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等差数列经典例题

2020-03-24 来源:一二三四网


一、等差数列选择题

1.已知数列an的前n项和为Sn,a11,n2且nN*,满足an2SnSn10,21数列的前n项和为Tn,则下列说法中错误的是( )

Sn1A.a2

4C.数列SnSn1Sn2的最大项为

211 B.

S6S4S87 12D.2Tnn1nTnTn1 nn1D.80

2.等差数列an中,a22,公差d2,则S10=( ) A.200

B.100

C.90

3.已知数列{an}的前n项和为Sn,且满足an22an1an,a54a3,则S7( ) A.7

B.12

C.14

D.21

n4.定义

p1p2pn为n个正数p1,p2,,pn的“均倒数”,若已知数列an的前

1( ) b9b10D.

n项的“均倒数”为

A.

11an1,又bn,则bbbb22n1223B.

8 1710 21C.

11 239 195.在巴比伦晚期的《泥板文书》中,有按级递减分物的等差数列问题,其中有一个问题大意是:10个兄弟分100两银子,长兄最多,依次减少相同数目,现知第8兄弟分得6两,则长兄可分得银子的数目为( ) A.

82两 5B.

84两 5C.

86两 5D.

88两 56.已知Sn为等差数列an的前n项和,a3S518,a6a33,则an( ) A.n1

B.n

C.2n1

D.2n

7.已知数列an的前n项和Sn满足Sn( ) A.

1nn1,则数列的前10项的和为

aa2nn110 1111 128 9B.

9 10C.D.

8.等差数列{an}的前n项和为Sn,若a12,S315,则a8( ) A.11

B.12

C.23

D.24

29.已知各项不为0的等差数列an满足a6a7a80,数列bn是等比数列,且

b7a7,则b3b8b10( )

A.1 B.8 C.4 D.2

10.已知等差数列{an}的前n项和为Sn,a3a15a67,则S23( ) A.121

B.161

C.141

D.151

11.在函数yf(x)的图像上有点列xn,yn,若数列xn是等比数列,数列yn是等差数列,则函数yf(x)的解析式可能是( ) A.f(x)4x3

B.f(x)4x

23C.f(x) 4xD.f(x)log4x

12.设等差数列an的前n项和为Sn,且2a7a114,则S5( ) A.15

B.20

C.25

D.30

13.等差数列an的前n项和为Sn,且a1a32,a4a22,则S5( ) A.21

B.15

C.10

D.6 S9( ) a914.设等差数列{an}的公差d≠0,前n项和为Sn,若S45a2,则A.9

B.5

C.1

D.

5 9*15.设等差数列an的前n和为Sn,若ama1am1m1,mNA.Sm0且Sm10 C.Sm0且Sm10

B.Sm0且Sm10 D.Sm0且Sm10

,则必有( )

2216.已知递减的等差数列an满足a1a9,则数列an的前n项和取最大值时n=( )

A.4或5 B.5或6 C.4 D.5

17.记Sn为等差数列an的前n项和,若S52S4,a2a48,则a5等于( ) A.6

B.7

C.8

D.10

18.设等差数列an的前n项和为Sn,若a7a916,则S15( ) A.60

B.120

C.160

D.240

19.《九章算术》是我国古代的数学名著,书中有如下问题:“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“已知甲、乙、丙、丁、戊五人分5钱,甲、乙两人所得与丙、丁、戊三人所得相同,且甲、乙、丙、丁、戊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).这个问题中,戊所得为( ) A.

5钱 4B.

4钱 3C.

2钱 3D.

5钱 3220.已知等差数列an中,前n项和Snn15n,则使Sn有最小值的n是( )

A.7 B.8 C.7或8 D.9

二、多选题

21.已知Sn是等差数列an(n∈N*)的前n项和,且S5>S6>S4,以下有四个命题,其中正确

的有( )

A.数列an的公差d<0 C.S10>0

22.已知数列an满足an0,

B.数列an中Sn的最大项为S10 D.S11>0

an1n2(nN),数列an的前n项和为anann1B.a1a21 D.S2019a20202019

Sn,则( )

A.a11

C.S2019a20202019

23.已知递减的等差数列an的前n项和为Sn,S5S7,则( ) A.a60 C.S130

B.S6最大 D.S110

24.设an是等差数列,Sn是其前n项的和,且S5S6,S6S7S8,则下列结论正确的是( ) A.d0 C.S9S5

B.a70

D.S6与S7均为Sn的最大值

25.设an是等差数列,Sn是其前n项和,且S5S6,S6S7S8,则下列结论正确的是( ) A.d0 C.S9S5

B.a70

D.S6与S7均为Sn的最大值

26.设d为正项等差数列an的公差,若d0,a32,则( ) A.a2a44

15B.aa4

422111 C.a1a5D.a1a5a2a4

27.设等差数列an的前n项和为Sn,公差为d.已知a312,S120,a70则( ) A.a60

C.Sn0时,n的最小值为13

B.数列1是递增数列 anSnD.数列中最小项为第7项

an28.下面是关于公差d0的等差数列{an}的四个命题,其中的真命题为( ). A.数列{an}是递增数列 B.数列{nan}是递增数列 C.数列{an}是递增数列 nD.数列an3nd是递增数列

29.在下列四个式子确定数列an是等差数列的条件是( )

A.anknb(k,b为常数,nN*); B.an2and(d为常数,

nN*);

C.an22an1an0nN; (nN*).

30.已知数列an是递增的等差数列,a5a105,

*2D.an的前n项和Snnn1a6a914.bnanan1an2,数列bn的前n项和为Tn,下列结论正确的是( )

A.an3n20

C.当n4时,Tn取最小值

B.an3n25

D.当n6时,Tn取最小值

【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除

一、等差数列选择题 1.D 【分析】

当n2且nN*时,由anSnSn1代入an2SnSn10可推导出数列1为等差Sn数列,确定该数列的首项和公差,可求得数列1的通项公式,由a2S2S1可判断ASn选项的正误;利用Sn的表达式可判断BC选项的正误;求出Tn,可判断D选项的正误. 【详解】

当n2且nN*时,由anSnSn1, 由an2SnSn10可得SnSn12SnSn101120, Sn1Sn112(n2且nN). 整理得

SnSn1112n122n,Sn1. 则为以2为首项,以2为公差的等差数列

Sn2nSnA中,当n2时,a2S2S1111,A选项正确; 424B中,2111,B选项正确; 为等差数列,显然有S6S4S8Sn111, 2n2n12n2C中,记bnSnSn1Sn2bn1Sn1Sn2Sn3bn1bn111,

2n12n22n3111n60,故bn为递减数列, n22n2n32nn2n3bnmaxb1S1S2S3D中,

1117,C选项正确; 246121n22n2n,Tnnn1,Tn1n1n2. Sn2n1nn1nTnTn1nn1n1n2n1n1nn2nn1nn1n21n22n2n22n12Tn,D选项错误.

故选:D. 【点睛】

关键点点睛:利用Sn与an的关系求通项,一般利用anS1,n1来求解,在变形

SnSn1,n2过程中要注意a1是否适用,当利用作差法求解不方便时,应利用anSnSn1将递推关系转化为有关Sn的递推数列来求解. 2.C 【分析】

先求得a1,然后求得S10. 【详解】

依题意a1a2d0,所以S1010a145d45290. 故选:C 3.C 【分析】

判断出an是等差数列,然后结合等差数列的性质求得S7. 【详解】

∵an22an1an,∴an2an1an1an,∴数列{an}为等差数列. ∵a54a3,∴a3a54,∴S7故选:C 4.D

7(a1a7)7(a3a5)14. 22【分析】

由题意结合新定义的概念求得数列的前n项和,然后利用前n项和求解通项公式,最后裂项求和即可求得最终结果. 【详解】

设数列an的前n项和为Sn,由题意可得:当n1时,a1S12,

当n2时,anSnSn14n2, 且a14122,据此可得 an4n2, 故bnn12,则:Sn2n, Sn2n11111an2n1,, bb2n12n122n12n12nn11b9b1011 1719据此有:

11b1b2b2b31111123351189.21919故选:D 5.C 【分析】

设10个兄弟由大到小依次分得ann1,2,,10两银子,数列an是等差数列,

a86利用等差数列的通项公式和前n项和公式转化为关于a1和d的方程,即可求得S10100长兄可分得银子的数目a1. 【详解】

设10个兄弟由大到小依次分得ann1,2,,10两银子,由题意可得 设数列an的公差为d,其前n项和为Sn,

86a17d6aa8615. 则由题意得,即,解得1098S10010ad100101d25所以长兄分得故选:C. 【点睛】

86两银子. 5关键点点睛:本题的关键点是能够读懂题意10个兄弟由大到小依次分得

ann1,2,,10两银子构成公差d0的等差数列,要熟练掌握等差数列的通项公式和

前n项和公式. 6.B 【分析】

根据条件列出关于首项和公差的方程组,求解出首项和公差,则等差数列an的通项公式可求. 【详解】

因为a3S518,a6a33,所以6a112d18,

a5da2d311a11所以,所以an1n11n,

d1故选:B. 7.C 【分析】

首先根据Sn到答案. 【详解】

当n1时,a1S11, 当n2时,anSnSn1111nn1得到ann,设bn,再利用裂项求和即可得aann12nn1nn1nn1n. 22检验a11S1,所以ann. 设bn1111,前n项和为Tn, anan1nn1nn1则T101故选:C 8.C 【分析】

11111011…1. 22310111111由题设求得等差数列{an}的公差d,即可求得结果. 【详解】

S3153a2,a25, a12,公差da2a13, a8a17d27323,

故选:C.

9.B 【分析】

根据等差数列的性质,由题中条件,求出a72,再由等比数列的性质,即可求出结果. 【详解】

2因为各项不为0的等差数列an满足a6a7a80,

2所以2a7a70,解得a72或a70(舍);

又数列bn是等比数列,且b7a72,

3所以b3b8b10b3b7b11b78.

故选:B. 10.B 【分析】

由条件可得a127,然后S2323a12,算出即可. 【详解】

因为a3a15a67,所以a15a6a37,所以a153d7,所以a153d7,即

a127

所以S2323a12161 故选:B 11.D 【分析】

xn1把点列代入函数解析式,根据{xn}是等比数列,可知为常数进而可求得yn1yn的结

xn果为一个与n无关的常数,可判断出{yn}是等差数列. 【详解】

对于A,函数f(x)4x3上的点列{xn,yn},有yn=4xn3,由于{xn}是等比数列,所以

xn1为常数, xn因此yn1yn=4xn134xn34xn1xn4xnq1这是一个与n有关的数,故{yn}不是等差数列;

对于B,函数f(x)4x2上的点列{xn,yn},有yn=4xn2,由于{xn}是等比数列,所以常数,

2222因此yn1yn=4xn14xn4xnq1这是一个与n有关的数,故{yn}不是等差数列;

xn1为xn3x3对于C,函数f(x)上的点列{xn,yn},有yn=()n,由于{xn}是等比数列,所以44xxn1为常数, xnxx因此yn1yn=()n1()n=()n()1,这是一个与n有关的数,故{yn}不是等

4444333x3q差数列;

x对于D,函数f(x)log4x上的点列{xn,yn},有yn=log4n,由于{xn}是等比数列,所以

xn1为常数, xn因此yn1yn=log故选:D. 【点睛】 方法点睛:

判断数列是不是等差数列的方法:定义法,等差中项法. 12.B 【分析】

设出数列an的公差,利用等差数列的通项公式及已知条件,得到a12d4,然后代入求和公式即可求解 【详解】

设等差数列an的公差为d,则由已知可得2a16da110da12d4, 所以S55a1故选:B 13.C 【分析】

根据已知条件得到关于首项a1和公差d的方程组,求解出a1,d的值,再根据等差数列前n项和的计算公式求解出S5的值. 【详解】 因为4xn1log4xnlog4xn1xnlog4q为常数,故{yn}是等差数列;

54d5a12d5420 2a1a32a102a12d2,所以,所以,

aa2d12d24254d5010110, 2所以S55a1故选:C. 14.B 【分析】

由已知条件,结合等差数列通项公式得a1d,即可求

S9. a9【详解】

S4a1a2a3a45a2,即有a1a3a44a2,得a1d,

∴S9∴

9(a1a9)45d,a99d,且d0, 2S9

5. a9

故选:B 15.D 【分析】

由等差数列前n项和公式即可得解. 【详解】

由题意,a1am0,a1am10, 所以Sm故选:D. 16.A 【分析】

22由a1a9,可得a14d,从而得Snm(a1am)(m1)(a1am1)0,Sm10. 22d29dnn,然后利用二次函数的性质求其最22值即可 【详解】

解:设递减的等差数列an的公差为d(d0),

2222因为a1a9,所以a1(a18d),化简得a14d,

所以Snna1对称轴为nn(n1)ddd9dd4dnn2nn2n, 222229, 2因为nN+,

d

0, 2

所以当n4或n5时,Sn取最大值, 故选:A 17.D 【分析】

由等差数列的通项公式及前n项和公式求出a1和d,即可求得a5. 【详解】

解:设数列an的首项为a1,公差为d, 则由S52S4,a2a48,

54434a1d5a12d22得:a1da13d8,

即

3a12d0a12d4, ,

解得:

a12d3a5a14d24310.

故选:D. 18.B 【分析】

利用等差数列的性质,由a7a916,得到a88,然后由S1515a8求解. 【详解】

因为a7a916,

所以由等差数列的性质得a7a92a816, 解得a88, 所以S15故选:B 19.C 【分析】

根据甲、乙、丙、丁、戊所得依次成等差数列,设甲、乙、丙、丁、戊所得钱分别为

15a1a1515a8158120. 2a2d,ad,a,ad,a2d,然后再由五人钱之和为5,甲、乙的钱与与丙、丁、戊的钱相同求解. 【详解】

设甲、乙、丙、丁、戊所得钱分别为a2d,ad,a,ad,a2d, (a2d)(ad)a(ad)(a2d)5则根据题意有,

(a2d)(ad)a(ad)(a2d)a1解得1,

d6所以戊所得为a2d故选:C. 20.C 【分析】

2, 3Snn215n看作关于n的二次函数,结合二次函数的图象与性质可以求解.

【详解】

15225,

Snn15nn242215225上的横坐标为正整数的离散的

∴数列{Sn}的图象是分布在抛物线yx24点.

15151578|, 又抛物线开口向上,以x为对称轴,且|222所以当n7,8时,Sn有最小值. 故选:C

2二、多选题

21.AC 【分析】

由S5S6S4,可得a60,a50,且a6a50,然后逐个分析判断即可得答案 【详解】

解:因为S5S6S4,所以a60,a50,且a6a50,

所以数列的公差d0,且数列an中Sn的最大项为S5,所以A正确,B错误, 所以S1011(a1a11)10(a1a10)5(a5a6)0,S1111a60, 22所以C正确,D错误, 故选:AC 22.BC 【分析】

根据递推公式,得到an根据求和公式,得到Sn【详解】

nn11a,令n1,得到1,可判断A错,B正确;

a2an1ann,求出S2019a20202019,可得C正确,D错. an1an1nnn1an2n1nn12an由可知,即an, anann1an1anan1anan当n1时,则a11,即得到a1a21,故选项B正确;a1无法计算,故A错; a2Sna1a21021ana2a1a3a2nn1n0n,aaaaann11n1n1所以Snan1n,则S2019a20202019,故选项C正确,选项D错误. 故选:BC.

【点睛】 方法点睛:

由递推公式求通项公式的常用方法:

(1)累加法,形如an1anfn的数列,求通项时,常用累加法求解; (2)累乘法,形如

an1fn的数列,求通项时,常用累乘法求解; an(3)构造法,形如an1panq(p0且p1,q0,nN+)的数列,求通

项时,常需要构造成等比数列求解;

SnSn1,n2(4)已知an与Sn的关系求通项时,一般可根据an求解.

a,n1123.ABD 【分析】

转化条件为a6a70,进而可得a60,a70,再结合等差数列的性质及前n项和公式逐项判断即可得解. 【详解】

因为S5S7,所以S7S50,即a6a70,

因为数列an递减,所以a6a7,则a60,a70,故A正确; 所以S6最大,故B正确; 所以S13所以S11a1a131313a270,故C错误; 0,故D正确.

a1a111111a26故选:ABD. 24.BD 【分析】

设等差数列an的公差为d,依次分析选项即可求解. 【详解】

根据题意,设等差数列an的公差为d,依次分析选项:

an是等差数列,若S6S7,则S7S6a70,故B正确;

又由S5S6得S6S5a60,则有da7a60,故A错误; 而C选项,S9S5,即a6a7a8a90,可得2a7a80, 又由a70且d0,则a80,必有a7a80,显然C选项是错误的. ∵S5S6,S6S7S8,∴S6与S7均为Sn的最大值,故D正确; 故选:BD.

【点睛】

本题考查了等差数列以及前n项和的性质,需熟记公式,属于基础题. 25.ABD 【分析】

由SnSn1ann2,判断a60,a70,a80,再依次判断选项. 【详解】

因为S5S6S6S50a60,S6S7S7S6a70,

S7S8S8S7a80,所以数列an是递减数列,故d0,AB正确;

S9S5a6a7a8a92a7a80,所以S9S5,故C不正确;

由以上可知数列an是单调递减数列,因为a60,a70,a80可知,S6与S7均为Sn的最大值,故D正确. 故选:ABD 【点睛】

本题考查等差数列的前n项和的最值,重点考查等差数列的性质,属于基础题型. 26.ABC 【分析】

由已知求得公差d的范围:0d1,把各选项中的项全部用d表示,并根据0d1判断各选项. 【详解】 由题知,只需a122d00d1,

d0a2a42d2d4d24,A正确;

2a2a42d2dd23d64215,B正确; 4111111,C正确; 2a1a522d22d1da1a5a2a422d22d2d2d3d20,所以a1a5a2a4,

D错误. 【点睛】

本题考查等差数列的性质,解题方法是由已知确定d的范围,由通项公式写出各项(用d表示)后,可判断. 27.ACD 【分析】 由已知得S1212a1+a12212a6+a720,又a70,所以a6>0,可判断A;由已知

得出24d3,且an12+n3d,得出n1,6时,an>0,n7时,7an0,又

111,可得出在nan12+n3dannN上单调递增,可判断B;由1,6nN1上单调递增,在

ann7,2S1313a1+a13132a713a70,可判断C ;判断 an,Sn的符号, an的单调性2可判断D; 【详解】

由已知得a3a1+2d12,a1122d,S1212a1+a12212a6+a720,又

a70,所以a6>0,故A正确;

a7a1+6d12+4d024d3,又由a6a1+5d12+3d>0,解得7a+a2a+11d24+7d>0167ana3+n3d12+n3d,

11当n1,6时,an>0,n7时,an0,又,所以n1,6时,an12+n3d11

>0,n7时,0,

anan1所以在nan1,6nN1上单调递增,在nan7,nN上单调递增,所

1以数列不是递增数列,故B不正确;

an由于S1313a1+a132132a713a70,而S120,所以Sn0时,n的最小值为213,故C选项正确 ;

当n1,6时,an>0,n7时,an0,当n1,12时,Sn>0,n13时,

Sn0,所以当n7,12时,an0,Sn>0,

Sn0,n712,时,an为递增数anSnS列,n为正数且为递减数列,所以数列中最小项为第7项,故D正确;

an【点睛】

本题考查等差数列的公差,项的符号,数列的单调性,数列的最值项,属于较难题. 28.AD

【分析】

根据等差数列的性质,对四个选项逐一判断,即可得正确选项. 【详解】

d0,an1and0 ,所以{an}是递增数列,故①正确,

da12nannan1ddnadnn,当时,数列{nan}不是递增数列,112d故②不正确, anaadd1,当a1d0时,{n}不是递增数列,故③不正确, nnnan3nd4nda1d,因为d0,所以an3nd是递增数列,故④正确,

故选:AD 【点睛】

本题主要考查了等差数列的性质,属于基础题. 29.AC 【分析】

直接利用等差数列的定义性质判断数列是否为等差数列. 【详解】

A选项中anknb(k,b为常数,nN*),数列an的关系式符合一次函数的形式,所以是等差数列,故正确,

B选项中an2and(d为常数,nN*),不符合从第二项起,相邻项的差为同一个常数,故错误;

C选项中an22an1an0nN,对于数列an符合等差中项的形式,所以是等差

*数列,故正确;

22D选项an的前n项和Snnn1(nN*),不符合SnAnBn,所以an不

为等差数列.故错误. 故选:AC 【点睛】

本题主要考查了等差数列的定义的应用,如何去判断数列为等差数列,主要考查学生的运算能力和转换能力及思维能力,属于基础题型. 30.AC 【分析】

由已知求出数列{an}的首项与公差,得到通项公式判断A与B;再求出Tn,由{bn}的项分析Tn的最小值. 【详解】

解:在递增的等差数列{an}中, 由a5a105,得a6a95,

又a6a914,联立解得a62,a97, 则da9a67(2)3,a1a65d25317. 963an173(n1)3n20.

故A正确,B错误;

bnanan1an2(3n20)(3n17)(3n14)

可得数列{bn}的前4项为负,第5项为正,第六项为负,第六项以后均为正. 而b5b610820.

当n4时,Tn取最小值,故C正确,D错误.

故选:AC. 【点睛】

本题考查等差数列的通项公式,考查数列的求和,考查分析问题与解决问题的能力,属于中档题.

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