内容正文:
4.2.3 等差数列的前n项和
题型一:等差数列前n项和的基本量计算
1.(24-25高二上·江苏镇江·期末)设为等差数列前n项和,若,则( )
A.0 B.3 C.6 D.9
2.(24-25高二上·江苏无锡·期末)在等差数列中,若,,则的前10项和为( )
A. B. C.10 D.20
3.(25-26高二上·江苏苏州·阶段练习)记等差数列的前项和为.若,则( )
A.28 B.48 C.64 D.84
4.(24-25高二上·江苏镇江·阶段练习)如果数列的前n项和满足:,那么的值为( )
A.38 B.39 C.40 D.41
题型二:等差数列片段和的性质及应用
5.(23-24高二上·江苏·阶段练习)已知等差数列的前项和为40,前项和为420,则前项和为( )
A.140 B.180 C.220 D.380
6.(22-23高二上·江苏苏州·阶段练习)已知等差数列前项和为,若,则的值为 .
7.(22-23高二上·江苏宿迁·期中)已知等差数列,,则的值为 .
8.(22-23高二上·江苏盐城·期末)等差数列的前项和为30,前项和为100,则它的前项和为 .
9.在等差数列中,若,求.
题型三:求等差数列前n项和
10.(23-24高二上·江苏连云港·期末)如图的形状出现在南宋数学家杨辉所著的《详解九章算法·商功》中,后人称为“三角垛”.“三角垛”的最上层有1个球,第二层有3个球,第三层有6个球……
设各层球数构成一个数列,则( )
A.58 B.57 C.210 D.220
11.(24-25高二上·江苏宿迁·期末)设等差数列的前n项和为,若,则的值为( )
A.6 B.20 C.25 D.30
12.(25-26高二上·江苏苏州·阶段练习)年疫情期间,某医院天每天因患新冠肺炎而入院就诊的人数依次构成数列,已知,,且满足,则该医院天内因患新冠肺炎就诊的人数共有( ).
A. B. C. D.
13.(25-26高二上·江苏苏州·阶段练习)等差数列的前n项和为,若则的值为( )
A.30 B.60 C.45 D.15
14.(25-26高二上·江苏苏州·阶段练习)数列的前99项和等于 .
15.(25-26高二上·江苏苏州·阶段练习)是等差数列的前项和,数列满足,,.
(1)求数列的通项公式;
(2)设数列的前项和为.
①求;
②若集合且,求集合中所有元素的和.
题型四:含绝对值的等差数列前n项和
16.(22-23高二上·江苏盐城·期末)在等差数列中,已知公差,,前项和.
(1)求;
(2)求和.
17.(23-24高二上·江苏常州·阶段练习)已知等差数列,,
(1)求数列的通项公式;
(2)设,求数列的前项和.
18.(22-23高二上·江苏苏州·期中)已知等差数列的前n项和为.公差(其中).
(1)求m;
(2)求.
19.(22-23高二上·江苏苏州·阶段练习)已知数列的前项和是,
(1)求数列的通项公式;
(2)求数列的前项和.
20.(25-26高二上·江苏苏州·阶段练习)在数列中,,且.
(1)求数列的通项公式;
(2)设,求数列的前项和.
21.(24-25高二上·江苏盐城·阶段练习)在等差数列中,的前项和为.
(1)求数列的通项公式;
(2)求取最大值时的值;
(3)设,求.
22.(25-26高二上·江苏苏州·阶段练习)设是公差不为零的等差数列,是的前n项和,.
(1)求的通项公式;
(2)求的前n项和.
题型五:求等差数列前n项和的最值
23.(24-25高二上·江苏南通·期中)已知等差数列的首项为10,公差为,则数列的前项和的最大值为( )
A. B.30 C.80 D.不存在
24.(23-24高二上·江苏苏州·开学考试)等差数列中,为它前项和,若,,,则当( )时,最大.
A.20 B.19 C. D.
25.(多选)(23-24高二上·江苏徐州·期中)记为等差数列的前项和.若,则以下结论一定正确的是( )
A. B.的最大值为
C. D.
26.(多选)(23-24高二上·江苏盐城·期中)已知是等差数列的前n项和,且,则下列选项正确的是( )
A.数列为递减数列 B.
C.的最大值为 D.
27(23-24高二上·江苏南通·阶段练习)数列的前n项和为,对任意,点在直线上.
(1)求.
(2)求的最小值及此时n的值.
28.(24-25高二上·江苏镇江·期中)等差数列的前项和记为,已知,且,,成等差数列.
(1)求数列的通项公式,并求取到最小值时的值;
(2)求数列的前16项的和.
题型六:根据等差数列前n项和的最值求参数
29.(多选)(22-23高二上·江苏南通·期末)已知等差数列的前n项和为,当且仅当时,取得最大值,则满足的最大的正整数k一定不等于( )
A.12 B.13 C.14 D.15
30.(多选)(22-23高三上·江苏南通·期末)已知等差数列中,当且仅当时,取得最大值.记数列的前k项和为,( )
A.若,则当且仅当时,取得最大值
B.若,则当且仅当时,取得最大值
C.若,则当且仅当时,取得最大值
D.若,,则当或14时,取得最大值
31.设等差数列的公差为d,前n项和为,已知同时满足下列四个条件中的三个条件:①;②单调递减;③有最小值;④.
(1)直接写出可能的三个条件,并求出的通项公式;
(2)在(1)的条件下,设,求数列的前n项和.
32.记,若是等差数列,则称为数列的“等差均值”;若是等比数列,则称为数列的“等比均值”.
(1)已知数列的“等差均值”为,数列的“等比均值”为.分别求出与的通项公式;
(2)在(1)的条件下,记,数列的前项和为,若对任意的正整数都有,求实数的取值范围.
一、单选题
1.(24-25高二上·江苏盐城·期末)等差数列的前n项和为,若,,则等差数列的公差为( )
A.2 B. C.1 D.3
2.(24-25高二上·江苏扬州·期末)设等差数列的前项和为,已知,,则( )
A.50 B.60 C.70 D.80
3.(24-25高二上·江苏连云港·期中)已知数列的前项和为,且,,,则( )
A. B.为奇数时,
C. D.
4.(24-25高二上·江苏连云港·期末)已知数列满足,且,则的最小值是( )
A. B. C. D.
5.(24-25高二上·江苏苏州·阶段练习)已知等差数列的前项和为,若数列满足:对任意的,都有,且,则( )
A.10 B.19 C.20 D.39
6.(24-25高二上·江苏无锡·期末)南宋数学家杨辉在《详解九章算法·商功》一书中记载的三角垛、方垛、刍甍垛等的求和都与高阶等差数列有关,如图是一个三角垛,最顶层有1个小球,第二层有3个小球,第三层有6个小球,第四层有10个小球……设第n层有an个小球,则+++…+的值为( )
A. B.
C. D.
7.(25-26高二上·江苏苏州·阶段练习)等差数列的前n项和为,公差为,,,当取最小值时,n的值为( )
A.7 B.8 C.9 D.108
二、多选题
8.(25-26高二上·江苏苏州·阶段练习)已知等差数列的公差为,前项和为,且,则( )
A. B. C. D.
9.(22-23高二上·江苏盐城·阶段练习)设等差数列的前n项和为Sn,公差为d.已知,S12>0,,则( )
A. B.
C.Sn<0时,n的最小值为14 D.数列中最小项为第7项
10.(25-26高二上·江苏苏州·阶段练习)古希腊毕达哥拉斯学派的数学家用沙粒和小石子来研究数,他们根据沙粒或小石子所排列的形状,把数分成许多类,如图中第一行图形中黑色小点个数:1,3,6,10,…称为三角形数,第二行图形中黑色小点个数:1,4,9,16,…称为正方形数,记三角形数构成数列,正方形数构成数列,则下列说法正确的是( )
A.
B.1225既是三角形数,又是正方形数
C.若,则数列的前100项和为
D.
三、填空题
11.(24-25高二上·江苏南通·阶段练习)已知在数列中,,数列的前项和为,则 .
12.(23-24高二上·江苏徐州·阶段练习)已知数列满足,且当时恒成立.设的前n项和为,当时,则n的最小值为 .
13.(24-25高二上·江苏南通·阶段练习)已知是公差不为零的等差数列,,且成等比数列,设,数列的前项的和为,则 .
四、解答题
14.(24-25高二上·江苏南京·期末)已知数列是首项为4,公差为2的等差数列,且.
(1)求数列的通项公式;
(2)设,,若是等差数列,求的值.
15.(23-24高二上·江苏盐城·阶段练习)若数列的前n项和为,且满足.
(1)求证:是等差数列;
(2)求数列的通项公式.
16.(22-23高二上·江苏盐城·阶段练习)已知数列的前项和,数列满足,,记数列的前n项和为.
(1)求;
(2)求的最大值.
17.(24-25高二上·江苏镇江·阶段练习)记为数列的前n项和,已知,是公差为的等差数列.
(1)求数列的通项公式;
(2)证明:;
(3)令,数列的前n项和为,设,记为在区间中的项的个数,求数列的前50项和.
18.(25-26高二上·江苏苏州·阶段练习)已知等差数列的公差为,且,设为的前项和,数列满足
(1)若,,且,求;
(2)若数列也是公差为的等差数列
①求数列的通项公式;
②求数列的前项和.
19.(24-25高二上·江苏南通·期中)记等差数列的前项和为,公差为.
(1)证明:是关于的不含常数项的二次函数;
(2)等差数列的公差为,且.
①求的通项公式;
②记数列的前项和为,是否存在,,使得?若存在,求,;若不存在,请说明理由.
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4.2.3 等差数列的前n项和
题型一:等差数列前n项和的基本量计算
1.(24-25高二上·江苏镇江·期末)设为等差数列前n项和,若,则( )
A.0 B.3 C.6 D.9
【答案】C
【详解】依题意为等差数列前n项和,若,
解得,所以.
故选:C.
2.(24-25高二上·江苏无锡·期末)在等差数列中,若,,则的前10项和为( )
A. B. C.10 D.20
【答案】A
【详解】记等差数列的公差为,
因为,解得,所以;
故选:A
3.(25-26高二上·江苏苏州·阶段练习)记等差数列的前项和为.若,则( )
A.28 B.48 C.64 D.84
【答案】B
【详解】设首项为,公差为,由题意得,
则,解得,,
可得,故B正确.
故选:B
4.(24-25高二上·江苏镇江·阶段练习)如果数列的前n项和满足:,那么的值为( )
A.38 B.39 C.40 D.41
【答案】B
【详解】因为,
所以,
故选:B
题型二:等差数列片段和的性质及应用
5.(23-24高二上·江苏·阶段练习)已知等差数列的前项和为40,前项和为420,则前项和为( )
A.140 B.180 C.220 D.380
【答案】B
【详解】设等差数列的前项和为,则
成等差数列,
所以,
又
所以,解得.
所以等差数列的前项和为.
故选:B.
6.(22-23高二上·江苏苏州·阶段练习)已知等差数列前项和为,若,则的值为 .
【答案】0
【详解】依题可知成等差,所以,解得:.
故答案为:0.
7.(22-23高二上·江苏宿迁·期中)已知等差数列,,则的值为 .
【答案】24
【详解】在等差数列中,由等差数列的前项和公式的性质得:
成等差数列
所以有
又
所以
所以
故答案为:24.
8.(22-23高二上·江苏盐城·期末)等差数列的前项和为30,前项和为100,则它的前项和为 .
【答案】
【详解】为等差数列,
,,成等差数列,即,,成等差数列,
,解得,
又,,成等差数列,即,,成等差数列,
所以,解得.
故答案为:.
9.在等差数列中,若,求.
【答案】
【详解】是等差数列,
成等差数列,
∴,
题型三:求等差数列前n项和
10.(23-24高二上·江苏连云港·期末)如图的形状出现在南宋数学家杨辉所著的《详解九章算法·商功》中,后人称为“三角垛”.“三角垛”的最上层有1个球,第二层有3个球,第三层有6个球……
设各层球数构成一个数列,则( )
A.58 B.57 C.210 D.220
【答案】C
【详解】由题意:,,,,.
所以.
故选:C
11.(24-25高二上·江苏宿迁·期末)设等差数列的前n项和为,若,则的值为( )
A.6 B.20 C.25 D.30
【答案】D
【详解】因为,所以,解得,
则.
故选:D
12.(25-26高二上·江苏苏州·阶段练习)年疫情期间,某医院天每天因患新冠肺炎而入院就诊的人数依次构成数列,已知,,且满足,则该医院天内因患新冠肺炎就诊的人数共有( ).
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】当为奇数时,,
;
当为偶数时,,
;
该医院天内因患新冠肺炎就诊的人数共有人.
故选:B.
13.(25-26高二上·江苏苏州·阶段练习)等差数列的前n项和为,若则的值为( )
A.30 B.60 C.45 D.15
【答案】A
【详解】在等差数列中,设首项为,公差为,
因为,所以,
则,即.
所以.
故选:A
14.(25-26高二上·江苏苏州·阶段练习)数列的前99项和等于 .
【答案】
【详解】设.
所以数列的前99项的和为:
.
故答案为:
15.(25-26高二上·江苏苏州·阶段练习)是等差数列的前项和,数列满足,,.
(1)求数列的通项公式;
(2)设数列的前项和为.
①求;
②若集合且,求集合中所有元素的和.
【详解】(1)当时,,
所以,解得,
当时,,
所以,解得,
则,
所以,,
则;
(2)①
;
②
,
当为偶数时,,
所以当为偶数时,恒成立,
当为奇数时,
,
令,
又函数在上单调递增,且,,
所以,
所以集合中所有元素的和为.
题型四:含绝对值的等差数列前n项和
16.(22-23高二上·江苏盐城·期末)在等差数列中,已知公差,,前项和.
(1)求;
(2)求和.
【详解】(1)根据等差数列的前项和公式:,解得;.
(2)由题意,,于是.
17.(23-24高二上·江苏常州·阶段练习)已知等差数列,,
(1)求数列的通项公式;
(2)设,求数列的前项和.
【详解】(1)设公差为,则,
故;
(2),
当时,,,
当时,,,
故当时,,
当时,,
综上,.
18.(22-23高二上·江苏苏州·期中)已知等差数列的前n项和为.公差(其中).
(1)求m;
(2)求.
【详解】(1)∵是等差数列,,
所以,
解得,
即;
(2)由(1)可知,
∴,
∴
.
19.(22-23高二上·江苏苏州·阶段练习)已知数列的前项和是,
(1)求数列的通项公式;
(2)求数列的前项和.
【详解】(1)当时,,
当时,
把代入上式,满足题意.
数列的通项公式.
(2)数列的首项为正,是一个递减数列,先正后负,
令,则数列前34为正,后面的项全为负,
设数列的前项和为,则当,,
当时,
数列的前项和为
20.(25-26高二上·江苏苏州·阶段练习)在数列中,,且.
(1)求数列的通项公式;
(2)设,求数列的前项和.
【详解】(1),故,
又,故,
所以;
(2)其中,
设,的前项和为,其中,
故
当时,,故;
当时,,
故,
综上,.
21.(24-25高二上·江苏盐城·阶段练习)在等差数列中,的前项和为.
(1)求数列的通项公式;
(2)求取最大值时的值;
(3)设,求.
【详解】(1)由题意知在等差数列中,,设公差为d,
则,则,
故,故通项公式.
(2)结合(1)可得,
当时,取最大值.
(3),
由,得,
即时有,时有,
若,,
若时,
,
综合上述.
22.(25-26高二上·江苏苏州·阶段练习)设是公差不为零的等差数列,是的前n项和,.
(1)求的通项公式;
(2)求的前n项和.
【详解】(1),,,,,,,,,,,,,,.
(2),,,
当且时,,
当且时,,
当且时,
;
当且时,
,
.
题型五:求等差数列前n项和的最值
23.(24-25高二上·江苏南通·期中)已知等差数列的首项为10,公差为,则数列的前项和的最大值为( )
A. B.30 C.80 D.不存在
【答案】B
【详解】由题意可知:,且数列为递减数列,
当时,;当时,;当时,;
所以数列的前项和的最大项数为5或6,最大值为.
故选:B.
24.(23-24高二上·江苏苏州·开学考试)等差数列中,为它前项和,若,,,则当( )时,最大.
A.20 B.19 C. D.
【答案】C
【详解】,
,
因此可得,而,因此该等差数列是递减数列,
所以当时,最大,
故选:C
25.(多选)(23-24高二上·江苏徐州·期中)记为等差数列的前项和.若,则以下结论一定正确的是( )
A. B.的最大值为
C. D.
【答案】AC
【详解】设等差数列的公差为,
因为,则,故,
所以,所以,故A正确;
由于的正负不清楚,故可能为最大值或最小值,故B错误;
因为,则,故C正确;
因为,所以,即,故D错误.
故选:AC.
26.(多选)(23-24高二上·江苏盐城·期中)已知是等差数列的前n项和,且,则下列选项正确的是( )
A.数列为递减数列 B.
C.的最大值为 D.
【答案】AC
【详解】是等差数列,则,又,∴,
所以,是递减数列,
从而中最大,,
故选:AC.
27(23-24高二上·江苏南通·阶段练习)数列的前n项和为,对任意,点在直线上.
(1)求.
(2)求的最小值及此时n的值.
【详解】(1)
因为在上,可得,所以,
则,所以数列是等差数列,
所以.
(2)由数列的通项公式为,
令,解得且,
即当时,;当时,;时,,
所以当或时,的最小值为.
28.(24-25高二上·江苏镇江·期中)等差数列的前项和记为,已知,且,,成等差数列.
(1)求数列的通项公式,并求取到最小值时的值;
(2)求数列的前16项的和.
【详解】(1)设等差数列的公差为,由题可得:,
即,
解得,,所以;
由,可得,解得,
因为,所以时,取得最小值时,;
(2)由(1)可知,均为负数,且从开始,后面每一项均为正数,
故
;
故数列的前16项的和.
题型六:根据等差数列前n项和的最值求参数
29.(多选)(22-23高二上·江苏南通·期末)已知等差数列的前n项和为,当且仅当时,取得最大值,则满足的最大的正整数k一定不等于( )
A.12 B.13 C.14 D.15
【答案】AD
【详解】因为当且仅当时,取得最大值,所以,公差,且,.
所以,所以,
则满足的最大的正整数k一定不等于12.
,,
故时,.
当时,,则满足的最大的正整数为;
当时,,则满足的最大的正整数为,
故满足的最大的正整数可能为与,一定不等于12与15.
故选:AD.
30.(多选)(22-23高三上·江苏南通·期末)已知等差数列中,当且仅当时,取得最大值.记数列的前k项和为,( )
A.若,则当且仅当时,取得最大值
B.若,则当且仅当时,取得最大值
C.若,则当且仅当时,取得最大值
D.若,,则当或14时,取得最大值
【答案】BD
【详解】由等差数列前n项和有最大值,所以数列为递减数列,
对于A,且时取最大值,设,
则,
当时,;时,;时,,
所以或14时,前k项和取最大值,A项错误;
对于B,当且仅当时取最大值,则时,,时,.
,则,,
,,
前14项和最大,B项正确;
对于C,,则,同理,,,
前13项和最大,C项错误;
对于D,,,得,由题等差数列在时,,时,,所以,,,所以或14时,前k项和取最大值,D项正确;
故选:BD.
31.设等差数列的公差为d,前n项和为,已知同时满足下列四个条件中的三个条件:①;②单调递减;③有最小值;④.
(1)直接写出可能的三个条件,并求出的通项公式;
(2)在(1)的条件下,设,求数列的前n项和.
【详解】(1)选时:设数列的首项为,公差为d,
由于;单调递减,
故,
由于,
整理得:,
所以:,
解得:,
故:;
选时:
;有最小值;.
由于等差数列有最小值,故,
所以,
设数列的首项为,公差为d,
由于,
整理得:,
所以:,
解得:,
所以:.
(2)选时:
因为,
所以.
选时:
因为;
所以.
32.记,若是等差数列,则称为数列的“等差均值”;若是等比数列,则称为数列的“等比均值”.
(1)已知数列的“等差均值”为,数列的“等比均值”为.分别求出与的通项公式;
(2)在(1)的条件下,记,数列的前项和为,若对任意的正整数都有,求实数的取值范围.
【详解】(1)解:由已知可得,即.
当时,则有,
当时,由可得,
上述两个等式作差得,则.
也满足,故对任意的,.
由题意可得,即,
当时,,
当时,由可得,
上述两个等式作差得,则,
也满足,故对任意的,.
(2)解:,
,
故数列为等差数列,
因为对任意的正整数都有,则,解得.
因此,实数的取值范围是.
一、单选题
1.(24-25高二上·江苏盐城·期末)等差数列的前n项和为,若,,则等差数列的公差为( )
A.2 B. C.1 D.3
【答案】B
【详解】由题设,则,
所以等差数列的公差.
故选:B
2.(24-25高二上·江苏扬州·期末)设等差数列的前项和为,已知,,则( )
A.50 B.60 C.70 D.80
【答案】B
【详解】由是等差数列,,
可得:,,
,所以,
所以,
故选:B
3.(24-25高二上·江苏连云港·期中)已知数列的前项和为,且,,,则( )
A. B.为奇数时,
C. D.
【答案】B
【详解】由,则,两式作差,得,
,当为奇数,是首项为1,公差为3的等差数列,即,
,当为偶数,是首项为2,公差为3的等差数列,即,
对于A,,,
,故A错误;
对于B,为奇数时,
,故B正确;
对于C,,,
所以
,故C错误;
对于D,,故D错误.
故选:B.
4.(24-25高二上·江苏连云港·期末)已知数列满足,且,则的最小值是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】因为,
所以当时,,,,,
所以,又,
所以当时,,
当时,也满足关系,
所以,,
所以当时,取最小值,最小值为,
故选:D.
5.(24-25高二上·江苏苏州·阶段练习)已知等差数列的前项和为,若数列满足:对任意的,都有,且,则( )
A.10 B.19 C.20 D.39
【答案】B
【详解】设等差数列的首项为,公差为,
则,,
因为,所以,
因为,
所以,
则,解得,
所以,
那么.
故选:B.
6.(24-25高二上·江苏无锡·期末)南宋数学家杨辉在《详解九章算法·商功》一书中记载的三角垛、方垛、刍甍垛等的求和都与高阶等差数列有关,如图是一个三角垛,最顶层有1个小球,第二层有3个小球,第三层有6个小球,第四层有10个小球……设第n层有an个小球,则+++…+的值为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】由题意可得,,……
所以,.
所以,
所以,+++…+
故选:D
7.(25-26高二上·江苏苏州·阶段练习)等差数列的前n项和为,公差为,,,当取最小值时,n的值为( )
A.7 B.8 C.9 D.108
【答案】B
【详解】由等差数列的公差为,可得,即,
根据裂项公式可知,
则,
由,代入可得,因为,解得或(舍);
所以等差数列的首项为3,公差为,则,
则,
设函数,根据对勾函数可知,
在上单调递减,在上单调递增,在处取得最小值;
因为,当时,,
当时,,
可知,所以当时取最小值.
故选:B.
二、多选题
8.(25-26高二上·江苏苏州·阶段练习)已知等差数列的公差为,前项和为,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】BC
【详解】因为,
所以,故B选项正确;
因为,
所以,即,故A选项错误;
因为,
所以,
所以,故C选项正确;
因为,
所以,故D选项错误.
故选:BC.
9.(22-23高二上·江苏盐城·阶段练习)设等差数列的前n项和为Sn,公差为d.已知,S12>0,,则( )
A. B.
C.Sn<0时,n的最小值为14 D.数列中最小项为第7项
【答案】ABD
【详解】等差数列的前n项和为Sn,首项为,公差为d.
由S12>0,可得 ,则
又,则,则选项A判断正确;
由, S12>0,,可得,
解之得,则选项B判断正确;
由可得或(舍)
由,可得,
则Sn<0时,n的最小值为13. 则选项C判断错误;
由时,,时,,
时,,时,,
可得时,,,,时,
二次函数开口向下,过原点,对称轴
则在时,单调递减,且
又时,为递减数列,为递增数列,为递减数列
则在时,数列为递增数列,则时取得最小值.
则数列中最小项为第7项,则选项D判断正确.
故选:ABD
10.(25-26高二上·江苏苏州·阶段练习)古希腊毕达哥拉斯学派的数学家用沙粒和小石子来研究数,他们根据沙粒或小石子所排列的形状,把数分成许多类,如图中第一行图形中黑色小点个数:1,3,6,10,…称为三角形数,第二行图形中黑色小点个数:1,4,9,16,…称为正方形数,记三角形数构成数列,正方形数构成数列,则下列说法正确的是( )
A.
B.1225既是三角形数,又是正方形数
C.若,则数列的前100项和为
D.
【答案】BCD
【详解】三角形数构成数列:1,3,6,10,…,
则有,
利用累加法,得,得到,时也成立;
正方形数构成数列:1,4,9,16,…,
则有,
利用累加法,得,得到,时也成立.
对于A,,故A错误;
对于B,令,解得;
令,解得;故B正确;
对于C,当n为偶数时:设,
则
,
代入可得数列的前100项和为,故C正确;
对于D,,
所以,故D正确;
故选:BCD.
三、填空题
11.(24-25高二上·江苏南通·阶段练习)已知在数列中,,数列的前项和为,则 .
【答案】
【详解】由,得,即,
又,所以,则是以为首项,以为公差的等差数列,
得,故,得,
所以,
所以,
故答案为:.
12.(23-24高二上·江苏徐州·阶段练习)已知数列满足,且当时恒成立.设的前n项和为,当时,则n的最小值为 .
【答案】21
【详解】由题意知,且当时,恒成立,
所以当为奇数时,,且,
所以得,
因为当时,恒成立,
则,所以可得数列的奇数项成公差为的等差数列;
所以当为偶数时,,且,
所以得,
因为当时,恒成立,
则,所以可得数列的偶数项成公差为的等差数列;
当为偶数时,
;
当为奇数时,
所以,
所以当时,要使的值最小,即得的值需最大,
又因为,所以,所以,
所以,
所以当为偶数时,,即,解得:,即的最小值为;
所以当为奇数时,,即,
解得:,又因为,所以的最小值为.
综上所述:的最小值为.
故答案为:.
13.(24-25高二上·江苏南通·阶段练习)已知是公差不为零的等差数列,,且成等比数列,设,数列的前项的和为,则 .
【答案】
【详解】设等差数列的公差为,
由,成等比数列可得,即,
整理可得,又,解得,
所以,因此;
易知,
因此可得.
故答案为:
四、解答题
14.(24-25高二上·江苏南京·期末)已知数列是首项为4,公差为2的等差数列,且.
(1)求数列的通项公式;
(2)设,,若是等差数列,求的值.
【详解】(1)因为是首项为4,公差为2的等差数列,
所以.
由,
相加,得,
又,所以当时,,
又符合上式,
所以.
(2)(方法一)由(1)知,.
因为是等差数列,所以可设,
则,即对任意恒成立,
所以,
解得或,即的值为1或.
(方法二)由(1)知,.
因为是等差数列,所以,
即,化简得,解得或.
当时,,此时,符合题意;
当时,,此时,符合题意.
所以的值为1或.
15.(23-24高二上·江苏盐城·阶段练习)若数列的前n项和为,且满足.
(1)求证:是等差数列;
(2)求数列的通项公式.
【详解】(1)证明:当时,且,
即,可得,且.
故数列是以首项为2,公差为2的等差数列.
(2)由(1)可知,即,
当时,,
当时,不符号上式,
所以.
16.(22-23高二上·江苏盐城·阶段练习)已知数列的前项和,数列满足,,记数列的前n项和为.
(1)求;
(2)求的最大值.
【详解】(1)当时,,
当时,,
又,故,
则,
当时,,
,
两式相减得:,
因为,所以,
当时,,,
两式相减得:,
因为,所以,
因为,解得:,
故当时,为等差数列,公差为-4,首项为8,
故,
;
(2)当时,
,
因为,故当时,取得最大值,最大值为9;
当时,
,
因为,故当时,取得最大值,最大值为10;
综上:最大值为10.
17.(24-25高二上·江苏镇江·阶段练习)记为数列的前n项和,已知,是公差为的等差数列.
(1)求数列的通项公式;
(2)证明:;
(3)令,数列的前n项和为,设,记为在区间中的项的个数,求数列的前50项和.
【详解】(1)因为是公差为的等差数列,
所以,
则有,
当时,,两式相减,得,
,显然也适合,
即;
(2)由(1)可知,
,
于是有
;
(3)由(1)可知:,
所以,
于是有,
,
当时,显然上述不等式的没有正整数解,即,
当时,显然上述不等式的正整数解为即,
当时,显然上述不等式的正整数解为,即,
于是.
18.(25-26高二上·江苏苏州·阶段练习)已知等差数列的公差为,且,设为的前项和,数列满足
(1)若,,且,求;
(2)若数列也是公差为的等差数列
①求数列的通项公式;
②求数列的前项和.
【详解】(1),
所以,
因为,所以,即,
解得,又,所以.
(2)①因为,
所以,
因为是公差为的等差数列,所以可设为,
所以,
所以,又,所以解得
所以;
②,
当时,
;
当时,
;
综上,,即.
19.(24-25高二上·江苏南通·期中)记等差数列的前项和为,公差为.
(1)证明:是关于的不含常数项的二次函数;
(2)等差数列的公差为,且.
①求的通项公式;
②记数列的前项和为,是否存在,,使得?若存在,求,;若不存在,请说明理由.
【详解】(1)因为等差数列的公差为
由题意可得:,
则二次项系数,且常数项为0,
所以是关于的不含常数项的二次函数.
(2)①由题意可知:,
即
,
可得,解得,或,
若,则;
若,则,
综上所述:或;
②因为,
当时,若,,则,不合题意;
当时,
若为偶数,则
,
因为为偶数,则或,
若,则,即,不合题意;
若,则,
整理可得,
可知,代入检验可得仅成立;
若为奇数,则
,
因为为奇数,则或,
若,则,即,不合题意;
若, 则,
整理可得,
显然为偶数,方程无解,不合题意;
综上所述:.
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