内容正文:
课时梯级训练(4) 等差数列的概念与通项公式
1.(2025·重庆高二期末)在等差数列{an}中,a4=8,a5=a2+a3,则a1= ( )
A.-2 B.1 C.2 D.4
C 解析:∵在等差数列{an}中,a4=8,a5=a2+a3,
∴
解得a1=2,d=2.
2.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°
B 解析: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°.
3.等差数列a-2d,a,a+2d,…的通项公式是 ( )
A.an=a+(n-1)d B.an=a+(n-3)d
C.an=a+2(n-2)d D.an=a+2nd
C 解析:∵数列的首项为a-2d,公差为2d,∴an=(a-2d)+(n-1)·2d=a+2(n-2)d.
4.已知m和2n的等差中项是4,2m和n的等差中项是5,则m和n的等差中项是 ( )
A.2 B.3
C.6 D.9
B 解析:由题意知,2n+m=8,2m+n=10,两式相加得3m+3n=18,m+n=6,所以m和n的等差中项是3.
5.(多选)下列数列中,是等差数列的是 ( )
A.1,4,7,10 B.lg 2,lg 4,lg 8,lg 16
C.25,24,23,22 D.10,8,6,4,2
ABD 解析:根据等差数列的定义,A中,满足an+1-an=3(常数),所以是等差数列;B中,lg 4-lg 2=lg 8-lg 4=lg 16-lg 8=lg 2(常数),所以是等差数列;C中,因为24-25≠23-24≠22-23,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.
6.已知{an}为等差数列,且a7-2a4=-1,a3=0,则公差d=________.
答案:- 解析:根据题意得,a7-2a4=a1+6d-2(a1+3d)=-a1=-1,∴a1=1.又a3=a1+2d=1+2d=0,∴d=-.
7.已知等差数列{an}的首项a1=,若从第10项起开始大于1,则公差d的取值范围是________________________________________________________________________.
答案:(,] 解析:在等差数列{an}中,因为从第10项起开始大于1,所以有⇒⇒<d≤.所以公差d的取值范围是(,].
8.(2025·泉州高二月考)在数列{an}中,a1=1,an+1-3=an,若an=2 020,则n=________.
答案:674 解析:由an+1-3=an可得an+1-an=3,
所以{an}是以1为首项,3为公差的等差数列,
所以an=1+(n-1)×3=3n-2,令an=2 020=3n-2,解得n=674.
9.在等差数列{an}中,
(1)已知a5=-1,a8=2,求a1与d;
(2)已知a1+a6=12,a4=7,求a9.
解:(1)由题意知
解得
(2)由题意知
解得∴a9=a1+(9-1)d=1+8×2=17.
10.已知数列是等差数列,a2=14,a5=5.
(1)求{an}的通项公式;
(2)求{an}的最大项.
解:(1)设等差数列的公差为d,
即=+(5-2)d⇒1=7+3d⇒d=-2,
所以=+(n-2)(-2)⇒=7-2n+4=11-2n⇒an=-2n2+11n.
(2)由(1)可知,an=-2n2+11n=-2(n-)2+,
当n=3时,an有最大项,最大项为-2×32+11×3=15.
11.(2025·苏州高二段考)如果f(n+1)=(n=1,2,3,…),且f(1)=2,则f(101)= ( )
A.49 B.50
C.51 D.52
D 解析:因为f(n+1)=,所以f(n+1)-f(n)=,
记an=f(n),则an+1-an=,a1=f(1)=2,
所以{an}是首项为2,公差为的等差数列,
所以f(101)=a101=2+(101-1)×=52.
12.(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.a+a4>
C.+>1 D.a1a5>a2a4
ABC 解析:由题知,⇒0<d<1,a2a4=(2-d)(2+d)=4-d2<4,A正确;a+a4=(2-d)2+(2+d)=d2-3d+6>4>,B正确;+=+=>1,C正确;a1a5-a2a4=(2-2d)(2+2d)-(2-d)(2+d)=-3d2<0,所以a1a5<a2a4,D错误.
13.(2024·赤峰高二月考)已知正项数列{an}满足2a=a+a(n∈N*,且n≥2),a1=1,a2=2,则a30=________.
答案:2 解析:因为2a=a+a,由等差中项的定义可知:
数列{a}是首项为a=1,公差为d=a-a=4-1=3的等差数列,
所以a=a+(n-1)d=1+3(n-1)=3n-2,
由此可知:a=3×30-2=88,又因为an>0,所以a30=2.
14.在50到350之间,末位数字是3的自然数的个数为________.
答案:30 解析:在50到350之间,末位数字是3的自然数有53,63,…,343,构成以53为首项,343为末项,10为公差的等差数列.由an=a1+(n-1)d,可得项数n=+1=+1=30.
15.(2025·宁波高二期中)已知等差数列-2,1,4,7,10,…,现在其每相邻两项之间插入一个数,使之成为一个新的等差数列{an}.
(1)求新数列{an}的通项公式.
(2)16是新数列{an}中的项吗?若是,求出是第几项;若不是,请说明理由.
解:(1)设原等差数列为{bn},易知b1=-2,b2=1,则d=b2-b1=3,
所以bn=b1+(n-1)·d=3n-5,
由题意知,2a2n=bn+bn+1=3n-5+3(n+1)-5=6n-7,
则an=n-.
(2)令an=16,则n-=16,解得n=13,
故16是新数列{an}中的第13项.
16.数列满足a1=1,an+1=(n2+n-λ)an(n∈N*),λ是常数.
(1)当a2=-1时,求λ及a3的值;
(2)判断是否存在实数λ使得数列为等差数列,并说明理由.
解:(1)因为an+1=(n2+n-λ)an(n∈N*),
且a1=1,所以当a2=-1时,得-1=2-λ,
解得λ=3.
从而a3=(22+2-3)×(-1)=-3.
(2)不存在实数λ使得为等差数列.
理由如下:
由a1=1,an+1=(n2+n-λ)an,
得a2=2-λ,a3=(6-λ)(2-λ),
a4=(12-λ)(6-λ)(2-λ).
若存在实数λ,使得为等差数列,则a3-a2=a2-a1,
即(5-λ)(2-λ)=1-λ,解得λ=3.
于是a2-a1=1-λ=-2,
a4-a3=(11-λ)(6-λ)(2-λ)=-24,
a2-a1≠a4-a3,这与为等差数列矛盾.
所以不存在实数λ使得为等差数列.
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