- 等差数列的前n项和
- 共3762题
已知递增等差数列{an}前三项的和为-3,前三项的积为8.求等差数列{an}的通项公式和前n项和.
正确答案
解:设递增等差数列{an}的公差为d>0,前三项分别为a-d,a,a+d.
由题意可得:,
解得,
∴a1=-1-3=-4,
∴等差数列{an}的通项公式和前n项和=-4n+=
-
.
解析
解:设递增等差数列{an}的公差为d>0,前三项分别为a-d,a,a+d.
由题意可得:,
解得,
∴a1=-1-3=-4,
∴等差数列{an}的通项公式和前n项和=-4n+=
-
.
在等差数列{an}中,Sn为数列{an}的前n项和,a7=-2,a20=-28
(1)求通项an(2)求Sn的最大值.
正确答案
解:(1)由题意可得等差数列{an}的公差d==
=-2,
故可得a1=a7-6d=-2-6×(-2)=10,
故可得数列的通项an=a1+(n-1)d=10-2(n-1)=-2n+12
(2)由(1)可知an=-2n+12,a1=10,令an=-2n+12≤0可得n≥6,
故等差数列{an}的前5项均为正数,第6项为0,从第7项开始为负值,
故数列的前5项,或前6项和最大,且最大值为S6=S5=5a1+=50-20=30
解析
解:(1)由题意可得等差数列{an}的公差d==
=-2,
故可得a1=a7-6d=-2-6×(-2)=10,
故可得数列的通项an=a1+(n-1)d=10-2(n-1)=-2n+12
(2)由(1)可知an=-2n+12,a1=10,令an=-2n+12≤0可得n≥6,
故等差数列{an}的前5项均为正数,第6项为0,从第7项开始为负值,
故数列的前5项,或前6项和最大,且最大值为S6=S5=5a1+=50-20=30
在等差数列{an}中,已知a1=20,前n项和为Sn,且S10=S15,求当n为何值时,Sn取得最大值,并求出它的最大值.
正确答案
解:∵等差数列{an}中S10=S15,
∴S15-S10=a11+a12+a13+a14+a15=5a13=0,
∴a13=0,
∴数列的前12项为正数,第13项为0,从第14项开始为负值,
∴当n=12或13时,Sn取得最大值,
又公差d==-
,
∴S12=12×20+(-
)=130
∴Sn的最大值为130
解析
解:∵等差数列{an}中S10=S15,
∴S15-S10=a11+a12+a13+a14+a15=5a13=0,
∴a13=0,
∴数列的前12项为正数,第13项为0,从第14项开始为负值,
∴当n=12或13时,Sn取得最大值,
又公差d==-
,
∴S12=12×20+(-
)=130
∴Sn的最大值为130
等差数列{an}中,a3=3,a1+a4=5.
(1)求数列{an}的通项公式及前n项和;
(2)若,且b1=1,求数列{bn}的通项公式.
正确答案
解:(1)由等差数列的性质可得a1+a4=a2+a3=5,
结合a3=3可得a2=2,
∴公差为d=3-2=1,
故通项公式为an=2+(n-2)×1=n…(6分)
(2)由(1)可得,
∴,
由累乘法有…(10分)
又符合上式 …(12分)
∴数列{bn}的通项公式为…(13分)
解析
解:(1)由等差数列的性质可得a1+a4=a2+a3=5,
结合a3=3可得a2=2,
∴公差为d=3-2=1,
故通项公式为an=2+(n-2)×1=n…(6分)
(2)由(1)可得,
∴,
由累乘法有…(10分)
又符合上式 …(12分)
∴数列{bn}的通项公式为…(13分)
设等差数列{an}的前n项和为Sn,已知a3=12,S12>0,S13<0.求公差d的取值范围.
正确答案
解析:由S12>0及S13<0可得,
化简可得,又∵a3=12,∴a1=12-2d,
代入可得,解得-
<d<-3.
故公差d的取值范围为-<d<-3
解析
解析:由S12>0及S13<0可得,
化简可得,又∵a3=12,∴a1=12-2d,
代入可得,解得-
<d<-3.
故公差d的取值范围为-<d<-3
推导等差数列的前n项和公式
等差数列:Sn=.
正确答案
证明:∵Sn=a1+a2+a3+…+an,
还可得Sn=an+an-1+an-2+…+a1,
两式相加可得2Sn=(a1+an)+(a2+an-1)+…+(an+a1),
由等差数列的性质可得a1+an=a2+an-1=…=(an+a1),
∴2Sn=n(a1+an),∴Sn=.
解析
证明:∵Sn=a1+a2+a3+…+an,
还可得Sn=an+an-1+an-2+…+a1,
两式相加可得2Sn=(a1+an)+(a2+an-1)+…+(an+a1),
由等差数列的性质可得a1+an=a2+an-1=…=(an+a1),
∴2Sn=n(a1+an),∴Sn=.
已知等差数列{an}中,a1+a5=14,a2•a4=45,且数列{an}的前n项和为Sn.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)若数列{an}的公差为正数,数列{bn}满足bn=,求数列{bn}的前n项和Tn.
正确答案
解:(1)设等差数列{an}的公差为d,
∵a1+a5=14,a2•a4=45,
∴a2+a4=a1+a5=14,联立,解得
或
.
①由可得9=a4=a2+2d=5+2d,解得d=2,∴an=a2+(n-2)d=5+(n-2)×2=2n+1.
②由可得5=a4=a2+2d=9+2d,解得d=-2.∴an=a2+(n-2)d=9+(n-2)×(-2)=-2n+13.
(2)∵数列{an}的公差为正数,∴取d=2,an=2n+1.
∴Sn==n(n+2).
∴bn==
=
.
∴Tn=+
=
=-
.
解析
解:(1)设等差数列{an}的公差为d,
∵a1+a5=14,a2•a4=45,
∴a2+a4=a1+a5=14,联立,解得
或
.
①由可得9=a4=a2+2d=5+2d,解得d=2,∴an=a2+(n-2)d=5+(n-2)×2=2n+1.
②由可得5=a4=a2+2d=9+2d,解得d=-2.∴an=a2+(n-2)d=9+(n-2)×(-2)=-2n+13.
(2)∵数列{an}的公差为正数,∴取d=2,an=2n+1.
∴Sn==n(n+2).
∴bn==
=
.
∴Tn=+
=
=-
.
设等差数列{an}满足a4=5,a9=-5.
(Ⅰ)求数列{an}的通项公式;
(Ⅱ)求数列{an}的前n项和Sn的最大值.
正确答案
解:(Ⅰ)设等差数列{an}的公差为d,
因为a4=5,a9=-5,则a9-a4=-5-5=5d,则d=-2.
由a4=a1+3d=a1-6=5得,a1=11.
所以an=a1+(n-1)d=11+(n-1)(-2)=13-2n;
(Ⅱ)由(1)得Sn=11n+
=-n2+12n=-(n-6)2+36,
所以n=6时,Sn取最大值36.
解析
解:(Ⅰ)设等差数列{an}的公差为d,
因为a4=5,a9=-5,则a9-a4=-5-5=5d,则d=-2.
由a4=a1+3d=a1-6=5得,a1=11.
所以an=a1+(n-1)d=11+(n-1)(-2)=13-2n;
(Ⅱ)由(1)得Sn=11n+
=-n2+12n=-(n-6)2+36,
所以n=6时,Sn取最大值36.
在公差为d的等差数列{an}中,已知a1=10且5a3•a1=(2a2+2)2.
(1)求d,an.
(2)若d<0,求|a1|+|a2|+|a3|+…+|an|.
正确答案
解:(1)∵在公差为d的等差数列{an}中a1=10且5a3•a1=(2a2+2)2,
∴5(10+2d)•10=4(11+d)2,整理可得d2-3d-4=0,解得d=4或d=-1,
当d=4时,an=10+4(n-1)=4n+6;
当d=-1时,an=10-(n-1)=-n+11;
(2)由(1)可得d<0时,an=-n+11,
∴数列的前10项为正数,第11项为0,从第12项开始为负数,
∴当n≤11时,|a1|+|a2|+|a3|+…+|an|=a1+a2+a3+…+an==-
n2+
n;
当n≥12时,|a1|+|a2|+|a3|+…+|an|=a1+a2+a3+…a11-a12-an
=-(a1+a2+a3+…+an)+2(a1+a2+a3+…a11)
=n2-
n+2(-
×112+
×11)
=n2-
n+110
解析
解:(1)∵在公差为d的等差数列{an}中a1=10且5a3•a1=(2a2+2)2,
∴5(10+2d)•10=4(11+d)2,整理可得d2-3d-4=0,解得d=4或d=-1,
当d=4时,an=10+4(n-1)=4n+6;
当d=-1时,an=10-(n-1)=-n+11;
(2)由(1)可得d<0时,an=-n+11,
∴数列的前10项为正数,第11项为0,从第12项开始为负数,
∴当n≤11时,|a1|+|a2|+|a3|+…+|an|=a1+a2+a3+…+an==-
n2+
n;
当n≥12时,|a1|+|a2|+|a3|+…+|an|=a1+a2+a3+…a11-a12-an
=-(a1+a2+a3+…+an)+2(a1+a2+a3+…a11)
=n2-
n+2(-
×112+
×11)
=n2-
n+110
记公差d≠0的等差数列{an}的前n项和为Sn,已知a1=2+,S3=12+3
.
(1)求数列{an}的通项公式an及前n项和Sn;
(2)记bn=an-,若自然数n1,n2,…,nk,…满足1≤n1<n2<…<nk<…,并且b
,b
,…,b
,…成等比数列,其中n1=1,n2=3,求nk(用k表示);
(3)试问:在数列{an}中是否存在三项ar,as,at(r<s<t,r,s,t∈N*)恰好成等比数列?若存在,求出此三项;若不存在,请说明理由.
正确答案
解:(1)因为a1=2+,S3=3a1+3d=12+
,所以d=2.
所以an=a1+(n-1)d=2n+,
=
;
(2)因为=2n,所以
=2nk.
又因为数列{}的首项
=b1=2,
公比,所以
.
所以2nk=2•3k-1,即.
(3)假设存在三项ar,as,at成等比数列,则,
即有,整理得
.
若rt-s2≠0,则,因为r,s,t∈N*,所以
是有理数,
这与为无理数矛盾;
若rt-s2=0,则2s-r-t=0,从而可得r=s=t,这与r<s<t矛盾.
综上可知,不存在满足题意的三项ar,as,at.
解析
解:(1)因为a1=2+,S3=3a1+3d=12+
,所以d=2.
所以an=a1+(n-1)d=2n+,
=
;
(2)因为=2n,所以
=2nk.
又因为数列{}的首项
=b1=2,
公比,所以
.
所以2nk=2•3k-1,即.
(3)假设存在三项ar,as,at成等比数列,则,
即有,整理得
.
若rt-s2≠0,则,因为r,s,t∈N*,所以
是有理数,
这与为无理数矛盾;
若rt-s2=0,则2s-r-t=0,从而可得r=s=t,这与r<s<t矛盾.
综上可知,不存在满足题意的三项ar,as,at.
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