内容正文:
阶段测评(一)[范围:5.1~5.2]
(时间:50分钟 满分:100分)
一、选择题:本题共6小题,每小题5分,共30分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1.(2025·广东佛山期中)记Sn为等差数列{an}的前n项和,若a1=2,S3=12,则公差d=( )
A.1 B.2
C.3 D.4
解析 S3=3a1+3d=6+3d=12,解得d=2.
答案 B
2.(2025·山东潍坊期中)已知数列{an}满足an+2=-,且a1=1,a2=2,则a2 025=( )
A.1 B.2
C.-1 D.-
解析 由题意,a1=1,a2=2,
则a3=-=-1,a4=-=-,a5=-=1,a6=-=2,…,
所以数列{an}是周期为4的数列,
则a2 025=a506×4+1=a1=1.
答案 A
3. (2024·全国甲卷)已知等差数列{an}的前n项和为Sn,若S9=1,则a3+a7=( )
A.-2 B.
C.1 D.
解析 方法一 利用等差数列的基本量
由S9=1,根据等差数列的求和公式,得
S9=9a1+d=1,即9a1+36d=1,
故a3+a7=a1+2d+a1+6d=2a1+8d
=(9a1+36d)=.
方法二 利用等差数列的性质
根据等差数列的性质,得a1+a9=a3+a7,
由S9=1,根据等差数列的求和公式,得
S9===1,
故a3+a7=.
方法三 特殊值法
不妨取等差数列公差d=0,则S9=1=9a1,解得a1=,则a3+a7=2a1=.
答案 D
4.(2025·河南南阳期中)已知Sn为等差数列{an}的前n项和,若S2=4,S3=12,则{an}的公差d=( )
A.4 B.3
C.2 D.1
解析 a3=S3-S2=12-4=8,S2=a1+a2=(a3-2d)+(a3-d)=16-3d=4,所以d=4.
答案 A
5.(2025·河南南阳期末)若{an}是等差数列,Sn表示{an}的前n项和,a5+a14<0,S17>0,则{Sn}中最大的项是( )
A.S7 B.S8
C.S9 D.S10
解析 因为S17==17a9>0,
所以a9>0,
因为a5+a14=a9+a10<0,所以-a10>a9>0,
所以公差d=a10-a9<0,
故当n≤9时,an>0,当n≥10时,an<0,
所以当n=9时,Sn取得最大值,即{Sn}中最大的项是S9.
答案 C
6.(2025·河南南阳期中)在等差数列{an}中,已知S8=48,S12=168,则S4=( )
A.-16 B.-14
C.-10 D.-8
解析 根据等差数列前n项和性质,可得S4,S8-S4,S12-S8成等差数列,
所以2(S8-S4)=S12-S8+S4,即2(48-S4)=168-48+S4,解得S4=-8.
答案 D
二、选择题:本题共2小题,每小题6分,共12分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
7.(2024·吉林延边高二期末)已知Sn为等差数列{an}的前n项和,且a1=-7,S2=-12,则下列结论正确的是( )
A.an=2n-9 B.{an}为递减数列
C.a3+a6=0 D.S7=a1
解析 设等差数列{an}的公差为d,
因为a1=-7,S2=-12,
可得a2=S2-a1=-12-(-7)=-5,
解得d=2,
所以an=a1+(n-1)d=-7+2(n-1)=2n-9,所以A正确;
因为d=2>0,所以数列{an}为递增数列,所以B错误;
由a3=-3,a6=3,可得a3+a6=0,所以C正确;
因为S7=7×(-7)+×2=-7,
所以S7=a1,所以D正确.
答案 ACD
8.已知数列{an}的前n项和为Sn(Sn≠0),且满足an+4Sn-1·Sn=0(n≥2),a1=,则下列说法正确的是( )
A.数列{an}的前n项和为Sn=
B.数列{an}的通项公式为an=
C.数列{an}为递增数列
D.数列为递增数列
解析 ∵an+4Sn-1·Sn=0(n≥2),
∴Sn-Sn-1+4Sn-1·Sn=0,
∵Sn≠0,∴-=4,
∴数列为以=4为首项,4为公差的等差数列,也是递增数列,D正确;
∵=4+4(n-1)=4n,∴Sn=,A正确;
当n≥2时,an=Sn-Sn-1=-=-,
∴an=B、C不正确.
答案 AD
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
9.在等差数列{an}中,a1=10,令Sn为{an}的前n项和,若S10S11<0,则使得an>0成立的最大整数n为________.
解析 由题意,知S10>0,S11<0.
因为S10==5(a5+a6)>0,
所以a5+a6>0.
又S11==11a6<0,
所以a6<0,所以所以使得an>0成立的最大整数n为5.
答案 5
10.已知数列{an}对任意的p,q∈N+满足ap+q=ap+aq,且a2=-4,则a6=________,an=______.
解析 令p=n,q=1,得an+1=an+a1,
即an+1-an=a1,
又a2=a1+a1=-4,得a1=-2.
故数列{an}是首项为-2,公差为-2的等差数列.所以a6=a1+5d=-12,an=a1+(n-1)d=-2n.
答案 -12 -2n
11.数列1,2,2,3,3,3,4,4,4,4,…的第100项是______.
解析 因为1+2+3+…+n=,
由≤100,得n的最大值为13,
即最后一个13是第91项,而14共有14项,
所以第100项是14.
答案 14
四、解答题:本题共3小题,共43分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
12.(13分)若数列{an}的前n项和为Sn,且满足an+2SnSn-1=0(n≥2),a1=.
(1)求证:是等差数列;
(2)求数列{an}的通项公式.
解析 (1)证明 当n≥2时,an=Sn-Sn-1,且an+2SnSn-1=0,
即(Sn-Sn-1)+2SnSn-1=0,可得-=2,且==2.故数列是以首项为2,公差为2的等差数列.
(2)由(1)可知=2+2(n-1)=2n,
即Sn=,
当n≥2时,an=-2SnSn-1=-,
当n=1时,a1=不符合上式,
所以an=
13.(15分)(2025·江苏南通月考)已知数列{an}满足a1=1,且an=2an-1+2n(n≥2).
(1)求a2,a3;
(2)证明:数列是等差数列;
(3)求数列{an}的通项公式an.
解析 (1)由题设,a2=2a1+22=6,a3=2a2+23=20.
(2)证明 因为an=2an-1+2n(n≥2),
所以=+1(n≥2),即-=1(n≥2),
所以数列是首项=,公差d=1的等差数列.
(3)由(2)得=+(n-1)×1=n-,
所以an=·2n.
14.(15分)(2023·新课标Ⅰ卷)设等差数列{an}的公差为d,且d>1.令bn=,记Sn,Tn分别为数列{an},{bn}的前n项和.
(1)若3a2=3a1+a3,S3+T3=21,求{an}的通项公式;
(2)若{bn}为等差数列,且S99-T99=99,求d.
解析 (1)∵3a2=3a1+a3,
∴3d=a1+2d,解得a1=d,
∴S3=3a2=3(a1+d)=6d,
又T3=b1+b2+b3=++=,
∴S3+T3=6d+=21,
即2d2-7d+3=0,
解得d=3或d=(舍去),
∴an=a1+(n-1)·d=3n.
(2)∵{bn}为等差数列,
∴2b2=b1+b3,即=+,
∴6==,
即a-3a1d+2d2=0,
解得a1=d或a1=2d,
∵d>1,∴an>0,
又S99-T99=99,
由等差数列性质知,99a50-99b50=99,
即a50-b50=1,
∴a50-=1,即a-a50-2 550=0,
解得a50=51或a50=-50(舍去).
当a1=2d时,a50=a1+49d=51d=51,
解得d=1,与d>1矛盾,无解;
当a1=d时,a50=a1+49d=50d=51,
解得d=.
综上,d=.
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