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- 2021-06-16 发布
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第2讲 等差数列及其前n项和
[基础题组练]
1.(2020·长春市质量监测(二))等差数列{an}中,Sn是它的前n项和,a2+a3=10,S6=54,则该数列的公差d为( )
A.2 B.3
C.4 D.6
解析:选C.由题意,知解得故选C.
2.(2020·江西省七校联合考试)在等差数列{an}中,若a3+a5+a7+a9+a11=55,S3=3,则a5等于( )
A.5 B.6
C.7 D.9
解析:选C.设数列{an}的公差为d,因为数列{an}是等差数列,所以a3+a5+a7+a9+a11=5a7=55,所以a7=11,又S3=3,所以解得所以a5=7.故选C.
3.已知数列{an}满足a1=15,且3an+1=3an-2,若ak·ak+1<0,则正整数k=( )
A.21 B.22
C.23 D.24
解析:选C.3an+1=3an-2⇒an+1=an-⇒{an}是等差数列,则an=-n.因为ak·ak+1<0,所以<0,所以0知d<0,故Sn≥an等价于n2-11n+10≤0,解得1≤n≤10.
所以n的取值范围是{n|1≤n≤10,n∈N}.
10.已知等差数列的前三项依次为a,4,3a,前n项和为Sn,且Sk=110.
(1)求a及k的值;
(2)已知数列{bn}满足bn=,证明数列{bn}是等差数列,并求其前n项和Tn.
解:(1)设该等差数列为{an},则a1=a,a2=4,a3=3a,
由已知有a+3a=8,得a1=a=2,公差d=4-2=2,
所以Sk=ka1+·d=2k+×2=k2+k.
由Sk=110,得k2+k-110=0,
解得k=10或k=-11(舍去),故a=2,k=10.
(2)由(1)得Sn==n(n+1),
则bn==n+1,
故bn+1-bn=(n+2)-(n+1)=1,
即数列{bn}是首项为2,公差为1的等差数列,
所以Tn==.
[综合题组练]
1.(2020·广东揭阳期末改编)已知数列{an}满足a1=-,an+1=(n∈N*),则an= ,数列{an}中最大项的值为 .
解析:由题意知an≠0,由an+1=得==+8,整理得-=8,即数列是公差为8的等差数列,故=+(n-1)×8=8n-17,所以an=.当n=1,2时,an<0;当n≥3时,an>0,则数列{an}在n≥3时是递减数列,故{an}中最大项的值为a3=.
答案:
2.(创新型)(2020·安徽省淮南模拟)设数列{an}的前n项和为Sn,若为常数,则称数列{an}为“精致数列”.已知等差数列{bn}的首项为1,公差不为0,若数列{bn}为“精致数列”,则数列{bn}的通项公式为 .
解析:设等差数列{bn}的公差为d,由为常数,设=k且b1=1,得n+n(n-1)d=k,即2+(n-1)d=4k+2k(2n-1)d,整理得(4k-1)dn+(2k-1)(2-d)=0.因为对任意正整数n,上式恒成立,所以解得d=2,k=,所以数列{bn}的通项公式为bn=2n-1(n∈N+).
答案:bn=2n-1(n∈N+)
3.已知数列{an}满足:a3=-13,an=an-1+4(n>1,n∈N+).
(1)求a1,a2及通项公式an;
(2)设Sn为数列{an}的前n项和,则数列S1,S2,S3,…中哪一项最小?
解:(1)因为数列{an}满足a3=-13,an=an-1+4,
所以an-an-1=4,
即数列{an}为等差数列且公差d=4,
所以a2=a3-d=-13-4=-17,
a1=a2-d=-17-4=-21,
所以通项公式an=a1+(n-1)d=-21+4(n-1)=4n-25.
(2)令an=4n-25≥0可解得n≥,
所以数列{an}的前6项为负值,从第7项开始为正数,
所以数列S1,S2,S3,…中S6最小.
4.(2020·广东广州天河二模)已知Sn为数列{an}的前n项和,且a1<2,an>0,6Sn=a+3an+2,n∈N+.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)若对任意的n∈N+,bn=(-1)na,求数列{bn}的前2n项的和T2n.
解:(1)当n=1时,6a1=a+3a1+2,且a1<2,解得a1=1.
当n≥2时,6an=6Sn-6Sn-1=a+3an+2-(a+3an-1+2).
化简得(an+an-1)(an-an-1-3)=0,
因为an>0,所以an-an-1=3,
所以数列{an}是首项为1,公差为3的等差数列,
所以an=1+3(n-1)=3n-2.
(2)bn=(-1)na=(-1)n(3n-2)2.
所以b2n-1+b2n=-(6n-5)2+(6n-2)2=36n-21.
所以数列{bn}的前2n项的和
T2n=36(1+2+…+n)-21n=36×-21n=18n2-3n.
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