2020高考数学热点问题分层特训卷
热点(四) 数列中的奇偶分类和最值
1.(偶数项)已知等差数列{an}的前9项和为27,a10=8,则a100=( ) A.100 B.99 C.98 D.97 答案:C
解析:设等差数列{an}的公差为d,因为{an}为等差数列,且S9=9a5=27,所以a5=3.又a10=8,所以5d=a10-a5=5,所以d=1,所以a100=a5+95d=98,故选C.
2.(项数的最值)已知Sn是等差数列{an}的前n项和,a1=2,a1+a4=a5,若Sn>32,则
n的最小值为( )
A.3 B.4 C.5 D.6 答案:D
解析:由a1=2且a1+a4=a5,可得公差d=2,因此S5=30,S6=42,即S6>32,故选D.
3.(奇数项和)已知数列{an}的前n项和为Sn,a1=1,当n≥2时,an+2Sn-1=n,则S2 017
的值为( )
A.2 017 B.2 016 C.1 009 D.1 007 答案:C
解析:因为an+2Sn-1=n,n≥2,所以an+1+2Sn=n+1,n∈N,两式相减得an+1+an=1,
*
n≥2.又a1=1,所以S2 017=a1+(a2+a3)+…+(a2 016+22 017)=1 009,故选C.
4.(项数的最值问题)设Sn是等差数列{an}的前n项和,若a8<0,且a9>|a8|,则使Sn>0成立的最小正整数n为( )
A.15 B.16 C.17 D.18 答案:B
解析:因为a8<0,且a9>|a8|,所以此等差数列从第一项到第八项都是负数,从第九项开始是正数,由于a8+a9=a7+a10=…=a1+a16,a8+a9>0,a8<0,所以使Sn>0成立的最小正整数n=16,故选B.
1
5.(数列中奇偶分类问题)已知数列{bn}满足b1=1,b2=4,bn+2=?1+sincos
2
??
2
nπ?
2?
?bn+
nπ
2
,则该数列的前23项的和为( )
A.4 194 B.4 195 C.2 046 D.2 047 答案:A
解析:b1=1,b2=4,bn+2=?1+sin
??
2
nπ?nπ?bn+cos2,
2?
2
当n为奇数时,bn+2=2bn,数列为以2为公比的等比数列, 当n为偶数时,bn+2=bn+1,数列为以1为公差的等差数列,
1-211×?11-1?
∴前23项和S23=(b1+b3+…+b23)+(b2+b4+…+b22)=+11×4+1-22×1=2-1+44+55=4 194,故选A.
6.(奇数项和)已知等差数列{an}中,an≠0,若n≥2且an-1+an+1-an=0,S2n-1=38,则n等于________.
答案:10
解析:∵{an}是等差数列,∴2an=an-1+an+1,又∵an-1+an+1-an=0,∴2an-an=0,即
2
2
2
12
12
an(2-an)=0.∵an≠0,∴an=2,
∴S2n-1=(2n-1)an=2(2n-1)=38,解得n=10.
7.(范围问题)在等差数列{an}中,a1=7,公差为d,前n项和为Sn,当且仅当n=8时,
Sn取得最大值,则d的取值范围为________.
7??答案:?-1,-?
8??
d<0,??
解析:由题意可得?a8>0,
??a9<0,
d<0,??
即?7+7d>0,??7+8d<0,
7
解得-1 8 8.(奇偶项和)一个项数是偶数的等比数列,它的偶数项的和是奇数项的和的两倍,它的首项为1,且中间两项的和为24,则等比数列的项数为________. 答案:8 解析:由题意可知公比q=2,设该数列为a1,a2,a3,…,a2n, 则an+an+1=24,又a1=1,∴qn-1 +q=24,即2 nn-1 +2=24, n解得n=4,∴等比数列的项数为8. 9.(和的最值问题)已知数列{an}满足2an+1=an+an+2(n∈N),前n项和为Sn,且a3=1 10,S6=72,若bn=an-30,设数列{bn}的前n项和为Tn,求Tn的最小值. 2 2 * 解析:∵2an+1=an+an+2,∴an+1-an=an+2-an+1,故数列{an}为等差数列.设数列{an} ??a1+2d=10, 的公差为d,由a3=10,S6=72得? ??6a1+15d=72, ?bn≤0,?1 则bn=an-30=2n-31,令? 解得a1=2,d=4.故an=4n-2, 则? ?2n-31≤0,? 2931 解得≤n≤, 2??bn+1≥0, ??2n+2-31≥0, 22 ∵n∈N* ,∴n=15,即数列{bn}的前15项均为负值,∴T15最小. ∵数列{b15×14 n}的首项为-29,公差为2,∴T15=-29×15+2×2=-225, ∴Tn的最小值为-225. 10.[2019·湖南省联考]设Sn是数列{an}的前n项和,a1=1,2Sn=5-3an+1. (1)求数列{an}的通项公式; (2)设b(-1)nlog1n=3an,求数列{bn}的前n项和Tn. 解析:(1)当n=1时,2S1=5-3a2=2a1=2,求得a1=a2=1. 当n≥2时,2Sn=5-3an+1,2Sn-1=5-3an,则2Sn-2Sn-1=(5-3an+1)-(5-3an), 整理得2an=3an+11 n-3an+1,即 aa=, n3 可知数列{a项起为等比数列,且a1 n}从第22=1,公比为3 , 即当n≥2时,a=??1?n-2 n?3?? . 易知a1=1不满足上式, 所以数列{an}的通项公式为 ?1a? ,n=1,n=?????1??n-2 3??,n≥2,n∈N*. (2)由(1)得b? 0,n=1,n=? ????-1?n?n-2?,n≥2,n∈N* , 则当n≥2时,T=0+0-1+2-3+4-…+(-1)nn(n-2). 当n为偶数时,Tn=(-1+2)+(-3+4)+…+[-(n-3)+(n-2)]=n-2 2 ; 当n为奇数时,T-3 n= n2-(n-2)=1-n2 ,且当n=1时,满足该式. 综上可得,数列{bn}的前n项和 3 1-n??2,n为奇数,T=?n-2 ??2,n为偶数. n 4
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