内容正文:
小测卷(二十) 等差数列
1.解析:由题可知⇒
答案:B
2.解析:等差数列{an}的前n项和为Sn,Sn=2,S2n-Sn=6-2=4,
则Sn,S2n-Sn,S3n-S2n,S4n-S3n构成首项为2,公差为2的等差数列,
则S4n=Sn+(S2n-Sn)+(S3n-S2n)+(S4n-S3n)=2+4+6+8=20.
答案:D
3.解析:设该二阶等差数列为{an},则a1=1,a2=3,a3=7,a4=13,
由二阶等差数列的定义可知,a2-a1=2,a3-a2=4,a4-a3=6,…,
所以数列{an+1-an}是以a2-a1=2为首项,公差d=2的等差数列,即an+1-an=2n,
所以a2-a1=2,a3-a2=4,a4-a3=6,…,an+1-an=2n,
将所有上式累加可得an+1=a1+=n2+n+1,所以a13=122+12+1=157,
即该数列的第13项为a13=157.
答案:B
4.解析:设等差数列{an}的公差为d,
因为a1+a5=-18,S9=-72,则有
解得
所以an=,令an=≤0,则n≤21,又a21=0,
所以当n=20或21时,Sn取最小值.
答案:D
5.解析:设Sn=(2n+1)nt,Tn=(3n-1)nt,t≠0,则a8=S8-S7=136t-105t=31t,b9=T9-T8=234t-184t=50t,所以.
答案:B
6.解析:由题意知{OPi},{OBi}(i=1,2,3,…,10)分别是公差为4和18的等差数列,
所以|OP10|=|OP1|+9×4=84+9×4=120,|OB10|=|OB1|+9×18=78+9×18=240,
所以,即最长拉索所在直线的斜率为±.
答案:B
7.解析:公差不为0的等差数列{an}满足,
则(a1+2d)2+(a1+3d)2=(a1+4d)2+(a1+5d)2,
整理得13d2+10a1d=41d2+18a1d,则2a1+7d=0,
a4=a1+3d=-d≠0,A错误;
a5=a1+4d=d≠0,B错误;
S8=8a1+d=8a1+28d=4(2a1+7d)=0,C正确;
S9=9a1+d=9a1+36d=9(a1+4d)≠0,D错误.
答案:C
8.解析:由题意,等差数列{an},对任意的n∈N*,均有S6≤Sn成立,
即S6是等差数列{an}的前n项和中的最小值,必有a1<0,公差d>0,
当a6=0,此时S5=S6,S5、S6是等差数列{an}的前n项和中的最小值,
此时a6=a1+5d=0,即a1=-5d,则.
当a6<0,a7≥0,此时S6是等差数列{an}的前n项和中的最小值,
此时a6=a1+5d<0,a7=a1+6d≥0,即-6≤<-5,
则,则有,
综合可得,所以的最小值为.
答案:C
9.解析:对于A,等差数列{an}中,a1=10,公差d=-2,则an=a1+(n-1)d=-2n+12,S7-S4=a5+a6+a7=3a6=0,故A正确;
对于B,由A的结论,an=-2n+12,则a6=0,由d=-2,当n<6时,an>0,a6=0,当n>6时,an<0,则当n=5或6时,Sn取得最大值,且其最大值为=30,B错误;
对于C,|a1|+|a2|+…+|a10|=a1+a2+…+a6-a7-a8-a9-a10=S6+2+4+6+8=30+20=50,故C正确;
对于D,由n≤2 023,则an≥a2 023=-4 034,
则数列{an}中与数列{3m+10}中的项互为相反数的项依次为:-16,-22,-28,…,-4 030,
可以组成以-16为首项,-6为公差的等差数列,设该数列为{cn},则cn=-10-6n,
若cn=-10-6n=-4 030,解得n=670,即两个数列共有670项互为相反数,D错误.
答案:AC
10.解析:∵点在直线x-y-=0上,
∴,
∴数列{}是以为首项,为公差的等差数列,B正确;
∴(n-1)=n,D正确;∴an=3n2,C错误;
∴an-an-1=3n2-3(n-1)2=6n-3,∴数列{an}不是等差数列,A错误.
答案:BD
11.解析:对于选项A:设等差数列{an}的公差为d,
由题意可得解得
所以an=-9+2(n-1)=2n-11,故A正确;
对于选项B:若am+an=a2+a10,则m+n=2+10=12,即=1,
可得,
当且仅当,即n=4m=时,等号成立,
但m,n∈N*,所以的最小值不为,故B错误;
对于选项C:令an=2n-11≤0,解得n≤,
又因为n∈N*,可得{an}的最后一个负项为第5项,且无零项,
所以Sn取最小值时n=5,故C正确;
对于选项D:因为bn=(2n-11)·2n,
则Tn=(-9)×2+(-7)×22+…+(2n-11)·2n,
可得2Tn=(-9)×22+(-7)×23+…+(2n-11)·2n+1,
两式相减得:
-Tn=(-9)×2+2×22+…+2×2n-(2n-11)·2n+1=-18+-(2n-11)·2n+1=(13-2n)·2n+1-26,
所以Tn=(2n-13)2n+1+26,故D错误.
答案:AC
12.解析:由已知可得Hn==2n,
所以a1+2a2+…+2n-1an=n·2n,①
所以n≥2时,a1+2a2+…+2n-2an-1=(n-1)·2n-1,②
①-②得2n-1an=n·2n-(n-1)·2n-1=(n+1)·2n-1,
即n≥2时,an=n+1,
当n=1时,由①知a1=2,满足an=n+1,
所以数列{an}是首项为2,公差为1的等差数列,故A正确,B正确;
所以Sn=,所以,故,故C正确;
S2=5,S4=14,S6=27,S2,S4,S6不是等差数列,故D错误.
答案:ABC
13.解析:等差数列{an}的首项a1≠0,a9=0,则=0.
答案:0
14.解析:①当n为偶数时,an+2=an+2,则偶数项是以1为首项,2为公差的等差数列,
故a2+a4+…+a100=50×1+×2=2 500.
②当n为奇数时,an+2=-an+2,即an+an+2=2,
故a1+a3+…+a90=2×25=50,
综上,S100=2 550.
答案:2 550
15.解析:因为3,5,7的最小公倍数为105,而满足被3除余2、被5除余3、被7除余2的最小正整数为23,所以被3除余2、被5除余3、被7除余2的数构成首项为23,公差为105的等差数列,记为数列{an},则an=23+105(n-1)=105n-82,
所以2≤105n-82≤210=1 024,则,又因为,
所以符合条件的a的个数为10.
答案:10
16.解析:由题,设子n代中Aa占比为an,则AA占比为1-an.
所以A∶a=[2(1-an)+an]∶an=(2-an)∶an,则子(n+1)代的基因型如下表所示,
雌雄
A
a
A
AA
Aa
a
由表可得,表格中总份数为(其中淘汰了份),
因此子(n+1)代中Aa占比为=an+1,
化简得an+1=,即,即,
所以数列是首项为,公差为的等差数列,
所以,因此a10=.
答案:
17.解:(1)记等差数列{an}的公差为d,
由题知即解得
所以数列{an}的通项公式为an=4-2n.
(2)数列{an}的公差为-2,数列{5-3n}的公差为-3,
所以数列{bn}的公差为-6,
又数列{an}和{5-3n}的首项都为2,
所以数列{bn}是以2为首项,-6为公差的等差数列,
所以Tn=2n+×(-6)=-3n2+5n.
18.解:(1)a2=10+d,a5=10+4d,a7=10+6d,
又a2,a5,a7成等比数列,所以(10+d)(10+6d)=(10+4d)2,
化简得d2+d=0,解得d=-1或d=0,又d<0,所以d=-1,
可得数列{an}的通项公式an=10-(n-1)=11-n.
(2)由(1)得an=11-n,由an=11-n≥0,得1≤n≤11,
由an=11-n<0,得n>11,设数列{an}的前n项和为Sn,
所以|a1|+|a2|+…+|a60|=(a1+a2+…+a11)-(a12+a13+…+a60)=-S60+2S11=-=1 280,
所以|a1|+|a2|+…+|a60|=1 280.
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小测卷(二十) 等差数列
一、单选题
1.等差数列{an}的前n项和为Sn,若a3=4,S9=18,则公差d=( )
A.1 B.-1
C.2 D.-2
2.已知等差数列{an}的前n项和为Sn,若Sn=2,S2n=6,则S4n=( )
A.8 B.12
C.14 D.20
3.南宋数学家杨辉为我国古代数学研究做出了杰出贡献,他的著名研究成果“杨辉三角”记录于其重要著作《详解九章算法》,该著作中的“垛积术”问题介绍了高阶等差数列,以高阶等差数列中的二阶等差数列为例,其特点是从数列的第二项开始,每一项与前一项的差构成等差数列.若某个二阶等差数列的前4个为1,3,7,13,则该数列的第13项为( )
A.156 B.157
C.158 D.159
4.设等差数列{an}的前项和为Sn,且a1+a5=-18,S9=-72,则Sn取最小值时,n的值为( )
A.19 B.20
C.21 D.20或21
5.设等差数列{an}与等差数列{bn}的前n项和分别为Sn,Tn.若对于任意的正整数n都有,则=( )
A. B.
C. D.
6.斜拉桥是将梁用若干根斜拉索拉在塔柱上的桥,它由梁、斜拉索和塔柱三部分组成.如图1,这是一座斜拉索大桥,共有10对永久拉索,在索塔两侧对称排列.如图2,已知拉索上端相邻两个锚的间距|PiPi+1|(i=1,2,3,…,9)约为4 m,拉索下端相邻两个锚的间距|AiAi+1|(i=1,2,3,…,9)均为18 m.最短拉索的锚P1,A1满足|OP1|=84 m,|OA1|=78 m,以B10A10所在直线为x轴,OP10所在直线为y轴,则最长拉索所在直线的斜率为( )
A.± B.±
C.± D.±
7.公差不为0的等差数列{an}满足:,Sn为数列{an}的前n项和,则下列各选项正确的是( )
A.a4=0 B.a5=0
C.S8=0 D.S9=0
8.已知等差数列{an},Sn是数列{an}的前n项和,对任意的n∈N*,均有S6≤Sn成立,则的最小值为( )
A. B.2
C. D.4
二、多选题
9.已知{an}为等差数列,前n项和为Sn,a1=10,公差d=-2,则( )
A.S4=S7
B.当n=6或7时,Sn取得最小值
C.数列{|an|}的前10项和为50
D.当n≤2 023时,{an}与数列{3m+10}(m∈N)共有671项互为相反数
10.在数列{an}中,a1=3,且对任意大于1的正整数n,点在直线x-y-=0上,则( )
A.数列{an}是等差数列
B.数列{}是等差数列
C.数列{an}的通项公式为an=3n
D.数列{}的通项公式为n
11.已知等差数列{an}的前项n和为Sn,若a2=-7,S5=-25,则( )
A.an=2n-11
B.若am+an=a2+a10,则的最小值为
C.Sn取最小值时n=5
D.设bn=an·2n,则Tn=b1+b2+…+bn=(2n-13)2n+26
12.定义Hn=为数列{an}的“优值”.已知某数列的“优值”Hn=2n,前n项和为Sn,下列关于数列{an}的描述正确的有( )
A.数列{an}为等差数列 B.数列{an}为递增数列
C. D.S2,S4,S6成等差数列
三、填空题
13.知等差数列{an}的首项a1≠0,而a9=0,则=______.
14.已知数列{an}满足a1=a2=1,an+2=(-1)nan+2,则{an}的前100项和为_________.
15.《孙子算经》是我国南北朝时期的数学著作.在《孙子算经》中有“物不知数”问题:今有物不知其数,三三数之剩二,五五数之剩三,七七数之剩二,问物几何?意思是一个整数除以三余二,除以五余三、除以七余二,求这个整数.设这个整数为a,当a∈[0,210]时,符合条件的a的个数为______.
16.自然界中某些生物的基因型是由雌雄配子的基因组合而成,这种生物在生育下一代时,成对的基因相互分离形成配子,配子随机结合形成下一代.若某生物群体的基因型为Aa,在该生物个体的随机交配过程中,基因型为aa的子代因无法适应自然环境,会被自然界淘汰.例如,当亲代只有Aa基因型个体时,其子1代的基因型如下表所示:
雌雄
A
a
A
AA
Aa
a
由上表可知,子1代中AA∶Aa=1∶2,子1代产生的配子中A占,a占.以此类推,则子10代中Aa个体所占比例为_____________.
四、解答题
17.已知等差数列{an}的前n项和为Sn,满足S5=a7,a3=-2.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)将数列{an}与{5-3n}的公共项从大到小排列得到数列{bn},求数列{bn}的前n项和Tn.
18.在等差数列{an}中,已知公差d<0,a1=10,且a2,a5,a7成等比数列.
(1)求数列{an}的通项公式an;
(2)求|a1|+|a2|+…+|a60|的值.
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