内容正文:
2025-2026学年高二数学人教A版选修二
4.2 等差数列 寒假练习
一、选择题
1. 我国古代数学著作《九章算术》中有如下问题: “今有善走男, 日增等里, 首日行走一百里, 九日共行一千二百六十里, 问日增几何?", 该问题中 “善走男” 第5日所走的路程里数为 ( )
A.110 B.120 C.130 D.140
2.已知数列的前项和为,且,,则( )
A.210 B.110 C.50 D.55
3.已知等差数列的前项和为,,则( )
A.6 B.12 C.18 D.24
4.南宋数学家杨辉在《详解九章算法》中,研究了二阶等差数列.若是公差不为零的等差数列,则称数列为二阶等差数列.现有一个“三角垛”,共有40层,各层小球个数构成一个二阶等差数列,第一层放1个小球,第二层放3个小球,第三层放6个小球,第四层放10个小球,,则第40层放小球的个数为( )
A.1640 B.1560 C.820 D.780
5.已知等差数列的前项和为,则等于( )
A.27 B.24 C.21 D.18
6.已知数列的各项均为正数,记数列的前项和,且满足,则下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.
二、多项选择题
7.已知为等差数列,其前项和,若,,则( )
A.公差 B.
C. D.当且仅当时
8.设是公差为()的无穷等差数列的前项和,则下列命题正确的是( )
A.若,则是数列的最大项
B.若数列有最小项,则
C.若数列是递减数列,则对任意的:,均有
D.若对任意的,均有,则数列是递增数列
9.已知递增的正整数列的前n项和为.以下条件能得出为等差数列的有( )
A. B.
C. D.
三、填空题
10. 设 为等差数列 的前 项和, , ,则 .
11.已知正项数列的前n项和为,满足,则 .
12.将数列中的项排成下表:
,
,
,,,
,,,,,,,
…
已知各行的第一个数,,,,…构成数列,且的前项和满足(且),从第三行起,每一行中的数按从左到右的顺序均构成等差数列,且公差为同一个常数.若,则第6行的所有项的和为 .
四、解答题
13.在等差数列中,,.
(1)求的通项公式;
(2)若,求数列的前n项和.
14.已知数列满足.
(1)证明:数列是等差数列,并求数列的通项公式;
(2)设,求数列的前项和.
15.已知数列的奇数项是公差为的等差数列偶数项是公差为的等差数列,是数列的前n项和,.
(1)若,求;
(2)已知,且对任意恒成立,求数列的前n项和.
16.在①,②(b为常数),③这三个条件中选择一个,补充在下面横线中,并给出解答.
已知等差数列的前n项和为,,且____.
(1)求的通项公式;
(2)求数列的前n项和.
注:如选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】等差数列的前n项和;等差数列的性质
【解析】【解答】解:由题意设此人第一天走a1里,第二天走a2里, 第n天走an里,{an}是等差数列,首项是a1=100 ,
因为 ,所以a5=140 .
故选:D.
【分析】由题意可得此人所走的里数为等差数列,利用等差数列的性质计算可得答案.
2.【答案】A
【知识点】等差数列概念与表示;等差数列的前n项和
【解析】【解答】因为,所以当时,,两式相减得,
由,可得,进而,
所以数列的奇数项与偶数项分别成等差数列,公差为2,
又,而,所以,
故答案为:A.
【分析】根据已知条件,结合等差数列的前n项和公式,即可求解出答案.
3.【答案】B
【知识点】等差数列的前n项和;等差数列的性质
【解析】【解答】由等差数列的性质,可得,
所以.
故答案为:B.
【分析】 根据等差数列的性质,求得,结合等差数列的求和公式,即可求解出答案.
4.【答案】C
【知识点】等差数列概念与表示;等差数列的前n项和
【解析】【解答】设第n层放小球的个数为an,
由题意得,,
可得数列 是首项为2,公差为1的等差数列,
即
故
即
故
故选:C.
【分析】 首先由二阶等差数列的定义,得到数列 是首项为2,公差为1的等差数列,再求和得到数列 的通项公式,进而求出,可得答案.
5.【答案】A
【知识点】等差数列概念与表示;等差数列的前n项和
【解析】【解答】 等差数列的公差为 ,则,又,解得
.
故答案为:A
【分析】先利用等差数列通项求出公差,再利用求和公式求出 .
6.【答案】B
【知识点】数列的概念及简单表示法;等差数列的通项公式;等差关系的确定;数列的递推公式
【解析】【解答】因为,则有:
当时,,则,且,可得,故A错误;
当时,,整理得;
所以数列是以首项,公差的等差数列,
则,且,所以,故C错误;
当时,,
且上式对也成立,所以,
可知数列为递减数列,可得,故B正确;
因为,
所以
,
故D错误;
故选:B.
【分析】根据与的关系可得,,进而逐项分析判断.
7.【答案】A,B,C
【知识点】等差数列的前n项和;等差数列的性质
【解析】【解答】由,得,即.
因,所以,且,AB符合题意;
因,且,故时,最大,即,C符合题意;
由,得,即,D不符合题意.
故答案为:ABC.
【分析】根据题意,结合等差数列前项和的公式和性质,一一判断即可.
8.【答案】B,D
【知识点】等差数列的通项公式;等差数列的前n项和;等差数列的性质
【解析】【解答】对于A:取数列为首项为4,公差为的等差数列,,A不符合题意;
对于B:等差数列中,公差,,是关于n的二次函数.当数列有最小项,即有最小值,对应的二次函数有最小值,对应的函数图象开口向上,,B符合题意;
对于C:取数列为首项为1,公差为的等差数列,,,即恒成立,此时数列是递减数列,而,C不符合题意;
对于D:若数列是递减数列,则,一定存在实数,当时,之后所有项都为负数,不能保证对任意,均有.
故若对任意,均有,有数列是递增数列,D符合题意.
故答案为:BD
【分析】取数列为首项为4,公差为的等差数列,可判定A不符合题意;利用等差数列的求和公式,结合二次函数的性质,可判定B符合题意;取数列为首项为1,公差为的等差数列,得到恒成立,可判定C不符合题意;若数列是递减数列,得到一定存在实数,当时,之后所有项都为负数,不能保证对任意,均有,对任意,均有,有数列是递增数列,可判定D符合题意.
9.【答案】A,C,D
【知识点】等差数列概念与表示;数列的递推公式
【解析】【解答】对于A,时,,当时,满足,
而且时,,则为等差数列,A符合题意;
对于B,,当时,不满足上式,
得,因此数列不是等差数列,B不符合题意;
对于C,,即为隔项等差数列,且是递增的正整数列,
则,,,且,有,即,
于是,,因此,
所以为等差数列,C符合题意;
对于D,,,
,,即数列是以为首项,为公比的等比数列,,则,
从到中间恰有项:,它们是递增的正整数,
而到中间恰有个递增的正整数:,
于是得,,又,,
令,即有,又,
故对,,显然数列是等差数列,D符合题意.
故答案为:ACD
【分析】根据递推公式结合等差数列的定义,逐项进行判断,可得答案.
10.【答案】0
【知识点】等差数列的通项公式;等差数列的前n项和
【解析】【解答】设数列的公差为 ,则 , ,所以 .
故答案为:0.
【分析】根据题意由等差数列的定义结合等差数列的前n项和公式计算出结果即可。
11.【答案】18
【知识点】等差数列的通项公式;数列的递推公式
【解析】【解答】当时,由得,即,解得或,因为是正项数列,所以;
当时,由得,
则,
整理得,所以,
因此数列是以为公差的等差数列,则,
所以.
故答案为:.
【分析】 由已知数列递推式求解首项,且n≥2时,有,与原递推式联立,可得数列是以4为首项,以2为公差的等差数列,利用等差数列的通项公式可求出答案.
12.【答案】1344
【知识点】等差数列概念与表示;等差数列的通项公式;等差数列的前n项和
【解析】【解答】 的前项和满足(且) ,,,
数列是公差为2的等差数列,又 ,(且)
观察各行的规律可知第行的第1个数为,最后一个数为,共有项
, 为第8行的第3个数,,
每一行中的数按从左到右的顺序构成公差为的等差数列,
第6行第1个数为,最后一个数为,共有项,
第6行的所有项的和为
故答案为:1344
【分析】先求出的通项并分析出各行第1个数和最后一个数的规律,进而求出从第三行起每一行的公差,最后求解第6行的所有项的和。
13.【答案】(1)解:设数列的公差为d,
则,
解得,
故.
(2)解:由(1)知,
则,
所以.
【知识点】等差数列的通项公式;数列的求和
【解析】【分析】 (1)由已知得关于首项与公差的方程组,解方程组可求出首项与公差,从而可求出 的通项公式;
(2)由(1)可得 , 然后利用裂项相消求和法求解出数列的前n项和.
14.【答案】(1)证明:,
数列是以1为首项,1为公差的等差数列,
,则;
(2)解:,
,
;
综上,,.
【知识点】等差数列的通项公式;数列的递推公式
【解析】【分析】(1)首先将题干中递推公式两边取倒数,经过推导可得和d,可求出数列的通式,即可得出答案;
(2)首先根据的通式计算出数列{bn}的通项公式,再运用裂项相消法即可计算出Tn.
15.【答案】(1)解:由题意得,当n为奇数时,,
当n为偶数时,,
由,得,
解得,所以.
(2)解:当n为偶数时,由恒成立,得,
即恒成立,所以且d1>1,
当n为奇数时,由,恒成立,得,
即恒成立,所以,因此,
又由,得,
即,解得,
所以,即数列是等差数列,
所以.
【知识点】等差数列的通项公式;等差数列的前n项和;数列的求和
【解析】【分析】(1)由已知条件的数列的递推公式,结合等差数列的前n项和公式计算出公差的取值,再把数值代入到通项公式由此计算出答案。
(2)首先由等差数列的前n项和公式以及等差数列的通项公式,整理化即可得出不等式结合不等式的简单性质由已知条件,即可得出公差的取值,从而得出数列的通项公式,由等差数列的前n项和公式代入数值计算出结果即可。
16.【答案】(1)解:设等差数列的公差为d,
由,得∴.
若选①,则由,得,
又,解得,,
∴.
若选②:由(b为常数),得,∴b=4,
∴,∴,∴.
∴.
若选③:∵,则,
由,得,∴,
∴.
(2)解:令,则,
所以
.
【知识点】等差数列的通项公式;等差数列的前n项和;数列的求和.
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