内容正文:
1.2.1 第3课时 等差数列的综合问题
[课时跟踪检测]
1.已知{an}为等差数列,则下面数列中一定是等差数列的是 ( )
A. B.{kan}
C.{anan+1} D.{}
解析:选B 若等差数列通项公式为an=n,此时=,anan+1=n(n+1),kan=kn, =,
-=-不为常数,
所以不是等差数列;
an+1an+2-anan+1=(n+1)(n+2)-n(n+1)=2(n+1)不为常数,
所以{anan+1}不是等差数列;
kan+1-kan=k(n+1-n)=k为常数,
所以{kan}是等差数列;
-=-不为常数,
所以{}不是等差数列.故选B.
2.已知等差数列{an}的首项a1=2,公差d=8,在{an}中每相邻两项之间都插入3个数,使它们和原数列的数一起构成一个新的等差数列{bn},则b2 026= ( )
A.4 050 B.4 052
C.4 054 D.4 056
解析:选B 设数列{bn}的公差为d1,由题意可知,b1=a1,b5=a2,b5-b1=a2-a1=8=4d1,故d1=2,故bn=2n,则b2 026=2 026×2=4 052.
3.已知数列{an}中,a1=1且an+1=(n∈N+),则a10= ( )
A. B.
C.- D.
解析:选D 由an+1=(n∈N+)可得=+,即-=,
所以为以=1为首项,
公差为的等差数列,
所以=1+×9=,
所以a10=.故选D.
4.已知数列{an}中,a1=5,3an+1=3an-2(n∈N+),则an= ( )
A.n+ B.-n+
C.-n- D.n-
解析:选B 依题意a1=5,3an+1=3an-2(n∈N+),所以an+1=an-,即an+1-an=-,
所以数列{an}是首项为5,公差为-的等差数列,所以an=-n+5+=-n+.故选B.
5.将2至2 024这2 023个整数中能被3除余2且被5除余1的数按由小到大的顺序排成一列构成一数列,则此数列的项数是 ( )
A.132 B.133
C.134 D.135
解析:选D 设所求数列为{an},该数列为11,26,41,56,…,所以数列{an}为等差数列,且首项为a1=11,公差为d=26-11=15,所以an=a1+(n-1)d=11+15(n-1)=15n-4,则2≤an≤2 024,即2≤15n-4≤2 024,解得≤n≤135,则满足≤n≤135的正整数n的个数为135,因此该数列共有135项.
6.[多选]已知方程(x2-2x+m)(x2-2x+n)=0的四个根组成一个首项为的等差数列,则m-n的值等于 ( )
A.- B.-
C. D.
解析:选BD 设方程(x2-2x+m)(x2-2x+n)=0的四个根分别为a1,a2,a3,a4,则数列a1,a2,a3,a4是首项为的等差数列,设其公差为d,由等差数列的性质可得a1+a4=a2+a3,①若a1,a4为方程x2-2x+m=0的两根,则a2,a3为方程x2-2x+n=0的两根,由根与系数的关系可得a1+a4=+a4=2,可得a4=,d==,则a2=,a3=,此时m=a1a4=,n=a2a3=,则m-n=-;②若a1,a4为x2-2x+n=0的两根,则a2,a3为方程x2-2x+m=0的两根,同理可得m=,n=,则m-n=.综上所述,m-n=±.
7.已知数列{an},{bn}的通项公式分别为an=3n-2,bn=4n-3,n∈N+,将{an},{bn}各项并在一起,相等的项即为一项,从小到大排列成一个新的数列{cn},则c2 023= ( )
A.14 155 B.6 073
C.4 047 D.4 045
解析:选D 根据题意,得{an}:1,4,7,10,13,…;{bn}:1,5,9,13,17,….故{cn}:1,4,5,7,9,10,13,…,把{cn}中的项按6个一组划分,则第k组可表示为12(k-1)+1,12(k-1)+4,12(k-1)+5,12(k-1)+7,12(k-1)+9,12(k-1)+10(k∈N+),又2 023=337×6+1,故c2 023是第338组的第一个数,则c2 023=12×337+1=4 045.
8.[多选]已知数列{an}满足an+1=且a1=2,则下列说法正确的是 ( )
A.a3=- B.数列{an}是周期数列
C.是等差数列 D.数列的通项公式为an=
解析:选ACD 对于A,由a1=2,得a2==,a3==-,A正确;
对于B、C,由an+1+1=,得==
=+,则-=,数列是首项为,
公差为的等差数列,B错误,C正确;
对于D,=+(n-1)=,则an+1=,解得an=,D正确.
9.(5分)已知三个数成等差数列,若这三个数的和为6,积为-24,则这三个数为 .
解析:设这三个数分别为a-d,a,a+d.
由题意可得
解得或
故这三个数为-2,2,6或6,2,-2.
答案:-2,2,6或6,2,-2
10.(5分)已知数列{an}满足a1=1,若点在直线x-y+1=0上,则an= .
解析:由题设可得-+1=0,即-=1,
所以数列是以1为首项,1为公差的等差数列,故通项公式为=n,
所以an=n2(n∈N+).
答案:n2(n∈N+)
11.(5分)已知函数f(x)在(-1,+∞)上具有单调性,且函数y=f(x-2)的图象关于x=1对称,若数列{an}是公差不为0的等差数列,且f(a50)=f(a51),则a1+a100等于 .
解析:由题意函数y=f(x-2)的图象关于x=1对称,则函数f(x)的图象关于x=-1对称,且在(-1,+∞)上具有单调性,因为f(a50)=f(a51),所以a50+a51=-2.因为数列{an}是公差不为0的等差数列,所以a1+a100=a50+a51=-2.
答案:-2
12.(10分)已知数列{an}满足2an+(n-1)an-1=nan+a1(n∈N+,且n≥2),证明:数列{an}为等差数列.
证明:将2an+(n-1)an-1=nan+a1(n≥2)中的n替换为n+1得2an+1+nan=(n+1)an+1+a1.
两式相减并整理得(n-1)an+1=(2n-2)an-(n-1)an-1(n≥2),
即(n-1)an+1-(n-1)an=(n-1)an-(n-1)an-1,
由n≥2得an+1-an=an-an-1,
即2an=an+1+an-1(n≥2),
故数列{an}为等差数列.
13.(10分)已知无穷等差数列{an}中,首项a1=3,公差d=-5,依次取出序号能被4除余3的项组成数列{bn}.
(1)求b1和b2;(4分)
(2)求{bn}的通项公式;(3分)
(3){bn}中的第506项是{an}中的第几项?(3分)
解:(1)数列{bn}是数列{an}的一个子数列,其序号构成以3为首项,4为公差的等差数列.
因为a1=3,d=-5,
所以an=3+(n-1)×(-5)=8-5n.
数列{an}中序号能被4除余3的项是{an}中的第3项,第7项,第11项,…,
所以b1=a3=-7,b2=a7=-27.
(2)设{an}中的第m项是{bn}中的第n项,
即bn=am,则m=3+4(n-1)=4n-1,
所以bn=am=a4n-1=8-5(4n-1)=13-20n,
即{bn}的通项公式为bn=13-20n(n∈N+).
(3)由(2)得m=4n-1=4×506-1=2 023,
即{bn}中的第506项是{an}中的第2 023项.
14.(10分)已知正项数列{an}满足a1=1,+=2,且a4-a2=.
(1)求数列{}的通项公式;(5分)
(2)求满足不等式+1<2an的正整数n的最小值.(5分)
解:(1)由已知得-=-,
所以数列{}是等差数列,设其公差为d.
由a4-a2=,得-=2.
所以2d=2,即d=1,
所以=+(n-1)d=n.
(2)由an>0,得an=,
所以原不等式可化为+1<2,
两边平方可得n+6+2<4n,
即2<3n-6,
所以4(n+5)<(3n-6)2,
整理得(n-4)(9n-4)>0,
解得n>4或n<.
所以正整数n的最小值为5.
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