7.2.2 等差数列前n项和公式-【通关练测】中等职业技术学校数学拓展模块一(下册)同步辅导与测评(高教版2021)

2024-12-10
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资源信息

学段 中职
学科 数学
教材版本 中职数学高教版拓展模块一 下册
年级 高二
章节 7.2.2 等差数列前n项和公式
类型 作业-同步练
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 1.20 MB
发布时间 2024-12-10
更新时间 2024-12-10
作者 北京众创汇嘉文化传播有限公司
品牌系列 -
审核时间 2024-12-10
下载链接 https://m.zxxk.com/soft/49233545.html
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来源 学科网

内容正文:

44  1.在等差数列 an{ } 中,a1=-3,11a5=5a8-12.求: (1)通项公式an; (2)a2+a5+a8+􀆺+a26. 试题精讲 2.在数列 an{ } 中,已知a1=2,an+1= an 1+an (n ∈N∗ ). (1)求证:1an{ } 是等差数列; (2)求数列 an{ } 的一个通项公式. 7.2.2   等差数列前n项和公式 􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂 􀤂 􀤂 􀤂 􀤂 􀤂 􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂􀤂 􀤂 􀤂 􀤂 􀤂 􀤂 􀦂 􀦂 􀦂􀦂 学习目标 重点难点 􀪋 􀪋 ◎ 理解等差数列的前n 项和公式; ◎ 应用等差数列知识,解决数列的相关计算问题. 重点:等差数列的前n 项和公式及其应用. 难点:等差数列前n项和公式的推导知识的实际应用. 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 1.等差数列前n 项和公式:①           ;②            . 2.等差数列的性质:设数列 an{ } 为等差数列,公差为d,则 ① 若d >0,则此数列为      数列;若d <0,则此数列为     数列;若d=0,则此数列为常 数列. ② 若 an{ } 是等差数列,且m+n=p+q(m,n,p,q∈N∗ ),则am +an =   (特殊地,当m+n= 2p 时,am +an =    ). 45  ③ 在等差数列中,每隔相同数量的项抽出来的项按照原来的顺序排列,构成一个新的数列,新的数列 是       . ④ 在等差数列{an}中,若an =m,am =n(m ≠n),则am+n =0.    1 等差数列前n项和公式 【例1】 已知等差数列 an{ } 的公差是正数,且a3a7=-12,a4+a6=-4,求它的前20项的和S20. 【解题思路】 解法一:设等差数列 an{ } 的公差为d,则d >0,由已知可得 (a1+2d)(a1+6d)= -12, a1+3d+a1+5d= -4,{ 解得 a1=-10, d=2,{ 故S20=-10×20+ 20×(20-1)×2 2 =-200+380=180. 解法二:由等差数列的性质可得a4+a6=a3+a7,即a3+a7=-4,又因为a3a7=-12,由韦达定理可 知,a3,a7 是方程x2+4x-12=0的两个根,解方程可得x1= -6,x2=2.因为d>0,所以 an{ } 是递增数列, 所以a3= -6,a7=2,故d= a7-a3 7-3 = 2-(-6) 4 =2 ,a1= -10,S20= -10×20+ 20×(20-1)×2 2 =180. 变式训练1 在等差数列 an{ } 中,已知a6+a9+a12+a15=34,求它的前20项之和.    2 等差数列前n项和公式的应用 【例2】 在数列{an}中,a1= 3 5 ,an =2- 1 an-1 (n≥2,n∈N∗ ),数列{bn}满足bn = 1 an -1 (n≥2,n∈ N∗ ). (1)求证:数列{bn}是等差数列; (2)求数列{an}中的最大项和最小项,并说明理由. 【解题思路】 (1)证明:因为an=2- 1 an-1 (n≥2,n∈N∗),bn= 1 an -1 (n≥2,n∈N∗),所以bn-bn-1= 1 an -1- 1 an-1-1 = 1 2- 1 an-1 -1 - 1 an-1-1 = an-1 an-1-1 - 1 an-1-1 = an-1-1 an-1-1 =1.b1= 1 a1-1=- 5 2 ,所以 数列{bn}是以- 5 2 为首项,1为公差的等差数列. (2)因为a1= 3 5 ,b1= - 5 2 ,数列{bn}是以- 5 2 为首项,1为公差的等差数列,所以bn = - 5 2+ (n-1)× 1=n- 7 2. 又因为bn = 1 an -1 ,所以1 bn = an -1,所以an = 1 bn + 1= 1 n- 7 2 +1=1+ 2 2n-7 .当n=4时,1+ 2 2n-7 取最大值3;当n=3时,1+ 2 2n-7 取最小值-1.故数列{an}中的最大项是a4=3,最小项是a3= -1. 46  变式训练2 已知数列{an}中,a1= 3 5 ,nan+1=(n+1)an +n(n+1),求数列{an}的通项公式. 自 我 测 评 一、选择题 1.在等差数列 an{ } 中,若a3=5,a7=1,则S6= (  ) A.60 B.57 C.30 D.27 2.若等差数列 an{ } 的前n 项和为Sn,且满足a2=2,S5=20,则a4= (  ) A.3 B.4 C.5 D.6 3.已知等差数列 an{ } 的前n 项和为Sn,若a1=2,a4+a7=22,则S19= (  ) A.380 B.200 C.190 D.100 4.某同学利用寒假进行网络平台勤工俭学,共收入1200元.第一天收入10元,之后由于技术熟练,从第 2天起每天的收入都比前一天多10元,该同学一共进行网络平台勤工俭学的天数是 (  ) A.14 B.15 C.16 D.17 5.记等差数列 an{ } 的前n 项和为Sn,已知S5=15,S7=35,则a1= (  ) A.2 B.1 C.0 D.-1 6.在等差数列 an{ } 中,a1+a5=10,a4=7,则数列 an{ } 的公差为 (  ) A.1 B.2 C.3 D.4 7.设Sn 为等差数列 an{ } 的前n 项和,若满足an =an-1+2(n ≥2),且S3=9,则a1= (  ) A.5 B.3 C.-1 D.1 8.已知 an{ } 为等差数列,a1+a3+a5=105,a2+a4+a6=99,则a20 等于 (  ) A.-1 B.1 C.3 D.7 二、填空题 9.已知S 为等差数列 an{ } 的前n 项和,S=140,a1=5,公差d=2,则项数n 为     . 10.设等差数列 an{ } 的前n 项和为Sn,若a1=2,S5=30,则公差d=    . 11.1+4+7+􀆺+(3n-2)=      . 12.设等差数列 an{ } 的前n 项和为Sn,若a2=3,S5=25,则a7=     . 13.在等差数列 an{ } 中,已知a1=3,d=-1,Sn =-4,则n=     . 14.«张丘建算经»是我国北魏时期数学家张丘建所著,约成书于公元466~485年间.其中记载着一道 “女子织布”问题:某女子善于织布,一天比一天织得快,且每日增加的数量相同.已知第一日织布4 尺,20日共织布365尺,则该女子织布每日增加     尺. 三、解答题 15.某礼堂共有25排座位,后一排比前一排多两个座位,最后一排有70个座位,问礼堂共有多少个座位? 47  16.已知数列 an{ } 为等差数列. (1)若a4=3,a7=9,求a8; (2)若a3+a10=12,求S12. 17.已知等差数列 an{ } 中,a2=2,a1+a5=6. (1)求 an{ } 的通项公式; (2)求数列 an{ } 的前n 项和Sn. 18.等差数列 an{ } 的前n 项和记为Sn,已知a10=20,S20=410. (1)求数列 an{ } 的通项公式; (2)若Sn =155,求n 的值. 在等差数列{an}中,已知a1=18,前n 项和为Sn,且S3=S7. (1)求此数列的通项公式及前n 项和公式; (2)求前几项和最大,最大值是多少? 训练测评参考答案 163  5=7.an+1 -an =2(n+1)+5-(2n+5)=2, 故此数列是以7为首项,公差为2的等差数列. 7.A 【解析】由题意得a3 =a1 +2d =12,把a1 = 13代入,求得d= - 1 2 ,则an =13- 1 2 (n-1)= - 1 2n+ 27 2 =2 ,解得n=23. 8.B 【解析】设数列 an{ } 的公差为d,则由a1 + a5 =10,a4 =7,可得2a1+4d=10,a1+3d= 7,解得d =2. 二、填空题 9.2,-2 【解析】由等差数列的基本性质可知, A-6=B-A, B-A = -6-B,{ ⇒ 2A-B =6, 2B-A = -6,{ 解得 A =2, B = -2.{ 10.-3 【解析】an =12-5(n-1)= -5n+17,故 a4 = -5×4+17= -3. 11.13 【解析】d =an+1-an =3,故an =1+(n- 1)×3=3n-2.所以,a5 =3×5-2=13. 12.4 13.9 【解析】a3 =a1 +2d,故d =2,an =a1 + (n-1)d=1+(n-1)×2=2n-1.所以,a5 = 2×5-1=9. 14.8 三、解答题 15.解:因为 an{ } 是等差数列,所以a3 =a1+2d,即 -9=a1 +2×3,a1 = -15,an =3n-18.故 a2 = -12,a4 = -6,a5 = -3,a6 =0. 16.解:设这三个数中的第二个数为a,则(a-3)+ a+(a+3)=18,解得a=6.所以,这三个数分 别为3,6,9. 17.解:在等差数列 an{ } 中, a1 +4d = -3, a1 +8d = -15,{ 解得 a1 =9, d= -3.{ 故an =9+(n-1)×(-3)= -3n+ 12.把-48代入,则-3n+12= -48,n=20.故 48是该数列中的项,且是第20项. 18.解:设公差为k,所以b=a+k,c=a+2k,d= a+3k,e=a+4k. 故 b+c+d a+e = a+k+a+2k+a+3k a+a+4k = 3a+6k 2a+4k = 3(a+2k) 2(a+2k)= 3 2. 【能力提升】 1.解:(1)设等差数列 an{ } 的公差为d,因为a1 = -3,11a5 =5a8-12,所以11(-3+4d)=5(-3+ 7d)-12,解得d = 2 3 ,故an = -3+ 2 3 (n- 1)= 2n-11 3 . (2)由(1)an = 2 3n- 11 3 ,可知a2 = - 7 3 ,a26 = 41 3 ,所求各项组成以a2 = - 7 3 为首项,公差为2 的等差数列,此时有41 3 = - 7 3+ (n-1)×2,n= 9,此等差数列有9项.因此a2 +a5 +a8 + 􀆺 + a26 =9a1 +36d =9× - 7 3( ) +36×2=51. 2.解:(1)因为a1 =2,an+1 = an 1+an (n∈N∗ ),所 以 1 an+1 = 1+an an = 1 an + 1,1an+1 - 1 an = 1为常数, 1 a1 = 1 2. 故数列 1 an{ } 是以 1 2 为首项,1为公差的 等差数列. (2)1an = 1 a1 + (n-1)d = 1 2 + (n-1)×1= 2n-1 2 ,所以an = 2 2n-1 . 7.2.2  等差数列前n项和公式 【变式训练1】 解:解法一:由a6+a9+a12+a15 =34得4a1+38d= 34,故S20 =20a1 + 20×19 2 d =20a1 +190d = 5(4a1 +38d)=5×34=170. 解法 二:因 为 S20 = (a1 +a20)×20 2 = 10 (a1 + a20),由等差数列的性质可得a6+a15 =a9+a12 = a1 +a20,所以a1 +a20 =17,故S20 =170. 【变式训练2】 解:由已知可得an+1 n+1= an n +1 ,即an+1 n+1- an n =1 ,又 因为a1 = 3 5 ,所以 an n{ } 是以 a1 1 = 3 5 为首项,1为 公差的等差数列.所以 an n = 3 5 + (n-1)×1=n- 2 5 ,故an =n2 - 2 5n. 164  数学同步辅导与测评􀅰拓展模块一·下册 自我测评 【基础巩固】 一、选择题 1.D 【解 析】 设 等 差 数 列 an{ } 的 公 差 为 d, a1 +2d =5, a1 +6d =1,{ 解得 a1 =7, d = -1.{ 所以S6 =6×7+ 6×5 2 × (-1)=27. 2.D 【解析】设等差数列 an{ } 的公差为d,则a2 = a1 +d =2,S5 =5a1+10d =20,解得a1 =0, d =2,所以a4 =0+2×3=6. 3.A 【解析】设等差数列 an{ } 的公差为d,则2a1+ 9d =4+9d =22,d =2,所以S19 =19×2+ 19×18 2 ×2=380. 4.B 【解析】记每天的收入为数列 an{ } ,则 an{ } 为 公差为 10 的等差数 列,且a1 = 10,则 10n+ n(n-1) 2 ×10=1200 ,解得n =15或 -16(舍 去),故选B. 5.D 【解析】设等差数列 an{ } 的首项为a1,公差为 d,则 5a1 + 5×4 2 d =15 , 7a1 + 7×6 2 d =35 , ì î í ï ï ï ï 解得 d =2, a1 = -1.{ 6.B 【解析】设数列 an{ } 的公差为d,则由a1 + a5 =10,a4 =7,可得2a1+4d=10,a1+3d= 7,解得d =2. 7.D 【解析】因为an =an-1+2(n≥2),所以an - an-1 =2(n≥2),所以等差数列 an{ } 的公差是2, 由S3 =3a1 + 3×2 2 ×2=9 ,解得a1 =1. 8.B 【解析】由已知a1 +a3+a5 =105,a2+a4+ a6 =99,得a3 =35,a4 =33,所以d=a4-a3 = -2.故a20 =a3 +17d =35+(-2)×17=1. 二、填空题 9.10 【解析】因为S =na1 + n(n-1) 2 d ,且S = 140,a1 =5,公差d=2,所以n2+4n-140=0, 解得n=10或n= -14(舍). 10.2 【解析】设等差数列 an{ } 的公差为d,因为等 差数列 an{ } 的前项和为Sn,a1 =2,所以S5 = 5×2+10d =30,解得d =2. 11. (3n-1)n 2 【解析】明显数列 3n-2{ } 为等差 数列,所 以 1+4+7+ 􀆺 + (3n -2)= (1+3n-2)n 2 = (3n-1)n 2 . 12.13 【解析】S5 = a1 +a5 2 ×5= 2a3 2 ×5=5a3 = 25,a3 =5,设等差数列 an{ } 的公差为d,则d= a3-a2 =2,所以a7 =a2+5d=3+5×2=13. 13.8 【解析】根据题意知,Sn =na1+ n(n-1)d 2 = 3n+ n(n-1) 2 × (-1)= - 1 2n 2+ 7 2n= -4 , 整理得n2-7n-8=0,解得n=8或n= -1 (舍去). 14.32 【解析】由题可知,每日织布数成等差数列,记 为 an{ } ,设公差为d,则有a1 =4,S20 =20a1 + 190d =365,解得d = 3 2. 三、解答题 15.解:由题意知,各排座位数成等差数列,设公差为 d,则d=2,又因为a25 =70,所以70=a1+(25 -1)× 2, 解 得 a1 = 22.所 以,S25 = 25×(22+70) 2 =1150. 16.解:(1)设公差为d,a7-a4 =3d,即9-3=3d, 解得d =2.所以a8 =a7 +d =11. (2)因为a3 +a10 =a1+a12 =12,所以S12 = 12(a1 +a12) 2 =6 (a1 +a12)=72. 17.解:(1)设等差数列 an{ } 的公差为d,因为a2 = 2,a1 +a5 = 6, 所 以 a1 +d =2, 2a1 +4d =6,{ 解 得 a1 =1, d =1.{ 故an =1+(n-1)=n. (2)Sn = (a1+an)n 2 = (1+n)n 2 = 1 2n 2+ 1 2n. 18.解:(1)因为a10 =a1 +9d =20,S20 =20a1 + 20×19 2 d=410 ,解得a1 =11,d=1.所以an = 11+(n-1)×1=n+10. (2)因为Sn = n(a1 +an) 2 = n 2 (21+n)=155, 化简得n2+21n-310=0,解得n=10或n= 训练测评参考答案 165  -31(舍). 【能力提升】 解:(1)因为S3 =3a1 + 3×(3-1) 2 d ,S7 =7a1 + 7×(7-1) 2 d ,又因为S3 =S7,所以3a1 +3d = 7a1 +21d,即18d = -4a1,又因为a1 =18,所以 d = -4.故an =18+(n-1)×(-4)= -4n+22; Sn =18n+ n(n-1) 2 × (-4)= -2n2 +20n. (2)由(1)知Sn = -2n2+20n.当n= 20 -2×(-2)= 5时,(Sn)max = (-2)×52+20×5=50.故前5项和 最大,最大值为50. 7.3  等比数列 7.3.1  等比数列的概念 【变式训练1】 B 【解析】因为S3 =a1 +a2 +a3 = 1 4 + 1 4q+ 1 4q 2 = 3 4 ,解得q= -2或1.故选B. 【变式训练2】 C 【解析】设 3+2与2- 3 的等比中项为a,则 a2 = (3+2)(2- 3)= (2)2 -(3) 2 =1,所以 a= ±1.故选C. 自我测评 【基础巩固】 一、选择题 1.B 【解析】a5 =a2q3 =3q3 = 1 9 ,则q= 1 3. 2.B 【解析】在等比数列中,首项为 -1,第五项为 -16,则可知公比q= ±2.当q=2时,a= -2, b= -4,c= -8;当q= -2时,a=2,b= -4, c=8.所以b= -4,ac=16. 3.A 【解析】a7-3a4 = (a5-3a2)q2 =1×q2 = 9,则q= ±3. 4.B 【解析】由等差数列1,a1,a2,7得1+3d=7, 得d=2,所以a1 =3,a2 =5;由等比数列1,b1, b2,b3,9得9=1×q4,则q2 =3,所以b2 =1× q2 =3,所以 b2 a2 -a1 = 3 5-3= 3 2. 5.B 【解析】因为a2􀅰a5 =a3􀅰a4 =10,所以lga3+ lga4 =lga3a4 =lga2a5 =lg10=1. 6.C 【解析】由(a+1)2 = 2×22=4,得a+1= ±2,所以a=1或-3. 7.B 【解析】由a4+a5 =(a2+a3)q2 =20q2 =60, 得q2 =3,所以a6+a7 =(a4+a5)q2 =60×3= 180. 8.D 【解析】S3 =a1+a2+a3 = 1 2+ 1 2q+ 1 2q 2 = 3 2 ,解得q=1或-2. 二、填空题 9.6 【解析】a3a5 +2a4a7 +a6a8 =a24 +2a4a7 + a27 = (a4 +a7)2 =36,又因为an >0,故a4 + a7 =6. 10.43× - 1 3( ) n-1 【解析】当n=1时,a1 =S1 = 1+ 1 4a1 ,解得a1 = 4 3 ;当n≥2时,an =Sn - Sn-1 = 1+ 1 4an( ) - 1+ 1 4an-1( ) = 1 4 (an - an-1),所以 3 4an = - 1 4an-1 ,可得an = - 1 3an-1 , 故该数列是以a1 = 4 3 ,公比q= - 1 3 的等比数 列,所 以 该 数 列 的 通 项 公 式 为 an = 4 3 × - 1 3( ) n-1 . 11.±6 3 【解析】设此数列为 2,x,y,30,则 有 x2 =2y, 2y=x+30,{ 解得 x =6, y=18,{ 或 x = -5, y= 25 2.{ (舍) 故插入的两个正数为6,18.设6,18的等比中项 为z,则有z2 =6×18,解得z= ±6 3. 三、解答题 12.解:(1)由an+1 =2an +1,得an+1+1=2(an + 1).又因为an +1≠0 ,所以 an+1 +1 an +1 = 2,即 {an +1}为等比数列. (2)由(1)知an+1= (a1+1)qn-1,即an = (a1+ 1)qn-1 -1=2×2n-1 -1=2n -1. 13.解:因为a1 =b1,a3 =3b3,所以a1 +2d = 3a1d2,所以a1(1-3d2)= -2d ①. 因为a5 =5b5,所以a1+4d=5a1d4,所以a1(1-

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