2021高考数学总复习(湖北理科)课后达标检测：第5章-第2课时.docx

[基础达标]
一、选择题
1．(2022·武汉市调研)已知数列{an}是等差数列，a1＋a7＝－8，a2＝2，则数列{an}的公差d＝(　　)
A．－1　　　　　　　　　　 B．－2
C．－3 D．－4
解析：选C.由题意可得解得a1＝5，d＝－3，故选C.
2．(2022·辽宁大连市双基测试)设{an}是公差为正数的等差数列，若a1＋a2＋a5＝15，且a1a2a3＝80，则a11＋a12＋a13等于(　　)
A．120 B．105
C．90 D．75
解析：选B.设数列{an}的公差为d，由a1＋a2＋a3＝15，得a2＝5，由a1a2a3＝80，得a1a3＝(5－d)(5＋d)＝16，故25－d2＝16，d＝3，则a1＝2，a11＋a12＋a13＝3a1＋33d＝6＋99＝105.故选B.
3．(2022·安徽望江中学模拟)设数列{an}是公差d<0的等差数列，Sn为其前n项和，若S6＝5a1＋10d，则Sn取最大值时，n＝(　　)
A．5 B．6
C．5或6 D．6或7
解析：选C.由题意得S6＝6a1＋15d＝5a1＋10d，所以a6＝0，故当n＝5或6时，Sn最大，故选C.
4．(2021·高考辽宁卷)下面是关于公差d>0的等差数列{an}的四个命题：
p1：数列{an}是递增数列；p2：数列{nan}是递增数列；
p3：数列{}是递增数列；p4：数列{an＋3nd}是递增数列．
其中的真命题为(　　)
A．p1，p2 B．p3，p4
C．p2，p3 D．p1，p4
解析：选D.由于d>0，所以an＋1>an，所以p1是真命题．由于n＋1>n，但是an的符号不知道，所以p2是假命题．同理p3是假命题．由an＋1＋3(n＋1)d－an－3nd＝4d>0，所以p4是真命题．
5．(2022·浙江省名校联考)已知每项均大于零的数列{an}中，首项a1＝1且前n项和Sn满足Sn－Sn－1 ＝2(n∈N*且n≥2)，则a81＝(　　)
A．638 B．639
C．640 D．641
解析：选C.由已知Sn－Sn－1 ＝2可得，－＝2，∴{}是以1为首项，2为公差的等差数列，故＝2n－1，Sn＝(2n－1)2，∴a81＝S81－S80＝1612－1592＝640，故选C.
二、填空题
6．(2021·高考广东卷)在等差数列{an}中，已知a3＋a8＝10，则3a5＋a7＝________.
解析：法一：a3＋a8＝2a1＋9d＝10,3a5＋a7＝4a1＋18d＝2(2a1＋9d)＝2×10＝20.
法二：a3＋a8＝2a3＋5d＝10,3a5＋a7＝4a3＋10d＝2(2a3＋5d)＝2×10＝20.
答案：20
7．南北朝时，在466～484年，张邱建写了一部算经，即《张邱建算经》，在这本算经中，张邱建对等差数列的争辩有确定的贡献，例如算经中有一道题为：“今有十等人，每等一人，宫赐金以等次差降之，上三人先入，得金四斤，持出，下四人后入得金三斤，持出，中间三人未到者，亦依等次更给”，则每一等人比下一等人多得________斤金．(不作近似计算)
解析：设第十等人得金a1斤，第九等人得金a2斤，以此类推，第一等人得金a10斤，则数列{an}构成等差数列，设公差为d，则每一等人比下一等人多得d斤金．由题意，即解得d＝.所以每一等人比下一等人多得斤金．
答案：
8．(2022·河南三市调研)设数列{an}的通项公式为an＝2n－10(n∈N*)，则|a1|＋|a2|＋…＋|a15|＝________.
解析：由an＝2n－10(n∈N*)知{an}是以－8为首项，2为公差的等差数列，又由an＝2n－10≥0得n≥5，∴当n<5时，an<0，当n≥5时，an≥0，∴|a1|＋|a2|＋…＋|a15|＝－(a1＋a2＋a3＋a4)＋(a5＋a6＋…＋a15)＝20＋110＝130.
答案：130
三、解答题
9．(2022·浙江温州市适应性测试)已知{an}是递增的等差数列，a1＝2，a＝a4＋8.
(1)求数列{an}的通项公式；
(2)若bn＝an＋2an，求数列{bn}的前n项和Sn.
解：(1)设等差数列的公差为d，d>0.由题意得，
(2＋d)2＝2＋3d＋8，即d2＋d－6＝(d＋3)(d－2)＝0，
得d＝2.
故an＝a1＋(n－1)·d＝2＋(n－1)·2＝2n，
得an＝2n.
(2)bn＝an＋2an＝2n＋22n.
Sn＝b1＋b2＋…＋bn＝(2＋22)＋(4＋24)＋…＋(2n＋22n)＝(2＋4＋6＋…＋2n)＋(22＋24＋…＋22n)
＝＋
＝n(n＋1)＋.
10．已知数列{an}的各项均为正数，前n项和为Sn，且满足2Sn＝a＋n－4(n∈N*)．
(1)求证：数列{an}为等差数列；
(2)求数列{an}的通项公式．
解：(1)证明：当n＝1时，有2a1＝a＋1－4，
即a－2a1－3＝0，
解得a1＝3(a1＝－1舍去)．
当n≥2时，有2Sn－1＝a＋n－5，
又2Sn＝a＋n－4，
两式相减得2an＝a－a＋1，
即a－2an＋1＝a，
也即(an－1)2＝a，
因此an－1＝an－1或an－1＝－an－1.
若an－1＝－an－1，
则an＋an－1＝1.
而a1＝3，
所以a2＝－2，这与数列{an}的各项均为正数相冲突，
所以an－1＝an－1，
即an－an－1＝1，
因此数列{an}为等差数列．
(2)由(1)知a1＝3，d＝1，
所以数列{an}的通项公式
an＝3＋(n－1)×1＝n＋2，
即an＝n＋2.
[力气提升]
一、选择题
1．已知Sn是等差数列{an}的前n项和，S10>0并且S11＝0，若Sn≤Sk对n∈N*恒成立，则正整数k构成的集合为(　　)
A．{5} B．{6}
C．{5,6} D．{7}
解析：选C.在等差数列{an}中，由S10>0，S11＝0得，
S10＝>0⇒a1＋a10>0⇒a5＋a6>0，
S11＝＝0⇒a1＋a11＝2a6＝0，故可知等差数列{an}是递减数列且a6＝0，所以S5＝S6≥Sn，其中n∈N*，所以k＝5或6，故选C.
2．(2022·黄冈市高三班级质量检测)等差数列{an}前n项和为Sn已知(a1 006－1)3＋2 013(a1 006－1)＝1，(a1 008－1)3＋2 013(a1 008－1)＝－1，则(　　)
A．S2 013＝2 013，a1 008＞a1 006
B．S2 013＝2 013，a1 008＜a1 006
C．S2 013＝－2 013，a1 008＞a1 006
D．S2 013＝－2 013，a1 008＜a1 006
解析：选B.由(a1 006－1)3＋2 013(a1 006－1)＝1①，得(a1 006－1)·[(a1 006－1)2＋2 013]＝1，所以a1 006－1＞0，即a1 006＞1.
由(a1 008－1)3＋2 013(a1 008－1)＝－1②.得(a1 008－1)．[(a1 008－1)2＋2 013]＝－1，所以a1 008－1＜0，即a1 008＜1，故a1 008＜a1 006.
①＋②得(a1 006－1＋a1 008－1)[(a1 006－1)2－(a1 006－1)(a1 008－1)＋(a1 008－1)2]＝0，
由于a1 006－1＞0，a1 008－1＜0，所以(a1 006－1)2－(a1 006－1)(a1 008－1)＋(a1 008－1)2＞0.
故a1 006－1＋a1 008－1＝0，故a1 006＋a1 008＝2.
故S2 013＝(a1＋a2 013)＝(a1 006＋a1 008)
＝2 013.故选B.
二、填空题
3．(2022·湖北荆门调研)已知一等差数列的前四项和为124，后四项和为156，各项和为210，则此等差数列的项数是________．
解析：设数列{an}为该等差数列，依题意得a1＋an＝＝70.∵Sn＝210，Sn＝，∴210＝，∴n＝6.
答案：6
4．(2022·福建龙岩质检)已知数列{an}的首项为2，数列{bn}为等差数列且bn＝an＋1－an(n∈N*)．若b2＝－2，b7＝8，则a8＝________.
解析：∵{bn}为等差数列，且b2＝－2，b7＝8，设其公差为d，∴b7－b2＝5d，即8＋2＝5d.∴d＝2.
∴bn＝－2＋(n－2)×2＝2n－6.
∴an＋1－an＝2n－6.
由a2－a1＝2×1－6，a3－a2＝2×2－6，…，an－an－1＝2×(n－1)－6，累加得：an－a1＝2×(1＋2＋…＋n－1)－6(n－1)＝n2－7n＋6，∴an＝n2－7n＋8.∴a8＝16.
答案：16
三、解答题
5．(2022·山东济南模拟)设同时满足条件：①≤bn＋1(n∈N*)；②bn≤M(n∈N*，M是与n无关的常数)的无穷数列{bn}叫“特界”数列．
(1)若数列{an}为等差数列，Sn是其前n项和，a3＝4，S3＝18，求Sn；
(2)推断(1)中的数列{Sn}是否为“特界”数列，并说明理由．
解：(1)设等差数列{an}的公差为d，
则a1＋2d＝4，S3＝a1＋a2＋a3＝3a1＋3d＝18，
解得a1＝8，d＝－2，
∴Sn＝na1＋d＝－n2＋9n.
(2)由－Sn＋1＝
＝＝＝－1＜0，
得＜Sn＋1，故数列{Sn}适合条件①.
而Sn＝－n2＋9n＝－2＋(n∈N*)，
则当n＝4或5时，Sn有最大值20，
即Sn≤20，故数列{Sn}适合条件②.
综上，数列{Sn}是“特界”数列．
6．(选做题)(2022·广东深圳质检)各项均为正数的数列{an}满足a＝4Sn－2an－1(n∈N*)，其中Sn为{an}的前n项和．
(1)求a1，a2的值；
(2)求数列{an}的通项公式；
(3)是否存在正整数m、n，使得向量a＝(2an＋2，m)与向量b＝(－an＋5,3＋an)垂直？说明理由．
解：(1)当n＝1时，a＝4S1－2a1－1，
即(a1－1)2＝0，解得a1＝1.
当n＝2时，a＝4S2－2a2－1＝4a1＋2a2－1＝3＋2a2，
解得a2＝3或a2＝－1(舍去)．
(2)a＝4Sn－2an－1，①
a＝4Sn＋1－2an＋1－1.②
②－①得：a－a＝4an＋1－2an＋1＋2an
＝2(an＋1＋an)，
即(an＋1－an)(an＋1＋an)＝2an＋1＋an)．
∵数列{an}各项均为正数，
∴an＋1＋an>0，an＋1－an＝2，
∴数列{an}是首项为1，公差为2的等差数列．
∴an＝2n－1.
(3)∵an＝2n－1，
∴a＝(2an＋2，m)＝(2(2n＋3)，m)≠0，
b＝(－an＋5,3＋an)＝(－(2n＋9)，2(n＋1))≠0，
∴a⊥b⇔a·b＝0⇔m(n＋1)＝(2n＋3)(2n＋9)＝[2(n＋1)＋1][2(n＋1)＋7]
⇔m(n＋1)＝4(n＋1)2＋16(n＋1)＋7⇔m＝4(n＋1)＋16＋.
∵m，n∈N*，
∴n＋1＝7，m＝4×7＋16＋1，即n＝6，m＝45.
∴当n＝6，m＝45时，a⊥b.