第一讲 等差数列、等比数列
限时规范训练
一、选择题
1.已知数列{an},若点(n,an)(n∈N)在经过点(8,4)的定直线l上,则数列{an}的前15项和S15=( ) A.12 C.60
B.32 D.120
*
解析:∵点(n,an)在定直线上,∴数列{an}是等差数列,且a8=4, ∴S15=答案:C
2.已知各项不为0的等差数列{an}满足a4-2a7+3a8=0,数列{bn}是等比数列,且b7=a7,则b2b8b11等于( ) A.1 C.4
2
2
2
a1+a15×152a8×15
2
=2
=15a8=60.
B.2 D.8
2
2
解析:∵a4-2a7+3a8=0,∴2a7=a4+3a8,∴2a7=a5+a7+2a8=a5+a7+a7+a9,即2a7=4a7, ∴a7=2,∴b7=2,又∵b2b8b11=b6b8b7=b7b7=(b7)=8,故选D. 答案:D
3.在等差数列{an}中,an>0,且a1+a2+…+a10=30,则a5·a6的最大值等于( ) A.3 C.9
B.6 D.36
2
3
30?a5+a6?2=?6?2=9. 解析:∵a1+a2+…+a10=30,得a5+a6==6,又an>0,∴a5·a6≤????5?2??2?答案:C
4.设等差数列{an}满足a2=7,a4=3,Sn是数列{an}的前n项和,则使得Sn>0的最大的自然数n是( ) A.9 C.11
B.10 D.12
3-7解析:∵{an}的公差d==-2,∴{an}的通项为an=7-2(n-2)=-2n+11,∴{an}是递减
4-2数列,
且a5>0>a6,a5+a6=0,于是S9=9a5>0,S10=答案:A
5.在等比数列{an}中,a1+an=34,a2·an-1=64,且前n项和Sn=62,则项数n等于( )
a5+a6
2
·10=0,S11=11a6<0,故选A.
A.4 C.6
B.5 D.7
解析:设等比数列{an}的公比为q,由a2an-1=a1an=64,又a1+an=34,解得a1=2,an=32或a1
a11-qna1-anq2-32qn=32,an=2.当a1=2,an=32时,Sn====62,解得q=2.又an=a1q1-q1-q1-q-1
,
n-1
所以2×2
1n=2=32,解得n=5.同理,当a1=32,an=2时,由Sn=62,解得q=.
2
由an=a1qB. 答案:B
n-1
?1?n-1?1?n-11?1?4
=32×??=2,得??==??,即n-1=4,n=5.综上,项数n等于5,故选
16?2??2??2?
6.在等差数列{an}中,a1=-2015,其前n项和为Sn,若A.-2 015 C.2 016
B.2 015 D.0
S12S10
12-10
=2,则S2016的值等于( )
12×1110×9
解析:设数列{an}的公差为d,S12=12a1+d,S10=10a1+d,
2212×11
12a1+d2S1211S109S12S10
所以==a1+d. =a1+d,所以-=d=2,
1212210212102 015×2 016所以S2 016=2 016×a1+d=0.
2答案:D
7.设等差数列{an}的前n项和为Sn,且满足S17>0,S18<0,则,,…,中最大的项为( ) A. C.
17
解析:因为{an}是等差数列,所以S17=+a10)<0,
S1S2a1a2S15a15
S7a7S9a9
B. D.
S8a8
S10
a10
18
=17a9>0,a9>0,S18=a1+a17
2
a1+a18
2
=9(a9
S9
a10<0,即该等差数列前9项均是正数项,从第10项开始是负数项,则最大,故选C.
a9
答案:C
8.正项等比数列{an}中,a2=8,16a4=a1a5,则数列{an}的前n项积Tn中的最大值为( ) A.T3
B.T4
2
C.T5 D.T6
12a412
解析:设正项等比数列{an}的公比为q(q>0),则16a4=a1a5=a2a4=8a4,a4=,q==,又q2a2161?1?n-27-2nn-25+3+…+(7-2n)n(6-n)
>0,则q=,an=a2q=8×??=2,则Tn=a1a2…an=2=2,当n=3时,
4?4?
n(6-n)取得最大值9,此时Tn最大,即(Tn)max=T3,故选A.
答案:A 二、填空题
9.(2017·高考北京卷)若等差数列{an}和等比数列{bn}满足a1=b1=-1,a4=b4=8,则=________.
解析:设等差数列{an}的公差为d,等比数列{bn}的公比为q, 则由a4=a1+3d,得d=
a2
b2
a4-a18--1
3
=
3
=3,
b4833
由b4=b1q得q===-8,∴q=-2.
b1-1
∴=
a2a1+d-1+3
==1.
b2b1q-1×-2
答案:1
10.若等比数列{an}的各项均为正数,且a10a11+a9a12=2e,则ln a1+ln a2+…+ln a20=________. 解析:因为a10a11+a9a12=2a10a11=2e,所以a10a11=e.
所以ln a1+ln a2+…+ln a20=ln(a1a2…a20)=ln[(a1a20)·(a2a19)·…·(a10a11)]=ln(a10a11) =10ln(a10a11)=10ln e=50ln e=50. 答案:50
5
10
5
5
5
?111.等比数列{an}的首项为2,公比为3,前n项和为Sn.若log3?an?2
小值时,S2=________. 解析:由题意可得an=2×3
n-1
14
S4m+1??=9,则n+m取最
?
21-3,Sn=
1-3
n?1?nn+4m-1
=3-1,所以log3?anS4m+1?=log33=n?2?
14?14??n2m?172n2m172255
+4m-1=9,所以n+4m=10,所以+=?+??+?=++≥+2×==,当
nm?nm??105?105m5n105102且仅当m=n时取等号,∴n=2,∴a2=2×3=6,∴S2=2+6=8. 答案:8
1
12.(2017·高考全国卷Ⅱ)等差数列{an}的前n项和为Sn,a3=3,S4=10,则? =________.
k=1nSka3=a1+2d=3,??
解析:设等差数列{an}的公差为d,则由?4×3
Sd=10,4=4a1+?2?
∴Sn=n×1+
n
??a1=1,
得?
?d=1.?
nn-1
2
×1=
nn+1
2
1
,=
Snn1?2?1
=2?-?. n+1?nn+1?
11??1?2n11111?11111
∴? =+++…+=2?1-+-+-+…+-=2?1-??=n+1. 22334nn+1n+1SSSSSk123n????k=1答案:
2n n+1
三、解答题
13.已知等差数列{an}中,a2=5,前4项和S4=28. (1)求数列{an}的通项公式;
(2)若bn=(-1)an,求数列{bn}的前2n项和T2n.
na2=a1+d=5,??
解析:(1)设等差数列{an}的公差为d,则由已知条件得?4×3
S×d=28,4=4a1+?2?
??a1=1,
???d=4,
∴
∴an=a1+(n-1)×d=4n-3.
(2)由(1)可得bn=(-1)an=(-1)(4n-3),T2n=-1+5-9+13-17+…+(8n-3)=4×n=4n. 14.已知等差数列{an}的前n项和为Sn,且S3=9,a1,a3,a7成等比数列. (1)求数列{an}的通项公式;
(2)若an≠a1(当n≥2时),数列{bn}满足bn=2an,求数列{bn}的前n项和Tn. 122
解析:(1)a3=a1a7,即(a1+2d)=a1(a1+6d),化简得d=a1或d=0.
213×219当d=a1时,S3=3a1+×a1=a1=9,得a1=2,d=1,
2222∴an=a1+(n-1)d=2+(n-1)=n+1,即an=n+1; 当d=0时,由S3=9,得a1=3,即有an=3. (2)由题意可知bn=2an=2
n+1nn,∴b1=4,
bn+1
=2. bn∴{bn}是以4为首项,2为公比的等比数列,
nb11-qn41-2n+2
∴Tn===2-4.
1-q1-2
15.已知数列{an}的前n项和为Sn,a1=2,an≠0,anan+1=pSn+2,其中p为常数.
(1)证明:an+2-an=p;
(2)是否存在p,使得{an}为等差数列?并说明理由.
解析:(1)证明:由题设知anan+1=pSn+2,an+1an+2=pSn+1+2, 两式相减得an+1(an+2-an)=pan+1,由于an+1≠0,所以an+2-an=p. (2)由题设知a1=2,a1a2=pS1+2,可得a2=p+1,由(1)知a3=p+2. 令2a2=a1+a3,解得p=2,故an+2-an=2,
由此可得{a2n-1}是首项为2,公差为2的等差数列,且a2n-1=2n, {a2n}是首项为3,公差为2的等差数列,且a2n=2n+1, 所以an=n+1,an+1-an=1,
因此存在p=2,使得数列{an}为等差数列.
2024年高考数学二轮复习第一部分专题三数列第一讲等差数列、等比数列习题



