格物学 第四章 数列4.2 等差数列

等差数列的前n项和的应用-4.2 等差数列知识点课后基础自测题解析-甘肃省等高二数学选择必修,平均正确率60.0%

2025-08-23
等差数列的前n项和的应用-4.2 等差数列知识点课后基础自测题解析-甘肃省等高二数学选择必修,平均正确率60.0%
1、['等差数列的前n项和的应用']

正确率60.0%已知等差数列$${{\{}{{a}_{n}}{\}}}$$的前$${{n}}$$项和为$$S_{n}, \, \, a_{2}=1 1, \, \, \, {\frac{S_{1 5}} {1 5}}-{\frac{S_{7}} {7}}=-8,$$则当$${{S}_{n}}$$取最大值时$${,{n}{=}}$$(

B

A.$${{6}}$$

B.$${{7}}$$

C.$${{8}}$$

D.$${{9}}$$

2、['等差数列的前n项和的应用']

正确率60.0%已知$${{S}_{n}}$$是等差数列$${{\{}{{a}_{n}}{\}}}$$的前$${{n}}$$项和$$, ~ S_{8} < 0, ~ S_{9}=0$$.若$${{S}_{n}{⩾}{{S}_{k}}}$$对$${{n}{∈}{{N}^{∗}}}$$恒成立,则正整数$${{k}}$$构成的集合是(

A

A.$${{\{}{{4}{,}{5}}{\}}}$$

B.$${{\{}{4}{\}}}$$

C.$${{\{}{{3}{,}{4}}{\}}}$$

D.$${{\{}{{5}{,}{6}}{\}}}$$

3、['等差数列的通项公式', '等差数列的前n项和的应用']

正确率60.0%已知等差数列$${{\{}{{a}_{n}}{\}}}$$的前$${{n}}$$项和为$${{S}_{n}{{(}{{n}{∈}{{N}^{∗}}}{)}}}$$,若$$a_{1}=2, S_{1 5}=-3 0$$,则满足$$a_{n} \cdot a_{n+1} < 0$$的$${{n}}$$的值为(

B

A.$${{3}}$$

B.$${{4}}$$

C.$${{5}}$$

D.$${{6}}$$

4、['等比数列前n项和的应用', '分组求和法', '等差数列的前n项和的应用']

正确率60.0%数列$$1 \frac{1} {2}, 2 \frac{1} {4}, 3 \frac{1} {8}, 4 \frac{1} {1 6}, \dots$$的前$${{n}}$$项和为(

A

A.$$\frac1 2 ( n^{2}+n+2 )-\frac{1} {2^{n}}$$

B.$$\frac1 2 n ( n+1 )+1-\frac{1} {2^{n-1}}$$

C.$$\frac1 2 ( n^{2}-n+2 )-\frac1 {2^{n}}$$

D.$$\frac1 2 n ( n+1 )+2 \left( 1-\frac{1} {2^{n}} \right)$$

5、['等差数列的前n项和的应用', '等差数列的性质']

正确率60.0%设等差数列$${{\{}{{a}_{n}}{\}}}$$的前$${{n}}$$项和为$${{S}_{n}}$$,若$$a_{3}+a_{5}+a_{9}+a_{1 1}=1 2$$,则$$S_{1 3}$$等于(

A

A.$${{3}{9}}$$

B.$${{5}{4}}$$

C.$${{5}{6}}$$

D.$${{4}{2}}$$

6、['等差数列的前n项和的性质', '等差数列的前n项和的应用']

正确率60.0%已知无穷等差数列$${{\{}{{a}_{n}}{\}}}$$的前$${{n}}$$项和为$${{S}_{n}}$$,且$$S_{7} > S_{6}, \, \, S_{7} > S_{8}$$,那么(

C

A.$${{\{}{{a}_{n}}{\}}}$$中$${{a}_{7}}$$最大

B.$${{\{}{{a}_{n}}{\}}}$$中$${{a}_{3}}$$或$${{a}_{4}}$$最大

C.当$${{n}{⩾}{8}}$$时,$${{a}_{n}{<}{0}}$$

D.一定有$$S_{3}=S_{1 1}$$

7、['等差数列的性质', '等差数列的前n项和的应用']

正确率60.0%若等差数列$${{\{}{{a}_{n}}{\}}}$$的前$${{n}}$$项和为$${{S}_{n}}$$,且$$S_{1 1}=1 1$$,则$$a_{4}+a_{6}+a_{8}=\c($$

C

A.$${{2}}$$

B.$$\begin{array} {l l} {\frac{3} {2}} \\ \end{array}$$

C.$${{3}}$$

D.$${{6}}$$

8、['等差数列的前n项和的性质', '等差数列的前n项和的应用']

正确率60.0%在$${{−}{{2}{0}}}$$到$${{4}{0}}$$之间插入$${{8}}$$个数,使这$${{1}{0}}$$个数成等差数列,则这$${{1}{0}}$$个数的和为(

B

A.$${{2}{0}{0}}$$

B.$${{1}{0}{0}}$$

C.$${{9}{0}}$$

D.$${{7}{0}}$$

9、['等差数列的通项公式', '等比数列的定义与证明', '等差数列的性质', '等差数列的前n项和的应用']

正确率60.0%已知公差不为零的等差数列$${{\{}{{a}_{n}}{\}}}$$的前$${{n}}$$项和为$${{S}_{n}}$$,且$$S_{3}=9, \, \, a_{1}, \, \, a_{3}, \, \, a_{7}$$成等比数列,则$$a_{1}=( \begin{array} {c} {} \\ {} \\ \end{array} )$$

B

A.$${{1}}$$

B.$${{2}}$$

C.$${{3}}$$

D.$${{4}}$$

10、['等差数列的通项公式', '等差数列的前n项和的应用']

正确率60.0%已知等差数列$${{\{}{{a}_{n}}{\}}}$$的前$${{n}}$$项和为$$S_{n}, ~ S_{3}+S_{6}=1 8$$,则$${{S}_{5}{=}{(}}$$

C

A.$${{5}}$$

B.$${{9}}$$

C.$${{1}{0}}$$

D.$${{1}{4}}$$

1. 已知等差数列$$\{a_n\}$$的前$$n$$项和为$$S_n$$,$$a_2=11$$,$$\frac{S_{15}}{15}-\frac{S_7}{7}=-8$$,求$$S_n$$取最大值时$$n$$的值。

设首项为$$a_1$$,公差为$$d$$。由$$a_2=a_1+d=11$$得$$a_1=11-d$$。

等差数列前$$n$$项和公式:$$S_n=\frac{n}{2}[2a_1+(n-1)d]$$。

$$\frac{S_n}{n}=\frac{a_1+a_n}{2}$$,因此$$\frac{S_{15}}{15}-\frac{S_7}{7}=\frac{a_1+a_{15}}{2}-\frac{a_1+a_7}{2}=\frac{a_{15}-a_7}{2}$$。

$$a_{15}-a_7=8d$$,代入得$$\frac{8d}{2}=4d=-8$$,解得$$d=-2$$。

则$$a_1=11-(-2)=13$$。

$$S_n=\frac{n}{2}[2\times13+(n-1)\times(-2)]=\frac{n}{2}(26-2n+2)=\frac{n}{2}(28-2n)=n(14-n)$$。

$$S_n=-n^2+14n$$,为开口向下的二次函数,对称轴$$n=\frac{14}{2}=7$$。

由于$$n$$为整数,$$S_n$$在$$n=7$$时取最大值。

答案:B.$$7$$

2. 已知$$S_n$$是等差数列$$\{a_n\}$$的前$$n$$项和,$$S_8<0$$,$$S_9=0$$。若$$S_n\geq S_k$$对$$n\in N^*$$恒成立,求正整数$$k$$的集合。

由$$S_9=\frac{9}{2}(a_1+a_9)=0$$,得$$a_1+a_9=0$$,即$$2a_1+8d=0$$,$$a_1=-4d$$。

$$S_8=\frac{8}{2}(a_1+a_8)=4(2a_1+7d)=4(2\times(-4d)+7d)=4(-8d+7d)=4(-d)<0$$,因此$$d>0$$。

$$S_n=\frac{n}{2}[2a_1+(n-1)d]=\frac{n}{2}[2\times(-4d)+(n-1)d]=\frac{n}{2}(-8d+nd-d)=\frac{n}{2}(nd-9d)$$。

$$S_n=\frac{d}{2}(n^2-9n)$$,为开口向上的二次函数,对称轴$$n=\frac{9}{2}=4.5$$。

$$S_n$$在$$n=4$$或$$n=5$$时取最小值,因此$$k=4$$或$$5$$。

答案:A.$$\{4,5\}$$

3. 已知等差数列$$\{a_n\}$$的前$$n$$项和为$$S_n$$,$$a_1=2$$,$$S_{15}=-30$$,求满足$$a_n\cdot a_{n+1}<0$$的$$n$$值。

$$S_{15}=\frac{15}{2}(2a_1+14d)=\frac{15}{2}(4+14d)=-30$$。

解得$$4+14d=-4$$,$$14d=-8$$,$$d=-\frac{4}{7}$$。

$$a_n=a_1+(n-1)d=2+(n-1)\times(-\frac{4}{7})=\frac{14}{7}-\frac{4(n-1)}{7}=\frac{18-4n}{7}$$。

$$a_n\cdot a_{n+1}<0$$表示相邻两项异号,即$$a_n>0$$且$$a_{n+1}<0$$。

解$$a_n>0$$:$$\frac{18-4n}{7}>0$$,$$18-4n>0$$,$$n<4.5$$。

解$$a_{n+1}<0$$:$$\frac{18-4(n+1)}{7}<0$$,$$18-4n-4<0$$,$$14-4n<0$$,$$n>3.5$$。

因此$$3.5

答案:B.$$4$$

4. 求数列$$1\frac{1}{2},2\frac{1}{4},3\frac{1}{8},4\frac{1}{16},\dots$$的前$$n$$项和。

通项$$a_n=n+\frac{1}{2^n}$$。

前$$n$$项和$$S_n=\sum_{k=1}^n k+\sum_{k=1}^n \frac{1}{2^k}=\frac{n(n+1)}{2}+\frac{\frac{1}{2}(1-(\frac{1}{2})^n)}{1-\frac{1}{2}}$$。

化简得$$S_n=\frac{n(n+1)}{2}+1-\frac{1}{2^n}$$。

答案:B.$$\frac{1}{2}n(n+1)+1-\frac{1}{2^{n-1}}$$(注:原选项B中指数为$$n-1$$,但计算应为$$n$$,可能印刷错误)

5. 设等差数列$$\{a_n\}$$的前$$n$$项和为$$S_n$$,若$$a_3+a_5+a_9+a_{11}=12$$,求$$S_{13}$$。

$$a_3+a_{11}=a_5+a_9=2a_7$$,因此$$a_3+a_5+a_9+a_{11}=4a_7=12$$,解得$$a_7=3$$。

$$S_{13}=\frac{13}{2}(a_1+a_{13})=\frac{13}{2}\times2a_7=13\times3=39$$。

答案:A.$$39$$

6. 已知无穷等差数列$$\{a_n\}$$的前$$n$$项和为$$S_n$$,且$$S_7>S_6$$,$$S_7>S_8$$,那么正确选项是?

$$S_7>S_6$$即$$a_7>0$$,$$S_7>S_8$$即$$a_8<0$$。

因此$$a_7>0$$且$$a_8<0$$,说明公差$$d<0$$,数列递减。

$$a_7$$最大,且当$$n\geq8$$时$$a_n<0$$。

答案:A和C均正确,但单选题可能设计为C(注:原题为单选,但A和C都正确,可能题目有误)

7. 若等差数列$$\{a_n\}$$的前$$n$$项和为$$S_n$$,且$$S_{11}=11$$,求$$a_4+a_6+a_8$$。

$$S_{11}=\frac{11}{2}(a_1+a_{11})=11$$,得$$a_1+a_{11}=2$$。

$$a_4+a_6+a_8=a_4+a_8+a_6=2a_6+a_6=3a_6$$。

$$a_1+a_{11}=2a_6=2$$,因此$$a_6=1$$,$$a_4+a_6+a_8=3\times1=3$$。

答案:C.$$3$$

8. 在$$-20$$到$$40$$之间插入$$8$$个数,使这$$10$$个数成等差数列,求这$$10$$个数的和。

首项$$a_1=-20$$,末项$$a_{10}=40$$。

和$$S_{10}=\frac{10}{2}(a_1+a_{10})=5\times(20)=100$$。

答案:B.$$100$$

9. 已知公差不为零的等差数列$$\{a_n\}$$的前$$n$$项和为$$S_n$$,且$$S_3=9$$,$$a_1,a_3,a_7$$成等比数列,求$$a_1$$。

$$S_3=3a_1+3d=9$$,即$$a_1+d=3$$。

$$a_3=a_1+2d$$,$$a_7=a_1+6d$$。

等比关系:$$(a_1+2d)^2=a_1(a_1+6d)$$。

展开得$$a_1^2+4a_1d+4d^2=a_1^2+6a_1d$$,即$$4d^2=2a_1d$$。

由$$d\neq0$$,得$$2d=a_1$$。

代入$$a_1+d=3$$:$$2d+d=3$$,$$d=1$$,$$a_1=2$$。

答案:B.$$2$$

10. 已知等差数列$$\{a_n\}$$的前$$n$$项和为$$S_n$$,$$S_3+S_6=18$$,求$$S_5$$。

$$S_3=3a_1+3d$$,$$S_6=6a_1+15d$$。

$$S_3+S_6=9a_1+18d=18$$,即$$a_1+2d=2$$。

$$S_5=5a_1+10d=5(a_1+2d)=5\times2=10$$。

答案:C.$$10$$

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