内容正文:
第五单元 数列
微专题集训33 等差数列
1.D 由题意得a4+a8=2a6=26,解得a6=13,所以S7==63.故选D.
2.A
3.B 设等差数列{an}与{bn}的公差分别为d1,d2,则由题意,得a1+9d1+b1+9d2=3+9d1+9d2=39,所以d1+d2=4,所以数列{an+bn}的前50项和S50=(a1+a2+…+a50)+(b1+b2+…+b50)=50×1+×d2=150+25×49(d1+d2)=150+25×49×4=5050,故选B.
4.D 数列{an},{bn}都是等差数列,由等差数列的性质可得,所以.
5.C 因为“数列{bn}的前n项和为Tn=An2+Bn的形式”是“数列{bn}为等差数列”的充要条件,所以若数列{an}的前n项和为Sn=3n2+2n+a,则“a=0”是“数列{an}为等差数列”的充要条件,故选C.
6.C 因为等差数列{an}的前n项和有最大值,所以等差数列{an}为递减数列,又<-1,所以a9>0,a10<0,所以a9+a10<0,又S18==9(a9+a10)<0,且S17==17a9>0.故使得Sn>0成立的正整数n的最大值为17.
7.BCD 等差数列{an}中,a1+a2+a3=21,所以3a2=21,解得a2=7,又S5=a1+a2+a3+a4+a5=5a3=25,所以a3=5,所以公差d=a3-a2=-2,a1=9,所以an=9-2×(n-1)=-2n+11,Sn=9n+=-n2+10n,A错误,B正确;
令an=-2n+11=0,得n=,所以a5>0,a6<0,Sn的最大值是S5,C正确;
因为,所以的前10项和为=-=-,D正确.故选BCD.
8.ABD 因为Sn=n·100+·(-3)=-n,所以,所以是公差为-的等差数列,故A正确.
因为y=-x图象的对称轴为直线x=,而离对称轴最近的整数为34,所以当n=34时,Sn取得最大值,故B正确.
因为y=-x图象的对称轴为直线x=,所以不可能有不同的正整数i,j使得Si=Sj,故C错误.
因为an=100+(n-1)(-3)=-3n+103,ai+aj=101,所以i+j=35,aiaj=(-3i+103)(-3j+103)=-9i2+315i-206.
令y=-9x2+315x-206,则该函数图象的对称轴为x=,所以i=17,j=18时,aiaj的值最大,D正确.故选A、B、D.
9.解析:由a2<ab<a3,得a+b<ab<a+2b,因为a,b∈N*,所以当a=2,b=3时,满足上述条件,所以满足条件的数列{an}的通项公式可以是an=2+3(n-1)=3n-1(答案不唯一,当a=2,b=4时,也满足上述条件,所以an=4n-2也满足题中条件).
答案:3n-1(答案不唯一,4n-2也可)
10.解析:设等差数列{an}的公差为d,则由题意可得=a5-a3=2d=-6,所以d=-3,所以S15==15a8=15(a5+3d)=225.
答案:225
11.解析:∵an+bn=1,∴bn=1-an,∵an+1+bn+1=1,∴bn+1=1-an+1,∴bn+1==1-an+1,∴an-an+1-anan+1=0,即=1,∴是以2为首项,1为公差的等差数列,∴=2+(n-1)×1=n+1,,∴bn=1-an=1-,∴b2025=.
答案:
12.解析:因为每个元素(不在第一列)是其正下方的数与左下方的数的差,所以第四行第五个数是20+15=35.若第三行对应的数列记为{an},则an=1+2+3+…+n=.
答案:35
13.解:(1)设数列{an}的公差为d,因为a1,a2,a5-1成等比数列,所以a1(a5-1)=,即1×(1+4d-1)=(1+d)2,
即4d=(1+d)2,解得d=1.所以an=n.
因为{n|kan2k,n∈N*},
所以当k=1时,集合{n|1n2,n∈N*}={1,2},
所以该集合中元素的个数b1=2,当k=2时,集合{n|2n4,n∈N*}={2,3,4},所以该集合中元素的个数b2=3.
(2)结合(1)知bk=2k-k+1,
所以b1+b2+…+bn=+n=2(2n-1)-.
当n=10时,2(2n-1)-=2001<2025,
当n=11时,2(2n-1)-=4039>2025,
记Tn=b1+b2+…+bn,显然数列{Tn}是递增数列,
所以所求n的最小值是11.
14.解:(1)因为Sn+2n=2an+1 ①,
当n=1时,S1+2=a1+2=2a1+1,解得a1=1.
Sn+1+2n+1=2an+1+1 ②,
②-①得Sn+1-Sn+(2n+1-2n)=2an+1-2an,得an+1=2an+2n,可得,即,又.
所以数列是首项为,公差为的等差数列.
(2)由(1)得(n-1)=n,则an=n·2n-1.
由Sn+2n=2an+1,得Sn=(n-1)·2n+1.
由<S2k,得k2·22k-1<(2k-1)·22k+1,即(k2-4k+2)·22k-1<1.
当1k3时,k2-4k+2<0,不等式(k2-4k+2)·22k-1<1成立;
当k≥4时,k2-4k+2≥2,22k-1≥27,不等式(k2-4k+2)·22k-1<1不成立.
因为k∈N*,所以k的所有取值为1,2,3.
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第五单元 数列
微专题集训33 等差数列
一、单项选择题
1.(2024·江苏南京六校联考)等差数列{an}的前n项和为Sn,且a2=5,a4+a8=26,则S7=( )
A.45
B.49
C.56
D.63
2.已知等差数列{an}的前n项和为Sn,S4=7a1,则=( )
A.2
B.3
C.
D.
3.已知{an}和{bn}均为等差数列,a1=1,b1=2,a10+b10=39,则数列{an+bn}的前50项和为( )
A.5000
B.5050
C.5100
D.5150
4.设等差数列{an},{bn}的前n项和分别为Sn,Tn,若,则=( )
A.
B.
C.
D.
5.若数列{an}的前n项和为Sn=3n2+2n+a,则“a=0”是“数列{an}为等差数列”的( )
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充要条件
D.既不充分也不必要条件
6.在等差数列{an}中,若<-1,且它的前n项和Sn有最大值,则使Sn>0成立的正整数n的最大值是( )
A.15
B.16
C.17
D.14
二、多项选择题
7.已知等差数列{an}的前n项和为Sn,且a1+a2+a3=21,S5=25,则下列说法正确的是( )
A.an=2n+3
B.Sn=-n2+10n
C.Sn的最大值为S5
D.的前10项和为-
8.(2025·江苏镇江模拟)已知等差数列{an}中,a1=100,公差d=-3,前n项和为Sn,则( )
A.数列为等差数列
B.当n=34时,Sn取得最大值
C.存在不同的正整数i,j,使得Si=Sj
D.所有满足ai+aj=101(i<j)的正整数i,j中,当i=17,j=18时,aiaj的值最大
三、填空题
9.已知等差数列{an}的首项为a,公差为b (其中a,b∈N*),且a2<ab<a3,写出一个满足条件的数列{an}的通项公式:an=________.
10.已知Sn为等差数列{an}的前n项和,若a5=24,=-6,则S15=________.
11.已知数列{an},{bn}满足a1=,则b2025=________.
12.在算术三角形(也叫帕斯卡三角形)中,每个元素(不在第一列)是其正下方的数与左下方的数的差,如图,则第四行第五个数是________;若第三行对应的数列记为{an},则an=________.
四、解答题
13.已知数列{an}是等差数列,a1=1,且a1,a2,a5-1成等比数列.给定k∈N*,记集合{n|kan2k,n∈N*}的元素个数为bk.
(1)求b1,b2的值;
(2)求满足b1+b2+…+bn>2025的最小自然数n的值.
14.已知数列{an}的前n项和为Sn,且Sn+2n=2an+1.
(1)求a1,并证明数列是等差数列;
(2)若<S2k,求正整数k的所有取值.
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