内容正文:
第一章 数列
§2 等差数列
2.2 等差数列的前n项和
第1课时 等差数列的前n项和
知识对点练
40分钟综合练
目录
知识对点练
1
2
3
4
5
6
7
8
9
知识对点练
4
2.设Sn是等差数列{an}的前n项和,若S7=35,则a4=( )
A.8 B.7
C.6 D.5
1
2
3
4
5
6
7
8
9
知识对点练
5
3.等差数列{an}中,a1=1,a3+a5=14,其前n项和Sn=100,则n=( )
A.9 B.10
C.11 D.12
1
2
3
4
5
6
7
8
9
知识对点练
6
4.设等差数列{an}的前n项和为Sn,若a6=S3=12,则{an}的通项公式为an=______.
2n
1
2
3
4
5
6
7
8
9
知识对点练
7
1
2
3
4
5
6
7
8
9
知识对点练
8
1
2
3
4
5
6
7
8
9
知识对点练
9
7.已知数列{an}中a1=1,a2=2,当整数n>1时,Sn+1+Sn-1=2(Sn+S1)都成立,则S15=_______.
211
1
2
3
4
5
6
7
8
9
知识对点练
10
知识点三 利用Sn判断等差数列
8.已知正项数列{an}的前n项和为Sn,且8Sn=(an+2)2.
(1)求证:{an}为等差数列;
(2)求{an}的通项公式.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
知识对点练
11
1
2
3
4
5
6
7
8
9
知识对点练
12
9.已知数列{an}的前n项和为Sn,若Sn+1+Sn=3n2+6n+3,a1=2.记bn=an+an+1,判断{bn}是否为等差数列.若是,给出证明;若不是,请说明理由.
解:因为Sn+1+Sn=3n2+6n+3,
当n=1时,S2+S1=2a1+a2=3+6+3=12,
又因为a1=2,
所以b1=a1+a2=10;
当n≥2时,因为Sn-Sn-1=an,由Sn+1+Sn=3n2+6n+3,得an+1+Sn+Sn=3n2+6n+3, ①
所以an+2Sn-1=3(n-1)2+6(n-1)+3, ②
①-②得,an+1+an=6n+3,
经验证,当n=1时不等于b1,所以{bn}不是等差数列.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
知识对点练
13
40分钟综合练
一、选择题
1.在等差数列{an}中,S10=120,则a2+a9=( )
A.12 B.24
C.36 D.48
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
40分钟综合练
15
2.在1和2两数之间插入n(n∈N+)个数,使它们与1,2组成一个等差数列,则当n=10时,该数列的所有项的和为( )
A.15 B.16
C.17 D.18
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
40分钟综合练
16
3.一同学在电脑中打出如下图案:
○●○○●○○○●○○○○●○○○○○●…
若将此图案依此规律继续下去,那么在前120个图案中●的个数是( )
A.12 B.13
C.14 D.15
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
40分钟综合练
17
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
40分钟综合练
18
5.[多选]已知数列{an}为等差数列,其前n项和为Sn,且2a1+3a3=S6,则下列结论一定正确的是( )
A.a10=0 B.S10>0
C.S7=S12 D.S19=0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
40分钟综合练
19
二、填空题
6.已知等差数列{an}的前n项和为Sn,若2a17=a19+3,则S29=_____.
87
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
40分钟综合练
20
-15
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
40分钟综合练
21
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
40分钟综合练
22
三、解答题
9.已知数列{an}的前n项和为Sn,若Sn=2n2-19n,
(1)求证:数列{an}是等差数列;(2)若bn=|an|,求数列{bn}的前n项和Tn.
解: (1)证明:因为Sn=2n2-19n,①
所以当n≥2时,Sn-1=2(n-1)2-19(n-1)=2n2-23n+21,②
由①-②可得,an=4n-21,n≥2,
当n=1时,a1=S1=-17也满足上式.
故数列{an}的通项公式为an=4n-21.
所以当n≥2时,an-1=4(n-1)-21=4n-25,
所以当n≥2时,an-an-1=4恒成立,
所以数列{an}是等差数列.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
40分钟综合练
23
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
40分钟综合练
24
10.已知Sn是等差数列{an}的前n项和,S2=2,S3=-6.
(1)求数列{an}的通项公式和前n项和Sn;
(2)是否存在正整数n,使得Sn,Sn+2+2n,Sn+3成等差数列?若存在,求出n;若不存在,请说明理由.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
40分钟综合练
25
(2)由(1)知Sn+Sn+3=7n-3n2+7(n+3)-3(n+3)2=-6n2-4n-6,2(Sn+2+2n)=2(-3n2-5n+2+2n)=-6n2-6n+4,若存在正整数n,使得Sn,Sn+2+2n,Sn+3成等差数列,则-6n2-4n-6=-6n2-6n+4,解得n=5,
∴存在n=5,使得Sn,Sn+2+2n,Sn+3成等差数列.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
40分钟综合练
26
R
知识点一 等差数列前n项和的基本计算
1.已知数列{an}的通项公式为an=2-3n,则{an}的前n项和Sn=( )
A.-eq \f(3,2)n2+eq \f(n,2)
B.-eq \f(3,2)n2-eq \f(n,2)
C.eq \f(3,2)n2+eq \f(n,2)
D.eq \f(3,2)n2-eq \f(n,2)
解析:易知{an}是等差数列且a1=-1,所以Sn=eq \f(n(a1+an),2)=eq \f(n(1-3n),2)=
-eq \f(3,2)n2+eq \f(n,2).故选A.
解析:∵S7=eq \f(a1+a7,2)×7=35,∴a1+a7=10,∴a4=eq \f(a1+a7,2)=5.
解析:∵a1=1,a3+a5=2a1+6d=14,∴d=2,∴Sn=n+eq \f(n(n-1),2)×2=100.∴n=10.
解析:由已知eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(a1+5d=12,,3a1+3d=12))⇒eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(a1=2,,d=2.))故an=2n.
知识点二 等差数列前n项和的综合问题
5.在各项均不为零的等差数列{an}中,若an+1-aeq \o\al(2,n)+an-1=0(n≥2),则S2n-1-4n=( )
A.-2
B.0
C.1
D.2
解析:∵{an}是等差数列,∴2an=an-1+an+1(n≥2).又an+1-aeq \o\al(2,n)+an-1=0(n≥2),∴2an-aeq \o\al(2,n)=0.∵an≠0,∴an=2,∴S2n-1-4n=(2n-1)×2-4n=-2.故选A.
6.Sn是等差数列{an}的前n项和,若eq \f(Sn,S2n)=eq \f(n+1,4n+2),则eq \f(a3,a5)=______.
解析:∵Sn是等差数列{an}的前n项和,eq \f(Sn,S2n)=eq \f(n+1,4n+2),∴eq \f(S1,S2)=eq \f(a1,a1+(a1+d))=eq \f(2,6)=eq \f(1,3),∴3a1=2a1+d,∴a1=d,∴eq \f(a3,a5)=eq \f(a1+2d,a1+4d)=eq \f(3d,5d)=eq \f(3,5).
eq \f(3,5)
解析:∵数列{an}中,当整数n>1时,Sn+1+Sn-1=2(Sn+S1)都成立⇔Sn+1-Sn=Sn-Sn-1+2⇔an+1-an=2(n>1).∴{an}从第2项起是公差为2的等差数列.∴S15=14a2+eq \f(14×13,2)×2+a1=14×2+eq \f(14×13,2)×2+1=211.
解:(1)证明:因为8Sn=(an+2)2,
所以当n≥2时,8Sn-1=(an-1+2)2,
两式相减得,8an=aeq \o\al(2,n)-aeq \o\al(2,n-1)+4an-4an-1,
即aeq \o\al(2,n)-aeq \o\al(2,n-1)-4an-4an-1=0,
所以(an+an-1)(an-an-1-4)=0.
又因为{an}为正项数列,所以an+an-1≠0,
从而an-an-1-4=0,
即an-an-1=4,
故{an}是公差为4的等差数列.
(2)当n=1时,得8S1=(a1+2)2,
即8a1=(a1+2)2,解得a1=2,
所以{an}的通项公式为an=2+(n-1)×4,即an=4n-2.
解析:∵S10=eq \f(10(a1+a10),2)=5(a2+a9)=120,∴a2+a9=24.
解析:设该数列为{an},前n项和为Sn,由题意得,该等差数列共有12项,首项a1=1,末项a12=2,故S12=eq \f(1+2,2)×12=18.故选D.
解析:∵S=(1+2+3+…+n)+n=eq \f(n(n+1),2)+n≤120,∴n(n+3)≤240,又n∈N+,∴n的最大值为14.故选C.
4.在等差数列{an}中,an≠0,a1+a3=aeq \o\al(2,2),a4=4,若{an}的前n项和为Sn,则eq \f(S10,10)-eq \f(S6,6)=( )
A.1
B.2
C.eq \f(1,2)
D.4
解析:∵a1+a3=aeq \o\al(2,2),∴2a2=aeq \o\al(2,2),得a2=2,∴等差数列{an}的公差d=eq \f(a4-a2,4-2)=1,∴a1=a2-d=1,∴S10=10+eq \f(10×9,2)×1=55,S6=6+eq \f(6×5,2)×1=21,∴eq \f(S10,10)-eq \f(S6,6)=eq \f(55,10)-eq \f(21,6)=2.故选B.
解析:设等差数列{an}的公差为d,∵2a1+3a3=S6,∴5a1+6d=6a1+15d,∴a1+9d=0,即a10=0,A正确;S10=10a1+eq \f(10×(10-1)d,2)=-45d,可能大于0,也可能小于等于0,B不正确;S12-S7=12a1+eq \f(12×11,2)d-7a1-eq \f(7×6,2)d=5a1+45d=5(a1+9d)=0,即S7=S12,C正确;S19=eq \f(19(a1+a19),2)=19a10=0,D正确.故选ACD.
解析:设数列{an}的公差为d,则2(a1+16d)=a1+18d+3,得a1+14d=3,即a15=3,则S29=eq \f(29(a1+a29),2)=29a15=87.
7.在等差数列{an}中,aeq \o\al(2,3)+aeq \o\al(2,8)+2a3a8=9,且an<0,则S10=________.
解析:由aeq \o\al(2,3)+aeq \o\al(2,8)+2a3a8=9得(a3+a8)2=9,∵an<0,∴a3+a8=-3.∴S10=eq \f(10(a1+a10),2)=eq \f(10(a3+a8),2)=eq \f(10×(-3),2)=-15.
8.已知等差数列{an}的前n项和为Sn,公差为d(d≠0),首项为a1,若{eq \r(Sn)}也是等差数列,则eq \f(a1,d)=_____.
解析:由题意知Sn=na1+eq \f(n(n-1),2)d,因为{eq \r(Sn)}是等差数列,所以eq \r(S1)+eq \r(S3)=2eq \r(S2),即eq \r(a1)+eq \r(3a1+3d)=2eq \r(2a1+d),d≠0,两边平方并化简,得22,1)eq \r(3a+3a1d)
=4a1+d,两边平方并化简,得4aeq \o\al(2,1)-4a1d+d2=0,即(2a1-d)2=0,即2a1-d=0,所以eq \f(a1,d)=eq \f(1,2).
eq \f(1,2)
(2)因为bn=|an|,
所以Tn=|a1|+|a2|+|a3|+…+|an|,
当an=4n-21<0时,1≤n≤5;当an=4n-21>0时,n≥6,
由(1)中结论可知,当1≤n≤5时,Tn=-a1-a2-…-an=-Sn=-2n2+19n;
当n≥6时,Tn=-S5+(Sn-S5)=Sn-2S5=2n2-19n+90,
从而Tn=eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(-2n2+19n,1≤n≤5,,2n2-19n+90,n≥6.))
解:(1)设数列{an}的公差为d,
则eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(2a1+d=2,,3a1+\f(3×2,2)d=-6,))∴eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(a1=4,,d=-6,))
∴an=4-6(n-1)=10-6n,
Sn=na1+eq \f(n(n-1),2)d=7n-3n2.
$