文档文本内容
微专题:等差数列的单调性与最值
【考点梳理】
求等差数列前n项和最值的主要方法:①利用等差数列的基本性质或单调性求出其正负转折项,便可求得和
的最值;②将等差数列的前n项和S=An2+Bn(A,B为常数)看作关于n的二次函数,根据二次函数的性质求最值.
n
无论用哪种方法,都要注意a=0的情形.
n
【题型归纳】
题型一:等差数列的单调性
1.已知 是等差数列{ }的前n项和,且 , 则( )
A.数列{ }为递增数列 B. C. 的最大值为 D.
2.等差数列 的前 项和为 ,若 ,则下列结论错误的是( )
A. B.
C.数列 是递减数列 D.数列 是递增数列
3.在等差数列 中, , ,则使数列 的前n项和 成立的最大正整数n=
( )
A.2021 B.2022 C.4041 D.4042
题型二:求等差数列中的最大(小)项
4.等差数列的前 项和为 ,若 , ,则此数列中绝对值最小的项所在的项数为( ).
A.第5项 B.第6项 C.第7项 D.无法确定
5.设 ,则当数列{an}的前n项和取得最小值时,n的值为( )
A.4 B.5
C.4或5 D.5或6
6.设等差数列 的前 项和为 ,下列条件中,① ;② ;③ 且 ,使得
对任意正整数 都成立的是( )
第 1 页
学学科科网网((北北京京))股股份份有有限限公公司司A.①② B.①③ C.②③ D.①②③
【双基达标】
7.已知等差数列 的公差d>0,则下列四个命题:
①数列 是递增数列; ②数列 是递增数列;
③数列 是递增数列; ④数列 是递增数列.
其中正确命题的个数为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
8.已知数列 为等差数列,若 , ,则使 的前 项和 取最大值的 的值为( )
A.9 B.10 C.19 D.20
9.设数列 是等差数列, 是其前 项和,且 , ,则下列结论中错误的是( )
A. B. C. D. 与 均为 的最大值
10.等差数列 是递增数列,且公差为 ,满足 ,前 项和为 ,下列选项错误的是( )
A. B.
C.当 时 最小 D. 时 的最小值为
11.设 是等差数列.下列结论中正确的是( )
A.若 ,则
B.若 ,则
C.若 ,则
D.若 ,则
12.已知数列 是公差不为零的等差数列, 是正项等比数列,若 , ,则( )
A. B. C. D.
第 2 页
学学科科网网((北北京京))股股份份有有限限公公司司13.已知等差数列 的公差为 ,则“ ”是“数列 为单调递增数列”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
14.已知函数 ,各项均不相等的数列 满足 ,记
.①若 ,则 ;②若 是等差数列,且
,则 对 恒成立.关于上述两个命题,以下说法正确的是( )
A.①②均正确 B.①②均错误 C.①对②错 D.①错②对
15.对于无穷数列 ,下列命题不正确的是( )
A.若数列 既是等差数列,又是等比数列,则数列 是常数数列
B.若等差数列 满足: ,则数列 是常数数列
C.若等比数列 满足: ,则数列 是常数数列
D.若各项为正数的等比数列 满足: 则数列 是常数数列
16.等差数列 的公差为d,前n项和 ,则“ ”是“数列 为单调递增数列”的( )
A.充分必要条件 B.必要不充分条件
C.充分不必要条件 D.既不充分也不必要条件
17.已知数列 是公差不为零的等差数列,前 项和为 ,则“ , ”是“数列 是递增数列”的
( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充分必要条件 D.既不充分也不必要条件
18.已知等差数列 为其前 项和,且 ,且 ,则 ( )
A.36 B.117 C. D.13
19.已知点 , 是等差数列 图象上的两点,则数列 为( )
A.递增数列 B.递减数列 C.常数列 D.无法确定
第 3 页
学学科科网网((北北京京))股股份份有有限限公公司司20.设 为平面内异于P、A、B三点的任一点,且 当P、A、B三点共线时,数列 为( )
A.递增数列 B.递减数列 C.常数数列 D.摆动数列
21.给出下列四个命题:
①如果 ,则 ;
②命题“ ,均有 ”的否定是“ ,使得 ”;
③在等差数列 中,已知公差 ,那么数列 是递增数列;
④ 是直线 与直线 平行的充分必要条件.
其中正确的命题个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
22.设等差数列 的前 项和为 ,若 , ,则当 取得最大值时, 的值为( )
A.7 B.8 C.9 D.8或9
23.设等差数列 的前n项和为 ,满足 , ,则( )
A. B. 的最大值为
C. D.满足 的最大自然数n的值为23
24.已知数列 是首项为 ,公差为1的等差数列,数列 满足 若对任意的 ,都有 成立,
则实数 的取值范围是( )
A. B. C. D.
25.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.
【高分突破】
一、单选题
26.设 为等差数列 的前 项和, .若 ,则( )
第 4 页
学学科科网网((北北京京))股股份份有有限限公公司司A. 的最大值是 B. 的最小值是
C. 的最大值是 D. 的最小值是
27.等差数列 的前 项和为 ,若 , ,则数列 的通项公式可能是( )
A. B. C. D.
28.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
29.首项为﹣21的等差数列从第8项起开始为正数,则公差d的取值范围是( )
A.d>3 B.d C.3≤d D.3<d
30.在等差数列 中,其前 项和是 ,若 , ,则在 中最大的是
A. B. C. D.
二、多选题
31.(多选)已知等差数列 的公差 ,前 项和是 ,则下列四个结论中正确的是( )
A.数列 是递增数列 B.数列 是递增数列
C.数列 是递增数列 D.数列 是递增数列
32.等差数列{an}的前n项和记为Sn,若a>0,S =S ,则( )
1 10 20
A.d<0 B.a <0
16
C.Sn≤S D.当且仅当Sn<0时n≥32
15
33.已知数列 满足: ,当 时, ,则关于数列 说法正确的是( )
A. B.数列 为递增数列
C.数列 为周期数列 D.
34.已知递减的等差数列 的前 项和为 , ,则( )
第 5 页
学学科科网网((北北京京))股股份份有有限限公公司司A. B. 最大
C. D.
三、填空题
35.已知等差数列 的各项均为正数,且数列 的前 项和为 ,则数列 的最大项为___________.(用
数字作答)
36.已知等差数列{ }的前n项和是 , , ,则数列{| |}中值最小的项为第___项.
37.已知等差数列 的通项公式为 ,当且仅当 时,数列 的前n项和 最大.则当
时, ___________.
38.在首项为31,公差为-4的等差数列中,绝对值最小的项是________.
39.等差数列 前 项和为 ,若 , , 当 取得最大值时, 的值为_______.
40.已知等差数列 是递增数列,且 , ,则 的取值范围为___________.
四、解答题
41.在① ,② ,③ 三个条件中任选两个,补充到下面问题中,并解答.已知等差数列
的前 项和为 ,满足: , .
(1)求 的最小值;
(2)设数列 的前 项和 ,证明: .
42.首项为 的无穷等比数列 所有项的和为1, 为 的前n项和,又 ,常数 ,数
列 满足 .
(1)求数列 的通项公式;
(2)求数列 的通项公式;
第 6 页
学学科科网网((北北京京))股股份份有有限限公公司司(3)若 是严格减数列,求t的最小值.
43.已知等差数列 , , ,…的前n项和为 , 是否存在最大(小)值?如果存在,求出取得最值
时n的值.
44.已知等比数列 的各项均为正数,且 , .
(1)求数列 的通项公式;
(2)设 , ,求数列 的最大项.
45.无穷数列 满足: 且 .
(1)求证: 为等差数列;
(2)若 为数列 中的最小项,求 的取值范围.
第 7 页
学学科科网网((北北京京))股股份份有有限限公公司司参考答案
1.C
【解析】
【分析】
根据等差数列的性质逐项判断即可
【详解】
,因为 ,所以 ,所以 错
公差 ,所以 错
因为前7项均为正,从第8项开始为负,所以 的最大值为 ,所以C对, ,所以D错
故选:C
2.D
【解析】
【分析】
由 可得 ,再根据等差数列前n项和的二次函数性质知 ,结合等差中项、等差数列的单调
性判断各选项的正误.
【详解】
由 ,则 ,即 ,
又 ,易知: ,C正确;
,A正确;
, ,则 ,故 ,B正确;
由上知: 时 , 时 ,且 是递减数列,故数列 不单调,D错误.
故选:D
3.C
【解析】
【分析】
根据等差数列的性质易得 , ,再应用等差数列前n项和公式及等差中项、下标和的性质可得
、 ,即可确定答案.
【详解】
因为 是等差数列且 , ,
所以 , .
, .
故选:C.
4.C
【解析】
第 8 页【分析】
由题意结合等差数列的性质可得 ,且 ,从而可求得答案
【详解】
因为 , ,
由等差数列的性质可得 ,
所以 ,所以该数列的公差 ,
所以绝对值最小的项在0附近的项中取得,
因为 ,所以 ,
所以绝对值最小的项为 ,
故选:C
5.A
【解析】
【分析】
结合等差数列的性质得到 ,解不等式组即可求出结果.
【详解】
由 ,即 ,解得 ,因为 ,故 .
故选:A.
6.A
【解析】
【分析】
根据等差数列的性质,分别判断条件.
【详解】
① ,当 , ,由等差数列的特征可知, 是数列 的最小值,所以 对任意
正整数 都成立,故①正确;
② ,所以 ,即 ,所以由等差数列的特征可知, 是数列
的最小值,所以 对任意正整数 都成立,故②正确;
③ , ,所以 ,
即 ,所以 不成立,,故③不成立.
故选:A
7.B
第 9 页【解析】
【分析】
根据等差数列的通项公式和前 项和公式,结合数列的通项公式的函数性质进行求解即可.
【详解】
①:因为数列 是等差数列,
所以 ,
因此可以把 看成关于 的一次函数,
而 ,所以数列 是递增数列,因此本命题是真命题;
②:因为数列 是等差数列,
所以 ,
因此可以把 看成关于 的二次函数,而二次函数的单调性与开口和对称轴有关,
虽然 能确定开口方向,但是不能确定对称轴的位置,故不能判断数列 的单调性,故本命题是假命题;
③:因为数列 是等差数列,
所以 ,
设 ,因此数列 的通项公式为: ,
显然当 时,数列 是常数列,故本命题是假命题;
④:因为数列 是等差数列,
所以 ,
设 ,因此数列 的通项公式为 ,
所以可以把 看成关于 的一次函数,
而 ,所以数列 是递增数列,因此本命题是真命题.
故选:B
【点睛】
本题考查了等差数列的通项公式和前 项和公式的应用,考查了利用数列的函数性质判断数列的单调性,考查了推
理论证能力和数学运算能力.
8.B
【解析】
由等差数列的性质与求和公式可得 , ,可得答案.
【详解】
因为 ,由等差数列的性质可得
第 10 页,所以 ,
又 ,所以 ,可得公差小于零,
所以等差数列是单调递减的,
即前10项是正的第11项开始是负的,所以前10项和最大.
故选:B.
【点睛】
本题考查等差数列的性质以及等差数列的单调性,关键点是 , 得到 , .
9.C
【解析】
由 ,判断 ,再依次判断选项.
【详解】
由于 , ,所以 , , ,
所以 , 与 均为 的最大值.而 ,所以 ,
所以C选项结论错误.
故选:C.
10.C
【解析】
【分析】
利用数列的单调性结合等差数列的定义可判断A选项;利用 可得出 、 的等量关系,可判断B选项;求
出 ,利用二次函数的基本性质可判断C选项;解不等式 可判断D选项.
【详解】
对于A选项,因为等差数列 是递增数列,则 ,A对;
对于B选项,因为 ,即 ,可得 ,B对;
对于C选项, ,
所以,当 或 时, 最小,C错;
对于D选项, ,因为 ,解得 ,故 时 的最小值为 ,D对.
故选:C.
11.C
【解析】
【分析】
ABD可以举反例说明命题是错误的,C用基本不等式证明命题的正确的.
【详解】
若 ,则满足 ,但 ,A错,同样满足 ,但 ,B错;
第 11 页是等差数列, ,则 , ,C正确;
,满足 ,但此时 ,D错.
故选:C.
12.D
【解析】
由等差,等比数列的形式特征画函数的图象,根据图象判断选项.
【详解】
等差数列的通项公式是关于 的一次函数, ,图象中的孤立的点在一条直线上,
而等比数列 的通项公式是关于 的指数函数形式,图象中孤立的点在指数函数图象上,
如图所示当 时,如下图所示,
当公差 时,如下图所示,
如图可知当 时, , , , .
故选:D
【点睛】
关键点点睛:本题的关键是判断的方法,选择图象法可以比较快速的判断选项.
13.C
【解析】
【分析】
利用等差数列的定义和数列单调性的定义判断可得出结论.
【详解】
若 ,则 ,即 ,此时,数列 为单调递增数列,
即“ ” “数列 为单调递增数列”;
若等差数列 为单调递增数列,则 ,
第 12 页即“ ” “数列 为单调递增数列”.
因此,“ ”是“数列 为单调递增数列”的充分必要条件.
故选:C.
14.A
【解析】
【分析】
①利用正弦函数为奇函数可得 ,再进行累加即可得到答案;
② 是等差数列,当 时,对 分为奇数和偶数进行讨论;
【详解】
解: 在 为奇函数且单调递增,
①
所以 ,且 ,①正确;
② 是等差数列,当 时,
若 为偶数, ,
,
同理 ,…, ,
所以
若 为奇数, ,
, ,…,
所以 ;
同理,当 时,也有 .②正确.
故选:A
【点睛】
本题主要考查等差数列的基本性质及正弦函数的单调性、奇偶性,对抽象能力要求较高,属于难题.
15.C
【解析】
【分析】
根据等差数列、等比数列定义,通项公式及有界性逐一分析判断作答.
第 13 页【详解】
对于A,设等差数列 公差为d,则 时, ,
而数列 是等比数列,则 ,且 ,于是得 ,即 是常数数列,
A正确;
对于B,设等差数列 公差为d,有 ,若 ,而 是无穷数列,则当n趋近于无穷大时,
趋近于正无穷大,
若 ,则当n趋近于无穷大时, 趋近于负无穷大, 趋近于正无穷大,即 , 都趋近于正无穷大,
因 ,则 ,即 是常数数列,B正确;
对于C,等比数列 ,令 ,对于任意的正整数n, ,满足 , 不是常数数列,C不正确;
对于D,设各项为正数的等比数列 公比为q,则 ,
当 时,数列 是递增数列,当n趋近于无穷大时, 趋近于正无穷大,必存在正整数 ,有 时,
,
当 时,数列 是递减数列,当n趋近于无穷大时, 趋近于0,必存在正整数 ,有 时, ,
即 且 时,对于无穷正项等比数列 必存在一个正整数,当n取大于这个正整数时 不可能成
立,
于是得无穷正项等比数列 满足: ,其公比 ,即数列 是常数数列,D正确.
故选:C
16.A
【解析】
【分析】
根据等差数列前n项和公式可得 ,当 证得 为递增数列,反之亦可.
【详解】
因为 ,
所以 ,
若 ,则关于n的函数 单调递增,
所以数列 为递增数列;
若 为递增数列,则 ,
即 ,解得 .
第 14 页所以“ ”是“ 为递增数列”的充分必要条件.
故选:A
17.A
【解析】
【分析】
利用等差数列的单调性及前n项和的性质分析
【详解】
∵ 恒成立,∴ ,∴ 递增;
反之,可取 ,则 递增,但 ,
所以“ , ”是“数列 是递增数列”的充分不必要条件.
故选:A.
【点睛】
本题以等差数列的单调性及前n项和的性质为载体,考查充分条件与必要条件的判断,难度一般.
18.B
【解析】
【分析】
根据等差数列下标的性质, ,进而根据条件求出 ,然后结合等差数列的求和公式和下标性质
求得答案.
【详解】
由题意, ,即 为递增数列,所以 ,又 ,又
,联立方程组解得: .于是, .
故选:B.
19.B
【解析】
【分析】
利用等差数列的图象所在直线的斜率判断.
【详解】
等差数列 的图象所在直线的斜率 ,
则直线呈下降趋势,故数列 单调递减.
故选:B.
20.B
【解析】
【分析】
根据P、A、B三点共线, 可得 ,即可判定数列性质.
第 15 页【详解】
由题: P、A、B三点共线,
根据共线定理,则 ,即 ,
所以数列 是一个公差为-1的等差数列,所以是递减数列.
故选:B
【点睛】
此题考查平面向量共线定理的应用,根据三点共线结论得数列的递推关系,判断数列的增减性.
21.B
【解析】
【分析】
对于①,取 ,可判断;对于②,由全称命题与特称命题的关系,可判断;
对于③, 由等差数列的通项,可得出 ,可判断; ④中,由两直线平行的条件可得出 ,解得
或 ,可判断得选项.
【详解】
对于①,若 ,则 ,所以 此时不成立,故①不正确;
对于②,根据全称命题与特称命题的关系,得②是正确的;
对于③, 由于数列 是等差数列,所以设 ,则 ,
因为公差 ,所以 ,所以数列 是递增数列成立,故③正确;
④中,若直线 与直线 平行,则 ,解得 或 ,
所以 是两直线平行的充分不必要条件,所以④错误的,
故正确的命题是②③,
故选:B.
【点睛】
本题考查命题的判断,考查了对数函数的单调性,全称命题和特称命题的关系,等差数列的通项公式,两直线平
行的条件,以及充分条件和必要条件的判断,属于基础题.
22.D
【解析】
【分析】
根据 求得 ,结合 ,判断数列单减,从而判断 取得最大值时, 的值.
【详解】
由题知, ,则 ,
等差数列 的公差d满足 ,数列单减,
且 , ,则当 取得最大值时, 的值为8或9
故选:D
23.C
【解析】
第 16 页利用等差数列的前 项和公式可得 ,结合 即可得出结果.
【详解】
设等差数列的公差为
由 ,
可得 ,
整理可得 ,由
所 ,即 ,故A错误;
根据 ,则数列为递减数列, ,即 ,
则前 项或前 项的和最大,故B错误;C正确;
所以 ,即 ,解得 ,
满足 的最大自然数n的值为22,故D错误;
故选:C
【点睛】
本题考查了等差数列的通项公式、等差数列的前 项和公式、数列的单调性,属于基础题.
24.B
【解析】
【分析】
依题意,对任意的 ,都有 成立,即 ,利用数列 的单调性可得 ,即可求解.
【详解】
由已知 ,
对任意的 ,都有 成立,即 ,即 ,
又数列 是首项为 ,公差为1的等差数列,
,且 是单调递增数列,当 时, ,
,即 ,解得 .
故选:B.
【点睛】
关键点睛:本题考查等差数列通项公式及数列单调性的应用,解题的关键是要利用数列的单调性结合已知条件得
到 .
第 17 页25.B
【解析】
【分析】
根据等差数列, , ,可以求出 ,且 , , ,从而判断出 , , 的正负,
选出正确答案.
【详解】
设公差为 ,因为 , ,可知: ,且 , ,所以 ,从而 ,
不确定正负, ,
故选:B
26.D
【解析】
【分析】
将所给条件式变形,结合等差数列前n项和公式即可证明数列的单调性,从而由 可得 和 的符号,即
可判断 的最小值.
【详解】
由 得: ,整理可得: ,
等差数列 为递增数列,又 , , ,
当 且 时, ;当 且 时, ;
有最小值,最小值为 .
故选:D.
27.D
【解析】
【分析】
解不等式 ,可得出 取最大值时对应的 的取值,结合已知条件可得合适的选项.
【详解】
由题意可知, , ,则数列 的最大项为 .
对于A选项, ,当 时, 且数列 为递增数列,此时 无最大项,A选项不满足条件;
对于B选项,由 ,可得 ,故数列 中 最大,B选项不满足条件;
对于C选项, ,数列 为递增数列且当 时, ,此时 无最大项,C选项不满足条件;
对于D选项,由 ,可得 ,故数列 中 最大,D选项满足条件.
故选:D.
第 18 页【点睛】
方法点睛:在等差数列中,求 的最小(大)值的方法:
(1)利用通项公式寻求正、负项的分界点,则从第一项起到分界点该项的各项和最小(大);
(2)借助二次函数的图象及性质求解.
28.C
【解析】
【分析】
对于A选项,根据 得到 判断;对于C选项,根据 得到 判断;对于D选
项,根据 得到 ,结合 判断; 对于B选项,根据 , ,得到 时,
判断.
【详解】
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.
29.D
【解析】
【分析】
根据从第8项起开始为正数,可得a≤0,a>0,利用“ ”法求解.
7 8
【详解】
an=﹣21+(n﹣1)d.
∵从第8项起开始为正数,
∴a=﹣21+6d≤0,a=﹣21+7d>0,
7 8
解得3<d .
故选:D.
【点睛】
本题主要考查等差数列的单调性及通项公式,还考查了分析求解问题的能力,属于基础题.
30.C
【解析】
【分析】
由题意知 .由此可知 ,所以在 中最大的是 .
【详解】
第 19 页由于 ,
所以可得 .
这样 ,
而 >0, ,
所以在 中最大的是 .
故选C.
【点睛】
本题考查等数列的性质和应用,解题时要认真审题,仔细解答.属中档题.
31.AD
【解析】
【分析】
对于A,数列 是递增数列,故A正确;
对于B,不能判断数列 的单调性,故B错误;
对于C,数列 的通项公式为 ,显然当 时,数列 是常数列,故C错误;
对于D,数列 的通项公式为 ,而 ,所以数列 是递增数列,故D正确.
【详解】
对于A,因为 ,所以数列 是递增数列,故A正确.
对于B,因为数列 是等差数列,所以 .因此可以把 看成关于 的
二次函数, 能确定图象的开口方向,但是不能确定对称轴的位置,故不能判断数列 的单调性,故B错误.
对于C,因为数列 是等差数列,所以 .因此数列 的通项公式为
,显然当 时,数列 是常数列,故C错误.
对于D,因为数列 是等差数列,所以 .因此数列 的通项公式
为 ,而 ,所以数列 是递增数列,故D正确.
故选:AD.
32.ABC
【解析】
【分析】
根据题意,可得2a+29d=0,根据a>0,可判断A的正误;根据d<0,可得a >a ,可判断B、C的正误;分
1 1 15 16
第 20 页别求得 ,即可判断D的正误,即可得答案.
【详解】
解:设等差数列{an}的公差为d,∵S =S ,
10 20
∴10a+45d=20a+190d,
1 1
∴2a+29d=0,
1
∵a>0,∴d<0,故A正确;
1
∴a+14d+a+15d=0,即a +a =0,
1 1 15 16
∵d<0,∴a >a ,
15 16
∴a >0,a <0,故B正确;
15 16
∴Sn≤S ,故C正确;
15
又 , ,
∴当且仅当Sn<0时,n≥31,故D错误.
故选:ABC.
33.ABD
【解析】
【分析】
由已知递推式可得数列 是首项为 ,公差为1的等差数列,结合选项可得结果.
【详解】
得 ,
∴ ,
即数列 是首项为 ,公差为1的等差数列,
∴ ,
∴ ,得 ,由二次函数的性质得数列 为递增数列,
所以易知ABD正确,
故选:ABD.
【点睛】
本题主要考查了通过递推式得出数列的通项公式,通过通项公式研究数列的函数性质,属于中档题.
34.ABD
【解析】
转化条件为 ,进而可得 , ,再结合等差数列的性质及前n项和公式逐项判断即可得解.
【详解】
因为 ,所以 ,即 ,
因为数列 递减,所以 ,则 , ,故A正确;
所以 最大,故B正确;
第 21 页所以 ,故C错误;
所以 ,故D正确.
故选:ABD.
35.1
【解析】
【分析】
由等差数列各项均为正数可判定该数列为递增数列,结合等差数列的通项公式和前 和公式,可判定数列 为
递减数列,进而可得到该数列的最大项.
【详解】
由题,等差数列 的各项均为正数,所以 , ,
且 ,
所以数列 是递增数列,
又 ,
所以 ,
即 是递减数列,
所以当 时,得到数列 的最大项为 ,
故答案为:1
36.10
【解析】
【分析】
根据题意判断等差数列{ }的 , , ,由此可判断数列 的项的增减情况,进而确定
答案.
【详解】
由题意得: ,∴ ,
,∴ , ,
∴ ,故等差数列{ }为递减数列,即公差为负数,
因此 的前9项依次递减,从第10项开始依次递增,
由于 ,∴{| |}最小的项是第10项,
故答案为:10
第 22 页37.
【解析】
【分析】
首先根据题意求出 ,再根据等差数列的前n项即可求解.
【详解】
解:由题意可知, ,解得 ,又 ,则 ,
所以 , .由 ,得 ,
解得 或 (舍),故
故答案为:20.
38.-1
【解析】
【分析】
根据数列是以首项为31,公差为-4的等差数列,得到数列的通项公式求解.
【详解】
数列是以首项为31,公差为-4的等差数列,
所以数列的通项公式为an=35-4n.
则当n≤8时an>0;当n≥9时an<0.
又a=3,a=-1.
8 9
所以绝对值最小的项为a=-1.
9
故答案为:-1
39.9.
【解析】
【分析】
根据题意推导出数列 为单调递减数列,且当 时, ,当 时, ,由此可得出结果.
【详解】
, , , ,
所以,等差数列 的公差 ,则数列 为单调递减数列.
当 时, ,当 时, ,因此,当 时, 取最大值.
故答案为:9.
【点睛】
本题考查利用等差数列前 项和的最值求对应的 的值,主要分析出数列的单调性,考查分析问题和解决问题的能
力,属于中档题.
40.
【解析】
第 23 页【详解】
∵等差数列 是递增数列,且 ,∴ ,又∵ ,
∴ , , , ,即 的取值范围为 ,故答案为
.
点睛:本题考查了数列的通项公式与求和公式、不等式的性质与解法,考查了推理能力与计算能力,属于中档题;
数列 是单调递增数列,根据满足 , ,可得 , , 即可得出.
41.(1)答案见解析;(2)证明见解析.
【解析】
【分析】
(1)选择②③、①②、①③条件中的一组,利用等差数列的性质及条件,求得 的通项公式,利用通项公式的
单调性,结合题意,即可求得 的最小值;
(2)由(1)可得数列 的通项公式,利用裂项相消求和法,化简整理,即可得证.
【详解】
(1)若选择②③;
由题知: ,
又因为 ,解得
所以 ,解得 ,
所以 ,
所以 ,
所以 ;
若选择①②;
由题知: ,
又因为 ,解得 ,
所以 ,解得 ,
所以 ,
所以 ,
所以 ;
若选择①③;
由题知: ,所以 ,
由题知: ,所以
联立解得: ,
第 24 页所以 ,
所以 ,
所以 .
(2)由(1)可得 ,
所以 ,
所以 .
【点睛】
本题考查等差数列通项公式基本量的求法、数列单调性的应用、裂项相消法求数列的和,考查分析理解,计算求
值的能力,属中档题.
42.(1)
(2)
(3) 的最小值为1
【解析】
【分析】
(1)根据无穷等比数列 所有项的和为1,求出公比 ,再根据等比数列的通项公式可得;
(2)求出 ,代入 可得 ;
(3)求出 ,然后根据数列递减可得 恒成立,由不等式恒成立可得答案.
(1)
设无穷等比数列 的公比为 ,则 ,所以 ,解得 ,
所以 .
(2)
因为 ,所以 ,
所以 ,
所以 .
(3)
, ,所以 ,
第 25 页因为 是递减数列,
所以
恒成立,
所以 恒成立,所以 恒成立,
因为 为递减函数,所以 时, 取得最大值 ,
所以 ,又因为 ,所以 的最小值为1.
43. 存在最小值,
【解析】
【分析】
由已知可求得数列的通项公式 ,令 ,可知 且 ,可知数列的前9项都是负数,第10
项为正数,即值 存在最小值.
【详解】
由已知可知等差数列的首项 ,公差
则数列的通项公式为
令 ,即 ,又 , 且
即数列的前9项都是负数,第10项为正数,
故当 时, 存在最小值.
44.(1) ;(2) .
【解析】
【分析】
(1)利用等比数列的性质,设等比数列 的公比为 ,列方程求解即可;
(2)法一: ,由二次函数的性质,可得数列 的最大项;
法二:因为 ,所以 ,由 ,可求解;
【详解】
(1)设等比数列 的公比为 ,
因为 , ,
所以 ,
所以 ,
因为 ,所以 ,所以 ,
第 26 页所以 .
(2)法一:
.
所以数列 的最大项为 .
法二:因为 ,所以 .
由 ,得 .
所以数列 的最大项为 .
【点睛】
关键点睛:解题关键在于列方程求出 的通项公式和利用二次函数或指数函数的性质,判断 取最大项时,
的取值,属于中档题
45.(1)证明见解析;(2) .
【解析】
【分析】
(1)利用递推公式证得 ,根据等差数列的定义即可得出结论;
(2)由于数列 是以1为公差的等差数列,所以若 ,则数列 是递增数列,所以数列
无最大项,因此 中无最小项,故 ,然后结合题意即可得到 ,解不等式组即
可求出结果.
【详解】
(1)因为 ,则
所以
第 27 页,
故数列 是以1为公差的等差数列;
(2)若 ,则数列 是递增数列,所以数列 无最大项,因此 中无最小项,故 ,
又数列 是递增数列,且 为数列 中的最小项,所以 是数列 中的最大负项,从而有
,而 ,则 ,解得 ,
故 的取值范围为 .
第 28 页第 29 页