文档内容
6.1 等差数列(精讲)(提升版)
思维导图考点呈现
例题剖析
考点一 等差中项
【例1】(2022·青海)已知等差数列 中, , 是方程 的两根,则 的前21项的和为( )
A.6 B.30 C.63 D.126
【答案】C
【解析】 , 是方程 的两根,由韦达定理得: ,
所以等差数列 的前21项的和 .故选:C
【一隅三反】
1.(2022·海南海口·二模)设公差不为0的等差数列 的前n项和为 ,已知 ,则
( )
A.9 B.8 C.7 D.6
【答案】C
【解析】因为 ,又 ,所以 ,所以 ,即
,
设等差数列 的公差为 ,则 ,所以 ,又 ,所以
,
所以 .故选:C.
2.(2022·江西)设等差数列 的前 项和为 , ,则 ( )
A.56 B.63 C.67 D.72
【答案】B
【解析】设 的公差为 ,则 ,所以 ,所以
.故选:B
3.(2022·贵州·贵阳一中高三阶段练习(理))已知数列 是等差数列,数列 是等比数列,若则 的值是( )
A. B.1 C.2 D.4
【答案】B
【解析】由等差中项的性质可得 ,由等比中项的性质可得
,因此, .故选:B.
4.(2022·安徽滁州)已知 是公差不为零的等差数列,若 ,则
( )
A.7 B.8 C.9 D.10
【答案】A
【解析】由等差数列的性质得, 所以 ,即 故选:A
考点二 等差数列的前n项和性质
【例2-1】(2022·青海)已知等差数列 的前n项和为 ,若 , ,则 ( )
A.-10 B.-20 C.-120 D.-110
【答案】C
【解析】 ,
,则 .故选:C
【例2-2】.(2022·全国·高三专题练习)两个等差数列 和 的前 项和分别为 、 ,且
,则 等于( )
A. B. C. D.【答案】A
【解析】两个等差数列 和 的前 项和分别为 、 ,且 ,
所以 .故选:A
【例2-3】(2022·全国·高三专题练习)等差数列 的前 项和为 ,若 且 ,则
( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】设 的公差为d,∵ ∴ ,
即{ }为等差数列,公差为 ,由 知 ,故
故选:A﹒
【一隅三反】
1.(2022·全国·高三专题练习)已知等差数列 的前n项和为 ,若 ,则 ( )
A.8 B.12 C.14 D.20
【答案】D
【解析】等差数列 的前n项和为 , ,
则 , , , 构成首项为2,公差为2的等差数列
则 +( )+ ( )+ ( )=2+4+6+8=20故选:D2.(2022·湖北武汉·模拟预测)设公差不为零的等差数列 的前n项和为 , ,则
( )
A. B.-1 C.1 D.
【答案】C
【解析】在等差数列 中, , ,故 ,
又 ,故 ,则 ,故 .故选:C.
3.(2022·全国·模拟预测)设等差数列 与等差数列 的前n项和分别为 , .若对于任意的正整数
n都有 ,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】设 , , .则 ,
,所以 .故选:B.
4.(2022·广东习)等差数列 中, ,前 项和为 ,若 ,则 ( )
A.1011 B.2022 C. D.
【答案】B
【解析】数列 公差为 , , ,所以 ,
则 ,故选:B.
考点三 等差数列的最值【例3-1】(2022·北京)设等差数列 的前n项和为 ,若 , ,则当 取最大值n等于
( )
A.4 B.5 C.6 D.7
【答案】B
【解析】设公差为 则 ,
因此 ,所以当 时, 取最大值故选:B
【例3-2】.(2022·陕西)设等差数列 的前 项和为 ,且 , ,则当 ( )时,
最大.
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】因为 ,所以 ,即 ,
因为 ,所以 ,即 ,
根据等差数列性质,因为 ,即 ,
又因为 ,即 ;所以得 且 ,
所以等差数列 为递减的数列,所以当 时, 最大.故选:B.
【例3-3】(2022·全国·高三专题练习(理))已知等差数列 的前 项和为 ,且 ,
,则下面结论错误的是( )
A. B. C. D. 与 均为 的最小值
【答案】C
【解析】对于A选项,由 可得 ,A选项正确;对于C选项,由 可得 ,∴ ,C选项错误;
对于D选项,由 可得 ,且 , , ,
所以,当 且 时, ,且 ,则 与 均为 的最小值,D选项正确;
对于B选项,∵ , ,当 时, ,
所以, ,B选项正确.故选:C.
【一隅三反】
1.(2022·内蒙古包头·高一期末)等差数列 的前n项和为 ,公差为d,已知 且 .
则使 成立的最小正整数n的值为( )
A.4 B.5 C.8 D.9
【答案】D
【解析】因为 , ,所以 ,又 ,
由 ,可得 ,即 ,所以使 成立的最小正整数n的值为9.故选:D.
2.(2022·全国·高三专题练习(文))在等差数列 中, 为 的前n项和, , ,则无
法判断正负的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】设公差为 ,因为 , ,可知: ,且 , ,所以 ,从而
, 不确定正负, ,
故选:B3.(2022·河南许昌)已知 是等差数列 的前n项和,若对任意的 ,均有 .成立,则
的最小值为( )
A.2 B. C.3 D.
【答案】D
【解析】由题意,等差数列 ,对任意的 ,均有 成立,
即 是等差数列 的前n项和中的最小值,必有 ,公差 ,
当 ,此时 , 、 是等差数列 的前n项和中的最小值,
此时 ,即 ,则 .
当 , ,此时 是等差数列 的前n项和中的最小值,
此时 , ,即 ,
则 ,则有 , , , ,
,综合可得 ,所以 的最小值为 .故选:D .
4.(2022·湖北·荆州中学高三开学考试)已知等差数列 的公差不等于0.其前 为项和为 .若
,则 的最大值为( )
A.18 B.20
C.22 D.24
【答案】B
【解析】设等差数列 的公差为 ,则 ,, ,因 ,即 ,
显然 ,否则 ,矛盾,于是得 ,又 ,否则 ,公差 ,矛盾,
因此, ,解得 ,而 ,则公差 , ,
由 得, ,于是有等差数列 是递减数列,其前5项都是非负的,从第6项起为负,
当 或 时, ,
所以 的最大值为20.故选:B
考点四 等差数列的综合运用
【例4】(2022·广东深圳·高三期末)(多选)已知d为等差数列 的公差, 为其前n项和,若 为
递减数列,则下列结论正确的为( )
A.数列 为递减数列 B.数列 是等差数列
C. , , 依次成等差数列 D.若 , ,则
【答案】BD
【解析】由题意可知数列 是等差数列,且递减,则 ,
不妨举例如:
则 ,这三项不构成递减数列,故A错;
而 ,这三项不构成等差数列,说明C错;
对于B, ,是关于n的一次函数,
因此 是等差数列,故B正确;
对于D, ,则 ,,则 ,
故 ,故D正确,故选:BD.
【一隅三反】
1.(2022·湖北·华中师大一附中模拟预测)(多选)记数列 是等差数列,下列结论中不恒成立的是
( )
A.若 ,则 B.若 ,则
C.若 ,则 D.若 ,则
【答案】ACD
【解析】设等差数列 的首项为 ,公差为 ,则
对于A,由数列 是等差数列及 ,所以可取 ,所以 不成立,故
A正确;
对于B,由数列 是等差数列,所以 ,所以 恒成立,故B不正确;
对于C, 由数列 是等差数列, 可取 ,所以 不成立,故C正确;
对于D,由数列 是等差数列,得 ,无论 为何值,均有
所以若 ,则 恒不成立,故D正确.故选:ACD.
2.(2022·广东湛江·高三阶段练习)(多选)设等差数列 的前 项和为 ,若 ,则下列
结论正确的是( )
A.数列 是递增数列 B.
C.当 时, D.
【答案】BC【解析】等差数列 的前 项和为 ,若 ,
可得 ,可得B正确;
故数列为递减数列,故A错误;
因为 , ,
因为数列是递减数列,当 时, ,
故当 时, ,C是正确的;
,故D错误;
故选:BC
3.(2022·全国·高三专题练习)(多选)在等差数列 中,其前 的和是 ,若 , ,则
( )
A. 是递增数列 B.其通项公式是
C.当 取最小值时, 的值只能是 D. 的最小值是
【答案】ABD
【解析】由 ,可知等差数列 为递增数列,A正确;
由题设, ,B正确;
,故当 或 时, 取最小值且为 ,故C错误,D正确.
故选:ABD
4.(2022·福建漳州·三模)(多选)已知数列{ }的前n项和为 ,则下列说法正确的是
( ).
A. 是递增数列 B. 是递减数列C. D.数列 的最大项为 和
【答案】BCD
【解析】因为 ,所以数列 的最大项为 和 ,故D正确;
当 时, ,
当 时,由 ,得 ,
两式相减得: , 又 ,适合上式,所以 ,故C正确;
因为 ,所以 是递减数列,故A错误,B正确;故选:BCD
考点五 等差数列的实际运用
【例5-1】(2022·湖北·模拟预测)(多选)在新加坡举行的2020世界大学生辩论赛中,中国选手以总分
230.51分获得冠军.辩论赛有7位评委进行评分,首先7位评委各给出某队选手一个原始分数,评定该队
选手的成绩时从7个原始分数中去掉一个最高分、去掉一个最低分,得到5个有效评分.若某队选手得到
的7个原始分成等差数列,且公差不为零,则5个有效评分与7个原始评分相比,不变的数字特征是(
)
A.中位数 B.平均数 C.方差 D.极差
【答案】AB
【解析】7个原始分成公差 的等差数列,设为 , , , , , , ,
则中位数及平均数均为a,方差为 ,极差为
则5个有效分为 , , , , ,中位数及平均数均为a,方差为
,极差为
∴A、B正确,C、D错误.故选:AB.
【例5-2】(2021·全国·高二单元测试)数学著作《孙子算经》中有这样一个问题:“今有物不知其数,三
三数之剩二(除以3余2),五五数之剩三(除以5余3),问物几何?”现将同时满足“三三数之剩二,五五
数之剩三”的正整数按从小到大的顺序排成一列,构成数列 ,则满足 的正整数 的最小值为( )
A.132 B.135 C.136 D.138
【答案】C
【解析】由题意归纳可知,数列为8,23,38,…,即所求数列是首项为8公差为15的等差数列,
故 ,令 ,解得 ,
所以 的最小值为136.故选:C
【一隅三反】
1.(2022·全国·高三专题练习)“中国剩余定理”又称“孙子定理”,可见于中国南北朝时期的数学著作
《孙子算经》卷下中的“物不知数”问题,原文如下:今有物不知其数,三三数之剩二,五五数之剩三,
七七数之剩二问物几何?现有一个相关的问题:将1到2022这2022个自然数中被3除余2且被5除余4的
数按照从小到大的顺序排成一列,构成一个数列14,29,44,…,则该数列的项数为( )
A.132 B.133 C.134 D.135
【答案】C
【解析】由题意得:新数列14,29,44,…是首项为14,公差为15的等差数列,
设新数列为 ,则通项公式为 ,令 ,解得: ,
因为 ,所以这个数列的项数为134.故选:C
2.(2022·福建·莆田华侨中学模拟预测)2022年4月26日下午,神州十三号载人飞船返回舱在京完成开
舱.据科学计算,运载“神十三”的“长征二号” 遥十三运载火箭,在点火第一秒钟通过的路程为2千
米,以后每秒钟通过的路程都增加2千米,在达到离地面380千米的高度时,火箭与飞船分离,则这一过
程需要的时间大约是( )
A.10秒 B.13秒 C.15秒 D.19秒
【答案】D
【解析】设每秒钟通过的路程构成数列 ,则 是首项为2,公差为2的等差数列,
由求和公式有 ,解得 .故选:D.
3.(2022·广西·贵港市高级中学三模(理))5G基站建设是众多“新基建”的工程之一,截至2021年7
月底,A地区已经累计开通5G基站300个,未来将进一步完善基础网络体系,加快推进5G网络建设.已
知2021年8月该地区计划新建50个5G基站,以后每个月比上一个月多建40个,预计A地区累计开通
4640个5G基站要到( )A.2022年10月底 B.2022年9月底
C.2022年8月底 D.2022年7月底
【答案】B
【解析】由题意得,2021年8月及之后该地区每个月建设的5G基站数量为等差数列,则公差为40,
假设要经过k个月,则 ,
解得: ,所以预计A地区累计开通4640个5G基站要到2022年9月底,故选:B.
4.(2022·陕西·宝鸡中学模拟预测)“中国剩余定理”是关于整除的问题.现有这样一个问题“将1~2030
这2030个自然数中,能被3整除余1且能被4整除余1的数按从小到大的顺序排成一列,构成数列 ,
则该数列共有( )
A.170项 B.171项 C.168项 D.169项
【答案】A
【解析】能被3整除余1且能被4整除余1的数即被12整除余1的数,故 ,由题意,
,故 ,故当 时成立,共170项.
故选:A