第一章数列习题课1(附解析新人教版必修5)
一、选择题(每小题6分,共36分)
1.(2012·福建卷)等差数列{an}中,a1+a5=10,a4=7,则数列{an}的公差为( )
A.1 B.2
C.3 D.4
解析:设等差数列{an}的公差为d,因为a1+a5=10,所以a1+a1+4d=2a1+4d=10 ①,而a4=a1+3d=7 ②,联立①②解得d=2.
答案:B
2.(2012·重庆卷)在等差数列{an}中,a2=1,a4=5,则{an}的前5项和S5=( )
A.7 B.15
C.20 D.25
解析:数列{an}的公差d==2,则a1=-1,a5=7,所以S5==15.
答案:B
3.若数列{an}中,a2=2,a6=0,且数列是等差数列,则a4等于( )
A. B.
C. D.
解析:设等差数列的公差为d,则4d=-,由a6=0,a2=2,得d=,所以=+2d=+2×,解得a4=.
答案:A
4.若Sn是等差数列{an}的前n项和,且S8-S3=10,则S11的值为( )
A.12 B.18
C.22 D.44
解析:S8-S3=a4+a5+a6+a7+a8=5a6=10,则a6=2,从而S11=×11=11a6=22.
答案:C
5.《九章算术》“竹九节”问题:现有一根9节的竹子,自上而下各节的容积成等差数列,上面4节的容积共3升,下面3节的容积共4升,则第5节的容积为( )
A.1升 B.升 C.升 D.升
解析:设所构成的等差数列{an}的首项为a1,公差为d,由题意得,即,解得,所以a5=a
3
1+4d=.
答案:B
6.(2012·浙江卷)设Sn是公差为d(d≠0)的无穷等差数列{an}的前n项和,则下列命题错误的是( )
A.若d<0,则数列{Sn}有最大项
B.若数列{Sn}有最大项,则d<0
C.若数列{Sn}是递增数列,则对任意的n∈N*,均有Sn>0
D.若对任意的n∈N*,均有Sn>0,则数列{Sn}是递增数列
解析:依据等差数列的前n项和与二次函数的关系可得A,B,D正确.对于选项C,若数列{an}:-1,1,3,…,则数列{Sn}:-1,0,3,…,满足数列{Sn}是递增数列,但是Sn>0不成立,故C错误.
答案:C
二、填空题(每小题6分,共18分)
7.(2012·北京卷)已知{an}为等差数列,Sn为其前n项和.若a1=,S2=a3,则a2=__________;Sn=________.
解析:设{an}的公差为d,因为S2=a3,所以a1+a2=a3,从而a1+a1+d=a1+2d,解得d=a1=,故a2=a1+d=1,Sn=na1+d=n2+n.
答案:1 n2+n
8.等差数列{an}前9项的和等于前4项的和.若a1=1,ak+a4=0,则k=________.
解析:由题意得S9=S4,则5a1+30d=0,即a1+6d=0,所以d=-.又ak+a4=0,即a1+(k-1)×+a1+3×=0,即(k-1)×=-,则k=10.
答案:10
9.已知Sn为等差数列{an}的前n项和,若=4,则的值为________.
解析:由题意知S2,S4-S2,S6-S4也成等差数列,则2(S4-S2)=S2+(S6-S4).由=4,得S4-S2=3S2,从而S6-S4=5S2,所以S4=4S2,S6=9S2,从而=.
答案:
三、解答题(共46分,写出必要的文字说明、计算过程或演算步骤.)
10.(本小题15分)设等差数列{an}满足a3=5,a10=-9.
3
(1)求{an}的通项公式;
(2)求{an}的前n项和Sn及使得Sn最大的序号n的值.
解:(1)设{an}的公差为d,则由已知得,解得,所以{an}的通项公式为an=a1+(n-1)d=-2n+11.
(2)由(1)知Sn=na1+d=10n-n2.因为Sn=-(n-5)2+25,所以当n=5时,Sn取得最大值.
11.(本小题15分)已知数列{an}的通项公式an=pn2+qn(p,q为常数).
(1)当p,q满足什么条件时,数列{an}是等差数列?
(2)求证:对任意的p,q,数列{an+1-an}是等差数列.
解:(1)若数列{an}是等差数列,则an-an-1=2pn-p+q(n≥2)是一个与n无关的常数,所以2p=0,即p=0.故当p=0,q为任意实数时,数列{an}是等差数列.
(2)由(1)知an-an-1=2pn-p+q(n≥2),an+1-an=2p(n+1)-p+q,则(an+1-an)-(an-an-1)=2p(常数),所以,对任意的p,q,数列{an+1-an}是等差数列.
12.(本小题16分)(2012·大纲全国卷)已知数列{an}中,a1=1,前n项和Sn=an.
(1)求a2,a3;
(2)求{an}的通项公式.
解:(1)由S2=a2得3(a1+a2)=4a2,解得a2=3a1=3;由S3=a3得3(a1+a2+a3)=5a3,解得a3=(a1+a2)=6.
(2)由题设知a1=1.当n>1时有an=Sn-Sn-1=an-an-1,整理得an=an-1.于是a1=1,a2=a1,a3=a2,…,an-1=an-2,an=an-1.
将以上n个等式两端分别相乘,整理得an=.
综上,{an}的通项公式为an=
3