内容正文:
课时分层评价4 等差数列的性质及其实际应用
(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—9,每小题5分,共45分)
1.在等差数列{an}中,a1+a9=10,则a5的值为( )
A.5 B.6
C.8 D.10
答案:A
解析:由等差数列的性质,得a1+a9=2a5,又因为a1+a9=10,即2a5=10,所以a5=5.故选A.
2.已知数列{an}满足2an=+(n≥2,n∈N*),且a1+a2+a3=1,a2+a3+a4=2,则a6+a7+a8=( )
A.5 B.6
C.16 D.32
答案:B
解析:因为2an=an-1+an+1(n≥2,n∈N*),所以{an}为等差数列,故数列a1+a2+a3,a2+a3+a4,…,a6+a7+a8构成一个新的等差数列,其首项为1,公差为1,所以a6+a7+a8=1+(6-1)×1=6.故选B.
3.已知数列{an},{bn}均为等差数列,且a1+b1=1,a2+b2=3,则a2 025+b2 025=( )
A.4 045 B.4 047
C.4 049 D.4 051
答案:C
解析:由于{an},{bn}均为等差数列,故数列{an+bn}是以1为首项,2为公差的等差数列,所以a2 025+b2 025=1+2 024×2=4 049.故选C.
4.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.故选C.
5.(多选)已知等差数列{an}满足a1+a2+a3+…+a101=0,则有( )
A.a1+a101>0 B.a2+a100<0
C.a3+a99=0 D.a51=0
答案:CD
解析:由题意得a1+a101=a2+a100=…=a50+a52=2a51,由于a1+a2+a3+…+a101=0,所以101a51=0,所以a51=0,所以a1+a101=a2+a100=2a51=0,a3+a99=2a51=0.故选CD.
6.(多选)已知各项均为正数的等差数列{an}单调递增,且a5=2,则( )
A.公差d的取值范围是(-∞,)
B.a1+a9 =4
C.2a7=2+a9
D.a5+a6<a4+a8
答案:BCD
解析:由题意得d>0,a1>0,由a5=2得a1+4d=2,即a1=2-4d>0,解得d<,所以d∈(0,),故A错误;由等差数列的性质,得a1+a9=2a5=4,故B正确;2a7-a9=(a5+a9)-a9=a5=2,故C正确;a5+a6-(a4+a8)=a5-a4-(a8-a6 )=d-2d=-d<0,所以a5+a6<a4+a8,故D正确.故选BCD.
7.在等差数列{an}中,a15=33,a25=66,则a45= .
答案:132
解析:在等差数列{an}中,a15,a25,a35,a45成等差数列,公差是a25-a15=33.所以a45=33+3×33=132.
8.(数学文化) 《九章算术》是我国古代的数学名著,书中有如下问题:“今有五人分五钱,令上二人所得与下三人等.问各得几何.”其意思为“已知甲、乙、丙、丁、戊五人分5钱,甲、乙两人所得与丙、丁、戊三人所得相同,且甲、乙、丙、丁、戊所得依次成等差数列.问五人各得多少钱?”(“钱”是古代的一种重量单位).这个问题中,乙所得为 钱.
答案:
解析:由题意,设这五人所得钱分别为a+2d,a+d,a,a-d,a-2d,则a+2d+a+d=a+a-d+a-2d,且5a=5,所以a=1,d=,所以乙所得为a+d=(钱).
9.(链教材P16例4)在等差数列{an}中,a1=8,a5=2,若数列{an}中每相邻两项之间都插入一个数,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===-.
10.(13分)(2025·陕西西安高二月考)四个数成递减等差数列,四个数之和为26,第二个数与第三个数之积为40.求这四个数.
解:设这四个数为a-3d,a-d,a+d,a+3d(公差为2d),
依题意,得
解得
又因为四个数成递减等差数列,
所以d<0,所以d=-,
故所求的四个数为11,8,5,2.
(11—13,每小题5分,共15分)
11.(新情境)1852年,英国来华传教士伟烈亚力将《孙子算经》中“物不知数”问题的解法传至欧洲1874年,英国数学家马西森指出此法符合1801年由高斯得到的关于同余式解法的一般性定理,因而西方称之为“中国剩余定理”“中国剩余定理”讲的是一个关于整除的问题,现有这样一个整除问题:将1到2 025这2 025个数中,能被3除余1,且被7除余1的数按从小到大的顺序排成一列,构成数列{an},则a10等于( )
A.190 B.211
C.232 D.253
答案:A
解析:由题意可得an能被3除余1,且被7除余1,则an-1是21的倍数,即an-1=21,即an=21n-20,所以a10=21×10-20=190.故选A.
12.(多选)若{an}是等差数列,则下列数列中仍为等差数列的是( )
A.{|an|}
B.{-an}
C.{pan+q}(p,q为常数)
D.{2an+n}
答案:BCD
解析:数列-1,1,3是等差数列,取绝对值后:1,1,3不是等差数列,故A不成立;若{an}是等差数列,利用等差数列的定义知,{-an}为常数列,故是等差数列,故B成立;若{an}的公差为d,则(p+q)-(pan+q)=p(-an)=pd为常数,故{pan+q}是等差数列,故C成立;(2+n+1)-(2an+n)=2(-an)+1=2d+1为常数,故{2an+n}是等差数列,故D成立.故选BCD.
13.等差数列{an},{bn}满足对任意n∈N*都有=,则+= .
答案:1
解析:由等差数列的性质可得b3+b9=b4+b8=2b6,a7+a5=2a6,所以+====1.
14.(15分)已知{an}是等差数列,且a1+a2+a3=12,a8=16.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)若从数列{an}中,依次取出第2项、第4项、第6项……第2n项,按原来的顺序组成一个新数列{bn},试求出{bn}的通项公式.
解:(1)因为a1+a2+a3=12,即3a2=12,
所以a2=4.
设公差为d,则a8=a2+(8-2)d,所以16=4+6d,
所以d=2,所以an=a2+(n-2)d=4+(n-2)×2=2n.
(2)a2=4,a4=8,a6=12,a8=16,…,=2×2n=4n.
当n>1时,-=4n-4(n-1)=4.
所以{bn}是以4为首项,4为公差的等差数列,
所以bn=4+4(n-1)=4n.
15.(5分)(双空题)若方程(x2-2x+m)(x2-2x+n)=0的四个根组成一个首项为的等差数列,则公差d= ,|m-n|= .
答案:
解析:设方程的四个根a1,a2,a3,a4依次成等差数列,则a1+a4=a2+a3=2.再设此等差数列的公差为d,则2a1+3d=2,因为a1=,所以d=.所以a2=+=,a3=+1=,a4=+=.所以|m-n|=|a1a4-a2a3|=×-×=.
16.(17分)(新角度)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(d≠0)的等差数列;a20,a21,…,a30是公差为d2的等差数列.
(1)若a20=40,求d;
(2)试写出a30关于d的关系式,并求出a30的取值范围;
(3)续写已知数列,使得a30,a31,…,a40是公差为d3的等差数列,依此类推,把已知数列推广为无穷数列,请对这个数列作简单概述.
解:(1)依题意得,a10=10,a20=10+10d=40,所以d=3.
(2)a30=a20+10d2=10(1+d+d2)(d≠0),
故a30=10,
当d∈(-∞,0)∪(0,+∞)时,a30∈.
(3)所给数列可推广为无穷数列{an},其中a1,a2,…,a10是首项为1,公差为1的等差数列,当n≥1时,a10n,a10n+1,…,a10(n+1)是公差为dn的等差数列.
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