(浙江专用)2020版高考数学大一轮复习第六章数列与数学归纳法第2讲等差数列及其前n项和练习(含解析)

2026/4/26 2:38:25

??所以S=?

3n-13n+28

,n≥3.??2

n2

13n-3n,1≤n≤2,2

2

[能力提升]

1.下面是关于公差d>0的等差数列{an}的四个命题:p1:数列{an}是递增数列;p2:数列{nan}是递增数列;p3:数列??是递增数列;p4:数列{an+3nd}是递增数列.其中真命题

?n??an?

为( )

A.p1,p2 C.p2,p3

B.p3,p4 D.p1,p4

解析:选D.由an+1-an=d>0,知数列{an}是递增数列,可知p1是真命题;由(n+1)an+1

-nan=(n+1)(a1+nd)-n[a1+(n-1)d]=a1+2nd,仅由d>0是无法判断a1+2nd的正

负的,因而不能判定(n+1)an+1,nan的大小关系,故p2是假命题;显然,当an=n时,=1,数列??是常数数列,不是递增数列,故p3是假命题;数列的第n+1项减去数列的第n?n??an?

ann项[an+1+3(n+1)d]-(an+3nd)=(an+1-an)+[3(n+1)d-3nd]=d+3d=4d>0,所以an+1+3(n+1)d>an+3nd,即数列{an+3nd}是递增数列,p4是真命题.

2.(2019·金华市东阳二中高三调研)设数列{an}的前n项和为Sn,且a1=a2=1,{nSn+(n+2)an}为等差数列,则an=( )

A.n-1 22n-1C.n 2-1

nn+1B.n-1 2+1

D.

n+1

2

n+1

解析:选A.设bn=nSn+(n+2)an,则b1=4,b2=8,因为{bn}为等差数列,所以bn=4n,

?2?即nSn+(n+2)an=4n,Sn+?1+?an=4.

?

n?

2?2(n+1)n+1?2??当n≥2时,Sn-Sn-1+?1+?an-?1+an-1=0,所以an=·an-1,即?nn-1?n??n-1?

?an?anan-1a11an?1?n-1

2·=,又因为=1,所以??是首项为1,公比为的等比数列,所以=??nn-112n?2??n?

(n∈N),即an=n-1(n∈N),故选A.

2

3.已知等差数列{an}满足a9<0,且a8>|a9|,数列{bn}满足bn=anan+1an+2(n∈N),{bn}的前n项和为Sn,当Sn取得最大值时,n的值为________.

*

*

n*

5

解析:设等差数列{an}的公差为d,因为a9<0, 且a8>|a9|,所以d<0,a8+a9>0,a8>-a9>0. 所以当n≤8时,an>0;当n≥9时,an<0.

Sn=a1a2a3+a2a3a4+…+a6a7a8+a7a8a9+a8a9a10+a9a10a11+…+anan+1an+2,

当n≤6时,anan+1an+2>0,当n≥9时,

anan+1an+2<0,而a7a8a9<0,a8a9a10>0,

又a7a8a9+a8a9a10=a8a9(a7+a10)=a8a9(a8+a9)<0, 所以当Sn取得最大值时,n=6. 答案:6

4.(2019·舟山市普陀三中高三期中)等差数列{an}的前n项和为Sn,且a4-a2=8,a3

+a5=26.记Tn=2,如果存在正整数M,使得对一切正整数n,Tn≤M都成立,则M的最小值是________.

解析:因为{an}为等差数列,由a4-a2=8,a3+a5=26, 可解得Sn=2n-n,

1

所以Tn=2-,若Tn≤M对一切正整数n恒成立,则只需Tn的最大值小于或等于M即可.

2

Snnn1

又Tn=2-<2,

n所以只需2≤M,故M的最小值是2. 答案:2

5.已知等差数列{an}的公差d>0.设{an}的前n项和为Sn,a1=1,S2·S3=36. (1)求d及Sn;

(2)求m,k(m,k∈N)的值,使得am+am+1+am+2+…+am+k=65. 解:(1)由题意知(2a1+d)(3a1+3d)=36, 将a1=1代入上式解得d=2或d=-5. 因为d>0,

所以d=2,Sn=n(n∈N). (2)由(1)得am+am+1+am+2+…+am+k =(2m+k-1)(k+1), 所以(2m+k-1)(k+1)=65. 由m,k∈N知2m+k-1≥k+1>1,

6

*

2

**

??2m+k-1=13,故? ?k+1=5,?

所以m=5,k=4.

6.(2019·浙江省衢州市高考数学模拟)在数列{an}中,a1=1,2anan+1+an+1-an=n∈N*

).

(1)求证:数列??1?

?a?为等差数列,并求{an}的通项公式;

n?

(2)若tan+1(an-1)+1≥0对任意n≥2的整数恒成立,求实数t的取值范围. 解:(1)由题意得,2anan+1+an+1-an=0, 两边同除anan+1得,

1

a-1

n+1a=2,

n因为a?1?

1=1,所以数列??a?是以1为首项、2为公差的等差数列,

n?

则1

a=1+2(n-1)=2n-1,

n所以a=1

n2n-1

.

(2)由(1)得,tan+1(an-1)+1≥0 即为t·1?1

2n+1??2n-1-1???+1≥0,

由n≥2化简得,t≤(2n-1)(2n+1)

2(n-1),

设b(2n-1)(2n+1)n=2(n-1)

则bb(2n+1)(2n+3)(2n-1)(2n+1)

n+1-n=2n-2(n-1)

=2n+1(2n+3)(n-1)-n(2n-1)

2·n(n-1) =

(2n+1)(2n-3)

2n(n-1)

>0,

所以当n≥2时, 数列{bn}是递增数列, 则

(2n-1)(2n+1)15

2(n-1)≥2

所以实数t的取值范围是??15?-∞,2???.

7

0(

8


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