第38期 等差数列-【数理报】2024-2025学年高二数学选择性必修第二册同步学案(北师大版2019)

2025-04-22
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教辅
《数理报》社有限公司
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资源信息

学段 高中
学科 数学
教材版本 高中数学北师大版选择性必修 第二册
年级 高二
章节 2 等差数列
类型 学案-导学案
知识点 -
使用场景 同步教学-新授课
学年 2025-2026
地区(省份) 全国
地区(市) -
地区(区县) -
文件格式 ZIP
文件大小 1.33 MB
发布时间 2025-04-22
更新时间 2025-04-22
作者 《数理报》社有限公司
品牌系列 数理报·高中同步学案
审核时间 2025-04-22
下载链接 https://m.zxxk.com/soft/51742535.html
价格 2.00储值(1储值=1元)
来源 学科网

内容正文:

书 答案详解   2024~2025学年 高中数学北师大版选择性必修第二册 第37~40期(2025年4月)   第37期3,4版 数列概念及函数特性同步核心素养测评 一、单项选择题 1~4 ADCB 5~8 CACD 提示: 3.an =f(n)=log2(n 2+7), 所以{an}的第五项a5 =log2(5 2+7)=log232=5. 故选(C). 4.a1 =0,a2 = a1-槡3 槡3a1+1 =-槡3, a3 = a2-槡3 槡3a2+1 = -槡3-槡3 槡3(-槡3)+1 =槡3, a4 = a3-槡3 槡3a3+1 = 槡3-槡3 槡3(槡3)+1 =0, 所以数列{an}为周期数列,周期为3. 所以a20 =a2 =-槡3. 故选(B). 5.设第n个图形中长度为1的线段的条数构成数列{an}, 则a1 =4=2×1×2,a2 =12=2×2×3, a3 =24=2×3×4,a4 =40=2×4×5,……, 所以an =2n(n+1),所以a10 =2×10×11=220. 故选(C). 6.依题意易得T5 =a1×a2×a3×a4×a5 =3×5×7×9×11=10395. 故选(A). 7.设第n行实心圆点的个数为an,由题图可得, a1 =0,a2 =1,a3 =1,a4 =2,a5 =3,a6 =5,…, 则an =an-2+an-1(n≥3), 故a7 =a5+a6 =8,a8 =a6+a7 =13, a9 =a7+a8 =21,a10 =a8+a9 =34. 故选(C). 8.因为数列{an}对任意n∈N+都有an+1 < an+an+2 2 , 所以an+an+2 >2an+1,即an+2-an+1 >an+1-an, 因此(an+2-an+1)-(an+1-an)>0, 所以{an+1-an}为递增数列. 所以a6-a5 >a5-a4,即a4+a6 >2a5, a7-a6 >a4-a3,即a3+a7 >a4+a6, 同理可得,2a5 <a4+a6 <a3+a7 <a2+a8 <a1+a9. 所以a1+a2+a3+… +a9=(a1+a9)+(a2+a8)+(a3 +a7)+(a4+a6)+a5 >9a5, 即9a5 <9,所以a5 <1. 故选(D). 二、多项选择题 9.ACD; 10.BC; 11.AB. 提示: 9.对于(A),因为an = 1 n(n+2)(n∈N+), 所以令 1 n(n+2)= 1 120,解得n=10, 故 1 120是这个数列的第10项,(A)正确; 对于(B),因为an =2n 2-10n+3= (2 n- )52 2 -192, 因为n∈N+,所以n=2或n=3时,an为最小项, 即它的最小项是第2项或第3项,(B)错误; 对于(C),分析可得:a1 =2 1+1=3, a2 =2 2+1=5,a3 =2 3+1=9, a4 =2 4+1=17,a5 =2 5+1=33,…, 故an =2 n+1,(C)正确                                                        ; —1— 高中数学北师大版选择性必修第二册 第37~40期 对于(D),由递推关系,a2 =2,a3 = 3 2, 所以a4 = 5 3,(D)正确. 故选(A)(C)(D). 10.a1 =1;a2 =a1+ 1 2×1= 3 2; a3 =a2+ 1 3×2= 5 3;a4 =a3+ 1 4×3= 7 4; a5 =a4+ 1 5×4= 9 5,故(A)错误; 由an =an-1+ 1 n(n-1), 得an-an-1 = 1 n(n-1)= 1 n-1- 1 n(n≥2), 所以an =(an-an-1)+(an-1-an-2)+… +(a3-a2)+ (a2-a1)+a1 = 1 n(n-1)+ 1 (n-1)(n-2)+… + 1 3×2+ 1 2×1+1 (= 1n-1-1 )n (+ 1n-2- 1n- )1 +… (+ 12- )13 (+ 1- )12 +1=-1n+1+1=2-1n=2n-1n (n≥2). 当n=1时,a1=1符合上式,所以an= 2n-1 n ,故(B)正确; 因为an=2- 1 n,n增大时, 1 n减小,- 1 n增大,所以{an} 为递增数列,(C)正确; 因为{an}为递增数列,最小项为a1 =1,故(D)错误. 故选(B)(C). 11.因为a1=1,a2=1,an=an-1+an-2(n≥3,n∈N+), 所以a3 =a2+a1 =2,a4 =a3+a2 =3,a5 =a4+a3 = 5,a6 =a5+a4 =8,a7 =a6+a5 =13,因此(A)正确; S7 =1+1+2+3+5+8+13=33,所以(C)不正确; a1+a3+a5+… +a219   =a1+a2+a1+a4+a3+… +a218+a217   =a1+S218 =1+S218, 又an+2 =an+1+an =an+an-1+an-1+an-2 =an+an-1+an-2+an-3+an-3+an-4 =… =Sn+1, 所以a220=S218+1=a1+a3+a5+…+a219,所以(B)正确; a2+a4+a6+… +a220 =a2+a3+a2+a5+a4+… +a219+a218 =a1+a2+a3+a4+a5+… +a219 =S219, 但S219+1=a221,所以a2+a4+a6+… +a220≠a221,所 以(D)不正确. 故选(A)(B). 三、填空题 12.(1)an =(-1) n(6n-5),(2)an =(2n-1)+ 1 2n ; 13.a10,a9; 14. 21 2. 提示: 13.因为an = n-槡98 n-槡99 (n∈N+), 所以an = n-槡99+槡99-槡98 n-槡99 =1+槡99-槡98 n-槡99 , 所以当n≤9时,an =1-槡 99-槡98 槡99-n ,随着n的增大,an 越来越小且小于1,即1>a1 >a2 >a3… >a9 >0. 当10≤n≤30时,an =1+槡 99-槡98 n-槡99 ,随着n的增大, an越来越小且大于1,即a10 >a11 >… >a30 >1. 综上有:a9 <a8 <… <a1 <1<a30 <… <a10. 所以前30项中的最大项为a10,最小项为a9. 14.依题意得,a2-a1 =2,a3-a2 =4,…, an-an-1 =2(n-1)(n≥2), 所以an-a1 =2+4+… +2(n-1) =n(n-1)=n2-n(n≥2). 所以an =n 2-n+33(n≥2), 又n=1时,a1 =33满足上式, 所以an =n 2-n+33,所以 an n =n+ 33 n-1. 设f(x)=x+33x-1(x>0). 易知f(x)在(0,槡33)上单调递减,在(槡33,+∞)上单调递增, 因为5<槡33<6,f(5)=5+ 33 5-1= 53 5, f(6)=6+336-1= 21 2                                                                      , —2— 高中数学北师大版选择性必修第二册 第37~40期 所以 an n的最小值为 a6 6 = 21 2. 四、解答题 15.解:当n=1时,a1 =S1 =3-2=1; 当n≥2时,an =Sn-Sn-1 =(3n2-2n)-[3(n-1)2-2(n-1)] =6n-5. 又n=1时,a1 =6-5=1, 所以an =6n-5. 16.解:(1)因为函数 f(x)=a·bx的图象过点 A(2,1), B(4,4),所以 1=ab2, 4=ab4{ .得a= 14,b=2. 所以所求的函数的解析式为f(x)=2x-2. (2)因为an =log2f(n)=log22 n-2 =n-2, 所以Sn =a1+a2+… +an =(1-2)+(2-2)+(3-2)+… +(n-2) =1+2+3+… +n-2n =(1+n)×n2 -2n= n(n-3) 2 . 得S30 =405. 17.解:(1)根据an =3n 2-28n, 得a4=3×4 2-28×4=-64,a6=3×6 2-28×6=-60. (2)令3n2-28n=-49,即3n2-28n+49=0, 解得n=7或n= 73(舍), 所以 -49是该数列的第7项. 令3n2-28n=68,即3n2-28n-68=0, 解得n=-2或n=343,均不是正整数, 所以68不是该数列的项. 18.解:(1)由题意得,当A=2,C=0时,Sn =2n 2+Bn. 则当n≥2时,an =Sn-Sn-1 =2n2+Bn-[2(n-1)2+B(n-1)] =4n+B-2. 又a2 =-10,所以8+B-2=-10, 所以B=-16,所以an =4n-18(n≥2). 当n=1时,a1 =S1 =2×1 2+(-16)×1=-14. 经检验,当n=1时,符合an =4n-18, 所以an =4n-18. (2)由题意得,当n≥2时,an=Sn-Sn-1=2An+B-A, 所以a3 =6A+B-A=5A+B=-9, 所以B=-5A-9, 所以an =2An+B-A=2An-6A-9(n≥2). 若{an}的各项均为负数,则A<0,an =2An-6A-9在 n≥2时单调递减, 又因为a1 =-36<0,所以只需a2 <0即可, 即a2 =4A-6A-9<0, 所以A>-92. 故实数A (的取值范围为 -92, )0 . 19.解:因为bn =na n(a>0), 所以bn+1-bn =(n+1)a n+1-nan =an[(n+1)a-n] =an·[(a-1)n+a]. (1)当a>1时,a-1>0,bn+1-bn>0,故数列不存在最 大项. (2)当a=1时,bn+1-bn =1,数列也不存在最大项. (3)当0<a<1时,a-1<0, bn+1-bn =a n(a-1 () n+ aa- )1 , 即bn+1-bn与n+ a a-1有相反的正负值, 由于n为变量,而 aa-1为常数,设k为不大于 a 1-a的最大 整数, 则bn+1-bn >0,n<k, =0,n=k, <0, { n>k. 即有b1 <b2 <b3 <… <bk-1 <bk,且bk >bk+1 >…, 故对任意自然数n,bn≤bk. 所以0<a<1时,{bn}存在最大项. 第38期2版 专项小练一 1.C; 2.C; 3.BC. 4.74n- 15 4; 5.47                                                                      . —3— 高中数学北师大版选择性必修第二册 第37~40期 6.(1)证明:因为 bn = an n+1 = 2n2+5n+3 n+1 = (n+1)(2n+3) n+1 =2n+3, 所以bn+1-bn =[2(n+1)+3]-(2n+3)=2. 所以数列{bn}是等差数列. (2)解:a2 =2×2 2+5×2+3=21, 由2n+3=21得n=9. 所以a2是数列{bn}中的第9项. 专项小练二 1.A; 2.C; 3.CD. 4.3; 5.6. 6.解:设各项均为正数的等差数列{an}的公差为d, 因为S3 =a5,2a2 =3, 所以 3a1+3d=a1+4d, 2a1+2d=3 { , 解得 a1 = 1 2, d=1 { , 所以an = 1 2+(n-1)·1=n- 1 2,即an =n- 1 2. 第38期3,4版 等差数列同步核心素养测评 一、单项选择题 1~4 DDBC 5~8 BBCC 提示: 1.因为a3+a4+a5+a6+a7 =(a3+a7)+(a4+a6)+a5 =5a5 =45, 所以a5 =9,所以a2+a8 =2a5 =18. 故选(D). 2.设等差数列{an}的公差为d, 因为a1 =1,S3 =18,可得3a1+3d=3+3d=18, 解得d=5, 所以S6 =6a1+15d=6+15×5=81. 故选(D). 3.因为a7-2a4 =-1, 所以a3+4d-2(a3+d)=-1, 所以4d-2d=-1,所以d=-12. 故选(B). 4.因为S8 =S5,所以S8-S5 =a6+a7+a8 =0, 根据等差数列的性质,可得a7 =0. 又数列{an}的公差为1, 所以a10 =a7+3d=0+3×1=3. 故选(C). 5.设公差为d. 因为a8+a10 =28,a8 =a1+7d,a10 =a1+9d, 所以4+16d=28,解得d= 32, 所以S9 =2×9+ 9×8 2 × 3 2 =72. 故选(B). 6.在等差数列{an}中, a5 a3 = 59, 所以 2a5 2a3 = a1+a9 a1+a5 = 59, 所以 S9 S5 = 9 2(a1+a9) 5 2(a1+a5) = 95× 5 9 =1. 故选(B). 7.设第n层放小球的个数为an, 由题意a2-a1 =2,a3-a2 =3,……, 数列{an+1-an}是首项为2,公差为1的等差数列, 所以an-an-1 =2+(n-2)=n(n≥2,n∈N+). 故an =a1+(a2-a1)+… +(an-an-1) =1+2+… +n= 12n(n+1), 故a40 = 1 2×40×41=820. 故选(C). 8.△ABC中,内角A,B,C所对的边分别为a,b,c, 若 1 tanA, 1 tanB, 1 tanC成等差数列, 则 2 tanB= 1 tanA+ 1 tanC, 所以 2cosB sinB = cosA sinA+ cosC sinC, 利用正弦定理及余弦定理得 2·a 2+c2-b2 2abc = b2+c2-a2 2abc + a2+b2-c2 2abc                                                                      , —4— 高中数学北师大版选择性必修第二册 第37~40期 即2b2 =a2+c2, 即a2,b2,c2成等差数列.此时对等差数列a2,b2,c2的每一 项取相同的运算得到数列a,b,c或槡a,槡b,槡c或a 3,b3,c3,这些 数列一般都不可能是等差数列,除非a=b=c,但题目中没有 说△ABC是等边三角形. 故选(C). 二、多项选择题 9.ACD; 10.AC; 11.AD. 提示: 9.由题意得81=1+(n-1)d,所以(n-1)d=80, 所以d= 80n-1. 因为n和d都为正整数, 所以d=2时,n=41,故(A)正确; 当d=3时,n=833,不成立,故(B)错误; d=4时,n=21,故(C)正确; d=5时,n=17,故(D)正确. 故选(A)(C)(D). 10.根据题意,数列{an}是等差数列,若a1+5a3 =S8, 即a1+5a1+10d=8a1+28d,变形可得a1 =-9d, 对于(A),an =a1+(n-1)d=(n-10)d,则a10=0,故 (A)正确; 对于(B),不能确定a1和d的符号,不能确定S10最小,故 (B)不正确; 对于(C),由Sn=na1+ n(n-1)d 2 =-9nd+ n(n-1)d 2 = d 2×(n 2-19n), 由二次函数图象的性质可知,S7 =S12,故(C)正确; 对于(D),S20 =20a1+ 20×19d 2 =-180d+190d=10d, 当公差不为2时,S20≠20,则(D)不正确. 故选(A)(C). 11.an+4Sn-1Sn =0(n≥2), 所以Sn-Sn-1+4Sn-1Sn =0(n≥2), 因为Sn≠0,所以 1 Sn - 1Sn-1 =4(n≥2), {因此数列 1S }n 是以 1S1 =4为首项,4为公差的等差数 列,也是递增数列,即(D)正确; 所以 1 Sn =4+4(n-1)=4n, 所以Sn = 1 4n,即(A)正确; 当n≥2时,an =Sn-Sn-1 = 1 4n- 1 4(n-1) =- 14n(n-1), 所以an = 1 4,n=1, - 14n(n-1),n≥2 { , a1 >a2,即(B),(C)不 正确. 故选(A)(D). 三、填空题 12.70; 13.-2; 14.(-4,11]. 提示: 12.因为a4+a11 =10,所以a1+a14 =a4+a11 =10, 所以S14 = 14(a1+a14) 2 = 14×10 2 =70. 13.由am +an+3 =10①,am+3+an+2 =18②, ② -①得3d-d=8,得d=4, 又Sn = (a1+an)n 2 , 则 Sn n = a1+an 2 , 故 Sn n- Sn+1 n+1= a1+an 2 - a1+an+1 2 =-12(an+1-an) =-12d=-2. 14.因为等差数列{an}是递增数列,且a1+a2+a3≤3, 所以a2≤1,d>0. 又因为a7-3a3≤8,即a1+6d-3(a1+2d)=-2a1≤8, 所以a1≥-4,0<d=a2-a1≤5, 从而a4 =a1+3d>-4, a4 =a2+2d≤1+10=11, 故a4的取值范围为(-4,11]. 四、解答题 15.解:(1)设{an}的首项为a1,公差为d                                                                      , —5— 高中数学北师大版选择性必修第二册 第37~40期 由a5 =9,a1+a7 =14,得 a1+4d=9, 2a1+6d=14 { , 解得a1 =1,d=2,所以an =2n-1. (2)由an =2n-1,得 Sn =1+3+5+… +(2n-1) =(1+2n-1)n2 =n 2. 16.解:(1)设等差数列{an}的公差为d, 则有 a1+d=5, a1+4d=14 { , 解得 a1 =2, d=3{ , 所以an =2+3(n-1)=3n-1, 所以bn =a2n =3×2n-1=6n-1. 所以数列{an}和{bn}的通项公式为an=3n-1,bn=6n-1. (2)因为bn =a2n,所以b2 =a4,b6 =a12, 所以b2和b6的等差中项即为a4和a12的等差中项, 因为a8 = a4+a12 2 ,所以n=8. 17.解:(1)a1 =1,a2 =(2-λ)a1 =2-λ=-1, 得λ=3,故a3 =(4+2-3)a2 =3×(-1)=-3. (2)a1 =1,a2=(2-λ)a1=2-λ,a3=(6-λ)a2=(6 -λ)(2-λ)=λ2-8λ+12, 假设数列{an}是等差数列,则2a2 =a1+a3, 则2(2-λ)=1+λ2-8λ+12,即(λ-3)2 =0,λ=3, 当λ=3时,an+1 =(n 2+n-3)an, a2 =-1,a3 =(6-3)a2 =3a2 =-3, a4 =(9+3-3)a3 =9a3 =-27, 故2a3≠a2+a4,数列{an}不是等差数列, 故假设不成立,故数列{an}不可能为等差数列. 18.解:(1)设等差数列{an}的首项为a1,公差为d. 因为a3 =7,a5+a7 =26, 所以 a1+2d=7, 2a1+10d=26 { , 解得 a1 =3, d=2{ . 所以an =3+2(n-1)=2n+1, Sn =3n+ n(n-1) 2 ×2=n 2+2n. (2)由(1)知an =2n+1, 所以bn = 1 a2n-1 = 1 (2n+1)2-1 = 14× 1 n(n+1)= 1 4× 1 n- 1 n+( )1. 所以Tn = 1 4 (× 1-12+12-13+… +1n- 1n+ )1 = 14× 1- 1 n+( )1 = n 4(n+1), 即数列{bn}的前n项和Tn = n 4(n+1). 19.(1)证明:由Sn = 1 8(an+2) 2, 则Sn-1 = 1 8(an-1+2) 2(n≥2). 当n≥2时,an=Sn-Sn-1= 1 8(an+2) 2-18(an-1+2) 2, 整理得(an+an-1)(an-an-1-4)=0. 因为数列{an}为正整数数列, 所以an-an-1 =4,即数列{an}为等差数列. (2)解:因为S1 = 1 8(a1+2) 2,所以a1 = 1 8(a1+2) 2. 解得a1 =2,所以an =2+4(n-1)=4n-2, 所以bn = 1 2an-30= 1 2(4n-2)-30=2n-31. 令bn <0得n< 31 2, 设数列{bn}的前n项和为Tn,所以T15为Tn的最小值. T15 =b1+b2+… +b15 =2×(1+2+… +15)-15×31=-225. 第39期2版 专项小练一 1.B; 2.A; 3.ABC. 4.16; 5.±2或 ±12. 6.解:因为a1a3+2a2a4+a2a6 =25, 所以a22+2a2a4+a 2 4 =25,即(a2+a4) 2 =25, 又an >0,所以a2+a4 =5. 因为a2a4 =a 2 3 =4,所以 a2+a4 =5, a2a4 =4 { . 解得 a2 =1, a4 =4 { , 或 a2 =4, a4 =1 { . 又0<q<1,所以 a2 =4, a4 =1 {                                                                      . —6— 高中数学北师大版选择性必修第二册 第37~40期 所以q= 12,所以a1 =8. 所以数列{an}的通项公式为an =8×( )12 n-1 =24-n. 专项小练二 1.C; 2.C; 3.AD. 4.4n-1; 5.2n-1. 6.解:依题意,可得 a1+a2 =8, a3 =18 { , 即 a1(1+q)=8, a1q 2 =18 { . 所以 1+q q2 = 49,整理得4q 2-9q-9=0, 解得q=-34或q=3. 第39期3,4版 等比数列同步核心素养测评 一、单项选择题 1~4 ACBC 5~8 DCBA 提示: 2.由题得 a1+a1q+a1q 2+a1q 3 =15, a1q+a1q 3 =10 { , 解得a1 =1,q=2,所以a2 =1×2=2. 故选(C). 3.由an=Sn-Sn-1得an=4 n+a-(4n-1+a)=3×4n-1. 又a1 =S1,所以有3×4 1-1 =41+a, 解得a=-1. 故选(B). 4.设等比数列{an}的公比为q, 则 a4+a7 a1+a4 = q3(a1+a4) a1+a4 =q3 =8,解得q=2, 所以a2 = a6 q4 =32 24 =2. 故选(C). 5.因为数列{bn}是等比数列,若b8 =a8≠0, 由等差数列的性质可得a3+a13 =2a8,即有a 2 8 =4a8, 解得a8 =4或a8 =0(舍去), 即b8 =a8 =4, 由等比数列的性质可得b4b12 =b 2 8 =16. 故选(D). 6.设公比为q,由an+2 =4an+1-3an可得, anq 2 =4anq-3an. 因为an≠0,所以q 2-4q+3=0. 因为q≠1,解得q=3, 所以an =a1q n-1 =3n-1, 所以S5 = a1(1-q 5) 1-q = 1-35 1-3=121. 故选(C). 7.因为等比数列中,a1 = 9 8,an = 1 3,q= 2 3, 所以 1 3 = 9 8 (× )23 n-1 =2 n-4 3n-3 , 解得n=4. 所以 Sn 1+q2 = S4 1+q2 = a1(1-q 4) (1-q)(1+q2) =a1(1+q)= 9 8 (× 1+ )23 =158. 故选(B). 8.由an+1 =3Sn+2得,当n≥2时,an =3Sn-1+2, 两式相减得an+1-an =3an,即an+1 =4an, 则数列{an}的公比q=4. 令n=1,得a2 =4a1 =3S1+2=3a1+2, 解得a1 =2,所以a5 =a1q 4 =2×44 =512. 故选(A). 二、多项选择题 9.AC; 10.AC; 11.BC. 提示: 9.由题意知2a3 =a1+a2, 所以2a1q 2 =a1+a1q. 又a1≠0,则2q 2 =1+q, 解得q=1或q=-12. 故选(A)(C). 10.因为a1 =1,3an+1 =Sn, 令n=1,得3a2 =a1 =1,a2 = 1 3,(A)正确; 3an+1 =Sn,所以3an =Sn-1(n≥2), 两式相减可得,3an+1-3an =an(n≥2                                                                      ), —7— 高中数学北师大版选择性必修第二册 第37~40期 则 an+1 an = 43(n≥2),n=1时,不符合, 所以从第2项起,数列{an}是公比为 4 3的等比数列, 所以an = 1, n=1, 1 3 (× )43 n-2 ,n≥2{ ,(B)错误; 则Sn =a1+ a2(1-q n-1) 1-q (= )43 n-1 ,(C)正确; 则 S5·S7 (= )43 4 (· )43 6 (= )43 10 =S26 [ ( = )43 ] 5 2 ,(D)错误. 故选(A)(C). 11.由题意可得a1 =1,a2 =3,a3 =7,a4 =15, 所以(A)不正确; 由题可得an+1-an=2 n,即an+1=an+2 n,所以(B)正确; 由an+1-an =2 n, 可得an =a1+(a2-a1)+… +(an-an-1) =1+21+22+… +2n-1 =1-2 n 1-2=2 n-1, 则Sn = 2(1-2n) 1-2 -n=2 n+1-n-2=2(2n-1)-n, 所以Sn =2an-n,所以(C)正确; 由an =2 n-1可得 a1+a3+a5+… +a2n-1 =2(1-4 n) 1-4 -n= 2 3·4 n-n-23, 又由2a2n-n+1=2·(2 2n-1)-n+1=22n+1-n-1, 所以(D)不正确. 故选(B)(C). 三、填空题 12.3; 13.7; 14.9. 提示: 12.各项为正数的等比数列{an}中, 槡22是a5与a15的等比中项, 所以a5a15 =(槡22) 2 =8, 所以log2a4+log2a16 =log2(a4a16)=log2(a5a15)=3. 13.由a1 =2,an+1+2an =0可得 an+1 an =-2, 所以{an}是以a1 =2为首项,公比为 -2的等比数列, 所以其前k项和为Sk = 2[1-(-2)k] 1-(-2) =86, 故1-(-2)k =129,即k=7. 14.因为an+1-2an =2n-1, 所以an+1+2(n+1)+1=2(an+2n+1), 因为a1+2×1+1=4, 所以an+2n+1=4×2 n-1, 所以an =2 n+1-2n-1, 所以Sn= 4(1-2n) 1-2 -n(n+1)-n=2 n+2-4-n2-2n, 由Sn+1-Sn =2(2 n+1-n)-3>0对n∈N+成立, 知Sn是递增的,S8 =940<1024, S9 =2 11-4-81-18=1945>1024, 所以n的最小值是9. 四、解答题 15.解:(1)由题意得(a-1)2 =2(a2+2a-3), 整理得a2+6a-7=0,解得a=1或a=-7. 当a=1时,a-1=a2+2a-3=0,不合题意. 所以a=-7. (2)设这个等比数列为{an},则a1=2,a2=-7-1=-8. 所以公比q=-82 =-4. 所以an =2×(-4) n-1. 16.解:(1)依题意得 an =a1·2 n-1 =96, Sn = a1(1-2 n) 1-2 =a1(2 n-1)=189{ , 因为a1≠0,所以两式相除得 2n-1 2n-1 =96189, 解得n=6. (2)依题意 a1+a2+a3 a1+a2 = 32, 即 a1+a1q+a1q 2 a1+a1q =1+q+q 2 1+q = 3 2, 化简得2q2-q-1=0, 解得q=1或q=-12. 17.(1)证明:由题意得Sn =2an-2, 所以Sn-1 =2an-1-2(n≥2,n∈N+                                                                      ), —8— 高中数学北师大版选择性必修第二册 第37~40期 两式相减得an =2an-2an-1, 即an =2an-1(n≥2,n∈N+). 又a1 =S1 =2a1-2, 所以a1 =2. 所以数列{an}是以2为首项,2为公比的等比数列. (2)解:由(1)得an =2×2 n-1 =2n,所以 Tn =(a2-a1)+(a3-a2)+(a4-a3)+… +(an+1-an) =an+1-a1 =2 n+1-2. 18.解:(1)设{an}的公差为d,{bn}的公比为q, 因为a2+a5 =a3+9=16, 所以a3 =7,a4 =9,d=a4-a3 =2, 故an =a3+(n-3)d=2n+1. 因为8b1 =b4 =16, 所以q3 = b4 b1 =8,即q=2,b1 =2, 故bn =b1q n-1 =2n. (2)因为{an}与{bn}均为递增数列, 且a50 =2×50+1=101,b6 =2 6 =64,b7 =2 7 =128, 所以当k=50+6=56时,ck =101,故k=56. Sk =S56 =a1+a2+… +a50+b1+b2+… +b6 =(3+101)×502 + 2×(1-26) 1-2 =2726. 19.解:(1)设等比数列{an}的公比为q, 则由a3·a5·a7 =2 -15,得a5 =2 -5. 因为a2 =2 -2,所以q3 =2-3,即q= 12. 故bn+bn+1=an=a2·q n-2=2-2 (· )12 n-2 (= )12 n . 所以数列{bn}的前11项和为   b1+b2+b3+… +b10+b11 =b1+(b2+b3)+… +(b10+b11) =1 (+ )12 2 (+ )12 4 +… (+ )12 10 = 1-1 46 1-14 = 43- 1 3×45 = 13× 4095 1024= 1365 1024. (2)由(1)可知cn = bn 2an =2n-1·bn. 则3Sn-2 n·bn =Sn+2Sn-2 nbn =b1+2b2+2 2b3+… +2 n-1bn+2b1+2 2b2+2 3b3+… + 2n-1bn-1 =b1+2(b1+b2)+2 2(b2+b3)+… +2 n-1(bn-1+bn). 因为b1 =1,2 n(bn+bn+1)=1, 所以3Sn-2 n·bn =1+(n-1)×1=n. 第40期3,4版 数列在日常经济生活中的应用 同步核心素养测评 一、单项选择题 1~4 DBAC 5~8 CBBC 提示: 2.记第n层有an个球,则a1=1,a2=3,a3=6,a4=10, 结合高阶等差数列的概念知a2-a1 =2,a3-a2 =3, a4-a3 =4,…,an-an-1 =n(n≥2), 则第30层的小球个数 a30 =(a30-a29)+(a29-a28)+… +(a2-a1)+a1 =30+29+… +2+1=465. 故选(B). 3.由题设,每天行程{an}是公比为 1 2的等比数列, 所以 a (1 1-12 )6 1-12 =441,可得a1 =224, 则第一天走的路程为224里. 故选(A). 4.哈雷彗星回到近日点的年份为an =1606+76n, 奥伯斯彗星回到近日点的年份为bn =1606+70n, 则an与bn公共项构成以1606为首项,70与76的最小公 倍数为公差的等差数列. 又70与76的最小公倍数为2660, 则哈雷彗星与奥伯斯彗星同年回到近日点的年份为cn = 1606+2660n. 令n=1,则c1 =4266. 故选(C). 5.由题意知这五年投入的资金构成首项为81,公比为 43, 项数为5的等比数列                                                                      , —9— 高中数学北师大版选择性必修第二册 第37~40期 所以这五年投入的资金总额是 81 [× 1 (- )43 ] 5 1-43 = 781(万元). 由题意知这五年的旅游收入构成首项为20,公差为10,项 数为5的等差数列, 所以这五年的旅游收入总额是 20×5+5×42 ×10= 200(万元). 故选(C). 6.轧辊的周长为2πr=1600, 由题意可知,第9对轧辊出口处疵点间距为轧辊周长, 因为在此处出口的两疵点间面带的体积与最终出口处两 疵点间面带的体积相等, 又因为宽度不变,有1600=08L9,所以L9 =2000, 而L10 =1600, 所以数列{Lk}是以08为公比的等比数列, 所以L10 =Lk·08 10-k, 即Lk = L10 0810-k =1600×08k-10. 故选(B). 7.由题可知cn =(1+10%)cn-1-100=11cn-1-100, 设cn+k=11(cn-1+k),解得k=-1000. 即cn-1000=11(cn-1-1000), 故数列{cn-1000}是首项为c1-1000=200,公比为1.1 的等比数列. 所以cn-1000=200×11 n-1, 则cn =200×11 n-1+1000, 所以c10 =200×11 9+1000 ≈200×2358+1000≈1472. 故选(B). 8.由题知,2015年我国快递行业产生的包装垃圾约为400 万吨,且年平均增长率为50%,则我国快递行业产生的包装垃 圾和年份之间符合等比数列,且公比为1+50% =15, 则第n(n∈N+)年我国快递行业产生的包装垃圾约为 400×(1+50%)n-2015 =400×15n-2015(万吨), 则有400×15n-2015 >4000,即15n-2015 >10, 两边取以10为底的对数得 lg15n-2015 >lg10=1,即(n-2015)lg32 >1, 则有n-2015> 1lg3-lg2≈ 1 04771-03010≈5679, 故n>2020679. 因为n∈N+,所以n=2021, 故从2021年开始,快递行业产生的包装垃圾超过4000万 吨. 故选(C). 二、多项选择题 9.ABD; 10.ACD; 11.ABD. 提示: 9.由题意知,A点处里程碑刻着数字39,B点处里程碑刻着 数字84,里程碑上的数字成等差数列,公差为3,则从始发车站 到A点的所有里程碑个数为393+1=14,(A)正确; 从A点到B点的所有里程碑个数为84-393 +1=16,(B) 正确; 从A点到 B点的所有里程碑上的数字之和为16×39+ 16×15 2 ×3=984,(D)正确,则(C)错误. 故选(A)(B)(D). 10.对于(A),由题意可知,等额本金还款方式中,每月的 还款额构成一个等差数列,记为{an},Sn表示数列{an}的前n 项和,则a1 =4900,a240 =2510, 则S240 = 240(a1+a240) 2 =120×(4900+2510)=889200, 故小张该笔贷款的总利息为 889200-600000=289 200(元),故(A)正确; 对于(B),设小张每月还款额为x元,则 x+x(1+0004)+x(1+0004)2+… +x(1+0004)239 =600000×(1+0004)240, 所以x×1-1004 240 1-1004 =600000×1004 240, 即x=600000×1004 240×0004 1004240-1 ≈600000×261×0004261-1 ≈3891, 故(B)错误                                                                      ; —01— 高中数学北师大版选择性必修第二册 第37~40期 对于(C),小张采取等额本息贷款方式的总利息为3891× 240-600000=933840-600000=333840(元),故(C)正确; 对于(D),因为333840>289200,所以从经济利益的角度 来考虑,小张应选择方式①,故(D)正确. 故选(A)(C)(D). 11.由Pn =P0(1+k) n(k>-1),得当 -1<k<0时,0 <1+k<1,因为P0 >0,所以对任意的n∈N+,Pn >0, 所以 Pn+1 Pn = P0(1+k) n+1 P0(1+k) n =1+k<1,则Pn+1 <Pn, 此时,在某一时期内 -1<k<0,则这期间人口数呈下降 趋势,(A)正确; 对于(B)选项,当k>0时,1+k>1, 因为P0 >0,所以对任意的n∈N+,Pn >0, 所以 Pn+1 Pn = P0(1+k) n+1 P0(1+k) n =1+k>1,则Pn+1 >Pn, 故在某一时期内k>0,则这期间人口数呈上升趋势,(B) 正确; 对于(C)选项,由(B)选项可知,在某一时期内0<k<1, 则这期间人口数呈上升趋势,(C)错误; 对于(D)选项,当k=0时,Pn =P0, 故在某一时期内k=0,则这期间人口数不变,(D)正确. 故选(A)(B)(D). 三、填空题 12.219.01; 13.28; 14.134. 提示: 12.由题知,甲所得本息和为: 10000+10000×288% ×(1-20%)×5=11152(元), 乙所得本息和为: 10000×[1+225% ×(1-20%)]5≈1093299(元), 故甲与乙所得本息之和的差为 11152-1093299= 21901(元). 13.由题意可知,气象台预报准确时 akbk =1,不准确时 akbk =-1,又a1b1+a2b2+a3b3+… +a31b31 =25, 设其中有x天准确,即等式左边有x个1,(31-x)个 -1, 则x-(31-x)=25,解得x=25+312 =28. 14.设每年发放燃油型车牌照数为 an,发放电动型车牌照 数bn,发放牌照数为cn,则{an}成等差数列,{bn}前三项成等 比数列,第四项起为常数列, 则cn =an+bn,a1 =95,an =10-05n, 所以{an}前10项的和为 A10 =95×10+ 1 2×10×9×(-05)=725, 又b1 =2×15=3,b2 =3×15=45, b3 =45×15=675, c3 =a3+b3 =85+675=1525>15, 所以b4 =b5 =… =b10 =675, 所以{bn}前10项的和为:B10=3+45+675×8=615. 所以从2021年至2030年这十年累计发放的汽车牌照数为 725+615=134(万张). 四、解答题 15.解:设每次革新后成本下降的百分率为x, 故105(1-x)4 =60, 解得x≈01306≈131%, 故每次革新后成本下降的百分率是131%. 16.解:依题意2021年,2022年,…,2030年住房面积总数 成等差数列,设为{an}, 其a1 =6×500=3000,d=30, 所以a10 =3000+9×30=3270, 又2021年,2022年,…,2030年人口数成等比数列,设为 {bn},其中b1 =500,q=1+1% =101, 所以b10 =500×101 9≈500×10937=54685, 所以2030年底该城市人均住房面积为 327054685≈598(平 方米). 17.解:(1)设每年还款x元,依题意得 x+x(1+5%)+x(1+2×5%)+… +x(1+9×5%)= 100000×(1+10×5%), 解得x≈12245(元), 所以当年利率为5%,按单利计算,每年应归还12445元. (2)设每年还款x元,依题意得 x+x(1+4%)+x(1+4%)2 +… +x(1+4%)9 = 100000(1+4%)10, 解得x≈12330(元), 所以当年利率为4%,按复利计算时,每年还款12330元                                                                      . —11— 高中数学北师大版选择性必修第二册 第37~40期 18.解:(1)由题知:an =1000 (× )12 n-1 , 当1000 (× )12 n-1 <20,n∈N+,解得n≥7, 所以an = 1000 (× )12 n-1 ,1≤n≤6,n∈N+ 20,n≥7,n∈N+ { , bn = 80n-40,1≤n≤6,n∈N+, 440,n≥7,n∈N+ { . (2)当1≤n≤6时, 总利润Sn = n(40+80n-40) 2 - [1000 1 (- )12 ] n 1-12 = 2000 (× )12 n +40n2-2000. 因为Sn-Sn-1 =-2000 (× )12 n +80n-40,n≥2, 因为f(x)=-2000 (× )12 x +80x-40(x≥2)为增函数, 且f(3)=-2000 (× )12 3 +240-40<0, f(4)=-2000 (× )12 4 +320-40>0, 所以当2≤n≤3时,Sn <Sn-1, 当4≤n≤6时,Sn >Sn-1, 因为S1 =2000× 1 2+40-2000=-960<0, S6 =2000 (× )12 6 +40×36-2000=-52875<0, 所以1≤n≤6时,Sn <0,即前6年未盈利, 当n≥7时,Sn =-52875+(440-20)(n-6), 令Sn >0,解得n≥8, 所以该公司从第8年开始盈利. 19.解:(1)由题意得,当n=1时,a1 =a, 当n≥2时,an (=a )23 n-1 (+b )32 n-2 , 所以an = a,             n=1, a (· )23 n-1 +b (· )32 n-2 ,n≥2{ . (2)由b=8a27,当n≥2时,an (=a )23 n-1 +8a(27 )32 n-2 ≥ [2 (a )23 n-1 ×8a(27 )32 n- ]2 1 2 =8a9, 当且仅当 (a )23 n-1 =8a(27 )32 n-2 时,上式的等号成立, (即 )23 2n-2 (= )23 4 ,解得n=3, 所以这个人第三年的收入最少,最小值为 8a 9元. (3)当n≥2时, an (=a )23 n-1 (+b )32 n-2 ≥ (a )23 n-1 +3a(8 )32 n-2 ≥2 (a )23 n-1 ×3a(8 )32 n- 槡 2 =a, 当且仅当b=3a8且n=1+log 2 3 1 2 >1+log 2 3 2 3 =2, 上式等号成立,因此,等号不能取到, 所以当b≥ 3a8时,这个人分流一年后的收入永远超过分 流前的年收入                                                   . —21— 高中数学北师大版选择性必修第二册 第37~40期 书书书 16. (15 分 ) 已 知 等 差 数 列 {a n } 中 ,a 2 = 5 ,a 5 = 14 ,b n = a 2n . (1 ) 求 数 列 {a n } 和 {b n } 的 通 项 公 式 ; (2 ) 若 a n 是 b 2 和 b 6 的 等 差 中 项 ,求 n 的 值 . 17. (15 分 ) 数 列 {a n } 满 足 a 1 = 1 ,a n+1 = (n 2 + n - λ )a n ,λ 是 常 数 .(1 ) 当 a 2 = - 1 时 ,求 λ 及 a 3 的 值 ; (2 ) 数 列 {a n } 是 否 可 能 为 等 差 数 列 ? 若 可 能 , 求 出 它 的 通 项 公 式 ;若 不 可 能 ,说 明 理 由 . 18. (17 分 ) 已 知 等 差 数 列 {a n } 满 足 :a 3 = 7 ,a 5 + a 7 = 26 ,{a n } 的 前 n 项 和 为 S n . (1 ) 求 a n 及 S n ; (2 ) 令 b n = 1 a 2n - 1 (n ∈ N + ) ,求 数 列 {b n } 的 前 n 项 和 T n . 19. (16 分 ) 已 知 在 正 整 数 数 列 {a n } 中 ,前 n 项 和 S n 满 足 :S n = 18 (a n + 2 ) 2. (1 ) 求 证 :数 列 {a n } 是 等 差 数 列 ; (2 ) 若 b n = 12 a n - 30 ,求 数 列 {b n } 的 前 n 项 和 的 最 小 值 . !"#$%&'()*+,-./012345!"#$%& !"6$7&'(8*+,-9:012;45'"($%& < = > ? @ A B 书 例 等差数列{an}的前n项和为Sn,已知S9 <0,S10 >0,则当n是多少时Sn取得最小值? 解:由S9= 9(a1+a9) 2 =9a5<0,得a5<0. 由S10= 10(a1+a10) 2 =5(a5+a6)>0,得a6 >0. 由非常数列的等差数列一定单调得出数列 的前5项是负的,从第6项开始是正的,最终确 定当n=5时,Sn取得最小值. 变式1在等差数列{an}中,a1 >0,5a5 = 17a9,则数列{an}的前n项和Sn取得最大值时, n= (  ) (A)12  (B)11  (C)10  (D)9 分析:首先利用数列的通项公式确定首项 a1与公差d的关系,由此进一步得到关于a1或d 的数列通项,然后再求数列前n项和的最值. 解:设数列{an}的公差为d,由5a5=17a9,得 5(a1+4d)=17(a1+8d), 则d=-329a1. 所以an=a1+(n-1)- 3 29a( )1 = 32-3n 29 a1. 因为a1 >0,所以d<0. 所以{an}的前n项和 Sn取得最大值时,由 an = 32-3n 29 a1≥0, an+1 = 32-3(n+1) 29 a1≤0, 得 29 3≤n≤ 32 3, 又n∈N+,则n=10,故选(C). 点评:本变式题在上面题目的基础上,条件 的给出方式变为数列中的两项之间的相等关系 及首项的符号,解答时要注意a1与d的符号. 变式2已知{an}为等差数列,若 a11 a10 <-1, 且它的前n项和Sn有最小值,则当Sn取得最小 值时,n= (  ) (A)17  (B)18  (C)19  (D)20 分析:首先利用条件判断数列相关项的符 号,然后再利用等差数列的中项公式有a10+a11 =a1+a20,2a10=a1+a19,进而将它们融入数列 的前20项与前19项的和中,并判断它们的符 号,由此确定n的值. 解:由 a11 a10 <-1,{an}的前n项和Sn有最小值 知a11 >0,a10 <0,其前n项和为负值一定是前面 有限项的和. 由 a10+a11 a10 <0 a1+a20 a10 <0  1 2×20(a1+a20) 1 2×19(a1+a19) <0 S20 S19 <0, 得S19 <0,S20 >0, 则Sn取最小值时,n=19, 故选(C). 点评:解答时须根据前n项和的最值情况判 断数列有关项的符号,再利用数列知识进行转 化,进一步确定数列相关的前 n项和的符号,从 而使问题得到解决. 书 误区一:忽视式子成立的条件 例1已知正项数列{an}中a1=2,当n≥2 时,满足a2n-25=12n(3n-5),则此数列是否 为等差数列?请说明理由. 错解:因为a2n-25=12n(3n-5), 所以a2n =36n 2-60n+25=(6n-5)2, 所以an =6n-5. 又an+1-an =6(n+1)-5-(6n-5)= 6(常数), 所以{an}为等差数列. 剖析:a2n-25=12n(3n-5)满足的条件为 n≥2,因此错解中得到的an =6n-5是在n≥ 2的条件下成立的,必须再对n=1的情况进行 讨论. 正解:当n≥2时,同错解得到an=6n-5, 所以an = 2,n=1, 6n-5,n≥2{ . 又当n≥2时,an+1-an =[6(n+1)-5] -(6n-5)=6,而a2-a1 =5≠6, 所以此数列不是等差数列. 误区二:忽视等差数列定义中公差为常数 例2已知数列{an}满足a1=2,an-an-1= n(n≥2,n∈N+),求an. 错解:由a1 =2,an-an-1 =n(n≥2,n∈ N+),知数列{an}是首项为2,公差d=n的等差 数列. 根据等差数列的通项公式得 an =2+(n-1)n=n 2-n+2. 剖析:由等差数列{an}的定义可知,{an} 应满足an-an-1=d(n≥2,n∈N+),且要求公 差d为常数.本题中 n是一个变数,所以数列 {an}不是等差数列,上述解法出错了. 正解:an =a1+(a2-a1)+(a3-a2)+… +(an-an-1)=2+2+3+4+… +n=2+ (n+2)(n-1) 2 = 1 2n 2+12n+1. 警示:运用等差数列知识解决问题,要先判断 数列是否为等差数列,其定义有两点要求:①an- an-1 =d(n≥2,n∈N+);②公差d为常数. 误区三:忽视数列中值为零的项 例3在等差数列{an}中,已知a1 =20,其 前n项和为Sn,且S10=S15,求当n取何值时,Sn 有最大值,并求出它的最大值. 错解:由a1 =20,S10 =S15得 10a1+45d=15a1+105d, 解得d=-53,所以an =- 5 3n+ 65 3. 要使Sn有最大值,只需an >0, 即 -53n+ 65 3 >0,解得n<13. 又n∈N+,故当n=12时,Sn有最大值,且 S12 =12×20- 12×11 2 × 5 3 =130. 剖析:当n=13时,a13=0,显然S12=S13, 上述解法忽视了a13 =0的情况,产生了漏解. 正解:由上知,令an =- 5 3n+ 65 3≥0,解得n ≤13. 故当n=12或n=13时,Sn取得最大值,且 S12 =S13 =130. 警示:在等差数列{an}中,若a1>0,d<0, Sn有最大值;若a1<0,d>0,Sn有最小值.要注 意验证是否存在an =0的情况. 误区四:条件转化有误 例4设等差数列{an}的公差为 d.若数列 {2a1an}为递减数列,则 (  ) (A)d<0      (B)d>0 (C)a1d<0 (D)a1d>0 错解:(A)要使{2a1an}为递减数列,则需保 证数列{an}为递减数列,只需d<0. 剖析:错解中的条件转化不等价,要使 {2a1an}为递减教列,需使{a1an}为递减数列. 正解:(C)由{2a1an}为递减数列, 可知{a1an}也为递减数列. 又a1an =a 2 1+a1(n-1)d=a1dn+a 2 1- a1d, 故a1d<0,故选(C). 例5已知两个等差数{an}:5,8,11,… 与 {bn}:3,7,11,…它们的项数均为100.则它们有 多少个彼此具有相同数值的项. 错解:由已知两个等差数列的前3项,易求 得它们的通项公式分别为an=3n+2,bn=4n- 1(1≤n≤100). 令an =bn,得3n+2=4n-1.即n=3. 所以这两个数列只有1个数值相同的项,即 第3项. 剖析:本题中所说的数值相同的项,它们的项 数并不一定相同,如23在数列{an}中是第7项.而 在数列{bn}中是第6项,也可说它是两个数列中数 值相同的项. 正解:由已知两个等差数列的前3项,易求 得它们的通项公式分别为an =3n+2,bm =4m -1(m,n∈N+,且1≤n≤100,1≤m≤100), 令an =bm,得3n+2=4m-1, 即n=43m-1. 因为m,n∈N+,所以必有m=3t(t∈N+), 所以n=4t-1. 由 1≤3t≤100, 1≤4t-1≤100{ , 得 1 3≤t≤ 100 3 =33 1 3, 1 2≤t≤ 101 4 =25 1 4 { . 所以 1 2≤t≤25 1 4. 又因为t∈N+,所以1≤t≤25,即这两个 数列共有25个数值相同的项. !"#$%&'()* +,%&-./012' !"#$%#&'$&() +,34-./012' *"#$+#&'$!"# !"#$ %&' 56789:;< =: !!"#> $#$%? &@ !&ABC>D : > !" CD0E1$FG CD01HIJKLMNOFP #QRSTUV2 SWXYZ[ \]^_`aV2bcX!"#$%&'()(*d+e fghci,-.-/0 ! CD j k l ! Cm nop !"#$ %&'()*+,- !"#$%&'() *+,-./$0+,1 23456789:; <=> ?@ABCDE$ FGHIJ8KLMN ;OPQROSTRUV OWX;+,YZ> 0 [\];DE^$ ?_ `;abc;d1ef ghi;jklm$n ?opqrst$ uv wxy;d1z{gq |s};~m$ pH €e$ ?;‚j<ƒ %+,1F„…†'a +,123O‡ˆ;‰ ƒ> &,,-E$08K+, 1iŠL$ !"#‹Œ <IJ./#YZ$Š Ž‘’“”$ •– wQŽ;—˜™6š ›$ œžŸ ¡¢; £¤$ ‹¥6¦§¨© ;8Kª«+,¬­ ./#®¯;°± ²$ (!³´µ¶·8K> !"#s¸0‚j L456¹º<=$» ¼½¾6`+,1¿À ;ÁwÂÃgÄÅ;Æ ÇÈ> ?ÉÊ+,10 ËÌPQ);ÍÎÏ$ ÐÑa0ÒÓEÔ»a gÕÖ×$ +,˜Ø w*„g—Ù;PQ> ?ÚÛ;ÜÝgÞ m$ 'ß*;+,1¿ Àà¾6xyáâ$ã ä6*„;ËÌPQ> å'™08K‚1 æç;-Ï$ ?;èé ^êëÏ;ìí$ ?; î)êï‡;ðñ> ? VÚÛ;òó«ôõö 6-Ï0‚123;h iCmgÍÎåV$< '6Wi-Ï;÷ø$ ùúwûü;—0ÚÛ ;23^ÞmýþRð ñxy$ '*„gÿŠ ;!¼áâÚÛ;m "> 书 专项小练一、等差数列 1.已知3,7,x成等差数列,则实数x的值为 (  ) (A)9  (B)10  (C)11  (D)12 2.已知数列{an}的首项a1=1,且满足an+1- an =2,则a5 = (  ) (A)5 (B)7 (C)9 (D)11 3.(多选)已知等差数列{an}的公差为 -3, 若a7 >0,a8 <0,则首项a1的值可能是 (  ) (A)18 (B)19 (C)20 (D)21 4.已知等差数列{an},a2+a4=3,a5=5,则 an = . 5.在等差数列{an}中,已知a1=1,a2+a3= 13,则a4+a5+a6 = . 6.已知数列{an}的通项公式为an=2n 2+5n +3,bn = an n+1. (1)求证:数列{bn}是等差数列; (2)a2是数列{bn}中的第几项? 专项小练二、等差数列的前n项和 1.已知等差数列{an}的前 n项和为 Sn,a3+ a9 =12,则S11 = (  ) (A)66 (B)72 (C)132 (D)144 2.已知{an}是等差数列,a10=10,前10项和 S10 =70,则其公差d= (  ) (A)-32 (B)- 1 3 (C) 2 3 (D) 1 3 3.(多选)数列{an}的前n项和为Sn,已知Sn =-n2+7n,则下列说法正确的是 (  ) (A){an}是递增数列 (B)a10 =-14 (C)当n>4时,an <0 (D)当n=3或4时,Sn取得最大值 4.已知等差数列{an}的前n项和为Sn,若S11 =33,则a6 = . 5.已知等差数列{an}的前n项和为Sn,且S11 >0,S12 <0,则使得 Sn达到最大值的 n是 . 6.已知各项均为正数的等差数列{an}的首项 为a1,前n项和为Sn,且满足S3 =a5,且2a2 =3. 求数列{an}的通项公式. 书 一、单项选择题 1~4 ADCB 5~8 CACD 二、多项选择题 9.ACD; 10.BC; 11.AB. 三、填空题 12.(1)an =(-1) n(6n-5),(2)an =(2n-1)+ 1 2n ; 13.a10,a9; 14. 21 2. 四、解答题 15.解:当n=1时,a1 =S1 =3-2=1; 当n≥2时,an =Sn-Sn-1=(3n 2-2n)-[3(n-1)2 -2(n-1)]=6n-5. 又n=1时,a1 =6-5=1,所以an =6n-5. 16.解:(1)因为函数f(x)=a·bx的图象过点A(2,1), B(4,4),所以 1=ab 2, 4=ab4{ .得a= 14,b=2. 所以所求的函数的解析式为f(x)=2x-2. (2)因为an =log2f(n)=log22 n-2 =n-2, 所以Sn =a1+a2+… +an =(1-2)+(2-2)+(3-2)+… +(n-2) =1+2+3+… +n-2n =(1+n)×n2 -2n= n(n-3) 2 . 得S30 =405. 17.解:(1)根据an =3n 2-28n, 得a4=3×4 2-28×4=-64,a6=3×6 2-28×6=-60. (2)令3n2-28n=-49,即3n2-28n+49=0, 解得n=7或n= 73(舍), 所以 -49是该数列的第7项. 令3n2-28n=68,即3n2-28n-68=0, 解得n=-2或n=343,均不是正整数, 所以68不是该数列的项. 18.解:(1)由题意得,当 A=2,C=0时,Sn =2n 2+ Bn. 则当n≥2时,an =Sn-Sn-1=2n 2+Bn-[2(n-1)2 +B(n-1)]=4n+B-2. 又a2 =-10,所以8+B-2=-10, 所以B=-16,所以an =4n-18(n≥2). 当n=1时,a1 =S1 =2×1 2+(-16)×1=-14. 经检验,当n=1时,符合an =4n-18, 所以an =4n-18. (2)由题意得,当n≥2时, an =Sn-Sn-1 =2An+B-A, 所以a3 =6A+B-A=5A+B=-9, 所以B=-5A-9, 所以an =2An+B-A=2An-6A-9(n≥2). 若{an}的各项均为负数,则A<0,an=2An-6A-9在 n≥2时单调递减, 又因为a1 =-36<0,所以只需a2 <0即可, 即a2 =4A-6A-9<0,所以A>- 9 2. 故实数A (的取值范围为 -92, )0 . 19.解:因为bn =na n(a>0), 所以bn+1-bn =(n+1)a n+1-nan =an[(n+1)a-n] =an·[(a-1)n+a]. (1)当a>1时,a-1>0,bn+1-bn >0,故数列不存在最 大项. (2)当a=1时,bn+1-bn =1,数列也不存在最大项. (3)当0<a<1时,a-1<0, bn+1-bn =a n(a-1 () n+ aa- )1 , 即bn+1-bn与n+ a a-1有相反的正负值, 由于n为变量,而 aa-1为常数,设k为不大于 a 1-a的最大 整数, 则bn+1-bn >0,n<k, =0,n=k, <0, { n>k. 即有b1<b2<b3<… <bk-1<bk,且bk>bk+1>…, 故对任意自然数n,bn≤bk. 所以0<a<1时,{bn}存在最大项. 书 一、定义法 例1已知数列{an}是等差数列,在数列{bn} 中,bn =3an+2,求证:数列{bn}是等差数列. 证明:因为{an}是等差数列, 所以an+1-an =d(n∈N+且d为常数), 又因为bn=3an+2,所以bn+1-bn=(3an+1 +2)-(3an+2)=3(an+1-an)=3d. 所以数列{bn}是等差数列. 点评:由本题可知,数列{an}是公差为d的 等差数列,则数列{ban+c}也是一个等差数列, 且公差为bd. 二、等差中项法 例2已知 a2,b2,c2成等差数列,求证: 1 b+c, 1 a+c, 1 a+b也成等差数列. 分析:要判断数列{an}是等差数列,只需判 断2an+1=an+an+2(n∈N+)即可,本题只需判 断 2 a+c= 1 b+c+ 1 a+b. 证明:因为a2,b2,c2成等差数列, 所以2b2 =a2+c2. 所以 1 b+c+ 1 a+b= a+c+2b (a+b)(b+c) = 2(a+c+2b) (a+c)·(2b+a+c)= 2 a+c. 所以 1 b+c, 1 a+c, 1 a+b成等差数列. 三、通项公式法 例3已知数列{an}的前n项和为Sn=-n 2 +2n,求证:数列{an}是等差数列. 分析:由数列{an}的前n项和为Sn,利用an = S1   n=1, Sn-Sn-1n≥2 { ,求出数列的通项公式,然 后判断. 证明:当n=1时,a1 =S1 =1, 当n≥2时,an =Sn-Sn-1 =(-n 2+2n) -[-(n-1)2+2(n-1)]=-2n+3. 因为a1 =1符合an, 所以数列{an}的通项公式为an=-2n+3, 所以数列{an}是等差数列. 点评:一般地,如果一个数列的通项公式是 以项数 n为自变量的一次函数,即 an =kn+ b(k,b为常数),那么这个数列是等差数列. 四、前n项和公式法 例4已知数列{an}的前n项和Sn =n 2- 9n,第k项满足5<ak <8,则k= . 解:因为数列{an}的前n项和Sn=n 2-9n. 所以数列{an}是以 -8为首项,2为公差的 等差数列,所以an =2n-10, 要满足5<ak<8,只需5<2k-10<8, 即 15 2 <k<9. 又k为自然数,因而只能取k=8. 点评:在数列{an}中,Sn=an 2+bn(a,b为 常数),Sn为{an}的前n项和,则数列{an}是以 a+b为首项,2a为公差的等差数列,当Sn=an 2 +bn+c(c≠0)时,数列{an}不是等差数列,但 从第二项起构成等差数列. ! !"#$% !&'()(* !01234 !56789:$%#!&#'(!'#) !&;<=.>?@ABCDEFGHI '$' JKL1;MNOP;Q567 !RS5T.$%$$$) !CU7V;WX.$%#!!#'(!')* !##%))%)++(YZ[\J] !V^:_`&;CU7=abcdefRgYh] !RSV^WX:!!!+# !ijklVmnVopV ! & ; q c d e @YC ] r s t u v ; ! & ; w > ? x = y z { | } ~YA B C  €  F ‚ ƒ „ ] … y † ‡ { y ˆ ‰ Š ‹ Œ † _ ` & ; C U 7 = a  Ž "  ‘’“ !" 书书书 等 差 数 列 同 步 核 心 素 养 测 评 ◆ 数 理 报 社 试 题 研 究 中 心 第 Ⅰ 卷 选 择 题 ( 共 58 分 ) 一 、 单 项 选 择 题 : 本 题 共 8 小 题 , 每 小 题 5 分 , 共 40 分 .                                           1 . 在 等 差 数 列 { a n } 中 ,若 a 3 + a 4 + a 5 + a 6 + a 7 = 45 ,则 a 2 + a 8 的 值 等 于 (     ) ( A ) 45 ( B) 75 ( C) 30 ( D ) 18 2 . 已 知 等 差 数 列 { a n } 的 前 n 项 和 为 S n ,a 1 = 1, S 3 = 18 ,则 S 6 = (     ) ( A ) 54 ( B) 71 ( C) 80 ( D ) 81 3 . 已 知 { a n } 为 等 差 数 列 ,且 a 7 - 2a 4 = - 1, a 3 = 0, 则 公 差 d = (     ) ( A ) - 2 ( B) - 1 2 ( C) 1 2 ( D ) 2 4. 已 知 { a n } 是 公 差 为 1 的 等 差 数 列 ,S n 为 { a n } 的 前 n 项 和 , 若 S 8 = S 5 ,则 a 1 0 = (     ) ( A ) - 6 ( B) - 3 ( C) 3 ( D ) 0 5. 已 知 等 差 数 列 { a n } 的 前 n 项 和 为 S n ,若 a 1 = 2, a 8 + a 1 0 = 28 , 则 S 9 = (     ) ( A ) 36 ( B) 72 ( C) 14 4 ( D ) 28 8 6 . 已 知 等 差 数 列 { a n } 的 前 n 项 和 为 S n ,若 a 5 a 3 = 5 9 ,则 S 9 S 5 = (     ) ( A ) 9 5 ( B) 1 ( C) 3 5 ( D ) 5 9 7 . 南 宋 数 学 家 杨 辉 在 《 详 解 九 章 算 法 》 中 , 研 究 了 二 阶 等 差 数 列 .若 { a n +1 - a n } 是 公 差 不 为 零 的 等 差 数 列 , 则 称 数 列 { a n } 为 二 阶 等 差 数 列 .现 有 一 个 “ 三 角 垛 ” , 共 有 40 层 , 各 层 小 球 个 数 构 成 一 个 二 阶 等 差 数 列 ,第 一 层 放 1 个 小 球 ,第 二 层 放 3 个 小 球 ,第 三 层 放 6 个 小 球 ,第 四 层 放 10 个 小 球 ,… … ,则 第 40 层 放 小 球 的 个 数 为 (     ) ( A ) 1 64 0 ( B) 1 56 0 ( C) 82 0 ( D ) 78 0 8 . 在 △ AB C 中 , 内 角 A, B, C 所 对 的 边 分 别 为 a, b, c, 若 1 ta n A, 1 ta n B, 1 ta n C 成 等 差 数 列 ,则 下 列 结 论 中 一 定 成 立 的 是 (     ) ( A ) a, b, c成 等 差 数 列 ( B) 槡 a, 槡 b, 槡 c 成 等 差 数 列 ( C) a2 ,b 2 ,c 2 成 等 差 数 列 ( D ) a3 ,b 3 ,c 3 成 等 差 数 列 二 、 多 项 选 择 题 : 本 题 共 3 小 题 , 每 小 题 6 分 , 共 18 分 . 9. 已 知 等 差 数 列 { a n } 的 首 项 为 1, 公 差 为 d( d ∈ N + ) , 若 81 是 该 数 列 中 的 一 项 ,则 公 差 d 可 能 的 值 是 (     ) ( A ) 2 ( B) 3 ( C) 4 ( D ) 5 10 .已 知 { a n } 是 等 差 数 列 ,其 前 n 项 和 为 S n ,a 1 + 5a 3 = S 8 ,则 下 列 结 论 一 定 正 确 的 有 (     ) ( A ) a 1 0 = 0 ( B) S 1 0 最 小 ( C) S 7 = S 1 2 ( D ) S 2 0 = 20 11 .数 列 { a n } 的 前 n 项 和 为 S n ( S n ≠ 0) ,a 1 = 1 4 ,a n + 4S n- 1 S n = 0( n ≥ 2) ,则 下 列 命 题 正 确 的 是 (     ) ( A ) S n = 1 4n ( B) a n = - 1 4 n ( n - 1) ( C) 数 列 { a n } 为 递 增 数 列 ( D ) { 数 列 1 S } n 为 递 增 数 列 第 Ⅱ 卷 非 选 择 题 ( 共 92 分 ) 三 、 填 空 题 : 本 题 共 3 小 题 , 每 小 题 5 分 , 共 15 分 . 12 .已 知 等 差 数 列 { a n } 的 前 n 项 和 为 S n ,若 a 4 + a 1 1 = 10 ,则 S 1 4 = . 13 .记 S n 为 等 差 数 列 { a n } 的 前 n 项 和 ,若 a m + a n +3 = 10 ,a m +3 + a n +2 = 18 ,则 S n n - S n +1 n + 1 = . 14 .已 知 等 差 数 列 { a n } 是 递 增 数 列 ,且 a 1 + a 2 + a 3 ≤ 3, a 7 - 3a 3 ≤ 8, 则 a 4 的 取 值 范 围 为 . 四 、 解 答 题 : 本 题 共 5 小 题 , 共 77 分 . 15 .( 13 分 ) 已 知 等 差 数 列 { a n } 满 足 :a 5 = 9, a 1 + a 7 = 14 . ( 1) 求 数 列 { a n } 的 通 项 公 式 ; ( 2) 求 数 列 { a n } 的 前 n 项 和 S n . ” • O – — ˜ ™ š › œ  ž Ÿ   ¡ ¢ M * £ \ ¤ ! " # $ % & ” • O – — ˜ ™ š › œ  ž Ÿ   ¡ ¢ M * £ \ ¤ ' " ( $ % & &;¥Œ¦¥§ ¨©ª«¬­+

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第38期 等差数列-【数理报】2024-2025学年高二数学选择性必修第二册同步学案(北师大版2019)
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