高考数学(文数)一轮复习考点测试29《等差数列》(教师版)
展开本考点是高考必考知识点,常考题型为选择题、填空题和解答题,分值5分、12分,中、低等难度
考纲研读
1.理解等差数列的概念
2.掌握等差数列的通项公式与前n项和公式
3.能在具体的问题情境中识别数列的等差关系,并能用有关知识解决相应的问题
4.了解等差数列与一次函数、二次函数的关系
一、基础小题
1.已知{an}为等差数列,其前n项和为Sn,若a1=1,a3=5,Sn=64,则n=( )
A.6 B.7 C.8 D.9
答案 C
解析 因为d=eq \f(a3-a1,2)=2,所以Sn=na1+eq \f(nn-1,2)d=n+n(n-1)=64,解得n=8.故选C.
2.在等差数列{an}中,已知a3+a8=10,则3a5+a7=( )
A.10 B.18 C.20 D.28
答案 C
解析 由题意可知a3+a8=a5+a6=10,所以3a5+a7=2a5+a5+a7=2a5+2a6=20,故选C.
3.已知Sn是数列{an}的前n项和,且Sn+1=Sn+an+3,a4+a5=23,则S8=( )
A.72 B.88 C.92 D.98
答案 C
解析 由Sn+1=Sn+an+3得an+1-an=3,所以{an}为等差数列,公差为3,
由a4+a5=23得2a1+7d=23,所以a1=1,S8=8+eq \f(1,2)×8×7×3=92.故选C.
4.设Sn为等差数列{an}的前n项和,若a1=1,公差d=2,Sk+2-Sk=24,则k=( )
A.8 B.7 C.6 D.5
答案 D
解析 由a1=1,公差d=2,得通项an=2n-1,又Sk+2-Sk=ak+1+ak+2,所以2k+1+2k+3=24,解得k=5.故选D.
5.已知等差数列{an}的前n项和为Sn,若a2+a8+a11=30,则S13=( )
A.130 B.65 C.70 D.140
答案 A
解析 设等差数列{an}的首项为a1,公差为d,由a2+a8+a11=30,可得a1+6d=10,
故S13=eq \f(13a1+a13,2)=13(a1+6d)=130.故选A.
6.设{an}是公差不为0的等差数列,且aeq \\al(2,4)+aeq \\al(2,5)=aeq \\al(2,6)+aeq \\al(2,7),则该数列的前10项和S10=( )
A.-10 B.-5 C.0 D.5
答案 C
解析 由aeq \\al(2,4)+aeq \\al(2,5)=aeq \\al(2,6)+aeq \\al(2,7)得aeq \\al(2,4)-aeq \\al(2,6)=aeq \\al(2,7)-aeq \\al(2,5),即(a4-a6)(a4+a6)=(a7-a5)(a7+a5),
也即-2d×2a5=2d×2a6,由d≠0,得a6+a5=a1+a10=0,所以S10=5(a1+a10)=0.故选C.
7.在等差数列{an}中,已知S4=1,S8=4,设S=a17+a18+a19+a20,则S的值为( )
A.8 B.9 C.10 D.11
答案 B
解析 由S4=1,S8=4得S8-S4=3,所以S12-S8=5,所以S16-S12=7,
所以S=S20-S16=9.故选B.
8.等差数列{an}的前n项和为Sn.已知am-1+am+1-aeq \\al(2,m)=0,S2m-1=38,则m=________.
答案 10
解析 因为am-1+am+1-aeq \\al(2,m)=0,数列{an}是等差数列,所以2am-aeq \\al(2,m)=0,解得am=0或am=2.
又S2m-1=38,所以am=0不符合题意,所以am=2.
所以S2m-1=eq \f(2m-1a1+a2m-1,2)=(2m-1)am=38,解得m=10.
二、高考小题
9.=设Sn为等差数列{an}的前n项和,若3S3=S2+S4,a1=2,则a5=( )
A.-12 B.-10 C.10 D.12
答案 B
解析 设该等差数列的公差为d,
根据题中的条件可得3×eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(3×2+\f(3×2,2)·d))=2×2+d+4×2+eq \f(4×3,2)·d,解得d=-3,
所以a5=a1+4d=2-12=-10,故选B.
10.记Sn为等差数列{an}的前n项和.若a4+a5=24,S6=48,则{an}的公差为( )
A.1 B.2 C.4 D.8
答案 C
解析 在等差数列{an}中,S6=eq \f(a1+a6×6,2)=48,则a1+a6=16=a2+a5.
又a4+a5=24,所以a4-a2=2d=24-16=8,得d=4.故选C.
11.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( )
A.-24 B.-3 C.3 D.8
答案 A
解析 设等差数列{an}的公差为d,依题意得aeq \\al(2,3)=a2·a6,即(1+2d)2=(1+d)(1+5d),
解得d=-2或d=0(舍去),又a1=1,所以S6=6×1+eq \f(6×5,2)×(-2)=-24.故选A.
12.已知等差数列{an}前9项的和为27,a10=8,则a100=( )
A.100 B.99 C.98 D.97
答案 C
解析 设{an}的公差为d,由等差数列的前n项和公式及通项公式,
得eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(S9=9a1+\f(9×8,2)d=27,,a10=a1+9d=8,))解得eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(a1=-1,,d=1,))an=a1+(n-1)d=n-2,
所以a100=100-2=98.故选C.
13.设{an}是等差数列,且a1=3,a2+a5=36,则{an}的通项公式为________.
答案 an=6n-3
解析 设等差数列{an}的公差为d,则a2+a5=a1+d+a1+4d=2a1+5d=6+5d=36,
∴d=6,∴an=a1+(n-1)d=3+6(n-1)=6n-3.
14.已知{an}是等差数列,Sn是其前n项和.若a1+aeq \\al(2,2)=-3,S5=10,则a9的值是________.
答案 20
解析 设等差数列{an}的公差为d,则由题设可得
eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(a1+a1+d2=-3,,5a1+\f(5×4,2)d=10,))解得eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(d=3,,a1=-4,))从而a9=a1+8d=20.
三、模拟小题
15.设Sn为等差数列{an}的前n项和,已知a1=S3=3,则S4的值为( )
A.-3 B.0 C.3 D.6
答案 B
解析 解法一:由S3=3a2=3,得a2=1,又a1=3,则公差d=-2,故S4=a1+a2+a3+a4=3+1+(-1)+(-3)=0,故选B.
解法二:a2+a3=S3-a1=0,则S4=2(a2+a3)=0,故选B.
16.已知公差不为0的等差数列{an}的前n项和为Sn,若a6=3a4,且S9=λa4,则λ的值为( )
A.18 B.20 C.21 D.25
答案 A
解析 设等差数列{an}的首项为a1,公差为d.由a6=3a4,得a1+5d=3(a1+3d),
所以a1=-2d.由S9=λa4,得9a1+36d=λ(a1+3d),代入a1=-2d,得λ=18.故选A.
17.在等差数列{an}中,若Sn为其前n项和,2a7=a8+5,则S11的值是( )
A.55 B.11 C.50 D.60
答案 A
解析 依题意有a7-(a8-a7)=5,即a7-d=5(d为{an}的公差),亦即a6=5.
从而S11=11a6=11×5=55.故选A.
18.《九章算术》是我国古代的数学名著,书中《均属章》有如下问题:“今有五人分五钱,令上二人所得与下三人等.问各得几何.”其意思为“已知A,B,C,D,E五人分5钱,A,B两人所得与C,D,E三人所得相同,且A,B,C,D,E每人所得依次成等差数列.问五人各得多少钱?”(“钱”是古代的一种重量单位).在这个问题中,E所得为( )
A.eq \f(2,3)钱 B.eq \f(4,3)钱 C.eq \f(5,6)钱 D.eq \f(3,2)钱
答案 A
解析 由题意,设A所得为a-4d,B所得为a-3d,C所得为a-2d,D所得为a-d,
E所得为a,则eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(5a-10d=5,,2a-7d=3a-3d,))解得a=eq \f(2,3),故E所得为eq \f(2,3)钱.故选A.
19.已知在等差数列{an}中,-1
A.11 B.12 C.13 D.14
答案 B
解析 由数列{an}为等差数列,且它的前n项和Sn有最大值,可得d<0.
因为-1
所以a1+a12>0,所以S12>0,又S13=13a7<0,则当Sn>0时,n的最大值为12,故选B.
20.已知数列{an}的前n项和为Sn,且数列eq \f(Sn,n)为等差数列,若S2=1,S2018-S2016=5,则S2018=____.
答案 3027
解析 依题意,设eq \f(Sn,n)=xn+y(x,y∈R),则eq \f(S2,2)=eq \f(1,2)=2x+y,
且S2018-S2016=20182x+2018y-(20162x+2016y)=5,
联立可解得x=eq \f(1,2016),y=eq \f(503,1008).则Sn=eq \f(1,2016)n2+eq \f(503,1008)n,S2018=3027.
一、高考大题
1.记Sn为等差数列{an}的前n项和,已知a1=-7,S3=-15.
(1)求{an}的通项公式;
(2)求Sn,并求Sn的最小值.
解 (1)设{an}的公差为d,由题意,得3a1+3d=-15.
由a1=-7,得d=2.
所以{an}的通项公式为an=-7+(n-1)×2=2n-9.
(2)由(1),得Sn=n×(-7)+eq \f(nn-1,2)×2=n2-8n=(n-4)2-16.
所以当n=4时,Sn取得最小值,最小值为-16.
2.设{an}是等差数列,且a1=ln 2,a2+a3=5ln 2.
(1)求{an}的通项公式;
(2)求ea1+ea2+…+ean.
解 (1)设{an}的公差为d.
因为a2+a3=5ln 2,所以2a1+3d=5ln 2.
又a1=ln 2,所以d=ln 2.
所以an=a1+(n-1)d=nln 2.
(2)因为ea1=eln 2=2,eq \f(ean,ean-1)=ean-an-1=eln 2=2,
所以{ean}是首项为2,公比为2的等比数列.
所以ea1+ea2+…+ean=2×eq \f(1-2n,1-2)=2(2n-1)=2n+1-2.
3.记Sn为等比数列{an}的前n项和.已知S2=2,S3=-6.
(1)求{an}的通项公式;
(2)求Sn,并判断Sn+1,Sn,Sn+2是否成等差数列.
解 (1)设{an}的公比为q,由题设可得
eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(a11+q=2,,a11+q+q2=-6.))解得q=-2,a1=-2.
故{an}的通项公式为an=(-2)n.
(2)由(1)可得Sn=eq \f(a11-qn,1-q)=-eq \f(2,3)+(-1)n·eq \f(2n+1,3).
由于Sn+2+Sn+1=-eq \f(4,3)+(-1)n·eq \f(2n+3-2n+2,3)=2-eq \f(2,3)+(-1)n·eq \f(2n+1,3)=2Sn,
故Sn+1,Sn,Sn+2成等差数列.
二、模拟大题
4.已知数列{an}满足(an+1-1)·(an-1)=3(an-an+1),a1=2,令bn=eq \f(1,an-1).
(1)证明:数列{bn}是等差数列;
(2)求数列{an}的通项公式.
解 (1)证明:eq \f(1,an+1-1)-eq \f(1,an-1)=eq \f(an-an+1,an+1-1an-1)
=eq \f(1,3),∴bn+1-bn=eq \f(1,3),∴数列{bn}是等差数列.
(2)由(1)及b1=eq \f(1,a1-1)=eq \f(1,2-1)=1,知bn=eq \f(1,3)n+eq \f(2,3),
∴an-1=eq \f(3,n+2),∴an=eq \f(n+5,n+2).
5.已知等差数列{an}的公差d>0,前n项和为Sn,且a2·a3=45,S4=28.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)若bn=eq \f(Sn,n+c)(c为非零常数),且数列{bn}也是等差数列,求c的值.
解 (1)∵S4=28,∴eq \f(a1+a4×4,2)=28,
∴a1+a4=14,∴a2+a3=14,
又a2·a3=45,公差d>0,
∴a2
∴an=4n-3.
(2)由(1)知Sn=2n2-n,∴bn=eq \f(Sn,n+c)=eq \f(2n2-n,n+c),
∴b1=eq \f(1,1+c),b2=eq \f(6,2+c),b3=eq \f(15,3+c).
又{bn}是等差数列,
∴b1+b3=2b2,
即2×eq \f(6,2+c)=eq \f(1,1+c)+eq \f(15,3+c),
解得c=-eq \f(1,2)(c=0舍去).
6.在数列{an}中,an+1+an=2n-44(n∈N*),a1=-23.
(1)求an;
(2)设Sn为{an}的前n项和,求Sn的最小值.
解 (1)∵an+1+an=2n-44(n∈N*),①
an+2+an+1=2(n+1)-44,②
由②-①,得an+2-an=2.
又∵a2+a1=2-44,a1=-23,∴a2=-19,
同理得,a3=-21,a4=-17.
故a1,a3,a5,…是以a1为首项,2为公差的等差数列,a2,a4,a6,…是以a2为首项,2为公差的等差数列.
从而an=eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(n-24,n为奇数,,n-21,n为偶数.))
(2)当n为偶数时,
Sn=(a1+a2)+(a3+a4)+…+(an-1+an)
=(2×1-44)+(2×3-44)+…+[2(n-1)-44]
=2[1+3+…+(n-1)]-eq \f(n,2)×44=eq \f(n2,2)-22n,
故当n=22时,Sn取得最小值为-242.
当n为奇数时,
Sn=a1+(a2+a3)+(a4+a5)+…+(an-1+an)
=a1+(2×2-44)+…+[2×(n-1)-44]
=a1+2[2+4+…+(n-1)]+eq \f(n-1,2)·(-44)
=-23+eq \f(n+1n-1,2)-22(n-1)
=eq \f(n2,2)-22n-eq \f(3,2).
故当n=21或n=23时,Sn取得最小值-243.
综上所述:当n为偶数时,Sn取得最小值为-242;当n为奇数时,Sn取得最小值为-243.
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