等差数列典型例题及详细解答

别妄想泡我
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2020年12月31日 05:24
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romance-冬日雪景

2020年12月31日发(作者:冀美莲)





1.等差数列的定义
一般地,如果一个数列从第2项 起,每一项与它的前一项的差等于同一个常数,那么这个数
列就叫做等差数列,这个常数叫做等差数列的 公差,通常用字母__
d
__表示.
2.等差数列的通项公式
如果等差数 列{
a
n
}的首项为
a
1
,公差为
d
,那 么它的通项公式是
a
n

a
1
+(
n
-1 )
d
.
3.等差中项
如果
A

a
+< br>b
2
,那么
A
叫做
a

b
的等差中 项.
4.等差数列的常用性质
(1)通项公式的推广:
a
n
=< br>a
m
+(
n

m
)
d
(
n

m
∈N).
(2)若{
a
n
}为等差数列,且
k

l

m

n
(
k

l

m

n
∈N),则
a
k
+< br>a
l

a
m

a
n
.
( 3)若{
a
n
}是等差数列,公差为
d
,则{
a
2
n
}也是等差数列,公差为2
d
.
(4)若{
a
n
},{
b
n
}是等差数列,则{
pa
n

qb
n
}也是等差数列.
(5)若{
a
n
}是等差数列 ,公差为
d
,则
a
k

a
k

m

a
k
+2
m
,…(
k

m∈N)是公差为
md
的等差数列.
5.等差数列的前
n
项和公式
设等差数列{
a
n
}的公差为
d
,其前
n
项和
S
n

6.等 差数列的前
n
项和公式与函数的关系
*
*
*
n
?
a
1

a
n
?
2

S
n

na
1

n
?
n
-1?
d.
2
d

d

S
n

n< br>2


a
1


n
.
2

2

数列{
a
n
}是等差数列?
Sn

An

Bn
(
A

B
为 常数).
7.等差数列的前
n
项和的最值
在等差数列{
a
n
}中,
a
1
>0,
d
<0,则
S
n< br>存在最__大__值;若
a
1
<0,
d
>0,则
S< br>n
存在最__小__值.
【思考辨析】
判断下面结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)
(1)若一个数列从第二项起每一项与它的前一项的差都是常数,则这个数列是等差数
列.( × )
(2)数列{
a
n
}为等差数列的充要条件是对任意
n∈N,都有2
a
n
+1

a
n

a< br>n
+2
.( √ )
(3)等差数列{
a
n
}的单调性是由公差
d
决定的.( √ )
(4)数列{
a
n
}为等差数列的充要条件是其通项公式为
n
的一次函数.( × )
(5)数列{
a
n
}满足
a< br>n
+1

a
n

n
,则数列{
a< br>n
}是等差数列.( × )
(6)已知数列{
a
n
}的通 项公式是
a
n

pn

q
(其中
p

q
为常数),则数列{
a
n
}一定是等差数
*
2


列.( √ )

1.(2015·重庆)在等差数列{
a
n
}中,若
a
2
=4,
a
4
=2,则< br>a
6
等于( )
A.-1 B.0 C.1 D.6
答案 B
解析 由等差数列的性质,得
a
6
=2
a
4

a
2
=2×2-4=0,选B.
2.(2014·福建)等差数列{
a
n
}的前
n
项和为
S
n
,若
a
1
=2,
S
3
=12,则
a
6
等于( )
A.8 B.10 C.12 D.14
答案 C
3×2
解析 由 题意知
a
1
=2,由
S
3
=3
a
1
+×
d
=12,
2
解得
d
=2,所以
a
6

a
1
+5
d
=2+5×2=12,故选C.
3.在等差数列{
a
n
}中,已知
a
4

a8
=16,则该数列前11项和
S
11
等于( )
A.58 B.88 C.143 D.176
答案 B
11?
a
1

a
11
?11?
a
4

a
8
?< br>解析
S
11
===88.
22
4.设数列{
a< br>n
}是等差数列,若
a
3

a
4

a
5
=12,则
a
1

a
2
+…+
a
7
等于( )
A.14 B.21 C.28 D.35
答案 C
解析 ∵
a
3

a
4

a
5
=3
a
4
=12,∴
a
4
=4,

a
1

a
2
+…+
a
7
=7
a
4
=28.
5.(2014·北京)若等差数列{
an
}满足
a
7

a
8

a
9
>0,
a
7

a
10
<0,则当
n
=________时,{
a
n
}的

n
项和最大.
答案 8
解析 因为数列{
a
n
}是等差数列,且
a7

a
8

a
9
=3
a
8< br>>0,所以
a
8
>0.又
a
7

a
10

a
8

a
9
<0,
所以
a
9
<0.故当
n
=8时,其前
n
项和最大.

题型一 等差数列基本量的运算
例1 (1)在数列{
a
n
}中, 若
a
1
=-2,且对任意的
n
∈N有2
a
n
+1
=1+2
a
n
,则数列{
a
n
}前10项< br>的和为( )
A.2 B.10
(2)已知在等差数列{
a< br>n
}中,
a
2
=7,
a
4
=15,则前10 项和
S
10
等于( )
A.100 B.210
*


C.380
答案 (1)C (2)B
D.400
1
解析 (1)由2
a
n
+1
=1+2
a
n

a
n
+1

a
n
=,
2
1
所以数列{
a
n
}是首项为-2,公差为的等差数列,
2
10×?10-1?15
所以
S
10
=10×(-2)+ ×=.
222
(2)因为
a
2
=7,
a
4
=15,所以
d
=4,
a
1
=3,
1

S
10
=10×3+×10×9×4=210.
2
思维升华 (1)等差数列运算问题的一般求法是设出首项
a
1
和 公差
d
,然后由通项公式或前
n
项和公式转化为方程(组)求解.(2)等差 数列的通项公式及前
n
项和公式,共涉及五个量
a
1

a< br>n

d

n

S
n
,知其中三个就 能求另外两个,体现了方程的思想.
(1)(2015·课标全国Ⅱ)设
S
n是等差数列{
a
n
}的前
n
项和,若
a
1
a
3

a
5
=3,则
S
5
等于( )
A.5 B.7 C.9 D.11
(2)已知等差数列{
a
n
}的前
n
项和为
S
n
,且满足-=1,则数列{
a
n
}的公差是( )
32
B.1 C.2 D.3
答案 (1)A (2)C
解析 (1)∵{
a
n
}为等差数列, ∴
a
1

a
5
=2
a
3

a
1

a
3

a
5
=3< br>a
3
=3,得
a
3
=1,
5?
a
1

a
5
?

S
5
==5
a3
=5.故选A.
2
(2)∵
S
n

S
3
S
2
n
?
a
1

an
?
2
2
,∴=
S
n
a
1

a
n
S
3
S
2
,又-=1,
n
232
a
1

a
3
a
1

a2
2
-=1,即
a
3

a
2
=2,
∴数列{
a
n
}的公差为2.
题型二 等差数列的判定与证明
311
**
例2 已知数列{
a
n
}中,
a
1
=,
a
n
=2-(
n
≥2,
n
∈N) ,数列{
b
n
}满足
b
n
=(
n
∈N).
5
a
n
-1
a
n
-1
(1)求证:数列{
b
n
}是等差数列;
(2)求数列{
a
n
}中的最大项和最小项,并说明理由.
(1)证明 因为
a
n
=2-
1
a
n
-1
(
n
≥2,
n
∈N),
*


*
b
n
=(
n
∈N),
a
n
-1
1
所以
b
n
+1

b
n


1
1
11

a
n
+1
-1
a
n
-1
1
a
n
1
- =-=1.
a
n
-1
a
n
-1
a
n-1
?2-?-1
a
n

b
1

15
=-.
a
1
-12
5
所以数列{
b
n< br>}是以-为首项,1为公差的等差数列.
2
7
(2)解 由(1)知
b
n

n
-,
2
12

a
n
=1+=1+.
b
n2
n
-7
2

f
(
x
)=1+, < br>2
x
-7
77

f
(
x
)在区间( -∞,)和(,+∞)上为减函数.
22
所以当
n
=3时,
an
取得最小值-1,当
n
=4时,
a
n
取得最大值3.
引申探究
3
例2中,若条件变为
a
1
=,
na< br>n
+1
=(
n
+1)
a
n

n(
n
+1),探求数列{
a
n
}的通项公式.
5
解 由已知可得

a
n
+1
a
n
=+1,
n
+1
n
a
n
+1
a
n
3
-=1, 又
a
1
=,
n
+1
n
5

a< br>n

a
1
3


是以=为首项,1为公差 的等差数列,
15

n

a
n
32
∴= +(
n
-1)·1=
n
-,
n
55
2
2

a
n

n

n
.
5
思维升华 等差数列的四个判定方法
(1)定义法:证明对任意正整数
n
都有
a
n
+1

a
n
等于同一个常数.
(2)等差中项法:证明对任意正整数
n
都有2
a
n
+1< br>=
a
n

a
n
+2
后,可递推得出
a
n
+2

a
n
+1

a
n+1

a
n

a
n

a
n< br>-1

a
n
-1

a
n
-2
=…=
a
2

a
1
,根据定义得出数列{
an
}为等差数列.
(3)通项公式法:得出
a
n

p n

q
后,得
a
n
+1

a
n< br>=
p
对任意正整数
n
恒成立,根据定义判定
数列{
a
n
}为等差数列.


(4)前
n
项和公式法:得出< br>S
n

An

Bn
后,根据
S
n< br>,
a
n
的关系,得出
a
n
,再使用定义法证明
数列{
a
n
}为等差数列.
(1)若{
a
n
}是公差为1的等差数列,则{
a
2
n
-1
+2
a
2
n
}是( )
A.公差为3的等差数列
C.公差为6的等差数列
B.公差为4的等差数列
D.公差为9的等差数列
2
1211
*
(2)在数列{
a
n
}中,若
a
1
=1,
a
2
=,=+(
n
∈N),则该数列的通项为( )
2
a
n
+1
a
n
a
n
+2
1
A.< br>a
n

n
B.
a
n

2

n
+1
C.
a
n

2

n
+2
3
D.
a
n

n
答案 (1)C (2)A
解析 (1)∵
a
2
n
-1
+2a
2
n
-(
a
2
n
-3
+2
a
2
n
-2
)
=(
a
2
n
-1

a
2
n
-3
)+2(
a
2
n< br>-
a
2
n
-2
)
=2+2×2=6,
∴ {
a
2
n
-1
+2
a
2
n
}是公 差为6的等差数列.
(2)由已知式
1
2
a
n
+1
a
n
a
n
+2
11
=+可得
a
n+1
a
n
a
n
+2
a
n
+1
1

a
n
=.
11111111
-=-,知{}是首项为 =1,公差为-=2-1=1的等差数列,所以=
n

a
n
a
1
a
2
a
1
a
n
n


题型 三 等差数列的性质及应用
命题点1 等差数列的性质
例3 (1)(2015·广东)在 等差数列{
a
n
}中,若
a
3

a
4
a
5

a
6

a
7
=25 ,则
a
2

a
8
=________.
(2)已 知等差数列{
a
n
}的前
n
项和为
S
n
, 且
S
10
=10,
S
20
=30,则
S
3 0
=________.
答案 (1)10 (2)60
解析 (1)因为{a
n
}是等差数列,所以
a
3

a
7

a
4

a
6

a
2

a
8
=2
a
5

a
3

a
4

a
5

a
6

a
7
=5
a
5
=25,即
a
5
=5,
a
2< br>+
a
8
=2
a
5
=10.
(2)∵
S
10

S
20

S
10

S
30

S
20
成等差数列,且
S
10
=1 0,
S
20
=30,
S
20

S
10=20,

S
30
-30=10+2×10=30,∴
S30
=60.
命题点2 等差数列前
n
项和的最值
例4 在 等差数列{
a
n
}中,已知
a
1
=20,前
n项和为
S
n
,且
S
10

S
15,求当
n
取何值时,
S
n

得最大值,并求出它的最大 值.
解 ∵
a
1
=20,
S
10

S< br>15

10×915×14
∴10×20+
d
=15×20+
d

22
5

d
=-.
3
565

5

方法一 由
a
n
=20+(
n
-1)×



=-
n
+.
33

3


a
13
=0.
即 当
n
≤12时,
a
n
>0,当
n
≥14时,
a
n
<0.
∴当
n
=12或13时,
S
n
取得最大值,
12 ×11

5

且最大值为
S
12

S13
=12×20+×



=130.
2

3

方法二
S
n
=20
n

5
2
125
=-
n

n

66
5

25

2
3 125
=-

n


+.
2

6

24

n
∈N,∴当
n
=12或13时,S
n
有最大值,且最大值为
S
12

S
13< br>=130.
方法三 由
S
10

S
15

a
11

a
12

a
13
a
14

a
15
=0.
∴5
a
13
=0,即
a
13
=0.
∴当
n
=12或13时,
S
n
有最大值,且最大值为
S
12

S
13
=130.
引申探究
例4中,若条件“< br>a
1
=20”改为
a
1
=-20,其他条件不变,求当
n
取何值时,
S
n
取得最小值,
*
n
?
n
-1?

5

·




3
2



并求出最小值.
解 由
S
10

S
15
,得
a
11

a
12

a
13

a
14

a
15
=0,

a
13
=0.又
a
1
=-20 ,∴
a
12
<0,
a
14
>0,
∴当
n
=12或13时,
S
n
取得最小值,
13 ?
a
1

a
13
?
最小值
S
12

S
13
==-130.
2
思维升华 (1)等差数列的性质:
①项的性质:在等差数列{
a
n
}中,
a
m

a
n
=(
m

n
)
d
?
(
m

a
m
)所在直线的斜率等于等差数列的 公差.
②和的性质:在等差数列{
a
n
}中,
S
n
为其前
n
项和,则
a
m

a
n
d
(
m

n
),其几何意义是点(
n

a
n
),
m

n
a

S
2n

n
(
a
1

a
2
n)=…=
n
(
a
n

a
n
+1
);
b

S
2
n
-1
=(2
n
-1)
a
n
.
(2)求等差数列前
n
项和
S
n
最值的两种方法:
①函数法:利用等差数列前
n
项和的函数表达式
S
n

a n

bn
,通过配方或借助图象求二次函
数最值的方法求解.
②邻项变号法:


a
m
≥0,
a
.当
a
1
>0,
d
<0时,满足


a
m
+1
≤0



a
m
≤0,
b
.当
a
1
<0,
d
>0时,满足

< br>a
m
+1
≥0

2


的项数m
使得
S
n
取得最大值
S
m

的项 数
m
使得
S
n
取得最小值
S
m
.
(1)等差数列{
a
n
}的前
n
项和为
S
n
,已知
a
5

a
7
=4,
a
6

a
8
=-2,则当
S
n
取最大值时,
n
的值是( )
A.5 B.6 C.7 D.8
(2)设数列{
a
n
}是公差
d
<0的等差数列,
S
n
为前n
项和,若
S
6
=5
a
1
+10
d< br>,则
S
n
取最大值时,
n
的值为( )
A.5
C.5或6
B.6
D.11
(3)已知等差数列{
an
}的首项
a
1
=20,公差
d
=-2,则前
n
项和
S
n
的最大值为________.
答案 (1)B (2)C (3)110
解析 (1)依题意得2
a
6
=4,2
a
7
=-2,
a
6
=2>0,
a
7
=-1< 0;又数列{
a
n
}是等差数列,因此
在该数列中,前6项均为正数,自第7 项起以后各项均为负数,于是当
S
n
取最大值时,
n
=6,
选B.
(2)由题意得
S
6
=6
a
1
+15d
=5
a
1
+10
d
,所以
a
6=0,故当
n
=5或6时,
S
n
最大,选C.


(3)因为等差数列{
a
n
}的首项
a
1
=20, 公差
d
=-2,代入求和公式得,
n
?
n
-1?
n
?
n
-1?
S
n

na
1
+< br>d
=20
n
-×2
22

21

2

21

22
=-
n
+21
n
=-

n





2

2

又因为
n
∈N,所以
n
=10或
n
=11时,
S
n
取得最大值,最大值为110.


6.等差数列的前
n
项和及其最值

典例 (1)在等差数列{< br>a
n
}中,2(
a
1

a
3
a
5
)+3(
a
7

a
9
)=54, 则此数列前10项的和
S
10
等于
( )
A.45
C.75
B.60
D.90
*
(2)在等差数列{
a
n
}中,
S
10
=100,
S
100
=10,则
S
110
=________.
(3)等差数列{
a< br>n
}中,已知
a
5
>0,
a
4

a
7
<0,则{
a
n
}的前
n
项和
S
n
的最大值为( )
A.
S
4
B.
S
5
C.
S
6
D.
S
7

思维点拨 (1)求等差数列前
n
项和,可以通 过求解基本量
a
1

d
,代入前
n
项和公式计算,
也可以利用等差数列的性质:
a
1

a
n

a
2

a
n
-1
=…;
(2)求等差数列前< br>n
项和的最值,可以将
S
n
化为关于
n
的二次函数, 求二次函数的最值,也
可以观察等差数列的符号变化趋势,找最后的非负项或非正项.
解析 (1)由题意得
a
3

a
8
=9,
10?
a
1

a
10
?10?
a
3

a
8
?10×9
所以
S
10
====45.
222
(2)方法一 设数列{
a
n
}的公差为
d
,首项为
a
1

10×9
10
a

d< br>=100,


2


100×99
100
a

d
=10,


2
1
1
1 099
a



100

解得

11
d
=-


50
.
1

110×109
所以
S
110
=110
a
1

d
=-110.
2
?
a
11

a
100
?×90
方法二 因为
S
100

S
10
==-90,
2
所以
a
11

a
100
=-2, ?
a
1

a
110
?×110
所以
S
110

2



?
a
11

a
100
?×110
=-110.
2

a
4

a
7

a
5

a6
<0,
(3)因为


a
5
>0,




a
5
>0,
所以

< br>a
6
<0,



所以
S
n
的最大值为
S
5
.
答案 (1)A (2)-110 (3)B
温馨提醒 (1)利用函数思想求等差数列前
n
项和
S
n
的最值时,要注意到
n
∈N;
(2)利用等差数列的性质求
S
n
,突出了整体思想,减少了运算量.

[方法与技巧]
1.在解有关等差数列的基本量问题时,可通过列关于
a
1

d
的方程组进行求解.
2.证明等差数列要用定义;另外还可 以用等差中项法,通项公式法,前
n
项和公式法判定一
个数列是否为等差数列.
3.等差数列性质灵活使用,可以大大减少运算量.
4.在遇到三个数成等差数列问题时,可 设三个数为(1)
a

a

d

a
+2< br>d
;(2)
a

d

a

a

d

(3)
a

d

a
+< br>d

a
+3
d
等,可视具体情况而定.
[失误与防范]
1.当公差
d
≠0时,等差数列的通项公式是
n< br>的一次函数,当公差
d
=0时,
a
n
为常数.
2. 公差不为0的等差数列的前
n
项和公式是
n
的二次函数,且常数项为0.若某 数列的前
n
项和公式是常数项不为0的二次函数,则该数列不是等差数列,它从第二项起成等差 数列.

A组 专项基础训练
(时间:35分钟)
1.设等差数列{< br>a
n
}的前
n
项和为
S
n
,若
S< br>3
=9,
S
6
=36,则
a
7

a
8

a
9
等于( )
A.63 B.45 C.36 D.27
答案 B
解析 由{
a
n
}是等差数列, 得
S
3

S
6

S
3

S
9

S
6
为等差数列.
即2(
S
6< br>-
S
3
)=
S
3
+(
S
9

S
6
),
得到
S
9

S
6< br>=2
S
6
-3
S
3
=45,故选B.
2.(2015·北京)设{
a
n
}是等差数列,下列结论中正确的是( )
A.若
a
1

a
2
>0,则
a
2

a
3
>0
B.若
a
1

a
3
<0,则
a
1

a
2
<0
C.若0<
a
1

a
2
,则
a
2

a
1
a
3

D.若
a
1
<0, 则(
a
2

a
1
)(
a
2
a
3
)>0
*


答案 C
解析 设等差数列{
a
n
}的公差为
d
,若
a
1

a
2
>0,
a
2

a
3

a
1

d

a
2

d
=(
a1

a
2
)+2
d
,由于
d
正负不确 定,因而
a
2

a
3
符号不确定,故选项A错;若
a
1

a
3
<0,
a
1

a2

a
1

a
3

d
=(< br>a
1

a
3
)-
d
,由于
d
正负不确定,因而
a
1

a
2
符号不确定,故选项B错; 若0<
a
1
<
a
2
,可知
a
1
> 0,
22
d
>0,
a
2
>0,
a
3
>0,所以
a
2
所以
a
2
>
a
1
a
3
,故选项C正确;
2

a
1
a
3< br>=(
a
1

d
)-
a
1
(
a
1
+2
d
)=
d
>0,

a
1
<0,则(
a
2

a
1
)·(
a
2

a
3
)=
d
·(-
d
)=-
d
≤0,故选项D错.
3.设等差数列{
a
n
}的前
n< br>项和为
S
n
,若
S
m
-1
=-2,
S
m
=0,
S
m
+1
=3,则
m
等于( )
A.3
C.5
答案 C
解析 ∵数列{
a
n
}为等差数列,且前
n
项和为
S
n

∴数列

也为等差数列.

n


S
n

2
B.4
D.6

S
m
-1
S
m
+1
2
S
m
-23
+=,即+=0,
m
-1
m
+1
mm
-1
m
+1
解得
m
=5,经检验为原方程 的解,故选C.
4.数列{
a
n
}的首项为3,{
b
n< br>}为等差数列,且
b
n

a
n
+1

a
n
(
n
∈N),若
b
3
=-2,
b< br>10
=12,则
*
a
8
等于( )
A.0
C.8
答案 B
解析 设{
b
n
}的公差为
d


b
10
b
3
=7
d
=12-(-2)=14,∴
d
=2.

b
3
=-2,∴
b
1

b3
-2
d
=-2-4=-6.
7×6

b
1

b
2
+…+
b
7
=7
b
1
d

2
=7×(-6)+21×2=0.

b1

b
2
+…+
b
7
=(
a
2

a
1
)+(
a
3

a
2)+…+(
a
8

a
7
)=
a
8
a
1

a
8
-3=0,

a
8
=3.故选B.
5
5.已知数列{
an
}满足
a
n
+1

a
n
-,且a
1
=5,设{
a
n
}的前
n
项和为
S
n
,则使得
S
n
取得最大值
7
的序号
n
的值为( )
A.7
C.7或8
答案 C
B.8
D.8或9
B.3
D.11


55
解析 由题意 可知数列{
a
n
}是首项为5,公差为-的等差数列,所以
a
n=5-(
n
-1)=
77
40-5
n
,该数列前7项是 正数项,第8项是0,从第9项开始是负数项,所以
S
n
取得最大值
7
时,
n
=7或8,故选C.
6.已知数列{
a
n
}中,
a
1
=1且
1
答案
4
解析 由已知得
1

a
10
=.
4
7.已知递增的等差 数列{
a
n
}满足
a
1
=1,
a
3

a
2
-4,则
a
n
=________.
答案 2
n
-1
解析 设等差数列的公差为
d


a
3

a
2
-4,∴1+2
d
=(1 +
d
)-4,
解得
d
=4,即
d
=±2.
由于该数列为递增数列,故
d
=2.

a
n
=1 +(
n
-1)×2=2
n
-1.
8.设数列{
a
n
}的通项公式为
a
n
=2
n
-10(
n
∈N),则|
a
1
|+|
a
2
|+…+|
a
15
|=________.
答案 130
解析 由
a
n=2
n
-10(
n
∈N)知{
a
n
}是以-8 为首项,2为公差的等差数列,又由
a
n
=2
n
-10≥0

n
≥5,∴
n
≤5时,
a
n
≤0,当
n
>5时,
a
n
>0,∴|
a
1
|+|
a< br>2
|+…+|
a
15
|=-(
a
1

a
2

a
3

*
*
2
222
11
*
=+(
n
∈N),则
a
10
=________.
a
n
+1
a
n
3
1
11
=+(10-1)×=1+3=4,
a
10
a
1
3
1
a
4
)+(
a
5

a
6
+…+
a
15
)=20+110=130.
1
9.若数列{a
n
}的前
n
项和为
S
n
,且满足
a
n
+2
S
n
S
n
-1
=0(
n< br>≥2),
a
1
=.
2

1

(1)求证:

成等差数列;

S
n

(2)求数列{
a
n
}的通项公式.
(1)证明 当
n
≥2时,由
a
n
+2
S
n
S
n
-1
=0,
11

S
n

S
n
-1
=-2
S
n
S
n
-1
,所以-=2,
S
n
S
n
-1

1
又==2,故

是首项为2,公差为2的等差数列.
S
1
a
1

S
n

11
11
(2)解 由(1)可得=2
n
,∴
S
n
=.
S
n
2
n



n
≥2时,
11
n
-1-
n
1
a
n

S
n< br>-
S
n
-1
=-==-.
2
n
2?
n
-1?2
n
?
n
-1?2
n
?
n-1?
1

n
=1时,
a
1
=不适合上式.
2
1


2

n
=1,

a


1



2
n
?
n
-1?

n
≥2.
n


10.等差 数列{
a
n
}中,设
S
n
为其前
n
项和, 且
a
1
>0,
S
3

S
11
,则 当
n
为多少时,
S
n
最大
解 方法一 由
S
3

S
11

3×211×102
3
a
1

d
=11
a
1

d,则
d
=-
a
1
.
2213
d
< br>d
2

a
1
49
2
从而
S
n

n


a
1


n
=-(
n
-7)+
a
1

2

2131 3


a
1
>0,所以-<0.故当
n
=7时,< br>S
n
最大.
13
方法二 由于
S
n
an

bn
是关于
n
的二次函数,由
S
3
S
11
,可知
S
n

an

bn
的图象关于
n

3+11
a
1
=7对称.由 方法一可知
a
=-<0,故当
n
=7时,
S
n
最大 .
213
22
a
1
2
方法三 由方法一可知,
d
=-
a
1
.
13
要使
S
n
最大,则有


a
n
≥0,



a
n
+1
≤0,



2

a
+?
n
-1?


a
≥0,



13





2
a

≤0,
a

n




13

1
1
1
1


解得≤
n
≤,故当
n
=7时,
S
n
最大.
方法四 由
S
3

S
11
,可得2
a1
+13
d
=0,
即(
a
1
+6
d
)+(
a
1
+7
d
)=0,

a
7

a
8
=0,又由
a
1
>0,
S3

S
11
可知
d
<0,
所以
a< br>7
>0,
a
8
<0,所以当
n
=7时,
S< br>n
最大.
B组 专项能力提升
(时间:20分钟)
11.设S
n
为等差数列{
a
n
}的前
n
项和,(n
+1)
S
n

nS
n
+1
(
n
∈N).若<-1,则( )
*
a
8
a
7


A.
S
n
的最大值是
S
8

C.
S
n
的最大值是
S
7

答案 D
解析 由条件得<
B.
S
n
的最小值是
S
8

D.
S
n
的最小值是
S
7

S
n
S
n
+1
n
?
a
1

a
n
??
n
+1??
a
1

a
n
+ 1
?
,即<,所以
a
n

a
n
+1
,所以等差数列{
a
n
}
nn
+12
n
2?n
+1?
a
8
a
7
为递增数列.又<-1,所以
a
8
>0,
a
7
<0,即数列{
a
n
} 前7项均小于0,第8项大于零,
所以
S
n
的最小值为
S
7
,故选D.
3
12.设等差数列{
a
n
}的前
n
项和为
S
n
,若
a
1
=-3,
a
k
+1
=,
S
k
=-12,则正整数
k
=____ ____.
2
答案 13
321
解析
S
k
+ 1

S
k

a
k
+1
=-12+=-,
22
?
k
+1??
a
1

a
k< br>+1
?

S
k
+1

2
3

?
k
+1?

-3+

2

2
21
=-,
2
解得
k
=13. S
n
2
n
-3
a
9
13.设等差数列{
a
n
},{
b
n
}的前
n
项和分别为
S
n

T
n
,若对任意自然数
n
都有=,则
T
n
4
n
-3
b
5

b
7

a
3
b
8

b
4
的值为______ __.
答案
19

41
解析 ∵{
a
n
},{
b
n
}为等差数列,


a
9
b
5

b
7
b
8

b
4

a
3

a
9
a
3
a
9

a
3
a
6
+==.
2
b
6
2
b
6
2
b
6
b
6
S
11
a
1

a
11
2
a
6
2×11-319
====,
T
11
b
1

b
11
2
b
6
4×11-341
a
619
∴=.
b
6
41
14.已知数列{
a
n
}是首项为
a
,公差为1的等差数列,
b
n

成立 ,则实数
a
的取值范围为________.
答案 (-8,-7)
1+
a
n
*
,若对任意的
n
∈N,都有
b
n< br>≥
b
8
a
n


1
*
解析 依题 意得
b
n
=1+,对任意的
n
∈N,都有
b
n
b
8
,即数列{
b
n
}的最小项是第8项,于
a
n


a
8
<0,
是有≥.又数列{
a
n
}是公差为1的等差数列,因此有

a
n
a
8

a
9
>0,

11



a
+7<0,



a
+8>0,


由此解得-8<
a
<-7,
即实数
a
的取值范围是(-8,-7).
15.已知公差大于零的等差数列 {
a
n
}的前
n
项和为
S
n
,且满足a
3
·
a
4
=117,
a
2

a
5
=22.
(1)求通项
a
n

(2)求
S
n
的最小值;
(3)若数列{
b
n< br>}是等差数列,且
b
n

S
n
n

c
,求非零常数
c
.
解 (1)因为数列{
a
n
}为等差数列,
所以
a
3

a
4

a
2

a
5
=22.又
a
3
·
a
4
=117,
所以
a
3

a
4
是方程
x
-22
x
+117=0 的两实根,
又公差
d
>0,所以
a
3

a
4

所以
a
3
=9,
a
4
=13,


a
1
+2
d
=9,
所以
< br>
a
1
+3
d
=13,

2


a
1
=1,
所以


d
=4.



所以通项
a
n
=4
n
-3.
(2)由(1)知
a
1
=1,
d
=4,
所以S
n

na
1

n
?
n
-1 ?
2

1

2
1
2
×
d
=2
n

n
=2

n


-.

4

8
所以当
n
=1时,
S
n
最小,
最小值为
S
1

a
1
=1.
(3)由(2)知
S
n
=2
n

n

2
n

n
所以
b
n
==,
n< br>+
cn

c
1615
所以
b
1
=,
b
2
=,
b
3
=.
1+
c
2+
c
3+
c
因为数列{
b
n
}是等差数列,
所以2
b
2

b
1

b
3


6115
×2=+,
2+
c
1+
c
3 +
c
2
2
S
n
2
所以2
c
c
=0,


1
所以
c
=-或
c
=0(舍去),
2
1
经验证
c
=-时,{
b
n
}是等差数列,
2
1

c
=-.
2

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