新人教A版高考数学二轮复习专题六数列2等差数列综合集训含解析

等差数列

基础篇

【基础集训】

考点一　等差数列的有关概念及运算

1.若{an}为等差数列,且a7-2a4=-1,a3=0,则公差d等于 (　　)

A.-2　　B.-　　C.　　D.2

答案　B

2.已知在等差数列{an}中,a1=1,a3=2a+1,a5=3a+2,若Sn=a1+a2+…+an,且Sk=66,则k的值为　              (　　)

A.9　　B.11　　C.10　　D.12

答案　B

3.设等差数列{an}满足3a8=5a15,且a1>0,Sn为其前n项和,则数列{Sn}的最大项为 (　　)

A.S23　　B.S24　　C.S25　　D.S26

答案　C

4.已知数列{an}满足a1=,且an+1=.

(1)求证:数列是等差数列;

(2)若bn=anan+1,求数列{bn}的前n项和Sn.

考点二　等差数列的性质

5.设Sn是等差数列{an}的前n项和,若=,则= (　　)

A.1　　B.-1　　C.2　　D.

答案　A

6.已知等差数列{an}的前n项和为Sn,且a3=,S9=9,则a7= (　　)

A.　　B.1　　C.-　　D.2

答案　C

7.已知数列{an}是公差为d的等差数列,Sn为其前n项和,若-=100,则d的值为(　　)

A.　　B.　　C.10　　D.20

答案　B

8.在等差数列{an}中,a3+a7=37,则a2+a4+a6+a8=　　　　. 

答案　74

9.已知An及Bn是等差数列{an}、{bn}的前n项和,且=,则=　　　　. 

答案　

10.已知数列{an}是等差数列.

(1)前四项和为21,末四项和为67,且各项和为286,求项数;

(2)项数为奇数,奇数项和为44,偶数项和为33.求数列的中间项和项数.

[教师专用题组]

【基础集训】

考点一　等差数列的有关概念及运算

1.已知等差数列{an}中,a2=1,前5项和S5=-15,则数列{an}的公差为 (　　)

A.-3　　B.-　　C.-2　　D.-4

答案　D　设等差数列{an}的公差为d,

因为所以解得d=-4,故选D.

2.(2019福建龙岩新罗模拟,12)已知等差数列{an}的公差为-2,前n项和为Sn,a3,a4,a5为某三角形的三边长,且该三角形有一个内角为120°,若Sn≤Sm对任意的n∈N*恒成立,则实数m=              (　　)

A.7　　B.6　　C.5　　D.4

答案　B　∵等差数列{an}的公差为-2,又a3,a4,a5为某三角形的三边长,且该三角形有一个内角为120°,

∴=+-2a4·a5cos120°,

即(a4+2)2=+(a4-2)2+2a4(a4-2)×,

 整理为-5a4=0,又a4≠0,∴a4=5,

∴a3=7,a5=3,a6=1,a7=-1.

∵Sn≤Sm对任意的n∈N*恒成立,∴实数m=6.故选B.

3.(2020浙江慈溪期中,11)设等差数列{an}的前n项和为Sn(n∈N*),若a1=3,a5=-11,则a3=　　　　,S5=　　　　. 

答案　-4;-20

解析　本题考查等差数列的前n项和、通项公式及性质;考查学生运算求解的能力;考查了数学运算的核心素养.

解法一:由2a3=a1+a5,得a3==-4.

S5=a1+a2+a3+a4+a5=5a3=-20.

解法二:设等数列{an}的公差为d,

由得

所以a3=a1+2d=-4,S5=5a1+d=-20.

考点二　等差数列的性质及应用

　(2018河北唐山第二次模拟,7)设{an}是任意等差数列,它的前n项和、前2n项和与前4n项和分别为X,Y,Z,则下列等式中恒成立的是              (　　)

A.2X+Z=3Y　　B.4X+Z=4Y

C.2X+3Z=7Y　　D.8X+Z=6Y

答案　D　设数列{an}的前3n项和为R,则由等差数列的性质得X,Y-X,R-Y,Z-R成等差数列,

所以2(Y-X)=X+R-Y,得R=3Y-3X,又因为2(R-Y)=Y-X+Z-R,把R=3Y-3X代入得8X+Z=6Y,故选D.

综合篇

【综合集训】

考法一　等差数列的判定与证明

1.(2019河北冀州模拟,9)已知{an},{bn}均为等差数列,且a2=4,a4=6,b3=3,b7=9,由{an},{bn}的公共项组成新数列{cn},则c10=              (　　)

A.18　　B.24　　C.30　　D.36

答案　C

2.(2021届湖北宜昌葛洲坝中学9月月考)已知数列{an}满足a1=3,(n+2)an+1=(n+3)an+n2+5n+6(n∈N*).

(1)证明:为等差数列;

(2)设bn=(n∈N*),求数列{bn}的前n项和Sn.

考法二　等差数列前n项和及性质问题

3.(2020福建泉州毕业班适应性线上测试)已知{an}是公差为3的等差数列.若a1,a2,a4成等比数列,则{an}的前10项和S10=              (　　)

A.165　　B.138　　C.60　　D.30

答案　A

4.(2020浙江高中发展共同体期末)已知{an}是公差为d的等差数列,前n项和是Sn,若S9<S8<S10,则              (　　)

A.d>0,S17>0　　B.d<0,S17<0

C.d>0,S18<0　　D.d>0,S18>0

答案　D

5.(2021届江苏启东中学检测,19)在公差不为0的等差数列{an}中,a1,a4,a8成等比数列.

(1)已知数列{an}的前10项和为45,求数列{an}的通项公式;

(2)若bn=,且数列{bn}的前n项和为Tn,若Tn=-,求数列{an}的公差.

6.(2020河北邯郸空中课堂备考检测,17)数列{an}是公差不为0的等差数列,若a4=2a2,且4,a4,a8成等比数列.

(1)证明:4是数列{an}中的一项;

(2)记Sn为数列{an}的前n项和,求数列的前n项和Tn.

[教师专用题组]

【综合集训】

考法一　等差数列的判定与证明

1.(2019广东珠海3月联考,5)已知数列{an}中,a1=1,=,则数列{an} (　　)

A.既非等差数列,又非等比数列

B.既是等差数列,又是等比数列

C.仅为等差数列

D.仅为等比数列

答案　B　根据题意,数列{an}中,=,则=(n≥2),则Sn=××…××S1=××…××1=n(n≥2),当n=1时,S1=a1=1符合,则当n≥2时,an=Sn-Sn-1=n-(n-1)=1,当n=1时,a1=1符合,故an=1(n∈N*),则数列{an}为非零的常数列,它既是等差数列,又是等比数列,故选B.

2.(20205·3原创题)数列{an}满足a1=1,an+1=.

(1)求证:是等差数列;

(2)求an.

解析　(1)证明:-=-=-=-=2,

因此是等差数列.

(2)由(1)知,是以=1为首项,2为公差的等差数列,故=2n-1,解得an=.

3.(2018山东济南一中1月检测,18)各项均不为0的数列{an}满足=an+2an,且a3=2a8=.

(1)证明:数列是等差数列,并求数列{an}的通项公式;

(2)若数列{bn}的通项公式为bn=,求数列{bn}的前n项和Sn.

解析　(1)依题意,an+1an+an+2an+1=2an+2an,两边同时除以anan+1an+2,可得+=,故数列是等差数列.

设数列的公差为d.因为a3=2a8=,所以=5,=10,所以-=5=5d,即d=1,

故=+(n-3)d=5+(n-3)×1=n+2,故an=.

(2)由(1)可知bn==·=,

故Sn==.

4.(2019浙江金丽衢联考,20)已知数列{an},a1=2,a2=6,且满足=2(n≥2且n∈N*).

(1)求证:{an+1-an}为等差数列;

(2)令bn=-,设数列{bn}的前n项和为Sn,求{S2n-Sn}的最大值.

解析　(1)证明:由=2得an+1+an-1=2an+2,则(an+1-an)-(an-an-1)=2.又a2-a1=4,

所以{an+1-an}是首项为4,公差为2的等差数列. (5分)

(2)当n≥2时,由(1)知an=(an-an-1)+…+(a2-a1)+a1=2n+…+4+2=2·=n(n+1).

当n=1时,a1=2满足an=n(n+1),故an=n(n+1). (8分)

∴bn=-=-.

∴Sn=10-,

∴S2n=10-.

设Mn=S2n-Sn=10-, (11分)

∴Mn+1=10-,

∴Mn+1-Mn=10-=10-=-.

当n=1时,Mn+1-Mn=->0,即M1<M2;

当n≥2时,Mn+1-Mn<0,即M2>M3>M4>…,

∴Mn的最大值为M2,M2=10×-1=,

即{S2n-Sn}的最大值为S4-S2=. (15分)

考法二　等差数列前n项和及性质问题

1.(2018广东汕头模拟,8)已知等差数列{an}的前n项和为Sn,a1=9,-=-4,则Sn取最大值时的n为              (　　)

A.4　　B.5　　C.6　　D.4或5

答案　B　由{an}为等差数列,得-=a5-a3=2d=-4,即d=-2,由于a1=9,所以an=-2n+11,令an=-2n+11>0,得n<,所以Sn取最大值时的n为5,故选B.

2.(2018广东深圳期末,14)设等差数列{an}的前n项和为Sn,若a1=-11,a4+a6=-6,则当Sn取最小值时,n=　　　　. 

答案　6

解析　设数列{an}的公差为d,

则a4+a6=2a1+8d=2×(-11)+8d=-6,∴d=2.

∴Sn=-11n+×2=n2-12n=(n-6)2-36.

∴当n=6时,Sn最小.

3.(20205·3原创题)等差数列{an}中,an>0,若a1+a3+a5+…+a201=2020,则a2a200的最大值是　　　　. 

答案　400

解析　易知a1,a3,a5,…,a201成等差数列,且项数为101,

由等差数列求和公式得=2020,

故a1+a201=40,

因为an>0,所以由基本不等式知a2a200≤==400.故a2a200的最大值是400.

4.(2018山东青岛调研,17)已知Sn是数列{an}的前n项和,Sn=3×2n-3,其中n∈N*.

(1)求数列{an}的通项公式;

(2)数列{bn}为等差数列,Tn为其前n项和,b2=a5,b11=S3,求Tn的最值.

解析　(1)由Sn=3×2n-3,n∈N*,得

(i)当n=1时,a1=S1=3×21-3=3.

(ii)当n≥2时,an=Sn-Sn-1=(3×2n-3)-(3×2n-1-3)=3×(2n-2n-1)=3×2n-1(*).又当n=1时,a1=3也满足(*)式.

所以,对任意n∈N*,都有an=3×2n-1.

(2)解法一:设等差数列{bn}的首项为b1,公差为d,由(1)得b2=a5=3×25-1=48,b11=S3=3×23-3=21.

由等差数列的通项公式得解得

所以bn=54-3n.

∵bn+1-bn=-3<0,

∴bn随着n的增大而减小,

令bn=0,解得n=18,∴当n≤17的bn>0,当n>19时,bn<0.

所以Tn有最大值,无最小值,且T18(或T17)为Tn的最大值,

T18==9×(51+0)=459.

解法二:由解法一可知Tn=51n+×(-3)

=-n2+n

=-(n2-35n)=-

=-+,

∵n∈N*,∴当n=17或18时,Tn有最大值,T17=T18=459.