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4.2.1 第二课时 等差数列的性质
[A级 基础巩固]
1.已知等差数列{a }:1,0,-1,-2,…;等差数列{b }:0,20,40,60,…,则数列{a +b }是( )
n n n n
A.公差为-1的等差数列 B.公差为20的等差数列
C.公差为-20的等差数列 D.公差为19的等差数列
解析:选D (a+b)-(a+b)=(a-a)+(b-b)=-1+20=19.
2 2 1 1 2 1 2 1
2.在等差数列{a }中,a=2,a+a=10,则a=( )
n 1 3 5 7
A.5 B.8
C.10 D.14
解析:选B 由等差数列的性质可得a+a=a+a=10,又因为a=2,所以a=8.
1 7 3 5 1 7
3.已知等差数列{a }的公差为d(d≠0),且a+a+a +a =32,若a =8,则m等于( )
n 3 6 10 13 m
A.8 B.4
C.6 D.12
解析:选A 因为a+a+a +a =4a=32,所以a=8,即m=8.
3 6 10 13 8 8
4.已知等差数列{a }满足a+a+a+…+a =0,则有( )
n 1 2 3 101
A.a+a >0 B.a+a <0
1 101 2 101
C.a+a =0 D.a =51
3 99 51
解析:选C 根据性质得:a+a =a+a =…=a +a =2a ,由于a+a+…+a =0,所以a =0,
1 101 2 100 50 52 51 1 2 101 51
又因为a+a =2a =0,故选C.
3 99 51
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 D.升
C.升 D.升
解析:选B 设所构成的等差数列{a }的首项为a,公差为d,则有
n 1即解得则a=a+4d=,
5 1
故第5节的容积为升.
6.若三个数成等差数列,它们的和为9,平方和为59,则这三个数的积为________.
解析:设这三个数为a-d,a,a+d,
则
解得或
∴这三个数为-1,3,7或7,3,-1.∴它们的积为-21.
答案:-21
7.若a,b,c成等差数列,则二次函数y=ax2-2bx+c的图象与x轴的交点的个数为________.
解析:∵a,b,c成等差数列,∴2b=a+c,
∴Δ=4b2-4ac=(a+c)2-4ac=(a-c)2≥0.
∴二次函数y=ax2-2bx+c的图象与x轴的交点个数为1或2.
答案:1或2
8.已知数列{a }满足a=1,若点在直线x-y+1=0上,则a =________.
n 1 n
解析:由题设可得-+1=0,即-=1,所以数列是以1为公差的等差数列,且首项为1,故通项公式=
n,所以a =n2.
n
答案:n2
9.在等差数列{a }中,若a+a+…+a=30,a+a+…+a =80,求a +a +…+a .
n 1 2 5 6 7 10 11 12 15
解:法一:由等差数列的性质得
a+a =2a,a+a =2a,…,a+a =2a .
1 11 6 2 12 7 5 15 10
∴(a+a+…+a)+(a +a +…+a )=2(a+a+…+a ).
1 2 5 11 12 15 6 7 10
∴a +a +…+a =2(a+a+…+a )-(a+a+…+a)=2×80-30=130.
11 12 15 6 7 10 1 2 5
法二:∵数列{a }是等差数列,∴a +a +…+a ,a +a +…+a ,a +a +…+a 也成等差数列,即
n 1 2 5 6 7 10 11 12 15
30,80,a +a +…+a 成等差数列.∴30+(a +a +…+a )=2×80,∴a +a +…+a =130.
11 12 15 11 12 15 11 12 1510.有一批豆浆机原销售价为每台800元,在甲、乙两家家电商场均有销售.甲商场用如下的方法促销:
买一台单价为780元,买两台单价都为760元,依次类推,每多买一台则所买各台单价均再减少20元,但
每台最低价不能低于440元;乙商场一律都按原价的75%销售.某单位购买一批此类豆浆机,问去哪家商
场买花费较少.
解:设单位需购买豆浆机n台,在甲商场购买每台售价不低于440元,售价依台数n成等差数列.设该数
列为{a }.
n
a =780+(n-1)(-20)=800-20n,
n
解不等式a ≥440,即800-20n≥440,得n≤18.
n
当购买台数小于等于18台时,每台售价为(800-20n)元,当台数大于18台时,每台售价为440元.
到乙商场购买,每台售价为800×75%=600元.
作差:(800-20n)n-600n=20n(10-n),
当n<10时,600n<(800-20n)n,
当n=10时,600n=(800-20n)n,
当1018时,440n<600n.
即当购买少于10台时到乙商场花费较少,当购买10台时到两商场购买花费相同,当购买多于10台时到甲
商场购买花费较少.
[B级 综合运用]
11.(多选)下面是关于公差d>0的等差数列{a }的四个命题,正确的是( )
n
A.数列{a }是递增数列
n
B.数列{na }是递增数列
n
C.数列是递增数列
D.数列{a +3nd}是递增数列
n
解析:选AD a =a+(n-1)d,d>0,∴a -a =d>0,A正确;
n 1 n n-1na =na +n(n-1)d,
n 1
∴na -(n-1)a =a+2(n-1)d与0的大小关系和a 的取值情况有关.
n n-1 1 1
故数列{na }不一定递增,B不正确;
n
对于C:=+d,
∴-=,
当d-a>0,即d>a 时,数列递增,
1 1
但d>a 不一定成立,C不正确;
1
对于D:设b =a +3nd,
n n
则b -b =a -a +3d=4d>0.
n+1 n n+1 n
∴数列{a +3nd}是递增数列,D正确.
n
12.若方程(x2-2x+m)(x2-2x+n)=0的四个根组成一个首项为的等差数列,则|m-n|=( )
A.1 D.
C. D.
解析:选C 设方程的四个根a,a,a,a 依次成等差数列,则a+a=a+a=2,
1 2 3 4 1 4 2 3
再设此等差数列的公差为d,则2a+3d=2,
1
∵a=,∴d=,
1
∴a=+=,a=+1=,
2 3
a=+=,
4
∴|m-n|=|aa-aa|
1 4 2 3
==.
13.已知数列{a }是等差数列,若 a +a +a =17,a +a +a +…+a +a +a =77,则 a +a =
n 4 7 10 4 5 6 12 13 14 7 9
________,若a=13,则k=________.
k
解析:∵a+a+a =3a,∴a=.
4 7 10 7 7∵a+a+…+a =11a,∴a=7,
4 5 14 9 9
∴a+a=,d=.∴a-a=(k-9)d,
7 9 k 9
即13-7=(k-9)×,解得k=18.
答案: 18
14.数列{a }为等差数列,b =a ,又已知b+b+b=,bbb=,求数列{a }的通项公式.
n n n 1 2 3 1 2 3 n
解:∵b+b+b=a+a+a=,bbb=a+a+a=,∴a+a+a=3.
1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3
∵a,a,a 成等差数列,∴a=1,故可设a=1-d,a=1+d,
1 2 3 2 1 3
由1-d++1+d=,
得2d+2-d=,解得d=2或d=-2.
当d=2时,a=1-d=-1,a =-1+2(n-1)=2n-3;
1 n
当d=-2时,a=1-d=3,a =3-2(n-1)=-2n+5.
1 n
[C级 拓展探究]
15.下表是一个“等差数阵”:
4 7 ( ) ( ) ( ) … a …
1j
7 12 ( ) ( ) ( ) … a …
2j
( ) ( ) ( ) ( ) ( ) … a …
3j
( ) ( ) ( ) ( ) ( ) … a …
4j
… … … … … … … …
a a a a a … a …
i1 i2 i3 i4 i5 ij
… … … … … … … …
其中每行、每列都是等差数列,a 表示位于第i行第j列的数.
ij
(1)写出a 的值;
45
(2)写出a 的计算公式,以及2 020这个数在“等差数阵”中所在的一个位置.
ij
解:通过每行、每列都是等差数列求解.(1)a 表示数阵中第4行第5列的数.
45
先看第1行,由题意4,7,…,a ,…成等差数列,
15
公差d=7-4=3,则a =4+(5-1)×3=16.
15
再看第2行,同理可得a =27.
25
最后看第5列,由题意a ,a ,…,a 成等差数列,
15 25 45
所以a =a +3d=16+3×(27-16)=49.
45 15
(2)该“等差数阵“的第1行是首项为4,公差为3的等差数列a =4+3(j-1);
1j
第2行是首项为7,公差为5的等差数列a =7+5(j-1);
2j
…
第i行是首项为4+3(i-1),公差为2i+1的等差数列,
∴a =4+3(i-1)+(2i+1)(j-1)
ij
=2ij+i+j=i(2j+1)+j.
要求2 020在该“等差数阵”中的位置,也就是要找正整数i,j,使得i(2j+1)+j=2 020,
∴j=.又∵j∈N*,∴当i=1时,得j=673.
∴2 020在“等差数阵”中的一个位置是第1行第673列.