等差数列高考真题及答案
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等差数列真题
一、选择题
1.如果等差数列{a
n
}中,a
3
+a
4
+a
5
=12,那么a
1
+a
2
+…+a
7
=( )
A.14 B.21
C.28 D.35
解析:∵a
3
+a
4
+a
5
=12,∴3a
4
=12,a
4
=4.∴a
1
+a
2
+…+a
7
=(a
1
+a
7
)+(a
2
+a
6
)+(a
3
+a
5
)+a
4
=7a
4
=28.
答案:C
2.在等比数列{a
n
}中,a
1
=1,公比|q|≠1.若a
m
=a
1
a
2
a
3
a
4
a
5
,则m=( )
A.9 B.10
C.11 D.12
解析:在等比数列{a
n
}中,∵a
1
=1,
1010<
br>∴a
m
=a
1
a
2
a
3
a
4
a
5
=a
5
1
q=q.
又∵a
m=q
m
-
1
,∴m-1=10,∴m=11.
答案:C 3.(20XX年高考上海卷)设
{
a
n
}
是各项为正数的无穷
数列,A
i
是边长为a
i
,
a
i
+
1的矩形的面积(i=1,2,…),则
{
A
n
}
为等比数列的充
要条件是( )
A.
{
a
n
}
是等比数列
B
.a
1
,a
3
,…,a
2n
-
1
,…或a
2
,a
4
,…,a
2n
,…是等比数列
C.a<
br>1
,a
3
,…,a
2n
-
1
,…和a
2
,a
4
,…,a
2n
,
…均是等比数列
D.
a
1
,a
3
,…,a
2n
-
1
,…和a<
br>2
,a
4
,…,a
2n
,…均是等比数列,且公比相
同
A
n
+
1
a
n
+
1
a
n
+
2
a
n
+
2
解析:∵A
i
=a
i
a
i
+
1
,若{A
n
}为等比数列
,则
A
==
a
为常数,即
nn
a
n
an
+
1
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A
2
a
3
A
3
a
4
A
1
=
a
1
,
A
2
=
a
2
,….∴a
1
,a
3
,a
5
,…,a
2n
-
1
,…和a
2
,a
4
,…,a
2n
,…成等比
数列,且公比相
等.反之,若奇数项和偶数项分别成等比数列,且公比相等,设
A
n
+
1a
n
+
2
为q,则
A
=
a
=q,从而
{A
n
}为等比数列.
nn
答案:D
S
5
4.
设S
n
为等比数列{a
n
}的前n项和,8a
2
+a
5
=0,则
S
=( )
2
A.11 B.5
C.-8 D.-11
5
a1+2
1
S
5
4
解析:由8a
2
+a
5
=0,得8a
1
q+a<
br>1
q=0,所以q=-2,则
S
==-
2
a
1
1-2
2
11.
答案: D
5.已知数列{a
n
}为等比数列,S
n
是它的前n项和,若a
2
·a
3
=2a
1
,且a
4
与
5
2a
7
的等差中
项为
4
,则S
5
=( )
A.35 B.33
C.31 D.29
解析:设公比为q(q≠0),则由a
2
·a
3
=2a
1
知a
1
q
3
=2,
∴a
4
=2.
511
又a
4
+2a
7<
br>=
2
,∴a
7
=
4
.∴a
1
=16
,q=
2
.
1
5
a
1
1-q
16[
1-
2
]
∴S
5
===31.
1
1-q
1-
2
5
答案:C
二、填空题
6.在等比数列{a
n
}中,若公比q=4,且前3项之和等于21,则该数列的通
项公式a
n
=________.
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解析:∵等比数列{a
n
}的前3项之和为21,公比q=4,
不妨设首项
为a
1
,则a
1
+a
1
q+a
1
q
2
=a
1
(1+4+16)
=21a
1
=21, ∴a
1
=1,∴a
n
=1×4
n
-
1
=4
n
-
1
.
答案:4
n
-
1
7.(20XX年高考湖南卷)设S
n
是等差数列
{
a
n<
br>}
(n∈N
*
)的前n项和,且a
1
=1,
a
4
=7,则S
5
=________.
解析:设等差数列的公差为d.由a
1
=1,a
4
=7,得
5a
1
+a
5
3d=a
4
-a
1<
br>=6,故d=2,∴a
5
=9,S
5
==25.
2
答案:25
8.设a
1
,d为实数,首项为a
1
,公差为d的等差数列{a
n
}的前n项和为S
n
,
满足S
5
S
6
+15=0,则d的取值范围是________.
解析:由S
5
S
6
+15=0,得
5×4
<
br>6×5
5a
1
+
·
6a
1
+
+15=0.
d
2
2
d
2
整理可得2a
2
1
+9a
1<
br>d+10d+1=0.
∵a
1
,d为实数,
∴Δ=(9d)
2
-4×2×(10d
2
+1)≥0,
解得d≤-22或d≥22.
答案:d≤-22或d≥22
1S
4
9.设等比数列{a
n
}的公比q=
2
,前n项和为S
n
,则
a
=________.
4
a
1
1-q
4
解析:∵S
4
=,a
4
=a
1
q
3
,
1-q
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1
1-
1-q
2
4
S
4
a
1
1-q
∴
a
=
3
==
11
=15.
4
a
1
q1-qq
3
1-q
2
3
×
2
44
答案:15
三、解答题
13
10.(20XX年高考福建卷)已知
等比数列
{
a
n
}
的公比q=3,前3项和S
3
=
3
.
(1)求数列
{
a
n
}
的通项公式;
π
(2)若函数f(x)=Asin(2x+φ)(A>0,0<φ<π)在x=处取得最大值,且最大值
6
为a
3
,求函数f(x)的解析式.
3
13
a
1
1-3
131
解析:(1)由q=3,S
3
=
3得=
3
,解得a
1
=
3
.
1-3
1
所以a
n
=
3
×3
n
-
1
=3<
br>n
-
2
.
(2)由(1)可知a
n
=3
n
-
2
,所以a
3
=3.
因为函数f(x)的最大值为3,所以A=3;
π
因为当x=
6
时f(x)取得最大值,
π
所以sin
2×
6
+φ
=1.
π
又0<φ<π,故φ=
6
.
π
所以函数f(x)的解析式为f(x)=3sin
2x+
6
.
11.(20XX年高考课标全国卷)等比数列{a
n
}的各项均为正数
,且2a
1
+3a
2
=1,a23=9a
2
a
6<
br>.
(1)求数列{a
n
}的通项公式;
1
<
br>(2)设b
n
=log
3
a
1
+log
3<
br>a
2
+…+log
3
a
n
,求数列
b
的前n项和.
n
解析:(1)设数列{a
n
}的公比为q.
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1
由a23=9a
2
a
6
得a23=9a24,所以q=
9
.
2
1
由条件可知q>0,故q=
3
.
1
由2a<
br>1
+3a
2
=1得2a
1
+3a
1
q=1,
所以a
1
=
3
.
1
故数列{a
n
}的通
项公式为a
n
=
3
n
.
(2)b
n
=l
og
3
a
1
+log
3
a
2
+…+log
3
a
n
nn+1
=-(1+2+…+n)=-
2
.
1
1
12
-
, 故
b
=-
=-2
n
n+1
n
nn+1
111++…+
b
1
b
2
b
n
1
1
1
11
-
=-2
1-
2
+
2
-
3
+…+
n
n+1
=-
2n
n+1
.
2n
n项和为-.
n+1
1
所以数列
b
的前
<
br>n
12.已知数列{a
n
}中,a
1
=1,an
+
1
=2a
n
-n
2
+3n(n∈N
*
).
(1)求a
2
,a
3
的值;
(2)数
列{a
n
+λn
2
+μn}是公比为2的等比数列,求λ,μ的值;
1
(3)在(2)的条件和结论下,设b
n
=,S=b
1
+b2
+b
3
+…+b
n
,证
a
n
+n-
2
n
-
1
n
5
明:S
n
<
3.
解析:(1)由题意得a
2
=2a
1
-1
2
+3=2-1+3=4,a
3
=2a
2
-2
2
+6=8-
4+6
=10.
(2)∵数列{a
n
+λn
2
+μn}是
公比为2的等比数列,即a
n
+
1
+λ(n+1)
2
+μ(
n+1)
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=2(a
n
+λn2
+μn),而a
n
+
1
=2a
n
-n
2
+3n,代入得
2a
n
-n
2
+3n+λ(n+1)
2
+μ(n+1)=2(a
n
+λn
2
+μn),
即λn
2
+(μ-2λ)n-λ-μ=-n
2
+3n,
λ
=-1
故
μ-2λ=3
-λ-
μ=0
λ=-1
,解得
.
μ=1
(3)证明:由(2)得a
n
-n<
br>2
+n=(a
1
-1
2
+1)·2
n
-1
=2
n
-
1
,
11
∴a
n
=2
n
-
1
+n
2
-n,故b
n
==.
n
-
1
n
2
a
n
+n-2
14<
br>∵b
n
=
n
2
=
4n
2
<
22
=-,
2
4n-12n-12n+1
4
222222
∴n≥2时,S
n
=b
1
+b
2
+b
3
+
…+b
n
<1+(
3
-
5
)+(
5
-7
)+…+(-)
2n-12n+1
225
=1+-<.
3<
br>2n+1
3
55
又b
1
=1<
3
,∴Sn
<
3
(n∈N
*
).