】根据题意由可得, 整理可得. 所以, 由,可得; 由二次函数性质可知,当时,取最小时. 故选:C 21.(2024高三上·重庆渝中·阶段练习)在等差数列中,为其前项和.若,且,则等于(    ) A.-2021 B.-2020 C.-2019 D.-2018 【答案】A 【分析】根据等差数列的性质可知,数列也为等差数列,结合已知条件求出等差数列的首项,即可得到. 【详解】因为为等差数列的前项和,令,则也为等差数列,设其公差为, 由得, 又得. 故选:A. 22.(2024高二上·山东济南·阶段练习)设等差数列的前项和为,若,,则(    ) A. B. C. D. 【答案】D 【分析】由等差数列片段和的性质可得出、、、成等差数列,即可求得的值. 【详解】解:由等差数列的性质可知,、、、成等差数列, 且该数列的公差为,则, 所以,, 因此,. 故选:D. 23.(2024高二上·陕西西安·阶段练习)等差数列的前n项和,若,则(    ) A.10 B.20 C.30 D.15 【答案】A 【分析】由等差数列性质得,成等差数列,设公差为d,则,可求得对应公差,则可求值 【详解】由等差数列有成等差数列,设为d, 则, 故. 故选:A 24.(2024高二上·福建三明·期中)《周髀算经》中有这样一个问题:从冬至日起,依次有小寒、大寒、立春、雨水、惊蛰、春分、清明、谷雨、立夏、小满、芒种,这些节气的日影长依次成等差数列,冬至、立春、春分日影长之和为尺,前九个节气日影长之和为尺,则小满日影长为(    ) A.尺 B.尺 C.尺 D.尺 【答案】B 【分析】利用等差数列的前n项和和等差中项,求得通项公式求解. 【详解】从冬至日起,依次构成等差数列,设为, 由题意得: , 解得, 又冬至、立春、春分日影长之和为31.5尺:, 所以, 所以, 所以, 故选:B 25.(2024高二下·全国·开学考试)设等差数列的前项和为,若,,则(    ) A.18 B.36 C.40 D.42 【答案】B 【分析】确定为等差数列,得到,代入数据计算得到答案. 【详解】,故为等差数列, 故,故,解得. 故选:B 二、多选题 26.(2024高二下·湖北·阶段练习)公差为的等差数列的前项和为,若,则下列选项正确的是(    ) A. B.时,的最小值为2022 C.有最大值 D.时,的最大值为4043 【答案】CD 【分析】AB选项,根据,得到,从而得到,A错误,时,的最小值为2023,B错误;C选项,求出,由二次函数性质得到有最大值;D选项,计算出,,得到答案. 【详解】对于:由可得, 故等差数列的公差,故A错误; 对于B:由A得,数列为单调递减数列,且,故时, 的最小值为2023,故B错误; 对于C:由A得,,故是关于的开口向下的二次函数, 其有最大值,没有最小值,故C正确; 对于D:因为数列的前2022项均为正数, 且, , 时,的最大值为4043,故D正确 故选:CD 27.(2024高二上·广西贵港·期末)我国古代数学著作《算法统宗》中有如下问题:“今有善走者,日增等里,首日行走一百里,九日共行一千二百六十里,问日增几何?”其意思是:今有一位善于步行的人,第一天行走了一百里,以后每天比前一天多走里,九天他共步行了一千二百六十里,求的值.关于该问题,下列结论正确的是(    ) A. B.此人第三天行走了一百二十里 C.此人前七天共行走了九百一十里 D.此人前八天共行走了一千零八十里 【答案】BCD 【分析】 根据等差数列的前9项和和首项求出公差判断A,根据通项公式计算第3项判断B,根据求和公式计算前7项和及前8项和即可判断C、D. 【详解】 由题意,设此人第一天走里,第天走里,则是等差数列,, 由,可得,故选项A错误; 所以,故选项B正确; 所以,所以,,故选项C、D正确. 故选:BCD. 28.(2024高二下·河南信阳·阶段练习)等差数列的前项和记为,若,则成立的是(    ) A. B.的最大值是 C. D.当时,最大值为 【答案】BC 【分析】 根据已知条件求得的关系式,再根据等差数列的知识对选项进行分析,从而确定正确答案. 【详解】设等差数列的公差为, ,A选项错误. 所以,C选项正确. 所以的最大值是,B选项正确. 由于时,,是单调递减数列, 所以当时,没有最大值,D选项错误. 故选:BC 29.(2024高二上·湖南益阳·期末)已知两个等差数列、的前项和分别为和,且,则使得为整数的的取值可以是(    ) A. B. C. D. 【答案】ACD 【分析】 利用等差数列中项以及等差数列求和公式可得出,即可得出正整数的可能取值. 【详解】由等差中项以及等差数列求和公式可得, 又因为,. 故选:ACD. 三、填空题 30.(2024高二下·陕西商洛·期末)等差数列的前项和为,若,,则 . 【答案】15 【分析】根据等差数列的性质得到,求出答案. 【详解】设,由等差数列的性质可得, 又,则,解得. 故答案为:15 31.(2024高二上·湖南张家界·期中)已知等差数列的前项和为,若,,则 . 【答案】 【分析】 利用等差数列片断和的性质即可得解. 【详解】 因为是等差数列,所以是等差数列, 则,即,解得. 故答案为:. 32.(2024高二上·江苏徐州·期中)已知为等差数列的前n项和,且满足,,则 . 【答案】92 【分析】 根据已知条件求得等差数列的首项和公差,从而求得. 【详解】设等差数列的公差为, 则,, 所以. 故答案为: 33.(2024高二上·江苏盐城·期中)设各项均为正数的等差数列的前项和为,若,则 . 【答案】 【分析】 根据等差数列的通项公式,结合题意,化简得到,求得,再利用等差数列的前项和公式,即可求解. 【详解】由题意,设等差数列的公差为, 因为,可得, 即,可得,且,解得, 又由. 故答案为:. 34.(2024高二上·河南许昌·期末)设等差数列、的前项和分别为、,若对任意的,都有,则 . 【答案】 【分析】 根据等差数列的性质即可求解. 【详解】, 由于, 故答案为: 35.(2024高二上·湖南株洲·阶段练习)已知等差数列,的前项和分别为,,若,则 . 【答案】/ 【分析】根据给定条件,结合等差数列前项和公式、等差数列性质计算即得. 【详解】等差数列,的前项和分别为,,且, 所以. 故答案为: 36.(2024高二上·内蒙古乌兰察布·期中)设等差数列{an}的前n项和为,且,则 . 【答案】4 【分析】先利用关系式,求出公差,进而用等差数列的通项公式和求和公式得到方程组,即可求出答案. 【详解】由题意得:,, 则等差数列的公差, 则,, 解得:或(舍去), 故答案为:4. 37.(2024高二下·辽宁·期末)等差数列中,,前项和为,若,则 . 【答案】 【分析】由已知结合等差数列的性质可得为等差数列,再设公差为及通项公式即可求解. 【详解】设的公差为,由等差数列的性质可知,因为,故,故为常数,所以为等差数列,设公差为 ,, , , ,则 故答案为: 38.(2024高二下·辽宁阜新·期中)已知等差数列的前n项和为,等差数列的前n项和为,且,求 . 【答案】 【分析】 根据等差数列的性质和等差数列的求和公式结合已知可求得结果. 【详解】因为等差数列的前n项和为,等差数列的前n项和为,且, 所以 , 故答案为: 39.(2024高三上·天津武清·阶段练习)等差数列的前项和分别是与,且,则 . 【答案】/ 【分析】根据等差数列的性质和求和公式,得到,代入即可求解. 【详解】由等差数列的前项和公式,得, 又由等差数列的性质,得,而, 所以. 故答案为: 40.(2024高二下·湖北十堰·阶段练习)设数列的前项和为,点均在函数的图象上,则数列的通项公式 . 【答案】 【分析】代入法求得,由表达式可知数列为等差数列,求得首项和公差后可得通项公式. 【详解】解:依题意得,即, 所以数列为等差数列,且,, 设其公差为,则, 所以. 故答案为:. 41.(2024高三上·湖北·阶段练习)等差数列中,为其前项和,若,,则 . 【答案】 【解析】先利用等差数列的求和公式证得是等差数列,并由已知条件计算该数列的公差,进而利用等差数列的推广的通项公式求解. 【详解】等差数列中,记首项为,公差为,利用等差数列求和公式,可得, 又 所以是首项为,公差为等差数列, 由,,得, 所以的公差为 所以 所以 故答案为: 【点睛】本题考查等差数列的证明,及等差数列通项公式的求法,解题的关键是要证得是等差数列,考查学生的逻辑推理能力与运算求解能力,属于难题. 四、解答题 42.(2024高二上·上海·课后作业)已知数列均为等差数列. (1)设,,求; (2)设,,求; (3)设,求. 【答案】(1)260 (2)21.7 (3)49 【分析】(1)利用等差数列前n项和公式计算作答. (2)求出等差数列的公差,再利用前n项和公式计算作答. (3)求出,再利用前n项和公式计算作答. 【详解】(1)依题意,. (2),于是,从而. (3)设公差为,则,,于是, 所以. 43.(2024高二上·甘肃金昌·阶段练习)已知等差数列的前n项和为,,. (1)求数列的通项公式; (2)求的最小值及取得最小值时n的值. 【答案】(1) (2)当时,最小,最小值为-26 【分析】(1)根据等差数列的通项公式和求和公式列方程,解方程得到,,然后写通项即可; (2)方法一:根据等差数列的性质求最小值即可; 方法二:根据前项和的函数性质求最小值. 【详解】(1)设等差数列的公差为d, 由,,得,,解得,, 所以. (2)方法一:由知是递增数列, 当时,;当时,. 所以, 所以当时,最小,最小值为. 方法二:, 又,所以当时,最小,最小值为-26. 44.(2024高二上·江苏南通·阶段练习)数列的前n项和为,对任意,点在直线上. (1)求. (2)求的最小值及此时n的值. 【答案】(1) (2),或 【分析】 (1)根据题意,得到,得到数列是等差数列,结合等差数列的求和公式,即可求解; (2)由数列的通项公式为,得到时,,时,,即可求解. 【详解】(1) 因为在上,可得,所以, 则,所以数列是等差数列, 所以. (2)由数列的通项公式为, 令,解得且, 即当时,;当时,;时,, 所以当或时,的最小值为. 45.(2024高二下·广西桂林·期末)在等差数列中,,. (1)求数列的通项公式; (2)若数列的前n项和,求n. 【答案】(1) (2) 【分析】(1)由题意列出方程组,即可求得答案; (2)利用等差数列的前n项和,解方程可得答案. 【详解】(1)设数列的首项为,公差为d, 则,解得, ∴. (2)由以及,,,    得方程,整理得, 解得或(舍去), 故. 46.(2024高二上·安徽马鞍山·期中)已知等差数列,前项和为,又. (1)求数列的通项公式; (2)设,求数列的前项和. 【答案】(1) (2) 【分析】(1)根据等差数列的求和公式和等差数列的通项公式即得. (2)由,令求出的取值范围,再分段求出数列的前项和 【详解】(1)设等差数列的公差为,首项为, 因为,所以, 所以,由,解得, 又,所以; (2) 设,的前项和为,得, ,得 当时,,即,所以 当时,得 ,所以, 则 综上所述: 47.(2024高二上·上海·课后作业)在等差数列中, (1)已知,,求; (2)已知,,求. 【答案】(1)44 (2) 【分析】 (1)根据等差数列通项公式设,根据,的值得出关于,的方程组,解出后根据等差数列求和公式求出; (2)根据等差数列通项公式设,根据,的值得出关于,的方程组,解出后根据等差数列求和公式求出. 【详解】(1)设, 则 解得 故. (2)设, 则 解得 故. 48.(2024高二·全国·随堂练习)一个物体第1s下落4.90m,以后每秒比前一秒多下落9.80m. (1)如果它从山顶下落,经过5s到达地面,那么这山的高度是多少米? (2)如果它从1960m的高空下落到地面,要经过多长时间? 【答案】(1) (2) 【分析】根据题意,利用等差数列的前项和公式列式求解即可. 【详解】(1)由题意可知,物体每秒下落的高度构成等差数列, 设该等差数列为,前项和为,则,公差, 所以, 故这山的高度是. (2)由(1)可得,,解得(负值舍去), 所以要经过落地. 49.(2024高二上·甘肃酒泉·期中)已知等差数列的前项和为. (1)求数列的通项公式; (2)求的最小值及取得最小值时的值. 【答案】(1) (2)当时,最小,最小值为. 【分析】(1)列方程求出,即可求数列的通项公式; (2)由(1)知,利用二次函数的性质可求的最小值及取得最小值时的值. 【详解】(1)设等差数列的公差为, 由,得, 解得, 所以. (2)由(1)知, 又,所以当时,取最小,最小值为. 50.(2024高三上·湖北·期中)已知为等差数列的前项和,若,. (1)求数列的通项公式; (2)求数列的前项和. 【答案】(1) (2) 【分析】(1)根据等差数列的通项公式列方程,解方程即可; (2)分和两种情况求和. 【详解】(1)设的公差为,则:, . (2), 令, 当时,, , 当时,, 综上所述:. 51.(2024高二下·湖北省直辖县级单位·阶段练习)设单调递减的等差数列的前项和为. (1)求数列的通项公式及前项和; (2)设数列的前项和为,求. 【答案】(1), (2) 【分析】 (1)根据已知条件结合等差数列的性质可得,解方程组求出,从而可求出,, (2)由,得,然后分和两种情况求. 【详解】(1)因为数列为等差数列,所以, 又,解得,或, 又因为数列单调递减,所以, 所以,所以,解得, 所以. (2)由,解得, ,解得,即, 所以当时,, 当时,, 综上. 52.(2024高二下·河南南阳·阶段练习)已知数列为等差数列,其前n项和为,且,,数列. (1)求的通项公式; (2)求数列的前n项和. 【答案】(1) (2) 【分析】 (1)根据等差数列的通项公式以及求和公式,建立方程组,可得答案; (2)利用分组求和方法,可得答案. 【详解】(1) 数列为等差数列,其前n项和为,且,, 设数列的首项为,公差为d,则, 解得,,所以. (2) 数列. 当时,,所以. 当时,,所以 . 所以. 53.(2024高二上·江苏盐城·期中)已知数列的前项和为,且. (1)求的通项公式 (2)若,求的前项和. 【答案】(1). (2). 【分析】(1)利用与的关系式进行通项公式的求解; (2)由通项公式可知,当时,其和为负数,则当求绝对值之和时,可直接添加负号即可,当时,可通过前8项的变号来进行计算即可. 【详解】(1)由, 当时,可得, 当时,,适合上式, 所以数列的通项公式为. (2)由,可得,则, 令,可得, 当时,可得, 当时,可得 , 因为,所以, 所以. 注意:分类标准和,都可以. 54.(2024高三上·贵州·阶段练习)记等差数列的前项和为,已知. (1)求的通项公式; (2)记数列的前项和为,求. 【答案】(1) (2) 【分析】(1)根据等差数列的基本量,建立方程,即可求解; (2)首先列出,再根据数列的前项和公式,即可求解. 【详解】(1)设的公差为,, 则,得; 则; 所以数列的通项公式为; (2)由题可知 55.(2024高二下·甘肃临夏·阶段练习)记为等差数列的前项和,已知,. (1)求等差数列的通项公式; (2)求的最小值及对应的n值. 【答案】(1); (2)的最小值为,对应. 【分析】(1)根据给定条件,求出等差数列的公差即可求解作答. (2)由数列的单调性求出的最小值及对应的n值作答. 【详解】(1)等差数列中,,,则的公差, 所以等差数列的通项公式. (2)由(1)知,等差数列单调递增,由,得,解得, 因此数列前15项均为负数,从第16项起均为正数, 所以当时,取得最小值. 56.(2024高二下·辽宁铁岭·期末)记等差数列的前项和为,已知,. (1)求的通项公式; (2)求以及的最小值. 【答案】(1); (2),的最小值为. 【分析】(1)根据给定条件,求出公差,再求出通项作答. (2)由(1)结合等差数列前n项和公式求解作答. 【详解】(1)设等差数列的公差为,由,,得, 解得,于是, 所以数列的通项公式是. (2)由(1)知,, 显然,当且仅当时取等号, 所以,的最小值为. 57.(2024高一下·安徽合肥·阶段练习)已知数列的前n项和 求数列的通项公式; 求证:数列是等差数列. 【答案】(1);(2)见解析 【分析】(1)当时,类比写出,两式相减整理得;当时,求得并验证通项公式,从而确定数列通项公式. (2)根据(1)求得的通项公式,利用等差数列的定义证明即可. 【详解】解:当时,, 当时,,满足, 即数列的通项公式. 证明:, 当时,为常数, 则数列是等差数列. 【点睛】本题主要考查已知数列的前项和求数列的通项公式的方法,考查等差数列的判断方法. 已知数列的前项和求数列的通项公式,求解过程分为三步: (1)当时,用替换中的得到一个新的关系,利用 便可求出当时的表达式; (2)当时, 求出; (3)对时的结果进行检验,看是否符合时的表达式,如果符合,则可以把数列的通项公式合写;如果不符合,则应该分与两段来写. 58.(2024高二下·全国·课后作业)已知数列的前项和,求证:是等差数列. 【答案】证明见解析 【分析】先由求出,再利用等差数列的定义证明即可. 【详解】由题意得 ①若,则, ②若,则,经检验满足上式. 故, 由可知,数列是首项为23,公差为的等差数列. 59.(2024高二·全国·课后作业)已知一个数列的前项和. (1)当时,求证:该数列是等差数列; (2)若数列是等差数列,求满足条件. 【答案】(1)证明见解析 (2) 【分析】(1)利用可得答案; (2)利用可得答案. 【详解】(1)当时,,令,, 所以时, , 所以, 此时, 所以, 所以, 可得数列是公差为的等差数列. (2), 令,得, 所以时, , 所以, 所以, 可得时,数列是公差为的等差数列, 若数列是等差数列,则, 所以. 学科网(北京)股份有限公司1 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 $$

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4.2.2等差数列的前n项和公式9题型分类(讲+练)-2024-2025学年《解题秘籍》高二数学同步知识·题型精讲精练讲义(人教A版2019选择性必修第二册)
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