资源简介 4.2 练习4 等差数列前n项和的最值及应用1. 在等差数列{an}中,d=2,S3=-24,当其前n项和Sn取最小值时,n的值为( )A. 5 B. 6 C. 7 D. 5或62. 已知等差数列{an}的前n项和为Sn,若a1=-9,公差d=2,则Sn的最小值是( )A. -45 B. -35 C. -25 D. -153. (2025·天津滨海新高二检测)若{an}是等差数列,Sn表示{an}的前n项和,a3+a8>0,S9<0,则{Sn}中最小的项是( )A. S3 B. S5 C. S4 D. S64. 一物体从1 960米的高空降落,如果第1秒降落4.90米,以后每秒比前一秒多降落9.80米,那么落到地面所需要的时间为( )A. 20秒 B. 21秒 C. 19秒 D. 22秒5. (2025·重庆渝中检测)神舟十八号载人飞船于2024年4月执行载人航天飞行任务.运送神舟十八号载人飞船的长征二号F运载火箭,在点火第一秒钟通过的路程为2 km,以后每秒钟通过的路程都增加3 km,在达到离地面222 km的高度时,火箭开始进入转弯程序,则从点火到进入转弯程序大约需要的时间是( )A. 10秒 B. 11秒 C. 12秒 D. 13秒6. 在等差数列{an}中,a5<0,a6>0,且a6>|a5|,Sn是数列{an}的前n项和,则下列说法中,正确的是( )A. S1,S2,S3均小于0,S4,S5,S6,…均大于0B. S1,S2,S3,S4,S5均小于0,S6,S7,…均大于0C. S1,S2,…,S9均小于0,S10,S11,…均大于0D. S1,S2,…,S11均小于0,S12,S13,…均大于07. 已知等差数列{an}满足a2 022+a2 023<0,a2 022·a2 023<0,且数列{an}的前n项和Sn有最大值,那么Sn取最小正值时,n等于( )A. 4 043 B. 4 042 C. 4 041 D. 4 0408. (多选)(2025·浙江宁波高二期中)设{an}是等差数列,Sn是其前n项的和,且a6>a7,S7=S8,则下列说法中,正确的是( )A. a8=0 B. d>0C. S7与S8均为Sn的最大值 D. S8为Sn的最小值9. (多选)(2025·山东烟台高二期末)《九章算术》是我国古代的数学名著,书中有如下问题:“今有五人分五钱,令上二人所得与下三人等.问各得几何.”其意思为“已知甲、乙、丙、丁、戊五人分5钱,甲、乙两人所得与丙、丁、戊三人所得相同,且甲、乙、丙、丁、戊所得依次成等差数列,问:五人各得多少钱?”关于这个问题,下列说法中正确的是( )A. 戊得钱是甲得钱的一半B. 乙得钱比丁得钱多钱C. 甲、丙得钱的和是乙得钱的3倍D. 丁、戊得钱的和比甲得钱多钱10. 若当且仅当n=8时,等差数列{an}的前n项和Sn取得最大值,则数列{an}的通项公式可以是 (写出符合题意的一个通项公式即可).11. 在等差数列{an}中,|a5|=|a14|,且公差d<0,则其前n项和取得最大值时n的值为 .12. 中国古代数学名著《周髀算经》记载的“日月历法”曰:“阴阳之数,日月之法,十九岁为一章,四章为一蔀,七十六岁,二十蔀为一遂,遂千五百二十岁……生数皆终,万物复苏,天以更元作纪历.”某老年公寓住有19位老人,他们的年龄(都为正整数)依次相差一岁,并且他们的年龄之和恰好为一遂,则最年长者的年龄为 岁.13. 设等差数列的前n项和为Sn.已知a3=12,S12>0,S13<0.(1)求公差d的取值范围;(2)指出S1,S2,…,S12中哪一个值最大,并说明理由.14. 某抗洪指挥部接到预报,24小时后有一洪峰到达,为确保安全,指挥部决定在洪峰到来之前临时筑一道堤坝作为第二道防线.经计算,除现有的参战军民连续奋战外,还需调用20台同型号翻斗车,平均每辆车工作24小时.从各地紧急抽调的同型号翻斗车目前只有一辆投入使用,每隔20分钟有一辆翻斗车到达,一共可调集25辆,那么在24小时内能否筑成第二道防线?15. 已知Sn是等差数列{an}的前n项和,若对任意的n∈N*,均有S6≤Sn成立,则的值不可能为( )A. 3 B. 4 C. 5 D. 616. (2024·江苏南通高二期中)已知等差数列{an}的前n项和为Sn,且a4=10.(1)若S20=590,求{an}的公差;(2)若a1∈Z,且S7是数列{Sn}中唯一的最大项,求a1所有可能的值.(共29张PPT)二、 等差数列练习4 等差数列前n项和的最值及应用数列第四章高中数学 选择性必修 第二册必备知识练必备知识练关键能力练拓展突破练1. 在等差数列{an}中,d=2,S3=-24,当其前n项和Sn取最小值时,n的值为( D )A. 5 B. 6 C. 7 D. 5或6【解析】 由d=2,S3=3a1+3d=-24,得a1=-10.令an=-10+(n-1)×2=0,解得n=6,∴a6=0.从而S5=S6,均为最小值.D123456789101112131415162. 已知等差数列{an}的前n项和为Sn,若a1=-9,公差d=2,则Sn的最小值是( C )A. -45 B. -35 C. -25 D. -15【解析】 由题知an=a1+(n-1)d=2n-11,令an=2n-11≤0,可得n≤ ,又n∈N*,∴当n≤5时,an<0,当n≥6时,an>0,∴当n=5时,Sn取得最小值,最小值是S5= =5a3=5×(2×3-11)=-25. C123456789101112131415163. (2025·天津滨海新高二检测)若{an}是等差数列,Sn表示{an}的前n项和,a3+a8>0,S9<0,则{Sn}中最小的项是( B )A. S3 B. S5 C. S4 D. S6【解析】 由数列{an}为等差数列,则a3+a8=a5+a6>0,且S9= =9a5<0,即a5<0,a6>0,∴当n=5时,Sn取最小值,即数列{Sn}的最小项为S5.B123456789101112131415164. 一物体从1 960米的高空降落,如果第1秒降落4.90米,以后每秒比前一秒多降落9.80米,那么落到地面所需要的时间为( A )A. 20秒 B. 21秒 C. 19秒 D. 22秒【解析】 物体在降落过程中,每一秒降落的距离(单位:米)构成首项为4.90,公差为9.80的等差数列.设物体经过t秒后降落到地面,则4.90t+ ×9.80=1 960,可得t=20,∴落到地面所需要的时间为20秒.A123456789101112131415165. (2025·重庆渝中检测)神舟十八号载人飞船于2024年4月执行载人航天飞行任务.运送神舟十八号载人飞船的长征二号F运载火箭,在点火第一秒钟通过的路程为2 km,以后每秒钟通过的路程都增加3 km,在达到离地面222 km的高度时,火箭开始进入转弯程序,则从点火到进入转弯程序大约需要的时间是( C )A. 10秒 B. 11秒 C. 12秒 D. 13秒C12345678910111213141516【解析】 设每一秒钟的路程为数列{an},由题意可知{an}为等差数列, 则数列首项a1=2,公差d=3,∴an=a1+(n-1)·d=2+(n-1)×3=3n-1,由求和公式Sn= = =222,解得n=12.123456789101112131415166. 在等差数列{an}中,a5<0,a6>0,且a6>|a5|,Sn是数列{an}的前n项和,则下列说法中,正确的是( C )A. S1,S2,S3均小于0,S4,S5,S6,…均大于0B. S1,S2,S3,S4,S5均小于0,S6,S7,…均大于0C. S1,S2,…,S9均小于0,S10,S11,…均大于0D. S1,S2,…,S11均小于0,S12,S13,…均大于0C12345678910111213141516【解析】 a5<0,a6>0,且a6>|a5|,故d=a6-a5>0,故数列的前5项都为负数,a5+a6>0,2a5<0,2a6>0,由等差数列的性质及求和公式可得S9= =9a5<0,S10=5(a1+a10)=5(a5+a6)>0,由公差d>0可知S1,S2,…,S9均小于0,S10,S11,…均大于0.123456789101112131415167. 已知等差数列{an}满足a2 022+a2 023<0,a2 022·a2 023<0,且数列{an}的前n项和Sn有最大值,那么Sn取最小正值时,n等于( A )A. 4 043 B. 4 042 C. 4 041 D. 4 040A12345678910111213141516【解析】 ∵数列{an}的前n项和Sn有最大值,∴数列{an}是递减的等差数列.又a2 022+a2 023<0,a2 022·a2 023<0,∴a2 022>0>a2 023,即数列的前2 022项为正数,从第2 023项开始为负数,由等差数列求和公式和性质可知,S4 043= ·(a1+a4 043)=4 043a2 022>0,S4 044= (a1+a4 044)=2 022·(a2 022+a2 023)<0,∴当Sn取最小正值时,n=4 043.123456789101112131415168. (多选)(2025·浙江宁波高二期中)设{an}是等差数列,Sn是其前n项的和,且a6>a7,S7=S8,则下列说法中,正确的是( AC )A. a8=0 B. d>0C. S7与S8均为Sn的最大值 D. S8为Sn的最小值【解析】 ∵S7=S8,∴a8=S8-S7=0,A正确;∵{an}是等差数列且a6>a7,∴公差d=a7-a6<0,B错误;∵d<0,且a8=0,∴当n<8时,an>0;当n≥9时,an<0,则S7与S8均为Sn的最大值,C正确,D错误.AC123456789101112131415169. (多选)(2025·山东烟台高二期末)《九章算术》是我国古代的数学名著,书中有如下问题:“今有五人分五钱,令上二人所得与下三人等.问各得几何.”其意思为“已知甲、乙、丙、丁、戊五人分5钱,甲、乙两人所得与丙、丁、戊三人所得相同,且甲、乙、丙、丁、戊所得依次成等差数列,问:五人各得多少钱?”关于这个问题,下列说法中正确的是( AD )ADA. 戊得钱是甲得钱的一半 B. 乙得钱比丁得钱多 钱C. 甲、丙得钱的和是乙得钱的3倍 D. 丁、戊得钱的和比甲得钱多 钱12345678910111213141516【解析】 依题意,设甲、乙、丙、丁、戊所得钱分别为a-2d,a-d,a,a+d,a+2d,且a-2d+a-d=a+a+d+a+2d,即a=-6d,又a-2d+a-d+a+a+d+a+2d=5a=5,∴a=1,d=- ,即a-2d=1-2× = ,a-d=1- = ,a+d=1+ = ,a+2d=1+2× = ,12345678910111213141516∴甲得 钱,乙得 钱,丙得1钱,丁得 钱,戊得 钱,则有如下结论:戊得钱是甲得钱的一半,A正确;乙得钱比丁得钱多 - = 钱,B错误;甲、丙得钱的和是乙得钱的 =2倍,C错误;丁、戊得钱的和比甲得钱多 + - = 钱,D正确.1234567891011121314151610. 若当且仅当n=8时,等差数列{an}的前n项和Sn取得最大值,则数列{an}的通项公式可以是 (写出符合题意的一个通项公式即可).【解析】 ∵当且仅当n=8时,等差数列{an}的前n项和Sn取得最大值,∴a8>0,a9<0,故an=17-2n满足题意.an=17-2n(答案不唯一) 1234567891011121314151611. 在等差数列{an}中,|a5|=|a14|,且公差d<0,则其前n项和取得最大值时n的值为 .【解析】 由等差数列{an}的公差d<0,|a5|=|a14|知,a5+a14=0,∴a9+a10=0,故a9>0,a10<0,则数列{an}的前n项和取得最大值时n的值为9.9 1234567891011121314151612. 中国古代数学名著《周髀算经》记载的“日月历法”曰:“阴阳之数,日月之法,十九岁为一章,四章为一蔀,七十六岁,二十蔀为一遂,遂千五百二十岁……生数皆终,万物复苏,天以更元作纪历.”某老年公寓住有19位老人,他们的年龄(都为正整数)依次相差一岁,并且他们的年龄之和恰好为一遂,则最年长者的年龄为 岁.89 12345678910111213141516【解析】 设这些老人的年龄依次构成数列{an},设最年长者的年龄为a1,则由题可知数列{an}是公差为-1的等差数列,且S19=1 520,则S19=19a1+ ×(-1)=1 520,解得a1=89,故最年长者的年龄为89岁.12345678910111213141516关键能力练必备知识练关键能力练拓展突破练13. 设等差数列的前n项和为Sn.已知a3=12,S12>0,S13<0.(1)求公差d的取值范围;解: (1)依题意 即由a3=12,得a1+2d=12③.将③分别代入②①,得 解得- <d<-3.(2)指出S1,S2,…,S12中哪一个值最大,并说明理由.12345678910111213141516(2)由d<0可知{an}是递减数列,∴在1≤n≤12中,使an>0,且an+1<0,则Sn最大.由于S12=6(a6+a7)>0,S13=13a7<0,可得a6>0,a7<0,故在S1,S2,…,S12中S6的值最大.1234567891011121314151614. 某抗洪指挥部接到预报,24小时后有一洪峰到达,为确保安全,指挥部决定在洪峰到来之前临时筑一道堤坝作为第二道防线.经计算,除现有的参战军民连续奋战外,还需调用20台同型号翻斗车,平均每辆车工作24小时.从各地紧急抽调的同型号翻斗车目前只有一辆投入使用,每隔20分钟有一辆翻斗车到达,一共可调集25辆,那么在24小时内能否筑成第二道防线?解: 从第一辆车投入工作算起各车工作时间(单位:小时)依次设为a1,a2,…,a25.由题意,此数列为等差数列,且a1=24,公差d=- .25辆翻斗车完成的工作量为a1+a2+…+a25=25×24+25×12×(- )=500,而需要完成的工作量为24×20=480.∵500>480,∴在24小时内能筑成第二道防线.12345678910111213141516拓展突破练必备知识练关键能力练拓展突破练15. 已知Sn是等差数列{an}的前n项和,若对任意的n∈N*,均有S6≤Sn成立,则 的值不可能为( A )A. 3 B. 4 C. 5 D. 6A12345678910111213141516【解析】 设等差数列{an}的公差为d,由题意得a7≠0,当n=6时,Sn取得最小值,∴a1<0,d>0,a6≤0,a7>0.若a6=a1+5d=0,则 = = =4;若a6=a1+5d<0,a7=a1+6d>0,则-6< <-5,则 = = =1+ >4.综上, ≥4.1234567891011121314151616. (2024·江苏南通高二期中)已知等差数列{an}的前n项和为Sn,且a4=10.(1)若S20=590,求{an}的公差;(1)由解得 即{an}的公差为3.(2)若a1∈Z,且S7是数列{Sn}中唯一的最大项,求a1所有可能的值.解: 设等差数列{an}的公差为d.12345678910111213141516(2)∵a4=a1+3d=10,∴d= ,又S7是数列{Sn}中最大的项,∴d= <0,得a1>10,由 即 得解得 <a1<20,又a1∈Z,∴a1的可能取值是18,19.123456789101112131415164.2 练习4 等差数列前n项和的最值及应用1. 在等差数列{an}中,d=2,S3=-24,当其前n项和Sn取最小值时,n的值为( D )A. 5 B. 6 C. 7 D. 5或6【解析】 由d=2,S3=3a1+3d=-24,得a1=-10.令an=-10+(n-1)×2=0,解得n=6,∴a6=0.从而S5=S6,均为最小值.2. 已知等差数列{an}的前n项和为Sn,若a1=-9,公差d=2,则Sn的最小值是( C )A. -45 B. -35 C. -25 D. -15【解析】 由题知an=a1+(n-1)d=2n-11,令an=2n-11≤0,可得n≤,又n∈N*,∴当n≤5时,an<0,当n≥6时,an>0,∴当n=5时,Sn取得最小值,最小值是S5==5a3=5×(2×3-11)=-25. 3. (2025·天津滨海新高二检测)若{an}是等差数列,Sn表示{an}的前n项和,a3+a8>0,S9<0,则{Sn}中最小的项是( B )A. S3 B. S5 C. S4 D. S6【解析】 由数列{an}为等差数列,则a3+a8=a5+a6>0,且S9==9a5<0,即a5<0,a6>0,∴当n=5时,Sn取最小值,即数列{Sn}的最小项为S5.4. 一物体从1 960米的高空降落,如果第1秒降落4.90米,以后每秒比前一秒多降落9.80米,那么落到地面所需要的时间为( A )A. 20秒 B. 21秒 C. 19秒 D. 22秒【解析】 物体在降落过程中,每一秒降落的距离(单位:米)构成首项为4.90,公差为9.80的等差数列.设物体经过t秒后降落到地面,则4.90t+×9.80=1 960,可得t=20,∴落到地面所需要的时间为20秒.5. (2025·重庆渝中检测)神舟十八号载人飞船于2024年4月执行载人航天飞行任务.运送神舟十八号载人飞船的长征二号F运载火箭,在点火第一秒钟通过的路程为2 km,以后每秒钟通过的路程都增加3 km,在达到离地面222 km的高度时,火箭开始进入转弯程序,则从点火到进入转弯程序大约需要的时间是( C )A. 10秒 B. 11秒 C. 12秒 D. 13秒【解析】 设每一秒钟的路程为数列{an},由题意可知{an}为等差数列, 则数列首项a1=2,公差d=3,∴an=a1+(n-1)·d=2+(n-1)×3=3n-1,由求和公式Sn===222,解得n=12.6. 在等差数列{an}中,a5<0,a6>0,且a6>|a5|,Sn是数列{an}的前n项和,则下列说法中,正确的是( C )A. S1,S2,S3均小于0,S4,S5,S6,…均大于0B. S1,S2,S3,S4,S5均小于0,S6,S7,…均大于0C. S1,S2,…,S9均小于0,S10,S11,…均大于0D. S1,S2,…,S11均小于0,S12,S13,…均大于0【解析】 a5<0,a6>0,且a6>|a5|,故d=a6-a5>0,故数列的前5项都为负数,a5+a6>0,2a5<0,2a6>0,由等差数列的性质及求和公式可得S9==9a5<0,S10=5(a1+a10)=5(a5+a6)>0,由公差d>0可知S1,S2,…,S9均小于0,S10,S11,…均大于0.7. 已知等差数列{an}满足a2 022+a2 023<0,a2 022·a2 023<0,且数列{an}的前n项和Sn有最大值,那么Sn取最小正值时,n等于( A )A. 4 043 B. 4 042 C. 4 041 D. 4 040【解析】 ∵数列{an}的前n项和Sn有最大值,∴数列{an}是递减的等差数列.又a2 022+a2 023<0,a2 022·a2 023<0,∴a2 022>0>a2 023,即数列的前2 022项为正数,从第2 023项开始为负数,由等差数列求和公式和性质可知,S4 043=·(a1+a4 043)=4 043a2 022>0,S4 044=(a1+a4 044)=2 022·(a2 022+a2 023)<0,∴当Sn取最小正值时,n=4 043.8. (多选)(2025·浙江宁波高二期中)设{an}是等差数列,Sn是其前n项的和,且a6>a7,S7=S8,则下列说法中,正确的是( AC )A. a8=0 B. d>0C. S7与S8均为Sn的最大值 D. S8为Sn的最小值【解析】 ∵S7=S8,∴a8=S8-S7=0,A正确;∵{an}是等差数列且a6>a7,∴公差d=a7-a6<0,B错误;∵d<0,且a8=0,∴当n<8时,an>0;当n≥9时,an<0,则S7与S8均为Sn的最大值,C正确,D错误.9. (多选)(2025·山东烟台高二期末)《九章算术》是我国古代的数学名著,书中有如下问题:“今有五人分五钱,令上二人所得与下三人等.问各得几何.”其意思为“已知甲、乙、丙、丁、戊五人分5钱,甲、乙两人所得与丙、丁、戊三人所得相同,且甲、乙、丙、丁、戊所得依次成等差数列,问:五人各得多少钱?”关于这个问题,下列说法中正确的是( AD )A. 戊得钱是甲得钱的一半B. 乙得钱比丁得钱多钱C. 甲、丙得钱的和是乙得钱的3倍D. 丁、戊得钱的和比甲得钱多钱【解析】 依题意,设甲、乙、丙、丁、戊所得钱分别为a-2d,a-d,a,a+d,a+2d,且a-2d+a-d=a+a+d+a+2d,即a=-6d,又a-2d+a-d+a+a+d+a+2d=5a=5,∴a=1,d=-,即a-2d=1-2×=,a-d=1-=,a+d=1+=,a+2d=1+2×=,∴甲得钱,乙得钱,丙得1钱,丁得钱,戊得钱,则有如下结论:戊得钱是甲得钱的一半,A正确;乙得钱比丁得钱多-=钱,B错误;甲、丙得钱的和是乙得钱的=2倍,C错误;丁、戊得钱的和比甲得钱多+-=钱,D正确.10. 若当且仅当n=8时,等差数列{an}的前n项和Sn取得最大值,则数列{an}的通项公式可以是 an=17-2n(答案不唯一) (写出符合题意的一个通项公式即可).【解析】 ∵当且仅当n=8时,等差数列{an}的前n项和Sn取得最大值,∴a8>0,a9<0,故an=17-2n满足题意.11. 在等差数列{an}中,|a5|=|a14|,且公差d<0,则其前n项和取得最大值时n的值为 9 .【解析】 由等差数列{an}的公差d<0,|a5|=|a14|知,a5+a14=0,∴a9+a10=0,故a9>0,a10<0,则数列{an}的前n项和取得最大值时n的值为9.12. 中国古代数学名著《周髀算经》记载的“日月历法”曰:“阴阳之数,日月之法,十九岁为一章,四章为一蔀,七十六岁,二十蔀为一遂,遂千五百二十岁……生数皆终,万物复苏,天以更元作纪历.”某老年公寓住有19位老人,他们的年龄(都为正整数)依次相差一岁,并且他们的年龄之和恰好为一遂,则最年长者的年龄为 89 岁.【解析】 设这些老人的年龄依次构成数列{an},设最年长者的年龄为a1,则由题可知数列{an}是公差为-1的等差数列,且S19=1 520,则S19=19a1+×(-1)=1 520,解得a1=89,故最年长者的年龄为89岁.13. 设等差数列的前n项和为Sn.已知a3=12,S12>0,S13<0.(1)求公差d的取值范围;(2)指出S1,S2,…,S12中哪一个值最大,并说明理由.解: (1)依题意即由a3=12,得a1+2d=12③.将③分别代入②①,得解得-<d<-3.(2)由d<0可知{an}是递减数列,∴在1≤n≤12中,使an>0,且an+1<0,则Sn最大.由于S12=6(a6+a7)>0,S13=13a7<0,可得a6>0,a7<0,故在S1,S2,…,S12中S6的值最大.14. 某抗洪指挥部接到预报,24小时后有一洪峰到达,为确保安全,指挥部决定在洪峰到来之前临时筑一道堤坝作为第二道防线.经计算,除现有的参战军民连续奋战外,还需调用20台同型号翻斗车,平均每辆车工作24小时.从各地紧急抽调的同型号翻斗车目前只有一辆投入使用,每隔20分钟有一辆翻斗车到达,一共可调集25辆,那么在24小时内能否筑成第二道防线?解: 从第一辆车投入工作算起各车工作时间(单位:小时)依次设为a1,a2,…,a25.由题意,此数列为等差数列,且a1=24,公差d=-.25辆翻斗车完成的工作量为a1+a2+…+a25=25×24+25×12×(-)=500,而需要完成的工作量为24×20=480.∵500>480,∴在24小时内能筑成第二道防线.15. 已知Sn是等差数列{an}的前n项和,若对任意的n∈N*,均有S6≤Sn成立,则的值不可能为( A )A. 3 B. 4 C. 5 D. 6【解析】 设等差数列{an}的公差为d,由题意得a7≠0,当n=6时,Sn取得最小值,∴a1<0,d>0,a6≤0,a7>0.若a6=a1+5d=0,则===4;若a6=a1+5d<0,a7=a1+6d>0,则-6<<-5,则===1+>4.综上,≥4.16. (2024·江苏南通高二期中)已知等差数列{an}的前n项和为Sn,且a4=10.(1)若S20=590,求{an}的公差;(2)若a1∈Z,且S7是数列{Sn}中唯一的最大项,求a1所有可能的值.解: 设等差数列{an}的公差为d.(1)由解得即{an}的公差为3.(2)∵a4=a1+3d=10,∴d=,又S7是数列{Sn}中最大的项,∴d=<0,得a1>10,由即得解得<a1<20,又a1∈Z,∴a1的可能取值是18,19. 展开更多...... 收起↑ 资源列表 4.2 练习4 等差数列前n项和的最值及应用 - 学生版.docx 4.2 练习4 等差数列前n项和的最值及应用.docx 4.2 练习4 等差数列前n项和的最值及应用.pptx