基础巩固强化一、选择题1.(文)(2013·北京东城区统一检测)已知数列{an}为等差数列,其前n项和为Sn,若a3=6,S3=12,则公差d等于()A.1B.53C.2D.3[答案]C[解析]根据已知,a1+2d=6,3a1+3d=12,解得d=2.(理)已知{an}是等差数列,a1+a2=4,a7+a8=28,则该数列前10项和S10等于()A.64B.100C.110D.120[答案]B[解析]设数列{an}的公差为d,由题意得,2a1+d=4,2a1+13d=28,所以a1=1,d=2.于是S10=10×1+10×92×2=100.[点评]可设bn=a2n-1+a2n,则{bn}为等差数列,其公差D=b4-b13=8,∴S10=b1+b2+…+b5=5b1+5×42D=100.2.(文)(2012·辽宁文,4)在等差数列{an}中,已知a4+a8=16,则a2+a10=()A.12B.16C.20D.24[答案]B[解析]由等差数列的性质得,a2+a10=a4+a8=16,B正确.[点评]解决此类问题的关键是熟练掌握等差数列的性质.(理)(2013·昆明重点高中检测)已知等差数列{an}的前n项和为Sn,若a3+a4+a5=12,则S7的值为()A.28B.42C.56D.14[答案]A[解析]∵a3+a4+a5=3a4=12,∴a4=4,∴S7=7a4=28,故选A.3.(2013·玉溪模拟)数列{an}的首项为3,{bn}为等差数列且bn=an+1-an(n∈N*).若b3=-2,b10=12,则a8=()A.0B.3C.8D.11[答案]B[解析]因为{bn}是等差数列,且b3=-2,b10=12,故公差d=12--210-3=2.于是b1=-6,且bn=2n-8(n∈N*),即an+1-an=2n-8.所以a8=a7+6=a6+4+6=a5+2+4+6=…=a1+(-6)+(-4)+(-2)+0+2+4+6=3.[解法探究]求得bn=2n-8后可用逐差相加法求a8.4.(文)在等差数列{an}中,a9+a11=10,则数列{an}的前19项之和为()A.98B.95C.93D.90[分析]由求和公式Sn=na1+an2,及等差数列的性质a1+a19=a9+a11可求解结果.[答案]B[解析]S19=19×a1+a192=19×a9+a112=19×102=95,故选B.(理)(2013·天津新华中学月考)公差不为零的等差数列{an}的前n项和为Sn,若a4是a3与a7的等比中项,S8=32,则S10等于()A.18B.24C.60D.90[答案]C[解析]因为a4是a3与a7的等比中项,所以a3a7=a24,又S8=8a1+a82=32,所以a1+a8=8,解得a1=-3,d=2,所以S10=10a1+10×92d=-3×10+90=60,选C.5.(文)已知数列{an}是等差数列,a4=15,S5=55,则过点P(3,a3),Q(4,a4)的直线的斜率是()A.4B.14C.-4D.-143[答案]A[解析]∵{an}是等差数列,a4=15,S5=55,∴a1+a5=22,∴2a3=22,∴a3=11.∴kPQ=a4-a34-3=4,故选A.(理)(2012·衡阳六校联考)已知等差数列{an}的前n项和为Sn,若M、N、P三点共线,O为坐标原点,且ON→=a15OM→+a6OP→(直线MP不过点O),则S20等于()A.10B.15C.20D.40[答案]A[解析]依题意,得a15+a6=1.由等差数列性质知a15+a6=a1+a20,所以S20=20a1+a202=10(a15+a6)=10,选A.6.(文)设Sn表示等差数列{an}的前n项和,已知S5S10=13,那么S10S20等于()A.19B.310C.18D.13[答案]B[解析]设其公差为d,∵S5S10=5a1+12×5×4d10a1+12×10×9d=a1+2d2a1+9d=13,∴a1=3d.∴S10S20=10a1+12×10×9d20a1+12×20×19d=310.(理)设数列{an}为等差数列,其前n项和为Sn,已知a1+a4+a7=99,a2+a5+a8=93,若对任意n∈N*,都有Sn≤Sk成立,则k的值为()A.22B.21C.20D.19[答案]C[解析]设等差数列{an}的公差为d,则有3d=93-99=-6,∴d=-2;∴a1+(a1+3d)+(a1+6d)=3a1+9d=3a1-18=99,∴a1=39,∴an=a1+(n-1)d=39-2(n-1)=41-2n.令an=41-2n0得n20.5,即在数列{an}中,前20项均为正,自第21项起以后各项均为负,因此在其前n项和中,S20最大.依题意得知,满足题意的k值是20,选C.二、填空题7.(文)(2013·陕西检测)在等差数列{an}中,若a13=20,a20=13,则a2013=________.[答案]-1980[解析]由题意知,等差数列{an}的公差d=13-2020-13=-1,∴a2013=a20+(2013-20)d=13-1993=-1980.(理)两个等差数列的前n项和之比为5n+102n-1,则它们的第7项之比为________.[答案][解析]设两个数列{an}、{bn}的前n项和为Sn、Tn,则SnTn=5n+102n-1,而a7b7=a1+a13b1+b13=S13T13=5×13+102×13-1=3.8.已知函数f(x)=sinx+tanx.项数为27的等差数列{an}满足an∈-π2,π2,且公差d≠0.若f(a1)+f(a2)+…+f(a27)=0,则当k=________时,f(ak)=0.[答案]14[解析]∵f(x)=sinx+tanx为奇函数,且在x=0处有定义,∴f(0)=0.∵{an}为等差数列且d≠0,∴an(1≤n≤27,n∈N*)对称分布在原点及原点两侧,∵f(a1)+f(a2)+…+f(a27)=0,∴f(a14)=0.∴k=14.9.(文)将正偶数按下表排成5列:第1列第2列第3列第4列第5列第1行2468第2行16141210第3行18202224…………2826那么2014应该在第________行第________列.[答案]2522[解析]通项an=2n,故2014为第1007项,∵1007=4×251+3,又251为奇数,因此2014应排在第252行,且第252行从右向左排第3个数,即252行第2列.(理)已知an=n的各项排列成如图的三角形状:a1a2a3a4a5a6a7a8a9…………………………记A(m,n)表示第m行的第n个数,则A(31,12)=________.[答案]912[解析]由题意知第1行有1个数,第2行有3个数,……第n行有2n-1个数,故前n行有Sn=n[1+2n-1]2=n2个数,因此前30行共有S30=900个数,故第31行的第一个数为901,第12个数为912,即A(31,12)=912.三、解答题10.(2013·福建)已知等差数列{an}的公差d=1,前n项和为Sn.(1)若1,a1,a3成等比数列,求a1;(2)若S5a1a9,求a1的取值范围.[解析](1)因为数列{an}的公差d=1,且1,a1,a3成等比数列.所以a21=1×(a1+2),即a21-a1-2=0,解得a1=-1,或a1=2.(2)因为数列{an}的公差d=1,且S5a1a9,所以5a1+10a21+8a1,即a21+3a1-100,解得-5a12.能力拓展提升一、选择题11.(文)设{an}是递减的等差数列,前三项的和是15,前三项的积是105,当该数列的前n项和最大时,n等于()A.4B.5C.6D.7[答案]A[解析]∵{an}是等差数列,且a1+a2+a3=15,∴a2=5,又∵a1·a2·a3=105,∴a1a3=21,由a1a3=21,a1+a3=10.及{an}递减可求得a1=7,d=-2,∴an=9-2n,由an≥0得n≤4,∴选A.(理)(2012·大纲全国理,5)已知等差数列{an}的前n项和为Sn,a5=5,S5=15,则数列{1anan+1}的前100项和为()A.100101B.99101C.99100D.101100[答案]A[解析]本小题主要考查等差数列的通项公式和前n项和公式的运用,以及裂项求和的综合应用.∵a5=5,S5=15,∴5a1+a52=15,即a1=1.∴d=a5-a15-1=1,∴an=n.∴1anan+1=1nn+1=1n-1n+1.则数列{1anan+1}的前100项的和为:T100=(1-12)+(12-13)+…+(1100-1101)=1-1101=100101.故选A.[点评]本题亦可利用等差数列的性质,由S5=15得5a3=15,即a3=3,再进一步求解.12.(2012·河南安阳三模)已知{an}是等差数列,Sn为其前n项和,若S21=S4000,O为坐标原点,点P(1,an),Q(2011,a2011),则OP→·OQ→等于()A.2011B.-2011C.0D.1[答案]A[解析]解法一:由已知S21=S4000,则a22+a23+…+a4000=0,设{an}的公差为d,则3979a22+a40002=0,又a22+a4000=2a2011,所以a2011=0,所以OP→·OQ→=2011+an·a2011=2011.解法二:设等差数列{an}的公差为d,因为S21=S4000,且等差数列前n项和公式可看成二次函数,所以由对称性可得S1=S4020,则有a1=4020a1+4020×40192d,整理得a2011=0,所以OP→·OQ→=2011+an·a2011=2011.13.(2013·浙江省名校联考)已知每项均大于零的数列{an}中,首项a1=1且前n项和Sn满足SnSn-1-Sn-1Sn=2SnSn-1(n∈N*且n≥2),则a81=()A.641B.640C.639D.638[答案]B[解析]由已知SnSn-1-Sn-1Sn=2SnSn-1可得,Sn-Sn-1=2,所以{Sn}是以1为首项,2为公差的等差数列,故Sn=2n-1,Sn=(2n-1)2,所以a81=S81-S80=1612-1592=640,故选B.二、填空题14.(2013·南京模拟)已知等差数列{an}的前n项和为Sn,若(a2-1)3+2012(a2-1)=1,(a2011-1)3+2012·(a2011-1)=-1,则下列四个命题中真命题的序号为________.①S2011=2011;②S2012=2012;③a2011a2;④S2011S2.[答案]②③[解析]设f(x)=x3+2012x,则f(x)为奇函数,f′(x)=3x2+20120,∴f(x)单调递增.由f(1)=20131知f(1)f(a2-1),∴1a2-1,∴a22.又f(a2-1)=-f(a2011-1)=f(1-a2011),∴a2-1=1-a2011,∴a2+a2011=2,∴S2012=a1+a20122×2012=2012,故②正确;又f(a2-1)f(a2011-1),∴a2-1a2011-1,∴a2011a2,∴③正确;S2011=S2012-a2012=2012-(a2011+d)=2012-(2-a2+d)=2010+a1a1+a2=S2,∴④错误;假设S2011=2011,则2010+a1=2011,∴a1=1,∵S2011=2011×a1+a20112=2011×1+a20112=2011,∴a2011=1,这与{an}是等差数列矛盾,∴①错.综上,正确的为②③.15.(2013·黄山期末)对于正项数列{an},定义Hn=na1+2a2+3a3+…+nan为{an}的“光阴”值,现知某数列的“光阴”值为Hn=2n+2,则数列{an