内容正文:
高中数学 选择性必修 第三册 B版
课时达标检测(六) 等差数列
前n项和的概念
课时达标检测(六) 等差数列前n项和的概念
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赢在字里行间
基础达标
一、单项选择题
1.在等差数列{an}中,已知a1=2,d=2,则S20=( )
A.230
B.420
C.450
D.540
解析 S20=20×2+eq \f(20×19,2)×2=420。
答案 B
答案与解析
2.在等差数列{an}中,已知a4+a8=16,则该数列前11项的和S11=( )
A.58
B.88
C.143
D.176
解析 由题意知a4+a8=a1+a11=16,所以S11=eq \f(11a1+a11,2)=88。
答案 B
答案与解析
3.设Sn为等差数列{an}的前n项和,若a1=1,公差d=2,Sk+2-Sk=24,则k等于( )
A.8
B.7
C.6
D.5
解析 因为Sk+2-Sk=ak+1+ak+2=a1+kd+a1+(k+1)d=2a1+(2k+1)d=2×1+(2k+1)×2=4k+4=24,所以k=5。
答案 D
答案与解析
4.已知等差数列{an}的前n项和为Sn,S3+S6=27,则a2+a4=( )
A.3
B.6
C.9
D.12
解析 因为S3+S6=3a1+3d+6a1+15d=9a1+18d=27,所以a1+2d=3,所以a2+a4=a1+d+a1+3d=2a1+4d=2(a1+2d)=2×3=6。故选B。
答案 B
答案与解析
5.等差数列{an}的前n项和为Sn,已知a5=8,S3=6,则S10-S7的值是( )
A.24
B.48
C.60
D.72
解析 设等差数列{an}的公差为d,由题意可得eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(a5=a1+4d=8,,S3=3a1+3d=6,))解得eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(a1=0,,d=2,))所以S10-S7=a8+a9+a10=3a1+24d=48。故选B。
答案 B
答案与解析
6.设Sn为等差数列{an}的前n项和,若a4<0,a5>|a4|,则使Sn>0成立的最小正整数n为( )
A.6
B.7
C.8
D.9
解析 由题意知,S7=7a4<0,a4+a5>0,所以S8=eq \f(8a1+a8,2)=eq \f(8a4+a5,2)>0。故选C。
答案 C
答案与解析
二、多项选择题
7.已知数列{an}满足an=26-2n,则使其前n项和Sn取最大值的n的值为( )
A.11
B.12
C.13
D.14
解析 因为an=26-2n,所以an-an-1=-2(n>1且n∈N+)所以数列{an}为等差数列。又a1=24,d=-2,所以Sn=24n+eq \f(nn-1,2)×(-2)=-n2+25n=-eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(n-\f(25,2)))2+eq \f(625,4)。因为n∈N+,所以当n=12或13时,Sn最大。故选BC。
答案 BC
答案与解析
三、填空题
8.已知数列{an}的前n项和Sn=-n2+24n(n∈N+),则数列{an}中前________项为正数。
解析 当n=1时,a1=S1=-1+24=23>0,当n≥2时,Sn-1=-(n-1)2+24(n-1),an=Sn-Sn-1=-n2+24n-[-(n-1)2+24(n-1)]=-2n+25。因为a1=23符合上式,所以an=-2n+25。由-2n+25>0,得n<eq \f(25,2),即n=1,2,3,4,…,12。
答案 12
答案与解析
9.记Sn为等差数列{an}的前n项和,若a1=-2,a2+a6=2,则S10=________。
解析 设等差数列{an}的公差为d,因为a1=-2,a2+a6=2,根据等差数列通项公式an=a1+(n-1)d,可得a1+d+a1+5d=2,即-2+d+(-2)+5d=2,整理可得6d=6,解得d=1,所以S10=10×(-2)+eq \f(10×10-1,2)=-20+45=25,所以S10=25。
答案 25
答案与解析
10.设数列{an}的前n项和Sn=n2+1,则数列{an}的通项公式为________。
解析 当n≥2时,an=Sn-Sn-1=n2+1-(n-1)2-1=2n-1。当n=1时,a1=S1=1+1=2,不适合上式。所以数列{an}的通项公式为an=eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(2,n=1,,2n-1,n≥2。))
答案 an=eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(2,n=1,,2n-1,n≥2))
答案与解析
11.在数列{an}中,an=4n-eq \f(5,2),a1+a2+…+an=an2+bn(n∈N+),其中a,b为常数,则a=________,b=________。
解析 因为an=4n-eq \f(5,2),所以{an}为等差数列,且a1=eq \f(3,2),d=4,所以an2+bn=a1+a2+…+an=eq \f(3,2)n+eq \f(nn-1,2)×4=2n2-eq \f(1,2)n。所以a=2,b=-eq \f(1,2)。
答案 2 -eq \f(1,2)
答案与解析
四、解答题
12.已知等差数列{an}的前三项依次为a,4,3a,前k项和Sk=2 550,求a及k。
解 设等差数列{an}的公差为d,
则由题意得eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(a+3a=2×4,,d=4-a,,ka+\f(kk-1,2)d=2 550,))
所以eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(a=2,,d=2,,k=50,k=-51舍去,))
所以a=2,k=50。
13.甲、乙两物体分别从相距70 m的两处同时相向运动,甲第1分钟走2 m,以后每分钟比前1分钟多走1 m,乙每分钟走5 m。
(1)甲、乙开始运动后几分钟相遇?
(2)如果甲、乙到达对方起点后立即返回,甲继续每分钟比前1分钟多走1 m,乙继续每分钟走5 m,那么开始运动几分钟后第二次相遇?
解 (1)设n分钟后相遇,由题意,
得2n+eq \f(nn-1,2)+5n=70,
整理得n2+13n-140=0。
解得n=7,n=-20(舍去)。
所以第1次相遇是在开始运动后7分钟。
(2)设n分钟后第2次相遇,由题意,
得2n+eq \f(nn-1,2)+5n=3×70,
整理得n2+13n-420=0。
解得n=15,n=-28(舍去)。
所以第2次相遇是在开始运动后15分钟。
素养提升
14.已知等差数列{an}的前n项和为Sn,若eq \o(OB,\s\up16(→))=a1eq \o(OA,\s\up16(→))+a200eq \o(OC,\s\up16(→)),且A,B,C三点共线(该直线不过原点O),则S200=________。
解析 因为A,B,C三点共线(该直线不过原点O),所以a1+a200=1,所以S200=eq \f(200a1+a200,2)=100。
答案 100
答案与解析
15.已知数列{an}的所有项均为正数,其前n项和为Sn,且Sn=eq \f(1,4)aeq \o\al(2,n)+eq \f(1,2)an-eq \f(3,4)。
(1)证明:{an}是等差数列;
(2)求数列{an}的通项公式。
解 (1)证明:当n=1时,a1=S1=eq \f(1,4)aeq \o\al(2,1)+eq \f(1,2)a1-eq \f(3,4),
解得a1=3或a1=-1(舍去)。
当n≥2时,
an=Sn-Sn-1=eq \f(1,4)(aeq \o\al(2,n)+2an-3)-eq \f(1,4)(aeq \o\al(2,n-1)+2an-1-3)。
所以4an=aeq \o\al(2,n)-aeq \o\al(2,n-1)+2an-2an-1,
即(an+an-1)(an-an-1-2)=0。
因为an+an-1>0,
所以an-an-1=2(n≥2)。
所以数列{an}是以3为首项,2为公差的等差数列。
(2)由(1)知an=3+2(n-1)=2n+1。
$$