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第六章 6.2第2课时
高考数学(理)黄金配套练习
一、选择题
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 依题意得a1+a9=2a5=10,a5=5,选A.
2.在等差数列{an}中,a2+a6=,则sin(2a4-)=( )
A. B.
C.- D.-
答案 D
解析 ∵a2+a6=,∴2a4=,∴sin(2a4-)=sin(-)=-cos=-,选D.
3设Sn是等差数列{an}的前n项和,若a4=9,S3=15,则数列{an}的通项an=( )
A.2n-3 B.2n-1
C.2n+1 D.2n+3
答案 C
解析 由⇒⇒,所以通项an=2n+1.
4.等差数列{an}的前n项和为Sn,已知am-1+am+1-2a=0,S2m-1=39,则m=( )
A.38 B.39
C.20 D.19
答案 C
解析 ∵am-1+am+1=2a
又∵am-1+am+1=2am
∴am=1或0(舍去)
∵S2m-1==(2m-1)am
∴(2m-1)am=39,∴2m-1=39
∴m=20.
5.设{an}是公差为正数的等差数列,若a1+a2+a3=15,a1a2a3=80,则a11+a12+a13=( )
A.120 B.105
C.90 D.75
答案 B
解析 设公差为d且d>0.
由已知,
得.
解得a1=2,d=3(∵d>0).
∴a11+a12+a13=3a12=3(a1+11d)=105
6.若两个等差数列{an}和{bn}的前n项和分别是Sn,Tn,已知=,则等于( )
A.7 B.
C. D.
答案 D
解析 =====.
7.等差数列{an}的前n项和为Sn,且S3=6,a3=4,则公差d等于( )
A.1 B.
C.2 D.3
答案 C
解析 由,解得d=2.
二、填空题
8.已知Sn是等差数列{an}的前n项和,且a4=15,S5=55,则过点P(3,a3)、Q(4,a4)的直线的斜率是________.
解析 设数列{an}的公差为d,则依题意,得⇒,故直线PQ的斜率为==4.
9.已知数列{an}中,a3=2,a5=1,若{}是等差数列,则a11=________.
答案 0
解析 记bn=,则b3=,b5=,数列{bn}的公差为×(-)=,b1=,∴bn=,即=,∴an=,故a11=0.
10.等差数列{an}中,Sn是其前n项和,a1=-2010,-=2,则S2010的值为________.
答案 -2010
解析 在等差数列{an}中,设公差为d,则==a1+(n-1),∴-=a1+×2008-a1-×2006=d=2,∴S2010=-2010×2010+×2=-2010×2010+2010×2009=-2010.
11.方程(x2-x+m)(x2-x+n)=0有四个不等实根,且组成一个公差为的等差数列,则mn的值为________.
答案 -
解析 设四个根组成的等差数列为x1,x2,x3,x4,依据等差数列的性质,则有x1+x4=x2+x3=1
∴2x1+3d=1,又d=,∴x1=-
∴x2=,x3=,x4=
∴mn=(x1x4)(x2x3)=-
12.在如下数表中,已知每行、每列中的数都成等差数列,
第1列
第2列
第3列
…
第1行
1
2
3
…
第2行
2
4
6
…
第3行
3
6
9
…
…
…
…
…
…
那么位于表中的第n行第n+1列的数是________.
答案 n2+n
解析 第n行的第一个数是n,第n行的数构成以n为公差的等差数列,则其第n+1项为n+n·n=n2+n.
13.已知数列{an}共有m项,记{an}的全部项和为S(1),其次项及以后全部项和为S(2),第三项及以后全部项和为S(3),…,第n项及以后全部项和为S(n),若S(n)是首项为1,公差为2的等差数列的前n项和,则当n<m时,an=________.
答案 -2n-1
解析 由题意得S(n)=an+…+am=n×1+×2=n2,当n<m时,S(n+1)=an+1+…+am=(n+1)2.故an=S(n)-S(n+1)=n2-(n+1)2=-2n-1.
三、解答题
14.在编号为1~9的九个盒子中,共放有351粒米,已知每个盒子都比前一号盒子多放同样粒数的米.
(1)假如1号盒子内放了11粒米,那么后面的盒子比它前一号的盒子多放几粒米?
(2)假如3号盒子内放了23粒米,那么后面的盒子比它前一号的盒子多放几米粒?
答案 (1)7 (2)8
解析 1~9号的九个盒子中米的粒数依次组成等差数列{an}
(1)a1=11,S9=351,求得:d=7
(2)a3=23,S9=351,求得:d=8
15.(2010·浙江卷,文)设a1,d为实数,首项为a1,公差为d的等差数列{an}的前n项和为Sn,满足S5S6+15=0.
(1)若S5=5,求S6及a1;
(2)求d的取值范围.
解析 (1)由题意知S6=-=-3,a6=S6-S5=-8,
所以解得a1=7,所以S6=-3,a1=7.
(2)由于S5S6+15=0,
所以(5a1+10d)(6a1+15d)+15=0,
即2a+9da1+10d2+1=0,
故(4a1+9d)2=d2-8,所以d2≥8.
故d的取值范围为d≤-2或d≥2.
16.设等差数列{an}的首项a1及公差d都为整数,前n项和为Sn.
(1)若a11=0,S14=98,求数列{an}的通项公式;
(2)若a1≥6,a11>0,S14≤77,求全部可能的数列{an}的通项公式.
答案 (1)an=22-2n
(2)an=12-n和an=13-n
解 (1)由S14=98得2a1+13d=14,
又a11=a1+10d=0,故解得d=-2,a1=20.
因此{an}的通项公式是an=22-2n,n=1,2, 3,….
(2)由,得,
即
由①+②得-7d<11,即d>-.
由①+③得13d≤-1,
即d≤-.于是-<d≤-.
又d∈Z,故d=-1.④
将④代入①②得10<a1≤12.
又a1∈Z,故a1=11或a1=12.
所以全部可能的数列{an}的通项公式是
an=12-n和an=13-n,n=1,2,3,….
拓展练习·自助餐
1.在数列{an}中,a1=15,3an+1=3an-2(n∈N*),则该数列中相邻两项的乘积是负数的是( )
A.a21·a22 B.a22·a23
C.a23·a24 D.a24·a25
答案 C
解析 由3an+1=3an-2 ,得an+1=an-,即数列{an}是以a1=15为首项,-为公差的等差数列,所以an=15-(n-1)=,可得a23>0,a24<0,即得a23·a24<0,故选C.
2.(09·安徽)已知{an}为等差数列,a1+a3+a5=105,a2+a4+a6=99,则a20等于( )
A.-1 B.1
C.3 D.7
答案 B
解析 两式相减,可得3d=-6,d=-2.由已知可得3a3=105,a3=35,所以a20=a3+17d=35+(-34)=1.
3.已知An={x|2n<x<2n+1且x=7m+1,m,n∈N},则A6中各元素的和为( )
A.792 B.890
C.891 D.990
答案 C
解析 ∵A6={x|26<x<27且x=7m+1,m∈N},
∴A6的元素x=71,78,85,92,99,106,…,127,
m=9
各数成一首项为71,公差为7的等差数列,
∴71+78+…+127=71×9+×7=891
4.已知等差数列{an}的前20项的和为100,那么a7·a14的最大值是________.
答案 25
解析 方法一 设等差数列{an}的首项为a1,公差为d,
由题意:20a1+×d=100,即a1=5-9.5d,
又a7·a14=(a1+6d)(a1+13d)= (6d+5-9.5d)(5-9.5d+13d)=25-12.25d2
所以a7·a14的最大值为25.
方法二 ∵a7+a14=10,
∴a7·a14≤()2=25.
5.在等差数列{an}中,Sn是它的前n项的和,且S6<S7,S7>S8.有下列四个命题:
①此数列的公差d<0;
②S9确定小于S6;
③a7是各项中最大的一项;
④S7确定是Sn中的最大值.
其中正确命题的序号是________.
答案 ①②④
解析 ∵S6<S7 ∴a7>0
∵S7>S8 ∴a8<0
∴d<0,∴S9-S6=a7+a8+a9=3a8<0
n=7时,Sn最大.
6.将等差数列3,8,13,18,…按挨次抄在练习本上,已知每行抄13个数,每页抄21行.求数33333所在的页和行.
解析 a1=3,d=5,an=33333,∴33333=3+(n-1)×5,∴n=6667,可得an在第25页,第9行.
老师备选题
1.若{an}是等差数列,首项a1>0,a2003+a2004>0,a2003·a2004<0,则使前n项和Sn>0成立的最大自然数n是( )
A.4005 B.4006
C.4007 D.4008
答案 B
解析 解法一:S4006=
=2003(a2003+a2004)>0.
∵a2003>0,a2004<0.
∴S4007=4007a2004<0.
∴4006是Sn>0的最大自然数.
解法二:a1>0,a2003+a2004>0且a2003·a2004<0
∴a2003>0且a2004<0.
∴S2003为Sn中的最大值.
∵Sn是关于n的二次函数.
∴2003到对称轴的距离比2004到对称轴的距离小.
∴在对称轴右侧.
∴4006在抛物线与x轴右交点的左侧,4007、4008都在其右侧.
∴Sn>0中最大的自然数是4006.
2.在等差数列{an}中,满足3a4=7a7,且a1>0,Sn是数列{an}前n项的和.若Sn取得最大值,则n=________.
答案 9
解析 设公差为d,由题设,3(a1+3d)=7(a1+6d),
解得d=-a1<0,
解不等式an>0,即a1+(n-1)(-a1)>0,
得n<,则n≤9.当n≤9时,an>0.
同理,可得当n≥10时,an<0.
故当n=9时,Sn取得最大值.
3.设各项均为正数的数列{an}的前n项和为Sn.已知2a2=a1+a3,数列{}是公差为d的等差数列.求数列{an}的通项公式(用n,d表示).
解析 由题设知,=+(n-1)d=+(n-1)d,则当n≥2时,an=Sn-Sn-1=(-)(+)=2d-3d2+2d2n.
由2a2=a1+a3,得2(2d+d2)=a1+2d+3d2,解得=d.
故当n≥2时,an=2nd2-d2.
又a1=d2,所以数列{an}的通项公式为an=(2n-1)d2.
4.数列{an}满足a1=1,an+1=(n2+n-λ)an(n=1,2,…),λ是常数.
(1)当a2=-1时,求λ及a3的值;
(2)数列{an}是否可能为等差数列?若可能,求出它的通项公式;若不行能,请说明理由;
解 (1)由于an+1=(n2+n-λ)an(n=1,2,…),且a1=1,
所以当a2=-1时,得-1=2-λ,故λ=3.
从而a3=(22+2-3)×(-1)=-3.
(2)数列{an}不行能为等差数列.证明如下:
由a1=1,an+1=(n2+n-λ)an得
a2=2-λ,a3=(6-λ)(2-λ),a4=(12-λ)(6-λ)(2-λ).
若存在λ,使{an}为等差数列,则a3-a2=a2-a1,即
(5-λ)(2-λ)=1-λ,解得λ=3.于是a2-a1=1-λ=-2,a4-a3=(11-λ)(6-λ)(2-λ)=-24,
这与{an}为等差数列冲突.所以,对任意λ,{an}都不行能为等差数列.
5.已知等差数列{an}中,公差d>0,其前n项和为Sn,且满足:a2·a3=45,a1+a4=14.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)通过公式bn=构造一个新的数列{bn},若{bn}也是等差数列,求非零常数c;
(3)求f(n)=(n∈N*)的最大值.
解析 (1){an}为等差数列,
∴a1+a4=a2+a3=14,又a2·a3=45.
∴a2,a3是方程x2-14x+45=0的两实根.
又公差d>0,∴a2<a3,∴a2=5,a3=9.
∴⇒.∴an=4n-3.
(2)由(1)知,Sn=n·1+·4=2n2-n,
∴bn==.
∴b1=,b2=,b3=.
又{bn}也是等差数列,∴b1+b3=2b2.
即2·=+,解得c=-(c=0舍去).
∴bn==2n.
易知{bn}是等差数列,故c=-.
(3)f(n)==
=≤=.
当且仅当n=,即n=5时取等号,∴f(n)max=.
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