2021届浙江新高考数学一轮复习教师用书:第六章 2 第2讲 等差数列及其前n项和

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2021届浙江新高考数学一轮复习教师用书:第六章 2 第2讲 等差数列及其前n项和

第2讲 等差数列及其前n项和 ‎1.等差数列的有关概念 ‎(1)定义:如果一个数列从第2项起,每一项与它的前一项的差都等于同一个常数,那么这个数列就叫做等差数列.符号表示为an+1-an=d(n∈N*,d为常数).‎ ‎(2)等差中项:数列a,A,b成等差数列的充要条件是A=,其中A叫做a,b的等差中项.‎ ‎2.等差数列的有关公式 ‎(1)通项公式:an=a1+(n-1)d.‎ ‎(2)前n项和公式:Sn=na1+d=.‎ ‎3.等差数列的性质 已知数列{an}是等差数列,Sn是其前n项和.‎ ‎(1)通项公式的推广:an=am+(n-m)d(n,m∈N*).‎ ‎(2)若k+l=m+n(k,l,m,n∈N*),则ak+al=am+an.‎ ‎(3)若{an}的公差为d,则{a2n}也是等差数列,公差为2d.‎ ‎(4)若{bn}是等差数列,则{pan+qbn}也是等差数列.‎ ‎(5)数列Sm,S2m-Sm,S3m-S2m,…构成等差数列.‎ ‎4.等差数列的增减性与最值 公差d>0时为递增数列,且当a1<0时,前n项和Sn有最小值;公差d<0时为递减数列,且当a1>0时,前n项和Sn有最大值.‎ ‎5.等差数列与一次函数的关系 由等差数列的通项公式an=a1+(n-1)d可得an=dn+(a1-d),如果设p=d,q=a1-d,那么an=pn+q,其中p,q是常数.当p≠0时,(n,an)在一次函数y=px+q的图象上,即公差不为零的等差数列的图象是直线y=px+q上的均匀排开的一群孤立的点.当p=0时,an=q,等差数列为常数列,此时数列的图象是平行于x轴的直线(或x轴)上的均匀排开的一群孤立的点.‎ ‎[疑误辨析]‎ 判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)‎ ‎(1)若一个数列从第2项起,每一项与它的前一项的差都是常数,则这个数列是等差数列.(  )‎ ‎(2)已知数列{an}的通项公式是an=pn+q(其中p,q为常数),则数列{an}一定是等差数列.(  )‎ ‎(3)数列{an}为等差数列的充要条件是其通项公式为n的一次函数.(  )‎ ‎(4)数列{an}为等差数列的充要条件是对任意n∈N*,都有2an+1=an+an+2.(  )‎ ‎(5)等差数列{an}的单调性是由公差d决定的.(  )‎ ‎(6)等差数列的前n项和公式是常数项为0的二次函数.(  )‎ 答案:(1)× (2)√ (3)× (4)√ (5)√ (6)×‎ ‎[教材衍化]‎ ‎1.(必修5P38例1(1)改编)已知等差数列-8,-3,2,7,…,则该数列的第100项为________.‎ 解析:依题意得,该数列的首项为-8,公差为5,所以a100=-8+99×5=487.‎ 答案:487‎ ‎2.(必修5P39练习T5改编)在等差数列{an}中,若a3+a4+a5+a6+a7=450,则a2+a8=________.‎ 解析:由等差数列的性质,得a3+a4+a5+a6+a7=5a5=450,所以a5=90,所以a2+a8=2a5=180.‎ 答案:180‎ ‎3.(必修5P46A组T5改编)已知等差数列5,4,3,…,则前n项和Sn=________.‎ 解析:由题知公差d=-,所以Sn=na1+d=(75n-5n2).‎ 答案:(75n-5n2)‎ ‎4.(必修5P46A组T2改编)设数列{an}是等差数列,其前n项和为Sn,若a6=2且S5=30,则S8=________.‎ 解析:由已知可得 解得所以S8=8a1+d=32.‎ 答案:32‎ ‎[易错纠偏]‎ ‎(1)忽视等差数列中项为0的情况;‎ ‎(2)考虑不全而忽视相邻项的符号;‎ ‎(3)等差数列各项的符号判断不正确.‎ ‎1.已知等差数列{an}中,|a3|=|a9|,公差d<0,则使数列{an}的前n项和Sn取最大值的正整数n的值是________.‎ 解析:由|a3|=|a9|,d<0,得a3=-a9,‎ 即a3+a9=0,所以a6==0.‎ 所以a5>0,a6=0,a7<0.‎ 所以当n=5或6时,Sn取最大值.‎ 答案:5或6‎ ‎2.首项为30的等差数列{an},从第8项开始为负数,则公差d的取值范围是________.‎ 解析:由题意知a1=30,a8<0,a7≥0.‎ 即解得-5≤d<-.‎ 答案: ‎3.设数列{an}的通项公式为an=2n-10(n∈N*),则|a1|+|a2|+…+|a15|=________.‎ 解析:由an=2n-10(n∈N*)知{an}是以-8为首项,2为公差的等差数列,又由an=2n-10≥0得n≥5,所以n≤5时,an≤0,当n>5时,an>0,所以|a1|+|a2|+…+|a15|=-(a1+a2+a3+a4)+(a5+a6+…+a15)=20+110=130.‎ 答案:130‎ ‎      等差数列的基本运算(高频考点)‎ 等差数列基本量的计算是高考的常考内容,多出现在选择题、填空题或解答题的第(1)问中,属容易题.主要命题角度有:‎ ‎(1)求公差d、项数n或首项a1;‎ ‎(2)求通项或特定项;‎ ‎(3)求前n项和.‎ 角度一 求公差d、项数n或首项a1‎ ‎ (2020·浙江省高中学科基础测试)设等差数列{an}的前n项和为Sn,已知a3=16,a6=10,则公差d=________;Sn取最大值时的n=________.‎ ‎【解析】 a6=a3+(6-3)d,所以10=16+3d,所以d=-2,因为a3=a1+(3-1)d,所以16=a1+2×(-2),‎ 所以a1=20,所以Sn=-n2+21n,当n=-,由n∈Z得n=10或11时,S n取最大值.‎ ‎【答案】 -2 10或11‎ ‎ 角度二 求通项或特定项 ‎ 已知正项等差数列{an}的前n项和为Sn,且满足 a1+a5=a,S7=63.求数列{an}的通项公式.‎ ‎【解】 法一:设正项等差数列{an}的公差为d,‎ 则由题意得 即 又因为an>0,‎ 所以a3=a1+2d>0,‎ 所以 所以 所以an=3+(n-1)×2=2n+1(n∈N*).‎ 法二:设正项等差数列{an}的公差为d.‎ 因为{an}是等差数列,且a1+a5=a,‎ 所以2a3=a,‎ 又an>0,所以a3=7.‎ 因为S7==7a4=63,‎ 所以a4=9.‎ 所以d=a4-a3=2,‎ 所以an=a3+(n-3)d=2n+1(n∈N*).‎ 角度三 求前n项和 ‎ 在公差为d的等差数列{an}中,已知a1=10,且a1,2a2+2,5a3成等比数列.‎ ‎(1)求d,an;‎ ‎(2)若d<0,求|a1|+|a2|+|a3|+…+|an|.‎ ‎【解】 (1)由题意得5a3·a1=(2a2+2)2,‎ 即d2-3d-4=0.故d=-1或d=4.‎ 所以an=-n+11,n∈N*或an=4n+6,n∈N*.‎ ‎(2)设数列{an}的前n项和为Sn.‎ 因为d<0,由(1)得d=-1,an=-n+11,‎ 则当n≤11时,‎ ‎|a1|+|a2|+|a3|+…+|an|=Sn=-n2+n.‎ 当n≥12时,|a1|+|a2|+|a3|+…+|an|=-Sn+2S11=n2-n+110.‎ 综上所述,|a1|+|a2|+|a3|+…+|an|=‎ 等差数列基本运算的方法策略 ‎(1)等差数列中包含a1,d,n,an,Sn五个量,可知三求二.解决这类问题一般设基本量a1,d,利用等差数列的通项公式与求和公式列方程(组)求解,体现方程思想.‎ ‎(2)如果已知等差数列中有几项的和是常数的计算问题,一般是等差数列的性质和等差数列求和公式Sn=结合使用,体现整体代入的思想.  ‎ ‎1.记Sn为等差数列{an}的前n项和.若a4+a5=24,S6=48,则{an}的公差为(  )‎ A.1 B.2‎ C.4 D.8‎ 解析:选C.设等差数列{an}的公差为d,‎ 所以所以d=4,故选C.‎ ‎2.(2020·嘉兴市高考模拟)设Sn为等差数列{an}的前n项和,若=,则=(  )‎ A.           B. C. D. 解析:选A.设公差为d,则=,d=a1,‎ 所以==,故选A.‎ ‎3.已知等差数列{an}中,a1=1,a3=-3,Sk=-35,则k=________.‎ 解析:设等差数列{an}的公差为d,‎ 则an=a1+(n-1)d,‎ 由于a1=1,a3=-3,又a3=a1+2d,‎ 所以d=-2,因此an=3-2n.‎ 得Sn=n=2n-n2,‎ 所以Sk=2k-k2=-35,‎ 即k2-2k-35=0,解得k=7或k=-5,‎ 又因为k∈N*,所以k=7.‎ 答案:7‎ ‎      等差数列的判定与证明 ‎ (1)如图,点列{An},{Bn}分别在某锐角的两边上,且|AnAn+1|=|An+1An+2|,An≠An+2,n∈N*,|BnBn+1|=|Bn+1Bn+2|,Bn≠Bn+2,n∈N*(P≠Q表示点P与Q不重合).若dn=|AnBn|,Sn为△AnBnBn+1的面积,则(  )‎ A.{Sn}是等差数列      B.{S}是等差数列 C.{dn}是等差数列 D.{d}是等差数列 ‎(2)已知数列{an}中,a1=2,an=2-(n≥2,n∈N*).设bn=(n∈N*),求证:数列{bn}是等差数列.‎ ‎【解】 (1)选A.如图,记hn为△AnBnBn+1的边BnBn+1上的高(n∈N*),‎ 设锐角的大小为θ,根据图象可知,‎ hn+1=hn+|AnAn+1|·sin θ,‎ 又|BnBn+1|=|Bn+1Bn+2|,‎ 所以Sn+1-Sn=·hn+1-|BnBn+1|·hn=|BnBn+1|·(hn+1-hn)=‎ |BnBn+1|·|AnAn+1|sin θ.根据题意,|BnBn+1|=|Bn+1 Bn+2|,|An An+1|=|An+1 An+2|,‎ 所以|BnBn+1|·|AnAn+1|sin θ为常数,‎ 所以{Sn}为等差数列,故选A.‎ ‎(2)证明:因为an=2-,‎ 所以an+1=2-.‎ 所以bn+1-bn=- ‎=-==1,‎ 所以{bn}是首项为b1==1,公差为1的等差数列.‎ 判定数列{an}是等差数列的常用方法 ‎(1)定义法:对任意n∈N*,an+1-an是同一个常数.‎ ‎(2)等差中项法:对任意n≥2,n∈N*,满足2an=an+1+an-1.‎ ‎(3)通项公式法:数列的通项公式an是n的一次函数.‎ ‎(4)前n项和公式法:数列的前n项和公式Sn是n的二次函数,且常数项为0.‎ ‎[提醒] 判断是否为等差数列,最终一般都要转化为定义法判断.  ‎ ‎ (2020·嘉兴质检)已知数列{an }的前n项和为Sn,a1=1,an≠0,anan+1=λSn-1,其中λ为常数.‎ ‎(1)证明:an+2-an=λ;‎ ‎(2)是否存在λ,使得{an }为等差数列?并说明理由.‎ 解:(1)证明:由题设知anan+1=λSn-1,an+1an+2=λSn+1-1,两式相减得an+1(an+2-an)=λan+1,‎ 由于an+1≠0,所以an+2-an=λ.‎ ‎(2)由题设知a1=1,a1a2=λS1-1,‎ 可得a2=λ-1.由(1)知,a3=λ+1.‎ 令2a2=a1+a3,解得λ=4.‎ 故an+2-an=4,由此可得{a2n-1}是首项为1,公差为4的等差数列,a2n-1=4n-3;‎ ‎{a2n}是首项为3,公差为4的等差数列,a2n=4n-1.‎ 所以an=2n-1,an+1-an=2,‎ 因此存在λ=4,使得数列{an}为等差数列.‎ ‎      等差数列性质的应用及最值(高频考点)‎ 等差数列的性质是高考的常考内容,题型既有选择题、填空题,也有解答题,难度为中、低档题.主要命题角度有:‎ ‎(1)等差数列项的性质的应用;‎ ‎(2)等差数列前n项和的性质的应用;‎ ‎(3)等差数列的最值.‎ 角度一 等差数列项的性质的应用 ‎ (1)(2020·绍兴一中高三期中)设数列{an}为等差数列,其前n项和为Sn,已知a1+a4+a10=27,则a5=________,S9=________.‎ ‎(2)(2020·宁波市高考模拟)已知{an},{bn}是公差分别为d1,d2的等差数列,且An=an+bn,Bn=anbn.若A1=1,A2=3,则An=________;若{Bn}为等差数列,则d1d2=________.‎ ‎【解析】 (1)由等差数列的性质可得:a1+a4+a10=27=3a5,解得a5=9,‎ 所以S9==9a5=81.‎ ‎(2)因为{an},{bn}是公差分别为d1,d2的等差数列,且An=an+bn,‎ 所以数列{An}是等差数列,‎ 又A1=1,A2=3,‎ 所以数列{An}的公差d=A2-A1=2.‎ 则An=1+2(n-1)=2n-1;‎ 因为Bn=anbn,且{Bn}为等差数列,‎ 所以Bn+1-Bn=an+1bn+1-anbn ‎=(an+d1)(bn+d2)-anbn ‎=and2+bnd1+d1d2= [a1+(n-1)d1]d2+[b1+(n-1)d2]d1+d1d2‎ ‎=a1d2+b1d1-d1d2+2d1d2n为常数.‎ 所以d1d2=0.‎ ‎【答案】 (1)9 81 (2)2n-1 0‎ 角度二 等差数列前n项和的性质的应用 ‎ 等差数列{an}的前m项和为30,前3m项和为90,则它的前2m项和为________.‎ ‎【解析】 由Sm,S2m-Sm,S3m-S2m成等差数列,‎ 可得2(S2m-Sm)=Sm+S3m-S2m,‎ 即S2m===60.‎ ‎【答案】 60‎ 角度三 等差数列的最值 ‎ (1)(2020·温州市高考数学模拟)已知{an}是等差数列,其公差为非零常数d,前n项和为Sn,设数列的前n项和为Tn,当且仅当n=6时,Tn有最大值,则的取值范围是 ‎(  )‎ A.    B.(-3,+∞)‎ C. D.(-∞,-3)∪ ‎(2)(2020·义乌市高三月考)设等差数列{an}的前n项和为Sn,且满足a8>0,a8+a9<0,则Sn>0的最大n是________;数列(1≤n≤15)中最大的项为第________项.‎ ‎【解析】 (1)因为=n+(a1-),由题意知d<0,且,得-3<<-.‎ ‎(2)因为a8>0,a8+a9<0,所以S15==15a8>0,S16=(a1+a16)=8(a8+a9)<0,‎ 所以Sn>0的最大n是15.‎ 因为等差数列{an}的前n项和为Sn,且满足a8>0,a8+a9<0,所以该数列是递减数列,当n=8时,|a8|最小,且|S8|最大,所以数列(1≤n≤15)中最大的项为第8项.‎ ‎【答案】 (1)C (2)15 8‎ ‎ ‎(1)等差数列和的性质 在等差数列{an}中,Sn为其前n项和,则 ‎①S2n=n(a1+a2n)=…=n(an+an+1).‎ ‎②S2n-1=(2n-1)an.‎ ‎③当项数为偶数2n时,S偶-S奇=nd;项数为奇数2n-1时,S奇-S偶=a中,S奇∶S偶=n∶(n-1).‎ ‎(2)求等差数列前n项和Sn最值的两种方法 ‎①函数法:利用等差数列前n项和的函数表达式Sn=an2+bn,通过配方结合图象借助求二次函数最值的方法求解.‎ ‎②邻项变号法:‎ ‎〈1〉当a1>0,d<0时,满足的项数m使得Sn取得最大值为Sm;  ‎ ‎〈2〉当a1<0,d>0时,满足的项数m使得Sn取得最小值为Sm.‎ ‎1.一个等差数列{an}的前12项的和为354,前12项中偶数项的和S偶 与前12项中奇数项的和S奇的比值为,则公差d=________.‎ 解析:由题意,可知所以 又项数为12的等差数列中,S偶-S奇=6d,所以d=5.‎ 答案:5‎ ‎2.在等差数列{an}中,已知a1=10,前n项和为Sn,若S9=S12,则Sn取得最大值时,n=________,Sn的最大值为________.‎ 解析:法一:因为a1=10,S9=S12,‎ 所以9×10+d=12×10+d,‎ 所以d=-1.所以an=-n+11.‎ 所以a11=0,即当n≤10时,an>0,当n≥12时,an<0,‎ 所以当n=10或11时,Sn取得最大值,且最大值为 S10=S11=10×10+×(-1)=55.‎ 法二:同法一求得d=-1.‎ 所以Sn=10n+·(-1)=-n2+n ‎=-+.‎ 因为n∈N*,所以当n=10或11时,Sn有最大值,且最大值为S10=S11=55.‎ 法三:同法一求得d=-1.‎ 又由S9=S12得a10+a11+a12=0.‎ 所以3a11=0,即a11=0.‎ 所以当n=10或11时,Sn有最大值.‎ 且最大值为S10=S11=55.‎ 答案:10或11 55‎ 思想方法系列3 整体思想在等差数列中的应用 ‎ 在等差数列{an}中,其前n项和为Sn.已知Sn=m,Sm=n(m≠n),则Sm+n=________.‎ ‎【解析】 设{an}的公差为d,‎ 则由Sn=m,Sm=n,‎ 得 ‎②-①得(m-n)a1+·d=n-m.‎ 因为m≠n,所以a1+d=-1.‎ 所以Sm+n=(m+n)a1+d ‎=(m+n)=-(m+n).‎ ‎【答案】 -(m+n)‎ 从整体上认识问题、思考问题,常常能化繁为简、变难为易,同时又能培养学生思维的灵活性、敏捷性.整体思想的主要表现形式有:整体代入、整体加减、整体代换、整体联想、整体补形、整体改造等.在等差数列中,当要求的Sn所需要的条件未知或不易求出时,可以考虑整体代入.  ‎ ‎ (2020·石家庄市第一次模拟)已知函数f(x)的图象关于直线x=-1对称,且f(x)在(-1,+∞)上单调,若数列{an}是公差不为0的等差数列,且f(a50)=f(a51),则数列{an}的前100项的和为(  )‎ A.-200 B.-100‎ C.-50 D.0‎ 解析:选B.因为函数f(x)的图象关于直线x=-1对称,又函数f(x)在(-1,+∞)上单调,数列{an}是公差不为0的等差数列,且f(a50)=f(a51),所以a50+a51=-2,所以S100==50(a50+a51)=-100,故选B.‎ ‎[基础题组练]‎ ‎1.等差数列{an}的前n项和为Sn,若a1=2,S3=12,则a6等于(  )‎ A.8            B.10‎ C.12 D.14‎ 解析:选C.由题知3a1+d=12,因为a1=2,解得d=2,又a6=a1+5d,所以a6=12,故选C.‎ ‎2.(2020·浙江新高考冲刺卷)已知等差数列{an},Sn是{an}的前n项和,则对于任意的n∈N*,“an>0”是“Sn>0”的(  )‎ A.充分不必要条件    B.必要不充分条件 C.充要条件 D.既不充分也不必要条件 解析:选A.对于任意的n∈N*,“an>0”能推出“Sn>0”,是充分条件,反之,不成立,比如:数列5,3,1,-1,不满足条件,不是必要条件,故选A.‎ ‎3.已知等差数列{an},且3(a3+a5)+2(a7+a10+a13)=48,则数列{an}的前13项之和为(  )‎ A.24 B.39‎ C.104 D.52‎ 解析:选D.因为{an}是等差数列,所以3(a3+a5)+2(a7+a10+a13)=6a4+6a10=48,所以a4+a10=8,其前13项的和为===52,故选D.‎ ‎4.(2020·金华十校联考)在数列{an}中,若a1=2,且对任意正整数m,k,总有am+k=am+ak,则{an}的前n项和Sn=(  )‎ A.n(3n-1) B. C.n(n+1) D. 解析:选C.依题意得an+1=an+a1,即有an+1-an=a1=2,所以数列{an}是以2为首项、2为公差的等差数列,an=2+2(n-1)=2n,Sn==n(n+1),选C.‎ ‎5.若数列{an}满足a1=15,且3an+1=3an-2,则使ak·ak+1<0的k值为(  )‎ A.22 B.21‎ C.24 D.23‎ 解析:选D.因为3an+1=3an-2,所以an+1-an=-,又a1=15,所以数列{an}是首项为15,公差为-的等差数列,所以an=15-·(n-1)=-n+,且{an}为递减数列,令an=-n+>0,得n<23.5,可知使ak·ak+1<0的k值为23.‎ ‎6.(2020·温州十校联合体期初)已知等差数列{an}的前n项和为Sn,则(  )‎ A.若S9>S8,S9>S10,则S17>0,S18<0‎ B.若S17>0,S18<0,则S9>S8,S8>S10‎ C.若S17>0,S18<0,则a17>0,a18<0‎ D.若a17>0,a18<0,则S17>0,S18<0‎ 解析:选B.A.由S9>S8,且S9=S8+a9得a9>0,‎ 又S9>S10,S10=S9+a10,则a10<0,‎ 因为S17=17a9>0,S18=9(a10+a9)符号不确定,A错误;‎ B.在等差数列{an}中,S17>0,且S18<0,‎ 则S17=17a9>0,S18=9(a10+a9)<0,‎ 所以a9>0,a10<0,且|a10|>a9,所以等差数列{an}的公差d<0,‎ 则S9=S8+a9>S8,S10=S8+a9+a100,a18<0知,a1,a2,…,a17为正,a18,a19,…为负,‎ 所以S17=17a9>0,S18=9(a1+a18)=9(a2+a17)>0,D错误.故选B.‎ ‎7.已知等差数列{an}的公差d≠0,且a3+a9=a10-a8.若an=0,则n=________.‎ 解析:因为a3+a9=a10-a8,‎ 所以a1+2d+a1+8d=a1+9d-(a1+7d),‎ 解得a1=-4d,‎ 所以an=-4d+(n-1)d=(n-5)d,‎ 令(n-5)d=0(d≠0),可解得n=5.‎ 答案:5‎ ‎8.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________.‎ 解析:由题意,当且仅当n=8时,Sn取得最大值,说明所以所以-1<d<-.‎ 答案: ‎9.已知数列{an}的各项均为正数,Sn为其前n项和,且对任意n∈N*,均有an,Sn,a成等差数列,则an=________.‎ 解析:因为an,Sn,a成等差数列,‎ 所以2Sn=an+a,‎ 当n=1时,2S1=2a1=a1+a,‎ 又a1>0,所以a1=1,‎ 当n≥2时,2an=2(Sn-Sn-1)=an+a-an-1-a,‎ 所以(a-a)-(an+an-1)=0,‎ 所以(an+an-1)(an-an-1-1)=0,‎ 又an+an-1>0,n≥2,‎ 所以an-an-1=1,n≥2,‎ 所以{an}是等差数列,其公差为1,‎ 因为a1=1,‎ 所以an=n(n∈N*).‎ 答案:n ‎10.已知等差数列{an}的前n项和为Sn,且a3+a6=4,S5=-5.‎ ‎(1)求数列{an}的通项公式;‎ ‎(2)若Tn=|a1|+|a2|+|a3|+…+|an|,求T5的值.‎ 解:(1)由题知,解得,‎ 故an=2n-7(n∈N*).‎ ‎(2)由an=2n-7<0,得n<,‎ 因为n∈N*,即n≤3,‎ 所以当n≤3时,an=2n-7<0,‎ 当n≥4时,an=2n-7>0.‎ 易知Sn=n2-6n,S3=-9,S5=-5,‎ 所以T5=-(a1+a2+a3)+a4+a5=-S3+(S5-S3)=S5-2S3=13.‎ ‎11.(2020·嵊州模拟)已知函数f(x)=x2-2(n+1)x+n2+5n-7(n∈N*).‎ ‎(1)设函数y=f(x)的图象的顶点的纵坐标构成数列{an},求证:{an}为等差数列;‎ ‎(2)设函数y=f(x)的图象的顶点到x轴的距离构成数列{bn},求{bn}的前n项和Sn.‎ 解:(1)证明:因为f(x)=x2-2(n+1)x+n2+5n-7=[x-(n+1)]2+3n-8,‎ 所以an=3n-8,‎ 因为an+1-an=3(n+1)-8-(3n-8)=3,‎ 所以数列{an}为等差数列.‎ ‎(2)由题意知,bn=|an|=|3n-8|,‎ 所以当1≤n≤2时,bn=8-3n,‎ Sn=b1+…+bn===;‎ 当n≥3时,bn=3n-8,‎ Sn=b1+b2+b3+…+bn=5+2+1+…+(3n-8)‎ ‎=7+=.‎ 所以Sn= ‎[综合题组练]‎ ‎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.其中真命题为(  )‎ A.p1,p2 B.p3,p4‎ C.p2,p3 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.(2020·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. B. C. D. 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,即nSn+(n+2)an=4n,Sn+an=4.‎ 当n≥2时,Sn-Sn-1+an-an-1=0,所以an=·an-1,即2·=,又因为=1,所以是首项为1,公比为的等比数列,所以=(n∈N*),即an=(n∈N*),故选A.‎ ‎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________.‎ 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.(2020·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=,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=2n2-n,‎ 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.‎ 又Tn=2-<2,‎ 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=n2(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,‎ 故 所以m=5,k=4.‎ ‎6.(2020·衢州市高考数学模拟)在数列{an}中,a1=1,2anan+1+an+1-an=0(n∈N*).‎ ‎(1)求证:数列为等差数列,并求{an}的通项公式;‎ ‎(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,-=2,‎ 因为a1=1,所以数列是以1为首项,2为公差的等差数列,‎ 则=1+2(n-1)=2n-1,‎ 所以an=.‎ ‎(2)由(1)得,tan+1(an-1)+1≥0‎ 即为t·+1≥0,‎ 由n≥2化简得,t≤,‎ 设bn=,‎ 则bn+1-bn=- ‎=· ‎=>0,‎ 所以当n≥2时,‎ 数列{bn}是递增数列,‎ 则≥,‎ 所以实数t的取值范围是.‎
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