1、课时分层训练(三十一)等差数列及其前n项和(对应学生用书第258页)A组基础达标一、选择题1已知数列an是等差数列,a1a78,a22,则数列an的公差d等于()A1B2C3D4C法一:由题意可得解得a15,d3.法二:a1a72a48,a44,a4a2422d,d3.2(2016全国卷)已知等差数列an前9项的和为27,a108,则a100()A100B99C98D97C法一:an是等差数列,设其公差为d,S9(a1a9)9a527,a53.又a108,a100a199d199198.故选C.法二:an是等差数列,S9(a1a9)9a527,a53.在等差数列an中,a5,a10,a15,a
2、100成等差数列,且公差da10a5835.故a100a5(201)598.故选C.3设Sn为等差数列an的前n项和,若a11,公差d2,Sn2Sn36,则n()A5B6C7D8D由题意知Sn2Snan1an22a1(2n1)d22(2n1)36,解得n8.4(2017全国卷)等差数列an的首项为1,公差不为0.若a2,a3,a6成等比数列,则an前6项的和为()A24B3C3D8A由已知条件可得a11,d0,由aa2a6可得(12d)2(1d)(15d),解得d2.所以S66124.故选A.5(2018云南二检)已知等差数列an中,a111,a51,则an的前n项和Sn的最大值是()【导学号
3、:79140173】A15B20C26D30C设数列an的公差为d,则d(a5a1)3,所以an113(n1)143n,令an143n0,解得n,所以Sn的最大值为S4411(3)26,故选C.二、填空题6在等差数列an中,公差d,前100项的和S10045,则a1a3a5a99_.10S100(a1a100)45,a1a1000.9a1a99a1a100d0.4,则a1a3a5a99(a1a99)0.410.7九章算术是我国第一部数学专著,下面有源自其中的一个问题:“今有金箠(chu),长五尺,斩本一尺,重四斤,斩末一尺,重二斤,问金箠重几何?”意思是:“现有一根金箠,长5尺,一头粗,一头细
4、,在粗的一端截下1尺,重4斤;在细的一端截下1尺,重2斤;问金箠重多少斤?”根据上面的已知条件,若金箠由粗到细的重量是均匀变化的,则答案是_15斤由题意可知金箠由粗到细各尺的重量成等差数列,且a14,a52,则S515,故金箠重15斤8在等差数列an中,a17,公差为d,前n项和为Sn,当且仅当n8时Sn取得最大值,则d的取值范围为_. 【导学号:79140174】由题意,当且仅当n8时Sn有最大值,可得即解得1d.三、解答题9在等差数列an中,a11,a33.(1)求数列an的通项公式;(2)若数列an的前k项和Sk35,求k的值解(1)设等差数列an的公差为d,则ana1(n1)d.由a1
5、1,a33,可得12d3,解得d2.从而an1(n1)(2)32n.(2)由(1)可知an32n,所以Sn2nn2.由Sk35,可得2kk235,即k22k350,解得k7或k5.又kN,故k7.10已知等差数列的前三项依次为a,4,3a,前n项和为Sn,且Sk110.(1)求a及k的值;(2)设数列bn的通项公式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a1a,a24,a33a,由已知有a3a8,得a1a2,公差d422,所以Skka1d2k2k2k.由Sk110,得k2k1100,解得k10或k11(舍去),故a2,k10.(2)证明:由(1)得Sn
6、n(n1),则bnn1,故bn1bn(n2)(n1)1,即数列bn是首项为2,公差为1的等差数列,所以Tn.B组能力提升11(2018呼和浩特一调)等差数列an中,a28,前6项的和S666,设bn,Tnb1b2bn,则Tn()A1B1C.DD由题意得解得所以an2n4,因此bn,所以Tn,故选D.12设数列an的前n项和为Sn,若为常数,则称数列an为“吉祥数列”已知等差数列bn的首项为1,公差不为0,若数列bn为“吉祥数列”,则数列bn的通项公式为()Abnn1Bbn2n1Cbnn1Dbn2n1B设等差数列bn的公差为d(d0),k,因为b11,则nn(n1)dk,即2(n1)d4k2k(
7、2n1)d,整理得(4k1)dn(2k1)(2d)0.因为对任意的正整数n上式均成立,所以(4k1)d0,(2k1)(2d)0,解得d2,k,所以数列bn的通项公式为bn2n1.13设等差数列an的前n项和为Sn,Sm12,Sm0,Sm13,则正整数m的值为_5因为等差数列an的前n项和为Sn,Sm12,Sm0,Sm13,所以amSmSm12,am1Sm1Sm3,数列的公差d1,amam1Sm1Sm15,即2a12m15,所以a13m.由Sm(3m)m10,解得正整数m的值为5.14已知数列an的前n项和为Sn,a11,an0,anan1Sn1,其中为常数. 【导学号:79140175】(1)证明:an2an;(2)是否存在,使得an为等差数列?并说明理由解(1)证明:由题设知anan1Sn1,an1an2Sn11,两式相减得an1(an2an)an1,由于an10,所以an2an.(2)由题设知a11,a1a2S11,可得a21.由(1)知,a31.令2a2a1a3,解得4.故an2an4,由此可得a2n1是首项为1,公差为4的等差数列,a2n14n3;a2n是首项为3,公差为4的等差数列,a2n4n1.所以an2n1,an1an2,因此存在4,使得数列an为等差数列