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文档简介
第02讲等差数列1.等差数列的定义一般地,如果一个数列从第2项起,每一项与它的前一项的差都等于同一个常数,那么这个数列就叫做等差数列,这个常数叫做等差数列的公差,通常用字母d表示.定义表达式:an-an-1=d(常数)(n≥2,n∈N*)或an+1-an=d(常数)(n∈N*).2.等差数列的通项公式an=a1+(n-1)d=am+(n-m)d.3.等差中项若a,b,c成等差数列,则2b=a+c.b叫做a与c的等差中项.4.等差数列的下标和公式若k+l=m+n,则ak+al=am+an.5.等差数列的前n项和公式Sn=eq\f(na1+an,2)或Sn=na1+eq\f(nn-1,2)d.6.等差数列的前n项和公式与函数的关系Sn=eq\f(d,2)n2+eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(a1-\f(d,2)))n.数列{an}是等差数列⇔Sn=An2+Bn(A,B为常数).7.等差数列的常用性质(1)设等差数列{an}的公差为d,Sn为其前n项和,则Sm,S2m-Sm,S3m-S2m,…仍构成等差数列,且公差为m2d.(2)若{an}是等差数列,则eq\b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(\f(Sn,n)))也是等差数列,其首项与{an}的首项相同,公差为eq\f(1,2)d.8.等差数列的前n项和的最值在等差数列{an}中,a1>0,d<0,则Sn存在最大值;若a1<0,d>0,则Sn存在最小值.一.等差数列基本量的运算例1.(1)设等差数列的前n项和为,若,则()A.3 B.4 C.5 D.6【答案】C【分析】由又,可得公差,从而可得结果.【详解】是等差数列又,∴公差,,故选C.【点睛】本题主要考查等差数列的通项公式与求和公式的应用,意在考查灵活应用所学知识解答问题的能力,属于中档题.(2)已知是等差数列的前项和,若,则(
)A.2 B.3 C.4 D.6【答案】B【分析】利用等差数列的求和公式,结合等差中项的性质,解得,根据等差数列整理所求代数式,可得答案.【详解】由题意,,解得,设等差数列的公差为,则.故选:B.(3)设是等差数列的前项和,若,则(
)A. B. C. D.【答案】A【详解】,,选A.(4)已知数列是等差数列,是其前n,则的值是_____.【答案】16.【分析】由题意首先求得首项和公差,然后求解前8项和即可.【详解】由题意可得:,解得:,则.【点睛】等差数列、等比数列的基本计算问题,是高考必考内容,解题过程中要注意应用函数方程思想,灵活应用通项公式、求和公式等,构建方程(组),如本题,从已知出发,构建的方程组.【复习指导】:(1)等差数列的通项公式及前n项和公式共涉及五个量a1,n,d,an,Sn,知道其中三个就能求出另外两个(简称“知三求二”).(2)确定等差数列的关键是求出两个最基本的量,即首项a1和公差d.(5)(2020·新高考全国Ⅰ)将数列{2n-1}与{3n-2}的公共项从小到大排列得到数列{an},则{an}的前n项和为________.【答案】3n2-2n【详解】方法一(观察归纳法)数列{2n-1}的各项为1,3,5,7,9,11,13,…;数列{3n-2}的各项为1,4,7,10,13,….观察归纳可知,两个数列的公共项为1,7,13,…,是首项为1,公差为6的等差数列,则an=1+6(n-1)=6n-5.故前n项和为Sn=eq\f(na1+an,2)=eq\f(n1+6n-5,2)=3n2-2n.方法二(引入参变量法)令bn=2n-1,cm=3m-2,bn=cm,则2n-1=3m-2,即3m=2n+1,m必为奇数.令m=2t-1,则n=3t-2(t=1,2,3,…).at=b3t-2=c2t-1=6t-5,即an=6n-5.以下同方法一.【复习指导】:等差数列通项公式的求法与应用技巧(1)等差数列的通项公式可由首项与公差确定,所以要求等差数列的通项公式,只需求出首项与公差即可.(2)等差数列{an}的通项公式an=a1+(n-1)d中共含有四个参数,即a1,d,n,an,如果知道了其中的任意三个数,那么就可以由通项公式求出第四个数,这一求未知量的过程,我们通常称之为“知三求一”.(3)通项公式可变形为an=dn+(a1-d),可把an看作自变量为n的一次函数.二.等差数列的判定与证明例2.(1)已知数列的前n项和公式为,则数列(
)A.是公差为2的等差数列 B.是公比为2的等比数列C.既是等差数列又是等比数列 D.既不是等差数列又不是等比数列【答案】A【分析】利用求得数列的通项公式,由此判断出正确选项.【详解】当时,,当时,,也符合上式,所以的通项公式为,故为首项是,公差为的等差数列,不是等比数列.故选:A(2)数列中,,,则______.【答案】40【分析】证明数列为等差数列,求出其通项公式,代入即可.【详解】,,则数列是以为首项,2为公差的等差数列,故,则,故答案为:40.(3)等差数列的前项和是,若,则实数__________.【答案】3【分析】由与的关系转化求出,由也符合求得的值.【详解】因为,当时,,因为是等差数列,所以当时,也符合上式,故;故答案为:3(4)已知数列{}满足.(=1\*romani)求证:数列是等差数列;(=2\*romanii)求数列{}的通项公式.【答案】(=1\*romani)证明见解析;(=2\*romanii)【分析】(=1\*romani)两边取倒数可得:,即可证明;(=2\*romanii)由(=1\*romani)利用等差数列的通项公式即可得出.【详解】(=1\*romani)证明:数列{}满足.两边取倒数可得:,即,∴数列{}是等差数列,首项为,公差为2;(=2\*romanii)由(=1\*romani)可得:,解得.(5)设是数列的前项和,且,,数列的通项为.(=1\*romani)求证:是等差数列;(=2\*romanii)设,求前项和.【答案】(=1\*romani)证明见解析;(=2\*romanii)【分析】(=1\*romani)利用,消去,即可证明;(=2\*romanii)利用错位相减法求和.【详解】(=1\*romani)设是数列的前项和,且,,整理得,所以(常数),故数列是以1为首项,1为公差的等差数列.(=2\*romanii)由于数列是以1为首项,1为公差的等差数列,所以.设.再设,数列的前项和是,所以①,②,①-②得:,整理得:,所以.【复习指导】:判断数列{an}是等差数列的常用方法(1)定义法:对任意n∈N*,an+1-an是同一常数.(2)等差中项法:对任意n≥2,n∈N*,满足2an=an+1+an-1.(3)通项公式法:对任意n∈N*,都满足an=pn+q(p,q为常数).(4)前n项和公式法:对任意n∈N*,都满足Sn=An2+Bn(A,B为常数).三.等差数列性质的应用命题点1等差数列项的性质例3.(1)某中学的“帮困助学”爱心募捐小组暑假期间走上街头进行了一次为期天的募捐活动,共收到捐款元,由于采取了积极措施,每天收到的捐款依次构成等差数列,则第天收到的捐款是(
)(单位:元)A.100 B.200 C.300 D.400【答案】B【分析】由等差数列前项和公式及等差数列的性质可求得结果.【详解】.故选:B(2)等差数列中,,则数列的前9项之和为(
)A.24 B.27 C.48 D.54【答案】B【分析】根据等差数列下标和性质求出,再根据等差数列求和公式计算可得.【详解】解:在等差数列中,,则所以,又,所以,所以.故选:B(3)已知等差数列的前项和为是关于的方程的两根,则(
)A.22 B.24 C.26 D.28【答案】A【分析】根据题意得,又即可求解.【详解】因为是关于的方程的两根,所以,故选:A.(4)已知等差数列的前n项和为,若,则下列选项不正确的是(
)A. B. C. D.【答案】D【分析】利用等差数列的前n项和公式和等差数列的性质逐个分析即可得到答案.【详解】等差数列的前n项和满足,,则,,所以,,故A,B正确;由,可知,所以,故C正确;因为,所以,故D不正确.故选:D(5)已知等差数列{an}满足a2=3,Sn-Sn-3=51(n>3),Sn=100,则公差d=______.【答案】2【分析】由数列的前n项和定义、等差数列的等和性、等差数列的通项公式及等差前n项和公式计算可得.【详解】{an}为等差数列,故由Sn-Sn-3=51(n>3)可得an-2+an-1+an=51,由等差数列的等和性可得:3an-1=51,即:an-1=17,所以a1+an=a2+an-1=20,所以,解得:n=10,所以,解得d=2.故答案为:2.【复习指导】:等差数列运算的两种常用思路(1)基本量法:根据已知条件,列出关于a1,d的方程(组),确定a1,d,然后求其他量.(2)巧用性质法:观察等差数列中项的序号,若满足m+n=p+q=2r(m,n,p,q,r∈N*),则am+an=ap+aq=2ar.这个性质常与求和公式Sn=eq\f(na1+an,2)结合使用.命题点2等差数列和的性质例4.(1)设等差数列的前项和为,若,,则(
)A. B. C. D.【答案】D【分析】由等差数列片段和的性质可得出、、、成等差数列,即可求得的值.【详解】解:由等差数列的性质可知,、、、成等差数列,且该数列的公差为,则,所以,,因此,.故选:D.(2)在等差数列中,其前项和为,若,则(
)A. B. C. D.【答案】D【分析】根据等差数列前项和的性质求解即可【详解】由等差数列前项和的性质可得,成等差数列,设,则,即成等差数列,故,解得,故即,故,,故故选:D(3)在等差数列中,,其前项和为,若,则等于(
)A. B. C. D.【答案】B【分析】由等差数列性质可知数列为等差数列,由已知等式可求得其公差,结合等差数列通项公式可求得,进而得到结果.【详解】数列为等差数列,数列为等差数列,设其公差为,又,解得:,又,,.故选:B.(4)在等差数列中,,其前项和为,若,则S2017的值等于()A.2016B.-2016C.2017D.-2017【答案】C【分析】由等差数列的性质可得成等差数列,再结合已知条件可得是以-2015为首项,以1为公差的等差数列,再利用等差数列的通项公式可求得结果【详解】设等差数列前项和为,则,(为常数)所以所以成等差数列.因为=-2015,所以是以-2015为首项,以1为公差的等差数列.所以=-2015+2016×1=1,所以,故选:C.【复习指导】:等差数列的常用性质(1)设等差数列{an}的公差为d,Sn为其前n项和,则Sm,S2m-Sm,S3m-S2m,…仍构成等差数列,且公差为m2d.(2)若{an}是等差数列,则eq\b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(\f(Sn,n)))也是等差数列,其首项与{an}的首项相同,公差为eq\f(1,2)d.(5)等差数列,前n项和分别为与,且,则(
)A. B. C. D.【答案】A【分析】根据等差数列前项和的特点,由已知设出,分别求出其通项公式,代入计算可得答案.【详解】设等差数列,的首项和公差分别为,则,因为,由等差数列前项和的特点,故可设,其中为非零常数,由,当时,,当时,,当时上式仍旧适合,故,同理可得,当时,,所以.故选:A.(6)已知等差数列{an},{bn},其前n项和分别为Sn,Tn,eq\f(an,bn)=eq\f(2n+3,3n-1),则eq\f(S11,T11)等于()A.eq\f(15,17)B.eq\f(25,32)C.1D.2【答案】
A【详解】由等差数列的前n项和公式以及等差中项的性质得S11=eq\f(11a1+a11,2)=11a6,同理可得T11=11b6,因此,eq\f(S11,T11)=eq\f(11a6,11b6)=eq\f(a6,b6)=eq\f(2×6+3,3×6-1)=eq\f(15,17).(7)已知数列与均为等差数列,其前项和分别为与,若,则________;________.【答案】
【分析】根据等差数列的前n项和,可将配成前n项和形式即可求解.根据等差数列前n项和公式的式子特征,可设,,再根据即可求出.【详解】.∵数列、均为等差数列,其前项和分别为、,∴可设,,则.故答案为:;.命题点3等差数列的最值问题例5.(1)已知数列为等差数列,若,且它们的前n项和有最大值,则使得的n的最大值为()A.19 B.20 C.21 D.22【答案】A【解析】根据的函数性质,结合的正负,即可容易判断.【详解】因为数列的前n项和有最大值,故可得;又因为,故可得;且;又,由等差数列的前项和公式可知:.故满足题意的的最大值为.故选:A.【点睛】本题考查等差数列的下标和性质,其前项和的函数性质,属综合中档题. 【复习指导】:本题应用公式,等差数列的性质:若,则.对数列的公式要灵活应用是快速解题的关键,解出、的关系式,再求出的临界条件,判断满足的最大自然数的值.(2)设等差数列的前n项和为,且,,则取最小时,(
)A.4045 B.4044 C.2023 D.2022【答案】D【分析】由已知,利用等差数列前n项和公式及其性质得,,进而得出结论.【详解】等差数列的前项和为,且,,,,,,,公差,则当时最小.故选:D(3)若数列是等差数列,首项,,,则使前项和成立的最大自然数是(
)A.4040 B.4041 C.4042 D.4043【答案】A【分析】由等差数列的,及得数列是递减的数列,因此可确定,然后利用等差数列的性质求前项和,确定和的正负.【详解】∵,∴和异号,又数列是等差数列,首项,∴是递减的数列,,,∴,,∴满足的最大自然数为4040.故选:A.【点睛】本题考查等差数列的性质,考查等差数列的前项和,掌握等差数列的性质是解题关键.(4)已知数列是等差数列,是其前n项和,若存在最大值,则在,中最大的数是()A. B. C. D.无法确定【答案】A【分析】根据存在最大值,分析公差为负数,结合数列单调性求解最值.【详解】由题可知数列是等差数列,且前n项和存在最大值,公差,在定义域上是单调递减函数,最大.故选:A.【点睛】此题考查等差数列和前n项和性质,根据最值分析公差正负,根据公差得新数列单调性即可得解.(5)(多选)已知等差数列的公差为,前项和为,,,,则
A. B.,C. D.当时,有最大值【答案】BD【分析】由等差数列前n项和公式即可判断A;由等差数列的单调性可判断B;由可判断C;由等差数列前n项和的性质可判断D.【详解】,,故选项A错误;,,,,故选项B正确;,且,,故选项C错误;由,知,当时,有最大值,故选项D正确;故选:BD.【复习指导】:(1)等差数列前n项和Sn最大(小)值的情形①若a1>0,d<0,则Sn存在最大值,即所有非负项之和.②若a1<0,d>0,则Sn存在最小值,即所有非正项之和.(2)求等差数列前n项和Sn最值的方法①寻找正、负项的分界点,可利用等差数列性质或利用eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(an≥0,,an+1≤0))或eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(an≤0,,an+1≥0))来寻找.②运用二次函数求最值.Sn=eq\f(d,2)n2+eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(a1-\f(d,2)))n,若d≠0,则从二次函数的角度看:当d>0时,Sn有最小值;当d<0时,Sn有最大值.当n取最接近对称轴的正整数时,Sn取到最值.1.设为等差数列的前n项和.已知,,则()A.为递减数列 B.C.有最大值 D.【答案】B【分析】利用等差数列的通项公式及求和公式求得其首项和公差,再依次判断各选项.【详解】∵数列为等差数列,,,,,∴,对于A,∵,∴数列为递增数列,故A错误;对于B,∵,故B正确;对于C,∵数列为递增数列,∴无最大值,故C错误;对于D,∵,故D错误.故选:B.2.已知A,B,C三人都去同一场所锻炼,其中A每隔1天去一次,B每隔2天去一次,C每隔3天去一次.若3月11日三人都去锻炼,则下一次三人都去锻炼的日期是(
)A.3月22日 B.3月23日 C.3月24日 D.3月25日【答案】B【分析】三人各自去锻炼的日期实际上是等差数列,利用等差数列知识进行求解.【详解】由题意,三人各自去锻炼的日期分别是等差数列,公差分别为2,3,4,最小公倍数为12,所以下一次三人都去锻炼的日期是3月23日.故选:B.3.已知是数列的前项和,则“”是“数列是公差为2的等差数列”的(
)A.充分不必要条件 B.必要不充分条件C.充要条件 D.既不充分也不必要条件【答案】A【分析】利用与的关系,得到,进而利用等差数列的性质进行判断即可【详解】已知,所以,当时,,所以数列是公差为2的等差数列;当数列是公差为2的等差数列时,因为不知首项,所以数列的前n项和不确定,所以是充分不必要条件故选:A4.数列的前项和,若,则(
)A. B. C. D.【答案】C【分析】本题先通过判断数列是等差数列,再根据项数差值和公差直接求解即可.【详解】∵,∴数列是公差为4的等差数列,∵,∴,故选:C.【点睛】本题考查等差数列的判断和等差数列的基础运算,是基础题.5.已知等差数列的前n项和为,若,则(
)A.6 B.12 C.78 D.156【答案】C【分析】由条件根据等差数列前项和公式结合等差数列性质可求.【详解】因为,又,所以,故选:C.6.已知等差数列的公差,记该数列的前项和为,则的最大值为(
)A.66 B.72 C.132 D.198【答案】A【分析】根据等差数列的公差,求得其通项公式求解.【详解】因为等差数列的公差,所以,则,所以,由,得,所以
或12时,该数列的前项和取得最大值,最大值为,故选:A7.北京天坛的圜丘坛为古代祭天的场所,分上、中、下三层,上层地面的中心有一块圆形石板(称为天心石),环绕天心石砌9块扇面形石板构成第一环,向外每环依次增加9块.下一层的第一环比上一层的最后一环多9块,向外每环依次也增加9块.已知每层环数相同,且上、中、下三层共有扇面形石板(不含天心石)3402块,则中层共有扇面形石板(
)A.1125块 B.1134块 C.1143块 D.1152块【答案】B【分析】由等差数列前项和的性质求解.【详解】记从中间向外每环扇面形石板数为,是等差数列,且公差为,,设每层有环,则,,是等差数列,则也成等差数列,所以,所以,,故选:B.8.已知是等差数列的前项和,若,,则(
)A.40 B.45 C.50 D.55【答案】A【分析】根据等差数列和的性质,分析即得解.【详解】由等差数列的性质得:,,成等差数列,所以,解得.故选:A9.等差数列的前n项和,若,则(
)A.10 B.20 C.30 D.15【答案】A【分析】由等差数列性质得,成等差数列,设公差为d,则,可求得对应公差,则可求值【详解】由等差数列有成等差数列,设为d,则,故.故选:A10.等差数列的前项和为,若,,则(
)A.12 B.18 C.21 D.27【答案】B【分析】根据等差数列的前项和为具有的性质,即成等差数列,由此列出等式,求得答案.【详解】因为为等差数列的前n项和,且,,所以成等差数列,所以,即,解得=18,故选:B.11.已知数列是等差数列,其前n项和为,则下列说法错误的是(
)A.数列一定是等比数列 B.数列一定是等差数列C.数列一定是等差数列 D.数列可能是常数数列【答案】B【分析】可根据已知条件,设出公差为,选项A,可借助等比数列的定义使用数列是等差数列,来进行判定;选项B,数列,可以取,即可判断;选项C,可设,表示出再进行判断;选项D,可采用换元,令,求得的关系即可判断.【详解】数列是等差数列,设公差为,选项A,数列是等差数列,那么为常数,又,则数列一定是等比数列,所以选项A正确;选项B,当时,数列不存在,故该选项错误;选项C,数列是等差数列,可设(A、B为常数),此时,,则为常数,故数列一定是等差数列,所以该选项正确;选项D,,则,当时,,此时数列可能是常数数列,故该选项正确.故选:B.12.在等差数列中,为其前项和.若,且,则等于(
)A.-2021 B.-2020 C.-2019 D.-2018【答案】A【分析】根据等差数列的性质可知,数列也为等差数列,结合已知条件求出等差数列的首项,即可得到.【详解】因为为等差数列的前项和,令,则也为等差数列,设其公差为,由得,又得.故选:A.13.在等差数列中,,其前n项和为,若,则(
)A.-4040 B.-2020 C.2020 D.4040【答案】C【分析】根据等差数列的前项和公式,可得为等差数列,由已知求出其公差,进而得到通项公式,即可得出结论.【详解】在等差数列中,,其前n项和为,则是以为首项的等差数列,设其公差为,,.故选:C.【点睛】本题考查等差数列前和基本量的运算,应用等差数列前项和的性质是解题的关键,考查计算求解能力,属于中档题.14.设数列的前n项和Sn,且,则数列的前11项为(
)A. B. C. D.【答案】D【详解】数列是首项为,以为公差的等差数列,,数列是以为首项和公差的等差数列,数列前项和为,故选D.15.在等差数列中,,其前项的和为.若,则A. B. C. D.【答案】D【详解】是等差数列的前项和,数列是首项为的等差数列;由条件知该数列公差为1;所以;故选D16.已知等差数列,的前n项和分别为,,且,则(
)A. B. C. D.【答案】B【分析】根据等差数列的性质以及等差数列的前项和公式求得正确答案.【详解】.故选:B17.两个等差数列和,其前项和分别为,,且,则等于(
)A. B. C. D.【答案】C【分析】由已知,根据等差数列的通项性质以及前项和公式,把转化为求解即可.【详解】解:由等差数列的性质可得,.故选:C.18.已知两个等差数列和的前n项和分别为Sn和Tn,且=,则的值为(
)A. B. C. D.【答案】A【分析】根据等差数列的前项和的特点和条件可设,,然后算出、即可得答案.【详解】因为=,所以可设,,,所以,,所以,故选:A.19.已知等差数列的前项和为,则(
)A.若,,则, B.若,,则,C.若,,则, D.若,,则,【答案】B【分析】根据等差数列前项和、通项公式的知识对选项逐一分析,由此确定正确选项.【详解】设等差数列的公差为,A选项,若,,,,则,,则,,无法判断符号,A选项错误.B选项,,则,所以,所以.,则,所以,,B选项正确.C选项,若,,,,则,,则,则,,C选项错误.D选项,若,,则,当时,所以,但,所以D选项错误.故选:B20.已知等差数列的前n项和为,且,则满足的正整数n的最大值为(
)A.11 B.12 C.21 D.22【答案】C【分析】由可知,则可知,由此即可选出答案.【详解】因为,所以所以故,所以满足的正整数的最大值为21.故选:C.21.等差数列的前项和为,若,,,则下列结论错误的是(
)A. B.C.数列是递减数列 D.【答案】D【分析】由,结合可判断选项A;由等差数列的前项和可得,,结合选项A中得出的结论可判断选项B;由,,可得,,从而,可判断选项C;由可判断选项D.【详解】由,则,即,又,故A正确;,,则,故,B正确;由,,即,所以,数列是递减数列,故C正确;,D错误.故选:D22.等差数列的前n项和为,当首项和公差d变化时,是一个定值,则下列选项中为定值的是(
)A. B. C. D.【答案】C【解析】根据等差数列下标和性质可知,再分析的关系即可得到结果.【详解】因为为等差数列,所以,所以为定值,又因为,所以,所以为定值,故选:C.【点睛】本题考查等差数列下标和性质的运用,其中涉及到等差数列前的前n项和为,则有.23.已知等差数列的前项和为,若,,则,,…,中最大的是(
)A. B. C. D.【答案】C【分析】由条件得到此数列为递减数列,进而可以推出,,,进而可得出答案.【详解】由,得到;由,得到,∴等差数列为递减数列,且,,,当时,,且最大,最小,所以最大;当时,,此时;当时,,且,,所以,综上所述,,,…,中最大的是.故选:C.【点睛】此题考查了等差数列的前项和公式,等差数列的性质,以及数列的函数特性,熟练掌握等差数列的性质及求和公式是解决本题的关键,属于中档题.24.已知等差数列的前项和为,若,,则使得前项和取得最大值时的值为(
)A.2022 B.2021 C.1012 D.1011【答案】D【分析】由题,结合等差数列性质和前项和公式得,,进而判断时,;时,成立得答案.【详解】解:因为等差数列的前项和为,,,所以,所以,,所以,,即等差数列的公差,所以,时,;时,,所以,使得前项和取得最大值时的值为.故选:D25.(多选)已知数列的前n项和,则下列结论正确的是(
)A.数列是递增数列 B.数列不是等差数列C.,,成等差数列 D.,,成等差数列【答案】BCD【分析】由与的关系推导出数列的通项公式,判断选项A,B,分别计算出,,和,,,结合等差数列的定义判断选项C,D.【详解】,时,,时,,即,.,因此数列不是单调递增数列,故A错误;又时,不满足,数列不是等差数列,故B正确;,,,因此,,成等差数列,故C正确;,,.成等差数列,故D正确.故选:BCD.26.(多选)已知数列满足,,则下列结论正确的是(
)A.为等差数列 B.的通项公式为C.为等比数列 D.的前n项和【答案】AB【分析】由两边取倒数,可求出的通项公式,再逐一对四个选项进行判断,即可得答案.【详解】因为,所以,又,所以数列是以1为首项,3为公差的等差数列,,故A正确,C错误;所以,故B正确;因为,所以的前项和,故D错误.故选:AB.27.(多选)已知{an}为等差数列,a1+a3+a5=66,a2+a4+a6=57,则(
)A.{an}的公差为-2 B.{an}的通项公式为an=31-3nC.{an}的前n项和为 D.{|an|}的前50项和为2575【答案】BC【分析】根据等差中项的性质得到,,然后求公差,即可判断A选项;根据,得到,然后求通项即可判断B选项;利用等差数列求和公式得到即可判断C选项;根据得到当时,,即可得到的前50项和为,然后代入求和即可判断D选项.【详解】设的公差为,前项和为,因为,,所以,,所以,故A错.因为,所以,故B正确,,故C正确,当时,,所以的前50项和为,故D错.故选:BC.28.(多选)设等差数列的前项和为,公差为.已知,,,则(
)A.数列的最小项为第项 B.C. D.时,的最大值为【答案】ABC【分析】利用数列的单调性结合不等式的基本性质可判断A选项的正误;根据已知条件列出关于的不等式组,求出的取值范围,可判断B选项的正误;利用等差数列求和公式及等差数列下标和性质可判断C,D选项的正误.【详解】对于C选项,由且,可知,故C正确;对于B选项,由,可得,故B正确;对于D选项,因为,,所以,满足的的最大值为,故D错误;对于A选项,由上述分析可知,当且时,;当且时,,所以,当且时,,当且时,,当且时,.由题意可知单调递减,所以当且时,,由题意可知单调递减,即有,所以,由不等式的性质可得,从而可得,因此,数列的最小项为第项,故A正确.故选:ABC.29.(多选)已知两个等差数列、的前项和分别为和,且,则使得为整数的的取值可以是(
)A. B. C. D.【答案】ACD【分析】利用等差数列中项以及等差数列求和公式可得出,即可得出正整数的可能取值.【详解】由等差中项以及等差数列求和公式可得,又因为,.故选:ACD.30.(多选)已知等差数列的前项和为,公差为,若,则(
)A. B. C. D.【答案】AD【分析】对AB,根据通项与的关系可得,即可判断;对CD,根据等差数列前项和的公式,结合等差数列的性质判断即可【详解】因为,,所以,,故等差数列首项为负,公差为正,所以,,故A正确,B错误;由,可知,所以,故C错误;因为,所以,故D正确.故选:AD31.(多选)设等差数列的公差为d,前n项和为,若,,,则下列结论正确的是(
).A.数列是递增数列 B.C. D.,,…,中最大的是【答案】BCD【分析】利用等差数列的前项和公式和等差数列的性质得到,,再利用等差数列的通项公式得到关于的不等式组进行求解,即可判定选项A错误、选项C正确;利用等差数列的前项和公式和等差数列的性质得到判定选项B正确;利用判定选项D正确.【详解】对于A、C:因为,且,所以,,又因为,所以,解得;所以等差数列是递减数列,即选项A错误,选项C正确;对于B:因为,所以,即选项C正确;对于选项D:因为等差数列是递减数列,且,,则,所以,即选项D正确.故选:BCD.32.(多选)设是等差数列,是其前n项的和,且,,则下列结论正确的是(
)A. B.C. D.只在处时才取最小值【答案】AB【分析】根据求出,由得到,,判断出AB正确;再根据作差法结合等差数列的性质判断出C选项,由,,,得到取得最小值的不止一个.【详解】,解得:,B正确;因为,所以,故,解得:,A正确;因为,,所以,,故,C错误;因为,,,故当或7处时均取最小值,D错误.故选:AB33.(多选)下列命题正确的是(
)A.已知数列是等差数列,那么数列一定是等差数列.B.已知等差数列的前项和为,若,则的值为24.C.已知等差数列与的前项和分别为与,若,则.D.已知等差数列的前项和为,,公差,若,则必有是中最大的项.【答案】ABD【分析】根据等差数列的定义判断A,根据等差数列前项和公式计算出、,即可判断B,根据下标和性质及等差数列求和公式的应用判断C,依题意可得,即可得到、,从而判断D.【详解】解:对于A:因为数列是等差数列,设公差为,则,故数列也是等差数列,故A正确;对于B:设数列的公差为,首项为,因为、,所以,解得,,所以,故B正确;对于C:已知等差数列与的前项和分别为与,若,则,故C错误;对于D:因为,所以,即,又公差,,所以,故、,所以是中最大的项,故D正确;故选:ABD34.已知数列对任意正整数n都有,且是方程的两个实根,则___________.【答案】12【分析】先由已知数列递推式,结合等差中项公式判断得是等差数列,再利用韦达定理结合条件得到,从而利用等差数列的性质即可得解.【详解】因为数列对任意正整数n都有,所以数列是等差数列,因为是方程的两个实根,由根与系数的关系可得,所以.故答案为:12.35.在等差数列中,,则使成立的最大自然数n为_______【答案】4042【分析】由等差数列的性质可得,的正负,再通过等差数列的求和公式得到答案.【详解】由等差数列的性质可得又,所以异号,又,所以等差数列必为递减数列,,所以,使成立的最大自然数n为4042.故答案为:4042.36.已知等差数列的前项和为,若数列的前项和为,则______.【答案】135【分析】根据等差数列的性质:数列成等差数列,且公差为等差数列的公差的9倍,根据等差数列前项和公式与首项和公差的关系,分别求出等差数列的首项和公差,进而求解即可.【详解】设等差数列的公差为,首项为,由题意知:数列成等差数列,且公差,记数列为,其前项和为,则,又因为数列的前项和为,所以,解得:,所以,,解得:,所以.故答案为:.37.等差数列中,,前项和为,若,则______.【答案】【分析】由已知结合等差数列的性质可得为等差数列,再设公差为及通项公式即可求解.【详解】设的公差为,由等差数列的性质可知,因为,故,故为常数,所以为等差数列,设公差为,,,,,则故答案为:38.在等差数列中,,其前项和为,若,则_____.【答案】100【分析】由等差数列性质得数列为等差数列,设其公差为d,进而得,故,进而得,再计算即可.【详解】∵数列为等差数列,∴数列为等差数列,设其公差为d,又,解得:,又∵,∴,即∴故答案为:.39.已知两个等差数列和的前n项和分别为和,且,则______.【答案】【分析】根据等差中项以及等差数列的求和公式可求得结果.【详解】故答案为:40.设为等差数列的前项和,若,,则的最小值为__.【答案】【分析】设等差数列的公差为,由,求出,可得,令,利用导数判断出单调性可得答案.【详解】设等差数列的公差为,∵,,∴,,联立解得:,所以,则,令,,时,,单调递增,时,,单调递减,可得时,函数取得极小值即最小值,∴时,取得最小值,.故答案为:.41.已知等差数列的前项和为,且,,则取得最大值时_______.【答案】14【分析】设等差数列的公差为,由已知条件可求得数列的首项和公差,得到数列的通项公式,然后由等差数列的性质可得值.【详解】设等差数列的公差为,由已知条件可得,解得,故,故当时,;当时,,所以当时,取最大值.故答案为:14【点睛】本题考查利用基本量的运算求等差数列的通项公式,考查等差数列前项和的应用,考查推理能力,属于基础题.42.一个等差数列的前12项和为354,前12项中偶数项和与奇数项和之比为,则公差d为_________.【答案】5【分析】设偶数项和为,则奇数项和为,由可得的值,根据公差求得结果.【详解】设偶数项和为,则奇数项和为,由可得,故公差,故答案为:5.【点睛】本题考查等差数列的定义和性质,得到,公差,是解题的关键.43.设等差数列的前项和为,且,,则满足的最大自然数的值为_____________.【答案】22【解析】由等差数列的前项和的公式求解,解出、的关系式,再求出的临界条件,最后得解.【详解】解:等差数列的前项和为,,所以,,,所以,其中,所以,当时,解得,,,所以的最大自然数的值为22.故答案为:22.【点睛】本题应用公式,等差数列的性质:若,则.对数列的公式要灵活应用是快速解题的关键,解出、的关系式,再求出的临界条件,判断满足的最大自然数的值.44.数列与均为等差数列,其前项和分别为与,若,则__________,使得为整数的
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