内容正文:
§2 等差数列
2.1 等差数列的概念及其通项公式
第1课时 等差数列的概念及其通项公式
[基础达标练]
1.(多选题)下列数列中,是等差数列的是( )
A.2,5,8,11
B.lg3,lg9,lg27,lg81
C.45,44,43,42
D.11,9,7,5,3
2.在等差数列{an}中,已知a1=
1
3
,a2+a5=4,
an=35,则n= ( )
A.50 B.51
C.52 D.53
3.已知数列{an}中,a3=2,a7=1,若
1
an+1{ }为
等差数列,则a19= ( )
A.0 B.12
C.23 D.2
4.目前农村电子商务发展取得了良好的进展,若
某家农村网店从第二个月起利润就成递增等
差数列,且第2个月利润为2500元,第5个月
利润为4000元,第m 个月后该网店的利润超
过5000元,则m= ( )
A.6 B.7
C.8 D.10
5.(多选)下列命题中,正确的是 ( )
A.数列6,4,2,0是公差为2的等差数列
B.数列a,a-1,a-2,a-3是公差为-1的等
差数列
C.等差数列的通项公式一定能写成an=kn2
+b的形式(k,b为常数)
D.数列{2n+1}(n∈N+)是等差数列
6.已知f(n+1)=f(n)-14
(n∈N+),且f(2)
=2,则f(2023)= .
7.在数列{an}中,a1=2,2an+1-2an=1,则a101
的值为 .
8.某公司经销一种数码产品,第一年可获利200
万元,从第二年起由于市场竞争方面的原因,
其利润每年比上一年减少20万元,按照这一
规律,如果公司不开发新产品,也不调整经营
策略,从哪一年起,该公司经销这种数码产品
将亏损?
5
第一章 数列
[能力提升练]
9.(多选)下列命题中为真命题的是 ( )
A.若a,b,c成等差数列,则a2,b2,c2 一定成等
差数列
B.若a,b,c成等差数列,则2a,2b,2c 可能成等
差数列
C.若a,b,c成等差数列,则ka+2,kb+2,kc+
2(k为常数)一定成等差数列
D.若a,b,c成等差数列,则1a
,1
b
,1
c
可能成等
差数列
10.(多选)设d 为正项等差数列{an}的公差,若
d>0,a3=2,则 ( )
A.a2a4<4 B.a22+a4≥
15
4
C.1a1
+1a5
>1 D.a1a5>a2a4
11.已知f(n+1)=f(n)-14
(n∈N+),f(2)=2,
则f(2017)= .
12.设数列{an}满足当n>1时,an=
an-1
1+4an-1
,且
a1=
1
5.
(1)求证:数列 1an{ }为等差数列;
(2)a1a2 是否是数列{an}中的项? 如果是,求
出是第几项;如果不是,请说明理由.
[素养培优练]
13.我国古代用日晷测量日影的长度,晷长即为所
测量影子的长度.«周髀算经»中记载:一年有二
十四个节气,每个节气晷长损益相同.二十四个
节气及晷长变化如图所示.相邻两个节气晷长
的变化量相同,周而复始.从冬至日起,依次小
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,其日影长依次成
等差数列,若测得冬至、立春、春分日影长之和
为31.5尺,大寒、惊蛰、谷雨日影长之和为25.5
尺,则冬至日影的长为 ( )
A.11.5 B.12.5
C.13.5 D.14.5
14.单分数(分子为1,分母为正整数的分数)的
广泛使用成为埃及数学重要而有趣的特色,
埃及人将所有的真分数都表示为一些单分数
的和.例如25=
1
3+
1
15
,7
29=
1
6+
1
24+
1
58+
1
87+
1
232
,,现已知 2
101
可以表示成4个
单分数的和,记 2
101=
1
606+
1
x+
1
y+
1
z
,其
中x,y,z是以101为首项的等差数列,则y
+z的值为 .
6
数学(BS)选择性必修第二册
第2课时 等差数列的性质
[基础达标练]
1.已知等差数列{an}中,a2+a8=18,则a5=
( )
A.7 B.11
C.9 D.18
2.已知等差数列{an}的公差为d(d≠0),且a3+
a6+a10+a13=32,若am=8,则m 的值为
( )
A.12 B.8
C.6 D.4
3.已知数列{an}为等差数列且a1+a7+a13=
4π,则tan(a2+a12)的值为 ( )
A.3 B.± 3
C.- 33 D.- 3
4.已知在△ABC中,三个内角A,B,C 成等差数
列,则角B 等于 ( )
A.30° B.60°
C.90° D.120°
5.(多选)下面关于公差d>0的等差数列{an}的
结论中,正确的是 ( )
A.数列{an}是递增数列
B.数列{nan}是递增数列
C.数列 ann{ } 是递增数列
D.数列{an+3nd}是递增数列
6.在等差数列{an}中,a1+a9=4,那么a2+a3+
+a8 等于 .
7.已知等差数列{an}满足am-1+am+1-a2m -1
=0,且m>1,则a1+a2m-1= .
8.在等差数列{an}中,若a3+a8+a13=12,
a3a8a13=28.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)求a23的值.
[能力提升练]
9.(多选)在等差数列{an}中,每相邻两项之间都
插入k(k∈N+)个数,使它们和原数列的数一
起构成一个新的等差数列{bn}.若b9 是数列
{an}的项,则k的值可能为 ( )
A.1 B.3
C.5 D.7
10.数列{an}满足递推关系an=3an-1+3n-1(n
∈N+,n≥2),a1=5,则使得数列
an+m
3n{ } 为
等差数列的实数m 的值为 .
11.已知函数f(x)在(-1,+∞)上单调,且函数
y=f(x-2)的图像关于x=1对称,若数列
{an}是公差不为0的等差数列,且f(a50)=f
(a51),则a1+a100等于 .
12.在正项无穷等差数列{an}中,已知a5a7=12.
a2+a10=7.
(1)求通项公式an.
(2)设bn=an+t,且对一切n∈N+,恒有b2n
=2bn,求t的值.对一切k,n∈N+ 是否恒有
bkn=kbn? 请说明理由.
[素养培优练]
13.(多选)已知单调递增的等差数列{an}满足a1
+a2+a3+...+a101=0,则下列各式一定成
立的有 ( )
A.a1+a101>0 B.a2+a100=0
C.a3+a100≤0 D.a51=0
14.(2022新高考Ⅱ卷)图1是中国古代建筑中
的举架结构,AA′,BB′,CC′,DD′是桁,相邻
桁的水平距离称为步,垂直距离称为举,图2
是某古代建筑屋顶截面的示意图.其中DD1,
CC1,BB1,AA1 是举,OD1,DC1,CB1,BA1 是
相等的步,相邻桁的举步之比分别为DD1
OD1
=
0.5,
CC1
DC1
=k1,
BB1
CB1
=k2,
AA1
BA1
=k3.已知k1,
k2,k3 成公差为0.1的等差数列,且直线OA
的斜率为0.725,则k3= ( )
A.0.75 B.0.8
C.0.85 D.0.9
7
第一章 数列
所以“{an}是递增数列”⇐“存在正整数 N0,当n>N0
时,an>0”.
所以,“{an}是递增数列”是“存在正整数 N0,当n>N0
时,an>0”的充分必要条件.]
14.解:(1)∵a2=
6
5
,a3=
9
7
,
∴
2a
2b+1=
6
5
,
3a
3b+1=
9
7
,
ì
î
í
ïï
ï
解得
a=3
b=2{ ,因此an=
3n
2n+1.
(2)证明:∵an+1-an=
3(n+1)
2(n+1)+1-
3n
2n+1
= 3(2n+3)(2n+1)>0
,
∴an+1>an,故{an}是递增数列.
(3)证 明:∵an =
3n
2n+1=
3
2
(2n+1)-32
2n+1 =
3
2 -
3
4n+2
,而n∈N+ ,n≥1,∴an<
3
2
,an=
3
2 -
3
4n+2≥
3
2-
3
4+2=1
,
故1≤an<
3
2.
§2 等差数列
2.1 等差数列的概念及其通项公式
第1课时 等差数列的概念及其通项公式
1.ABD [根据等差数列的定义,可得:A中,满足an+1-an
=3(常数),所以是等差数列;B中,lg9-lg3=lg27-lg
9=lg81-lg27=lg3(常数),所以是等差数列;C中,因
为44-45≠43-44≠42-43,不满足等差数列的定义,所
以不是等差数列;D中,满足an+1-an=-2(常数),所以
是等差数列.]
2.D [依题意,a2+a5=a1+d+a1+4d=4,代入a1=
1
3
,
得d=23.
所以an=a1+(n-1)d=
1
3+
(n-1)×23=
2
3n-
1
3
,令an=35,解得n=53.]
3.A [因为,a3=2,a7=1,故
1
a3+1
=13
, 1
a7+1
=12
,所以
1
a19+1
= 1a3+1
+
1
2-
1
3( )
4 ×16=
1
3+
2
3=1
,故a19=
0,故选 A.]
4.B [设该网店从第一个月起每个月的利润构成等差数
列{an},则a2=2500,a5=4000.由a5=a2+3d,即4
000=2500+3d,得d=500.由am =a2+(m-2)×500
=5000,得m=7.]
5.BD [对于 A,根据等差数列的定义可知,数列6,4,2,0
的公差为-2,A错误;对于 B,由等差数列的定义可知,
数列a,a-1,a-2,a-3是公差为-1的等差数列,所以
B正确;对于 C,由等差数列的通项公式an=a1+(n-1)d
知,n的次幂不能为2次幂,故 C错误;对于 D,因为an+1
-an=2(n+1)+1-(2n+1)=2,所以数列{2n+1}(n∈
N+ )是等差数列,所以 D正确.]
6.解析:由f(n+1)=f(n)-14
,得f(n+1)-f(n)=-
1
4
(n∈N+ ),∴{f(n)}是一个以-
1
4
为公差的等差
数列.
∵f(2)=2,∴f(2023)=f(2)+(2023-2)d=2+2
021× -14( ) =-
2013
4 .
答案:-20134
7.解析:由题意,数列{an}满足2an+1-2an=1,即an+1-an
=12
,又由a1=2,所以数列{an}是首项为2,公差为
1
2
的等差数列,所以a101=a1+100d=2+100×
1
2=52.
答案:52
8.解:设从第一年起,第n年的利润为an 万元,则a1=200,
an+1-an=-20(n∈N+ ).
∴每年的利润构成首项为200、公差为-20的等差数列{an}.
∴an=a1 +(n-1)d=200+(n-1)×(-20)=220
-20n.
若an<0,则该公司经销这一产品将亏损.
由an=220-20n<0,得n>11,即从第12年起,该公司
经销这种数码产品将亏损.
9.BCD [对于 A,取a=1,b=2,c=3,显然a,b,c成等差
数列,而a2=1,b2=4,c2=9,此时a2,b2,c2 不成等差数
列,A是假命题;对于B,令a=b=c,显然a,b,c成等差
数列,则2a=2b=2c,此时2a,2b,2c 是公差为0的等差数
列,B是真命题;
对于C,因a,b,c成等差数列,则b-a=c-b=d(d为常数),
于是得(kb+2)-(ka+2)=k(b-a)=kd,(kc+2)-(kb
+2)=k(c-b)=kd,而k为常数,
因此,(kb+2)-(ka+2)=(kc+2)-(kb+2)=kd(kd
为常数),
所以ka+2,kb+2,kc+2(k为常数)成等差数列,C是真
命题;
对于 D,令a=b=c≠0,显然a,b,c成等差数列,则 1a =
1
b=
1
c
,此时1
a
,1
b
,1
c
是公差为0的等差数列,D是真
命题.]
10.ABC [由题知,只需
a1=2-2d>0
d>0{ ⇒0<d<1,a2
a4=(2-d)(2+d)=4-d2<4,A 正 确;a22+a4=
(2-d)2+(2+d)=d2-3d+6≥154
,B正确;1a1
+ 1a5
= 12-2d+
1
2+2d=
1
1-d2
>1,C正确;a1a5-a2a4
=(2-2d)(2+2d)-(2-d)(2+d)=-3d2<0,
所以a1a5<a2a4,D错误.]
34
参考答案
11.解析:由f(n+1)=f(n)-14
,得f(n+1)-f(n)=-
1
4
(n∈N+ ).
∴{f(n)}是 一 个 以- 14
为 公 差 的 等 差 数 列.∵f(2)
=2,
∴f(2017)=f(2)+ (2017-2)d=2+2015×
-14( )=-
2007
4 .
答案:-20074
12.解:(1)证明:根据题意a1=
1
5
及递推关系an≠0.因为
an=
an-1
1+4an-1
.取倒数得 1an
= 1an-1
+4,即 1an
- 1an-1
=4
(n>1),所以数列 1an{ } 是首项为5,公差 为4的 等 差
数列.
(2)由(1),得1an
=5+4(n-1)=4n+1,an=
1
4n+1.
又a1a2=
1
5×
1
9=
1
45=
1
4n+1
,解得n=11.
所以a1a2 是数列{an}中的项,是第11项.
13.C [由题意,从冬至日起,依次小寒、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,其日影长依次成等差数列,设冬至的日影长为a1,公
差为d,则a1+a4+a7=31.5,a3+a6+a9=25.5,两式相减
得-6d=6,解得d=-1,所以a1+a4+a7=3a1+9d=
31.5,解得a1=13.5,故选:C.]
14.解析:依题意,拆分后的分数,分子都是1,分母依次变
大,又 2
101=
1
606+
1
x+
1
y+
1
z
中含 1
606
,故可分解如下
2
101=
1
101+
1
101=
1
101+
1
202+
1
202=
1
101+
1
202+
3
606=
1
101+
1
202+
2
606+
1
606=
1
101+
1
202+
1
303+
1
606
,又x,y,
z是以101为首项的等差数列,故x=101,y=202,z=
303.故y+z=202+303=505.
答案:505
第2课时 等差数列的性质
1.C [设等差数列的性质可知:a2+a8=2a5=18,所以a5
=9.故选:C.]
2.B [由等差数列的 性 质,得a3+a6+a10+a13=(a3+
a13)+(a6+a10)=2a8+2a8=4a8=32,∴a8=8,又d≠
0,∴m=8.]
3.D [由等差数列的性质得a1+a7+a13=3a7=4π,∴a7
=4π3.∴tan
(a2+a12)=tan(2a7)=tan
8π
3 =tan
2π
3 =
- 3.]
4.B [因为A,B,C成等差数列,所以B 是A,C 的等差中
项,则有A+C=2B,又因为A+B+C=180°,所以3B=
180°,从而B=60°.]
5.AD [设等差数列的首项为a1,d>0,则an=a1+(n-
1)d=dn+(a1-d).∴数列{an}递增,A 正确.nan=dn2
+(a1-d)n,当n<
d-a1
2d
时,不递增,B错误.
an
n =d+
a1-d
n
,当a1-d>0时,不递增,C错误;[an+1+3(n+1)
d]-(an+3nd)=an+1-an+3d=4d>0,{an+3nd}递
增,D正确.]
6.解析:因为数列{an}为等差数列,且a1+a9=4,根据等差
数列的性质,可得a1+a9=2a5=4,解答a5=2,又由a2
+a3++a8=7a5=7×2=14.
答案:14
7.解析:因为 数 列 {an}为 等 差 数 列,所 以am -1 +am +1 =
2am.所以am -1+am +1-a2m-1=0可化为2am-a2m-1=
0,解得am=1.所以a1+a2m-1=2am=2.
答案:2
8.解:(1)根据题意,设等差数列{an}的公差为d,由a3+a8
+a13=12,则3a8=12,则a8=4,又由a3a8a13=28,则有
a3a13=(4-5d)(4+5d)=7,解可得:d=±
3
5
,当d=35
时,an=a8+(n-8)d=
3n-4
5
,当d=-35
时,an=a8+
(n-8)d=44-3n5 .
(2)由(1)的 结 论,当d= 35
时,an=
3n-4
5
,此 时a23=
3×23-4
5 =13
,当 d= - 35
时,an =
44-3n
5
,则a23 =
44-3×23
5 =-5
,则a23=13或-5.
9.ABD [由题意得,插入k(k∈N+ )个数,则a1=b1,a2=
bk+2,a3=b2k+3,a4=b3k+4
所以等差数列{an}中的项在新的等差数列{bn}中间隔排
列,且角标是以1为首项,k+1为公差的等差数列,所以
an=b1+(n-1)(k+1),因为b9 是数列{an}的项,所以令1+(n
-1)(k+1)=9,n∈N+ ,k∈N+ ,
当n=2时,解得k=7,当n=3时,解得k=3,当n=5
时,解得k=1,
故k的值可能为1,3,7,故选:ABD.]
10.解析:a1=5,a2=3×5+32-1=23,a3=3×23+33-1
=95,
依题意得5+m
3
,23+m
32
,95+m
33
成等差数列,
∴223+m
32
=5+m3 +
95+m
33
.∴m=-12 .
答案:-12
11.解析:由题意知函数y=f(x-2)的图像关于x=1对
称,则函数f(x)的图像关于x=-1对称,且在(-1,+
∞)上单调,因为f(a50)=f(a51),所以a50+a51=-2,
因为数列{an}是公差不为0的等差数列,所以a1+a100
=a50+a51=-2.
答案:-2
12.解:(1)∵a2+a10=a5+a7=7,又∵a5a7=12,
∴
a5=3,
a7=4,{ 或
a5=4,
a7=3.{ 当
a5=4,
a7=3.{ 时,an=-
1
2n+
13
2
,
不恒为正,舍去.
∴
a5=3,
a7=4,{ ∴an=
1
2n+
1
2.
44
数学(BS)选择性必修第二册
(2)bn=an+t=
1
2n+t+
1
2
,b2n=n+t+
1
2
,
∴n+t+12=n+2t+1.
∴t=-12
,∴bn=
1
2n.∵bkn=
1
2kn=kbn
,
∴恒有bkn=kbn.
13.BD [设等差数列{an}的公差为d,易知d>0,
∵等差数列{an}满足a1+a2+a3+...+a101=0,
且a1+a101=a2+a100=...=a50+a52=2a51,
∴a1+a2+a3+...+a101=(a1 +a101)+(a2 +a100)
+...+(a50+a52)+a51=101a51=0,
∴a51=0,a1+a101=a2+a100=2a51=0,故 B,D正确,A
错误.
又∵a51=a1+50d=0,∴a1=-50d,∴a3+a100=(a1
+2d)+(a1+99d),
=2a1+101d=2×(-50d)+101d=d>0,故 C错误.
故选:BD.]
14.D [设OD1=DC1=CB1=BA1=1,则CC1=k1,BB1
=k2,AA1=k3,依题意,有k3-0.2=k1,k3-0.1=k2,
且
DD1+CC1+BB1+AA1
OD1+DC1+CB1+BA1
= 0.725, 所 以
0.5+3k3-0.3
4 =0.725
,故k3=0.9.]
22 等差数列的前n项和
第1课时 等差数列的前n项和公式
1.B [∵d=a4-a24-2 =
15-7
2 =4
,又a1+d=7,∴a1=3.
∴S10=10a1+
10×9
2 d=10×3+45×4=210.
]
2.B [设等差数列{an}的公差为d,由a1+a8+a9=a1+
a1+7d+a1+8d=3(a1+5d)=3a6=
3
2
(a1+a11)为一
确定的常数,从而S11=
1
2
(a1+a11)×11=11a6 为确定
的常数.]
3.B [∵a7+a8+a9=S9-S6,而由等差数列的性质可知,
S3,S6-S3,S9-S6 构成等差数列,所以S3+(S9-S6)
=2(S6-S3),即a7+a8+a9=S9-S6=2S6-3S3=2×
36-3×9=45.]
4.C [由等差数列的性质及求和公式得S13=
13(a1+a13)
2
=13a7>0,S15=
15(a1+a15)
2 =15a8<0.
]
5.BCD [设等差数列{an}的公差为d.由2a1+2a3=S5,
有2a1+2(a1+2d)=5a1+
5×4
2 d
,即a1+6d=0,所以
a7=0,故 D 正确.S7=7a1+
7×6
2 d=7
(a1+3d)=-
21d,∴S7≠0,故 A 错误.S13=
a1+a13
2 ×13=13a7=0
,
故B正确.S9-S4=a9+a8+a7+a6+a5=5a7=0,所以
S4=S9,故 C正确.]
6.解 析:由 等 差 数 列 的 前 n 项 和 公 式 可 得:S11S5
=
11(a1+a11)
2
5(a1+a5)
2
=
11×2a6
2
5×2a3
2
=115×
a6
a3
=115×
5
11=1.
答案:1
7.解析:∵S3,S6-S3,S9-S6 成等差数列,而S3=9,S6-
S3=a4+a5+a6=7,∴S9-S6=5.
答案:5
8.解:(1)方法一 ∵a6=10,S5=5,
∴
a1+5d=10,
5a1+10d=5,{ 解得
a1=-5,
d=3.{
∴a8=a6+2d=16.
方法二 ∵S6=S5+a6=15,∴15=
6(a1+a6)
2
,即3(a1
+10)=15.
∴a1=-5,d=
a6-a1
5 =3.∴a8=a6+2d=16.
(2)方法一 ∵a2+a4=a1+d+a1+3d=
48
5
,∴a1+2d
=245.
∴S5=5a1+10d=5(a1+2d)=5×
24
5=24.
方法二 ∵a2 +a4 =a1 +a5,∴a1 +a5 =
48
5
,∴S5 =
5(a1+a5)
2 =
5
2×
48
5=24.
9.C [∵{an}是等差数列,∴Sm=
m(a1+am)
2 =0⇒a1=-
am=-(Sm-Sm-1)=-2,又am+1=Sm+1-Sm =3,∴d
=am+1-am=1,3=am+1=a1+m=-2+m⇒m=5,故
选C.]
10.CD [因为等差数列{an}的前n项和Sn,所以可设Sn
=An2+Bn(A,B∈R),
因 为 Sn =
n
m
,Sm =
m
n
(m,n∈ N+ ,m ≠n),所
以
Sn=An2+Bn=
n
m
,
Sm=Am2+Bm=
m
n
,
ì
î
í
ïï
ï
即
An+B=1m
,
Am+B=1n
,
ì
î
í
ïï
ï
解 得
A= 1mn
,
B=0,
{ 所 以 Sm +n =A(m+
n)2=m
2+n2+2mn
mn =
m2+n2
mn +2≥
2mn
mn +2=4
,当且仅
当m=n时等号成立,又 m≠n,所以等号不能取得,因
此Sm +n>4,故 CD正确,AB错误.]
11.解析:设等差数列{an}的项数为2n+1,S奇 =a1+a3+
+a2n+1=
(n+1)(a1+a2n+1)
2 =
(n+1)an+1,S偶 =
a2+a4+a6++a2n=
n(a2+a2n)
2 =nan+1
,所以S奇
S偶 =
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参考答案