1、第2讲 等差数列及其前n项和 基础题组练1(一题多解)(2019高考全国卷)记Sn为等差数列an的前n项和,已知S40,a55,则()Aan2n5Ban3n10CSn2n28n DSnn22n解析:选A.法一:设等差数列an的公差为d,因为所以解得所以ana1(n1)d32(n1)2n5,Snna1dn24n.故选A.法二:设等差数列an的公差为d,因为所以解得选项A,a12153;选项B,a131107,排除B;选项C,S1286,排除C;选项D,S12,排除D.故选A.2(一题多解)(2020沈阳质量监测)在等差数列an中,若Sn为前n项和,2a7a85,则S11的值是()A55 B11C
2、50 D60解析:选A.通解:设等差数列an的公差为d,由题意可得2(a16d)a17d5,得a15d5,则S1111a1d11(a15d)11555,故选A.优解:设等差数列an的公差为d,由2a7a85,得2(a6d)a62d5,得a65,所以S1111a655,故选A.3(一题多解)记Sn为等差数列an的前n项和若a4a524,S648,则an的公差为()A1 B2C4 D8解析:选C.法一:等差数列an中,S648,则a1a616a2a5,又a4a524,所以a4a22d24168,得d4,故选C.法二:由已知条件和等差数列的通项公式与前n项和公式可列方程组,得即解得故选C.4(202
3、0焦作市统一模拟考试)九章算术是我国古代第一部数学专著,全书收集了246个问题及其解法,其中一个问题为“现有一根九节的竹子,自上而下各节的容积成等差数列,上面四节容积之和为3升,下面三节的容积之和为4升,求中间两节的容积各为多少?”该问题中的第2节,第3节,第8节竹子的容积之和为()A.升 B升C.升 D升解析:选A.自上而下依次设各节竹子的容积分别为a1,a2,a9,依题意有,因为a2a3a1a4,a7a92a8,故a2a3a8.选A.5设等差数列an的前n项和为Sn,若am4,Sm0,Sm214(m2,且mN+),则a2 017的值为()A2 018 B4 028C5 037 D3 019
4、解析:选B.由题意得解得所以an4(n1)22n6,所以a2 01722 01764 028.故选B.6设等差数列an的前n项和为Sn,若a62a3,则_解析:.答案:7在等差数列an中,公差d,前100项的和S10045,则a1a3a5a99_解析:因为S100(a1a100)45,所以a1a100,a1a99a1a100d,则a1a3a5a99(a1a99)10.答案:108在单调递增的等差数列an中,若a31,a2a4,则a1_解析:由题知,a2a42a32,又因为a2a4,数列an递增,所以a2,a4.所以公差d.所以a1a2d0.答案:09已知等差数列an的前三项的和为9,前三项的积
5、为15.(1)求等差数列an的通项公式;(2)若an为递增数列,求数列|an|的前n项和Sn.解:(1)设公差为d,则依题意得a23,则a13d,a33d,所以(3d)(3)(3d)15,得d24,d2,所以an2n1或an2n7.(2)由题意得an2n7,所以|an|,n3时,Sn(a1a2an)n6nn2;n4时,Sna1a2a3a4an2(a1a2a3)(a1a2an)186nn2.综上,数列|an|的前n项和Sn.10已知等差数列an的公差d0.设an的前n项和为Sn,a11,S2S336.(1)求d及Sn;(2)求m,k(m,kN+)的值,使得amam1am2amk65.解:(1)由
6、题意知(2a1d)(3a13d)36,将a11代入上式解得d2或d5.因为d0,所以d2.从而an2n1,Snn2(nN+)(2)由(1)得amam1am2amk(2mk1)(k1),所以(2mk1)(k1)65.由m,kN*知2mk1k11,故解得即所求m的值为5,k的值为4.综合题组练1等差数列an中,是一个与n无关的常数,则该常数的可能值的集合为()A1 BC. D解析:选B.,若a1d,则;若a10,d0,则1.因为a1d0,所以0,所以该常数的可能值的集合为.2(2020晋冀鲁豫名校期末联考)我国南北朝时期的著作张邱建算经有这样一个问题:今有十等人,每等一人,宫赐金以等次差降之,上三
7、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,问各得金几何?则据你对数学史的研究与数学问题的理解可知,两人所得金相差数额绝对值的最小值是()A.斤 B斤C.斤 D斤解析:选C.设第n个人得金an斤,由题意可知an是等差数列,设公差为d,则有解得则两个人所得金相差数额绝对值的最小值是斤故选C.3若数列an是正项数列,且n2n,则a1_解析:当n1时,2a14,又n2n,所以当n2时,(n1)2(n1)n2n,得2n,即an4n2,所以4n,所以a12n22n.答案:2n22n4若an是等差数列,首项a10,a2 016a2 0170,a2 016a2 0170
8、成立的最大正整数n_解析:因为a10,a2 016a2 0170,a2 016a2 0170,所以d0,a2 0170,S4 0334 033a2 0170成立的最大正整数n是4 032.答案:4 0325(2020湖北仙桃、天门、潜江模拟)已知数列an满足a12,(n2)an(n1)an12(n23n2),设bn.(1)求b1,b2,b3;(2)判断数列bn是否为等差数列,并说明理由;(3)求an的通项公式解:(1)因为数列an满足(n2)an(n1)an12(n23n2),所以将n1代入得3a12a212.又a12,所以a29.将n2代入得4a23a324,所以a320.从而b11,b23
9、,b35.(2)数列bn是以1为首项,2为公差的等差数列理由如下:将(n2)an(n1)an12(n23n2)两边同时除以(n1)(n2)可得,化简可得2,即bn1bn2,所以数列bn是以1为首项,2为公差的等差数列(3)由(2)可得bn12(n1)2n1,所以an(n1)bn(n1)(2n1)2n2n1.6(2020安徽蚌阜模拟)在数列an,bn中,设Sn是数列an的前n项和,已知a11,an1an2,3b15b2(2n1)bn2nan1,nN*.(1)求an和Sn;(2)当nk时,bn8Sn恒成立,求整数k的最小值解:(1)因为an1an2,所以an1an2,所以an是等差数列又a11,所以an2n1,从而Snn2.(2)因为an2n1,所以3b15b27b3(2n1)bn2n(2n1)1,当n2时,3b15b27b3(2n1)bn12n1(2n3)1.可得(2n1)bn2n1(2n1)(n2),即bn2n1.而b11也满足上式,故bn2n1.令bn8Sn,则2n18n2,即2n4n2.又2104112,结合指数函数增长的性质,可知整数k的最小值是11.