内容正文:
课时测评3 等差数列及其通项公式
(时间:60分钟 满分:115分)
(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)
(1—8小题,每小题5分,共40分)
1.数列{an}中,a1=5,an+1=an+3,那么这个数列的通项公式是( )
A.3n-1 B.3n+2
C.3n-2 D.3n+1
答案:B
解析:因为an+1-an=3,所以数列{an}是以5为首项,3为公差的等差数列,
则an=5+3(n-1)=3n+2,n∈N+.
2.等差数列0,-3,-7,…的第n+1项是( )
A.-n B.-(n+1)
C.-n+1 D.-(n-1)
答案:A
解析:由题意得,等差数列{an}中,a1=0,a2-a1=-3-0=-=d,
所以an=a1+(n-1)d=-(n-1)=-n+,
所以an+1=-(n+1)+=-n,故选A.
3.在北京冬奥会开幕式上,二十四节气倒计时惊艳了世界.从冬至之日起,小寒、大寒、立春、雨水、惊蛰、春分、清明、谷雨、立夏、小满、芒种这十二个节气的日影长依次成等差数列,若冬至的日影长为18.5尺,立春的日影长为15.5尺,则春分的日影长为( )
A.9.5 尺 B.10.5 尺
C.11.5 尺 D.12.5 尺
答案:D
解析:由题意得:为等差数列,公差为d,则a1=18.5,a4=15.5,则a4-a1=3d=-3,解得:d=-1,则a7=a1+6d=18.5-6=12.5,故春分的日影长为12.5尺.故选D.
4.已知在等差数列{an}中,a1=1,d=3,则当an=298时,n等于( )
A.90 B.96
C.98 D.100
答案:D
解析:由题意知1+3(n-1)=298,解得n=100.
5.(多选)已知在等差数列{an}中,a1=2,且a4+a8=,则公差d等于( )
A.0 B.
C.1 D.2
答案:AB
解析:根据题意知,a4+a8=⇒a1+3d+a1+7d=(a1+2d)2.
又a1=2,则4+10d=(2+2d)2,解得d=或d=0.
6.在数列{an}中,若=+,a1=8,则数列{an}的通项公式为( )
A.an=2(n+1)2 B.an=4(n+1)
C.an=8n2 D.an=4n(n+1)
答案:A
解析:由题意得-=,故数列{}是首项为=2,公差为的等差数列,所以=2+(n-1)=n+,故an=2(n+1)2.
7.在-3和6之间插入两个数a,b,使这四个数成等差数列,则公差为 .
答案:3
解析:设该等差数列为{an},其首项为a1,公差为d,由题意知,a1=-3,a4=6,
即解得d=3.
8.设x是a与b的等差中项,x2是a2与-b2的等差中项,则a,b的关系是 .
答案:a=-b或a=3b
解析:由等差中项的定义知,x=,x2=,
所以=,
即a2-2ab-3b2=0,
所以(a-3b)(a+b)=0,
所以a=3b或a=-b.
9.(10分)在等差数列{an}中,
(1)已知a1=2,d=3,n=10,求an;
(2)已知a1=3,an=21,d=2,求n.
解:(1)a10=a1+(10-1)d=2+9×3=29.
(2)由an=a1+(n-1)d,得3+2(n-1)=21,解得n=10.
10.(10分)已知数列{an}为等差数列,且公差为d.
(1)若a15=8,a60=20,求a105的值;
(2)若a2+a4+a6=18,a2a6=20,求公差d.
解:(1)法一:由题意得
故a105=a1+104d=+104×=32.
法二:因为{an}为等差数列,所以d==,
所以a105=a60+45×=32.
法三:因为{an}为等差数列,所以a15,a60,a105也成等差数列,
则2a60=a15+a105,所以a105=2×20-8=32.
(2)由a2+a4+a6=18,得3a4=18,a4=6,
由a2a6=20得(a4-2d)(a4+2d)=20,
-4d2=20,d=±2.
(11—13小题,每小题5分,共15分)
11.首项为-24的等差数列,从第10项起开始为正数,则公差d的取值范围是( )
A. B.
C. D.
答案:C
解析:设an=-24+(n-1)d,n∈N+,
由<d≤3.
12.在数列{an}中,an+1=,a1=2,则a20= .
答案:
解析:对an+1==+3,
所以-=3,
所以为首项,3为公差的等差数列.
所以=+(n-1)·3=3n-=,
所以an=,所以a20=.
13.若数列{an}是公差不为0的等差数列,ln a1,ln a2,ln a5成等差数列,则的值为 .
答案:3
解析:数列{an}是公差不为0的等差数列,ln a1,
ln a2,ln a5成等差数列,
所以2ln (a1+d)=ln a1+ln (a1+4d),
所以(a1+d)2=a1(a1+4d),
所以+2a1d+d2=+4a1d,
解得d=2a1,
所以==3.
14.(13分)在等差数列{an}中,a1+a5=8,a4=7.
(1)求数列的第10项;
(2)问112是数列{an}的第几项?
(3)在80到110之间有多少项?
解:设数列{an}的公差为d,
则
(1)a10=a1+9d=-2+27=25.
(2)an=-2+(n-1)×3=3n-5,
由112=3n-5,解得n=39.
所以112是数列{an}的第39项.
(3)由80<3n-5<110,
解得28<n<38,
所以n的取值为29,30,…,38,共10项.
15.(5分)《孙子算经》是中国古代重要的数学著作,上面记载了一道有名的“孙子问题”(又称“物不知数题”),后来南宋数学家秦九韶在《数书九章·大衍求一术》中将此问题系统解决.“大衍求一术”是中国古算中最有独创性的成就之一,属现代数论中的一次同余式组问题,后传入西方,被称为“中国剩余定理”.现有一道一次同余式组问题:将正整数中,被3除余2且被5除余1的数,按由小到大的顺序排成一列,则此列数中第10项为( )
A.116 B.131
C.146 D.161
答案:C
解析:依题意,设a满足被3除余2且被5除余1,则a加上3和5的最小公倍数15的整数倍后也能满足被3除余2且被5除余1.设被3除余2且被5除余1的数由小到大排列而成的数列为{an},由于被3除余2且被5除余1的最小正整数为11,则{an}是以11为首项,以15为公差的等差数列,所以a10=11+(10-1)×15=146.
16.(17分)若数列{bn}对于n∈N+,都有bn+2-bn=d(d为常数),则称数列{bn}是公差为d的准等差数列.例如cn=则数列{cn}是公差为8的准等差数列.设数列{an}满足:a1=a,对于n∈N+,都有an+an+1=2n.
(1)求证:数列{an}为准等差数列;
(2)求数列{an}的通项公式.
解:(1)证明:因为an+an+1=2n(n∈N+),①
所以an+1+an+2=2(n+1),②
②-①得an+2-an=2(n∈N+),
所以数列{an}是公差为2的准等差数列.
(2)因为a1=a,an+an+1=2n(n∈N+),
所以a1+a2=2×1,即a2=2-a.
因为a1,a3,a5,…是以a为首项,2为公差的等差数列,
a2,a4,a6,…是以2-a为首项,2为公差的等差数列,
所以当n为偶数时,an=2-a+×2=n-a,
当n为奇数时,an=a+×2=n+a-1.
所以an=
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