内容正文:
4.2.2 课时2等差数列前n项和公式的性质及应用
【基础巩固】
1.已知等差数列的前项和为,且,则( )
A.16 B.18 C.24 D.26
2.设等差数列的前项和为,若,则( )
A. B. C. D.
3.《哪吒2》的播放掀起了观影热潮,某影院欲新建一个播放厅,可以容纳1160个座位,若第一排安排20个座位,从第二排起,后一排比前一排多4个座位,则播放厅最多可以建的座位的排数为( )
A.24 B.22 C.20 D.18
4.设是等差数列的前n项和,是数列的前n项和.若,则等于( )
A.49 B.50 C.51 D.52
5.(多选)记为等差数列的前n项和,则( )
A.
B.若的公差不为,,则
C.,,成等差数列
D.是等差数列
6.设等差数列的前n项和为,若> 0,,则 时,n的最大值为________
7.已知等差数列的前n项和为,若,,则_________.
8.已知等差数列的前n项和为,,.
(1)求数列的通项公式;
(2)当n为多少时取得最大值,并求的最大值;
(3)若,求数列的前n项和.
【能力拓展】
9.已知是等差数列,是其前项的和,则下列结论错误的是( )
A.若,则取最小值时的值为
B.若,则的最大值为
C.若,则必有
D.若首项,,则取最小值时的值为
10.(多选)已知等差数列的前项和为,,公差,则下列说法正确的是( )
A.是递增数列 B.1是数列中的项
C.数列中的最小项为 D.数列是等差数列
11.如果n项有穷数列满足,,…,,即,则称有穷数列为“对称数列”.设数列是项数为(,且)的“对称数列”,且满足,记为数列的前n项和.若,,…,构成单调递增数列,且,则当取得最大值时,________.
【素养提升】
12.设是由正数组成的等差数列,是其前项和.
(1)若,求的值;
(2)若存在互不相等的三个正整数p,q,m,使得,证明:不等式成立.
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4.2.2 课时2等差数列前n项和公式的性质及应用
【基础巩固】
1.已知等差数列的前项和为,且,则( )
A.16 B.18 C.24 D.26
【答案】B
【解析】因为是等差数列,所以也是等差数列,
即,即,解得.
故选:B.
2.设等差数列的前项和为,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】在等差数列中,成等差数列,
则,设,则,
故,解得,所以.
故选:A.
3.《哪吒2》的播放掀起了观影热潮,某影院欲新建一个播放厅,可以容纳1160个座位,若第一排安排20个座位,从第二排起,后一排比前一排多4个座位,则播放厅最多可以建的座位的排数为( )
A.24 B.22 C.20 D.18
【答案】C
【解析】由题意,设每排的座位数构成等差数列,其中,公差,
再设播放厅最多可以建的座位的排数为,
可得,即,
解得或(舍去),即播放厅最多可以建的座位的排数为.
故选:C.
4.设是等差数列的前n项和,是数列的前n项和.若,则等于( )
A.49 B.50 C.51 D.52
【答案】C
【解析】设等差数列的公差为,
因为,可得,解得,
所以,所以,
所以.
故答案为:C.
(解法2)是等差数列的前n项和,所以数列是等差数列,设公差为,则
,所以,,所以.
5.(多选)记为等差数列的前n项和,则( )
A.
B.若的公差不为,,则
C.,,成等差数列
D.是等差数列
【答案】ACD
【解析】的首项为,公差为,
对于A:,所以,故正确;对于B:,
,
又因为,所以,解得,故错误;
对于C:,
,,所以
,,
所以,所以,,成等差数列,故正确;
对于D:因为,所以
,
所以是公差为的等差数列,故正确.
故选:ACD.
6.设等差数列的前n项和为,若> 0,,则 时,n的最大值为________
【答案】13
【解析】∵等差数列的前n项和是二次函数,且,
∴,即,所以n的最大值为13.
7.已知等差数列的前n项和为,若,,则_________.
【答案】21
【解析】依题意,成等差数列,而,,
因此,解得.
8.已知等差数列的前n项和为,,.
(1)求数列的通项公式;
(2)当n为多少时取得最大值,并求的最大值;
(3)若,求数列的前n项和.
【答案】见解析
【解析】(1)设等差数列的公差为d,因为等差数列的前n项和为,,,
可得,,解得,,所以.
(2)根据(1)中所求,,
是关于的二次函数,其对称轴;
又,所以当n为6时取得最大值,的最大值为36.
(3)因为,所以,,
当时,;
当时,,
综上.
【能力拓展】
9.已知是等差数列,是其前项的和,则下列结论错误的是( )
A.若,则取最小值时的值为
B.若,则的最大值为
C.若,则必有
D.若首项,,则取最小值时的值为
【答案】D
【解析】对于A,因为,所以,
所以,所以当时,取得最小值,正确;
对于B,因为,所以,
所以,
所以当或时,取得最大值为,正确;
对于C,若,则,又,
所以,所以,正确;
对于D,若,则,
又,所以,所以,
所以等差数列为递减数列,所以,
所以取最大值时的值为,错误.
故选:D.
10.(多选)已知等差数列的前项和为,,公差,则下列说法正确的是( )
A.是递增数列 B.1是数列中的项
C.数列中的最小项为 D.数列是等差数列
【答案】AD
【解析】对于A,因为,公差,则,
所以是递增数列,故A正确;对于B,令,解得,故1不是数列中的项,故B错误;对于C,令,解得,即,
所以数列中的最小项为或,故C错误;对于D,因为,则,所以数列是等差数列,故D正确.
故选:AD.
11.如果n项有穷数列满足,,…,,即,则称有穷数列为“对称数列”.设数列是项数为(,且)的“对称数列”,且满足,记为数列的前n项和.若,,…,构成单调递增数列,且,则当取得最大值时,________.
【答案】1012
【解析】由题设知构成公差为2的等差数列,构成公差为-2的等差数列,
,
所以当时,取得最大值.
故答案为:1012.
【素养提升】
12.设是由正数组成的等差数列,是其前项和.
(1)若,求的值;
(2)若存在互不相等的三个正整数p,q,m,使得,证明:不等式成立.
【答案】见解析
【解析】(1)在等差数列中,成等差数列,
,.
(2)是等差数列,且,正整数p,q,m互不相等,
,即.
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