内容正文:
5.2.1 第2课时 等差数列的性质
[课时跟踪检测]
1.在递增的等差数列{an}中,a3+a6=-6,a4a5=8,公差d等于 ( )
A.4 B.2
C.-2 D.2或-2
解析:选B 因为在递增的等差数列{an}中,a3+a6=a4+a5=-6,a4a5=8,所以a4=-4,a5=-2,则公差d=a5-a4=2.
2.在等差数列{an}中,若a2+a4+a6+a8+a10=80,则a7-a8的值为 ( )
A.4 B.6
C.8 D.10
解析:选C ∵a2+a4+a6+a8+a10=5a6=80,∴a6=16,∴a7-a8=(2a7-a8)=(a6+a8-a8)=a6=8.
3.已知数列{an},{bn}都是等差数列,且a1=25,b1=75,a2+b2=100,那么数列{an+bn}的第37项为 ( )
A.0 B.37
C.100 D.-37
解析:选C 设等差数列{an},{bn}的公差分别为d1,d2,则(+)-(an+bn)=(-an)+(-bn)=d1+d2,所以数列{an+bn}仍然是等差数列.又d1+d2=(a2+b2)-(a1+b1)=100-(25+75)=0,所以a37+b37=a1+b1=100.
4.《九章算术》“竹九节”问题:现有一根9节的竹子,自上而下各节的容积成等差数列,上面4节的容积共3升,下面3节的容积共4升,则第5节的容积为 ( )
A.1升 B.升
C.升 D.升
解析:选B 设自上而下9节竹子各节的容积构成等差数列{an},其首项为a1,公差为d,由条件得即解得所以a5=a1+4d=.
5.[多选]已知各项均为正数的等差数列{an}单调递增,且a5=2,则下列结论正确的是 ( )
A.公差d的取值范围是 B.2a7=a9+2
C.a8+a4>a6+a5 D.a1+a9=4
解析:选BCD 由题意得d>0,a1>0,a5=2,所以a1=2-4d>0,解得d<,所以d∈,故A错误;由2a7-a9=(a5+a9)-a9=a5=2,故B正确;由a8+a4-(a6+a5)=a8-a6-(a5-a4)=2d-d=d>0,故a8+a4>a6+a5,故C正确;由等差数列性质,得a1+a9=2a5=4,故D正确.
6.《周髀算经》中有这样一个问题,从冬至之日起,小寒、大寒、立春、雨水、惊蛰、春分、清明、谷雨、立夏、小满、芒种这十二个节气的日影长依次成等差数列,若冬至、立春、春分的日影长的和是37.5尺,芒种的日影长为4.5尺,则冬至的日影长为 ( )
A.4尺 B.8.5尺
C.12.5尺 D.15.5尺
解析:选D 记十二节气日影长构成的等差数列为{an},设其公差为d,因为冬至、立春、春分的日影长的和是37.5尺,芒种的日影长为4.5尺,所以即即则8d=a12-a4=-8,所以d=-1,因此a1=a12-11d=4.5+11=15.5尺.
7.已知公差不为0的等差数列{an}满足am+ap=2a4(n,m,p∈N+),则+的最小值为 ( )
A. B.1
C. D.2
解析:选B 由题可知,m+p=8,则m+1+p=9,所以+=1,所以·=++≥+2=1,当且仅当=,即m=2,p=6时等号成立,所以+的最小值为1.
8.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|m-n|= ( )
A.1 B.
C. D.
解析:选C 设方程(x2-2x+m)(x2-2x+n)=0的四个根为x1,x2,x3,x4,则x1+x2=x3+x4=2,x1·x2=m,x3·x4=n,又因为方程(x2-2x+m)(x2-2x+n)=0的四个根组成一个首项为的等差数列,设x1=,所以x2=,设等差数列的公差为d,则3d=x2-x1=-=,解得d=,则等差数列为,所以m=,n=,则|m-n|==,故选C.
9.(5分)已知等差数列{an}满足a5+a2n-5=n(n∈N,n≥3),则a1+a3+a5+a7+…+a2n-3+a2n-1= .
解析:因为数列{an}是等差数列,故a5+a2n-5=n=2an,解得an=;令Tn=a1+a3+a5+a7+…+a2n-3+a2n-1,则Tn=a2n-1+a2n-3+a2n-5+…+a3+a1,故2Tn=(a1+a2n-1)+(a3+a2n-3)+…+(a2n-1+a1)=n×2an=n2,解得Tn=.
答案:
10.(5分)一个正实数的小数部分的2倍、整数部分和自身成等差数列,则这个正实数是 .
解析:设这个正实数的小数部分是x(0≤x<1),整数部分是y(y∈N+),自身是x+y,则2y=2x+x+y,所以y=3x,由于0≤x<1,y∈N+,当y=1时,x=,x+y=;当y=2时,x=,x+y=;当y≥3时,x=≥1,不符合题意.综上所述,这个正实数是或.
答案:或
11.(5分)在下表所示的5×5正方形的25个空格中填入正整数,使得每一行,每一列都成等差数列,问标有*号的空格应填的数是 .
*
74
2y
186
y
103
0
x
2x
解析:记aij为第i行第j列的格中所填的数,则a52=x,a41=y.
由第3行得a33=,
由第3列得a33=2×103-2x,所以2x+y=113. ①
由第1列得a21=3y,
则由第2行得a23=2×74-3y,
由第3列得a33+103=a23+2x,则a23=3×103-4x,所以2×74-3y=3×103-4x,
即4x-3y=161, ②
由①②,得x=50,y=13,
所以a15=2×186-a55=2×186-4x=172,a13=2a33-a53=112,a14==142.
答案:142
12.(10分)若数列是等差数列,则称数列{an}为调和数列.若实数a,b,c依次成调和数列,则称b是a和c的调和中项.
(1)求和1的调和中项;(5分)
(2)已知调和数列{an},a1=6,a4=2,求{an}的通项公式.(5分)
解:(1)设和1的调和中项为b,依题意得3,,1成等差数列,所以==2,解得b=,
故和1的调和中项为.
(2)依题意,是等差数列,设其公差为d,
则3d=-⇒d=,所以=+(n-1)d=+(n-1)=,故an=.
13.(10分)已知{an}为等差数列,且a1+a3+a5=18,a2+a4+a6=24.
(1)求a20的值;(4分)
(2)若bn=an-,试判断数列{bn}从哪一项开始大于0.(6分)
解:(1)因为a1+a3+a5=18,a2+a4+a6=24,所以a3=6,a4=8,则公差d=2,
所以a20=a3+17d=40.
(2)由(1)得an=a3+(n-3)d=6+(n-3)×2=2n,所以bn=×2n-=3n-.
由bn>0,即3n->0,得n>,
所以数列{bn}从第7项开始大于0.
14.(15分)有一批小家电原销售价为每台800元,在甲、乙两家家电商场均有销售.甲商场用如下方法促销:买一台单价为780元,买两台单价为760元,以此类推,每多买一台则所购买各台的单价均减少20元,但每台最少不低于440元;乙商场一律按原价的75%销售.某单位需购买一批此类小家电,则去哪一家商场购买花费较少?
解:设某单位需购买小家电n台.
在甲商场购买时,所买小家电的售价构成等差数列{an},an=780+(n-1)×(-20)=-20n+800,
由an=-20n+800≥440,得n≤18,
即购买台数不超过18台时,每台售价(800-20n)元;
购买台数超过18台时,每台售价440元.
到乙商场购买时,每台售价为800×75%=600(元).
比较在甲、乙两家家电商场的费用(800-20n)n-600n=20n(10-n).
当n<10时,(800-20n)n>600n,到乙商场购买花费较少;
当n=10时,(800-20n)n=600n,到甲、乙商场购买花费相同;
当10<n≤18时,(800-20n)n<600n,到甲商场购买花费较少;
当n>18时,440n<600n,到甲商场购买花费较少.
因此,当购买小家电台数少于10台时,到乙商场购买花费较少;当购买小家电10台时,到两家商场购买花费相同;当购买小家电台数多于10台时,到甲商场购买花费较少.
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