内容正文:
课时测评5 等差数列性质的应用
(时间:60分钟 满分:110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.数列是等差数列,若a3=5,+=,则a1·a5=( )
A. B.9
C.10 D.20
答案:B
解析:因为数列是等差数列,a3=5,所以a1+a5=2a3=10,
因为+==,所以a1·a5=9.
故选B.
2.已知等差数列中,a2、a8是2x2-16x-1=0的两根,则-a5=( )
A.248 B.60
C.12 D.4
答案:B
解析:对于方程2x2-16x-1=0,Δ=+8>0,
由韦达定理可得a2+a8==8,故2a5=a3+a7=a2+a8=8,则a5=4,
所以-a5=-a5=82-4=60.
故选B.
3.若a,b,c成等差数列,则二次函数y=ax2-2bx+c的图象与x轴的交点的个数为( )
A.0 B.1
C.2 D.1或2
答案:D
解析:因为a,b,c成等差数列,所以2b=a+c,
所以Δ=4b2-4ac=(a+c)2-4ac=(a-c)2≥0.
所以二次函数y=ax2-2bx+c的图象与x轴的交点个数为1或2.
4.在等差数列{an}中,a1+2a2+3a3+4a4=100,则a1+a2+a3+a4+a5=( )
A.100 B.75
C.50 D.25
答案:C
解析:由{an}是等差数列,得a1+2a2+3a3+4a4=a1+2(a1+d)+3(a1+2d)+4(a1+3d)=10a1+20d=100,
即a1+2d=a3=10,
所以a1+a2+a3+a4+a5=5a3=50.故选C.
5.若等差数列{an}的首项a1=5,am=3,则am+2等于( )
A.13 B.3-
C.3- D.5-
答案:B
解析:设等差数列{an}的公差为d,
因为a1=5,am=3,
所以d==.
所以am+2=am+2d=3+=3-.
6.(多选)已知数列、都是公差不为0的等差数列,设cn=an+bn,dn=anbn,则关于数列和,下列说法中正确的是( )
A.数列一定是等差数列
B.数列一定不是等差数列
C.给定c1,c2可求出数列的通项公式
D.给定d1,d2可求出数列的通项公式
答案:ABC
解析:数列都是公差不为0的等差数列,设其公差分别为m1,m2,且均不为0,
cn+1-cn=an+1-an+bn+1-bn=m1+m2,
所以数列一定是等差数列,给定c1,c2可求出数列的通项公式,A,C选项正确;
设an=m1n+t1,bn=m2n+t2,m1m2≠0,
dn==m1m2n2+n+t1t2一定是一个关于n的二次函数,所以数列一定不是等差数列,所以B选项正确;
根据二次函数性质,仅仅给定d1,d2不能求出数列的通项公式,所以D选项错误.
故选ABC.
7.在等差数列{an}中,若+2a2a8+a6a10=16,则a4a6= .
答案:4
解析:因为在等差数列{an}中,+2a2a8+a6a10=16,
所以+a2(a6+a10)+a6a10=16,
所以(a2+a6)(a2+a10)=16,所以2a4·2a6=16,所以a4a6=4.
8.设数列{an},{bn}都是等差数列,若a1+b1=7,a3+b3=21,则a5+b5= .
答案:35
解析:因为数列{an},{bn}都是等差数列,
所以数列{an+bn}也构成等差数列,
所以2(a3+b3)=(a1+b1)+(a5+b5),
所以2×21=7+a5+b5,
所以a5+b5=35.
9.(10分)在等差数列{an}中.
(1)已知a2+a3+a23+a24=48,求a13;
(2)已知a1+a3+a4+a6=34,a3·a4=16,求公差d.
解:(1)根据已知条件a2+a3+a23+a24=48,得4a13=48,所以a13=12.
(2)由a1+a3+a4+a6=34,
得2(a3+a4)=34,即a3+a4=17,
由
所以d===15或d===-15.
10.(10分)三个数成等差数列,它们的和是15,它们的平方和等于83,求这三个数.
解:依题意:设三个数为a,b,c,则有a+b+c=15,b为等差中项,故a+c=2b,
b=5,a2+b2+c2=83,所以a2+c2=58,
联立方程
故这三个数分别为3,5,7或7,5,3.
(11—13小题,每小题5分,共15分)
11.在等差数列{an}中,若a4+a6+a8+a10+a12=120,则a9-a11的值为( )
A.14 B.15
C.16 D.17
答案:C
解析:设公差为d,
因为a4+a6+a8+a10+a12=120,
所以5a8=120,a8=24,
所以a9-a11=(a8+d)-(a8+3d)=a8=16.
12.若a>0,b>0,a,b的等差中项是1,则的最小值为( )
A.1 B.2
C.3 D.4
答案:A
解析:利用等差中项性质,得a+b=2×1,
由均值不等式得ab≤(当且仅当a=b时,等号成立),
所以ab≤1,≥1,
所以最小值为1.
故选A.
13.在等差数列{an}中,a1=8,a5=2,若数列{an}中每相邻两项之间插入一个数,使之成为新的等差数列,那么新的等差数列的公差是 .
答案:-
解析:设新的等差数列的公差为d.由a1=8,a5=2.
得a3===5,a2===,
所以d===-.
14.(13分)已知数列a1,a2,…,a30,其中a1,a2,…,a10是首项为1,公差为1的等差数列;a10,a11,…,a20是公差为d的等差数列;a20,a21,…,a30是公差为d2的等差数列(d≠0).
(1)若a20=30,求公差d;
(2)试写出a30关于d的关系式,并求a30的取值范围.
解:(1)a10=1+9=10,a20=10+10d=30,所以d=2.
(2)a30=a20+10d2=10(1+d+d2)(d≠0),
即a30=10[(d+)2+],
当d∈(-∞,0)∪(0,+∞)时,a30∈[,+∞).
15.(5分)已知和是两个等差数列,且(1≤k≤5)是常数,若a1=288,a5=96,b1=192,则b3= .
答案:128
解析:由于是常数,所以=,即=,所以b5=64.
因为是等差数列,所以b3==128.
16.(17分)已知数列{an}和{bn}的通项公式分别为an=3n+6,bn=2n+7(n∈N+).将集合{x|x=an,n∈N+}∪{x|x=bn,n∈N+}中的元素从小到大依次排列,构成新数列c1,c2,c3,…,cn,….
(1)求c1,c2,c3,c4的值;
(2)证明:在数列{cn}中,但不在数列{bn}中的项恰为a2,a4,…,a2n,…;
(3)求数列{cn}的通项公式.
解:(1)c1=9,c2=11,c3=12,c4=13.
(2)证明:①任意n∈N+,设a2n-1=3(2n-1)+6=6n+3=bk=2k+7,则k=3n-2,即a2n-1=b3n-2;
②假设a2n=6n+6=bk=2k+7⇔k=3n-∉N+,矛盾,
所以a2n∉{bn},所以在数列{cn}中,但不在数列{bn}中的项恰为a2,a4,…,a2n,….
(3)先确定数列{an}和{bn}的公共项dk与dk+1,再寻找dk与dk+1之间元素存在的规律.
因为b3k-2=2(3k-2)+7=6k+3=a2k-1,
所以设b3k-2=a2k-1=dk,则dk+1=b3k+1=a2k+1=6k+9,
因为b3k-1=6k+5,a2k=6k+6,b3k=6k+7,
所以dk<b3k-1<a2k<b3k<dk+1.
所以当k=1时,依次有b1=a1=c1,b2=c2,a2=c3,b3=c4,…,
所以cn=其中n∈N+.
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