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2023年高考数学新高考Ⅰ-20

  2023-07-08 11:04:21  

(12分)设等差数列{an}的公差为d,且d>1.令bn=n2+nan,记SnTn分别为数列{an}{bn}的前n项和.
(1)若3a2=3a1+a3S3+T3=21,求{an}的通项公式;
(2)若{bn}为等差数列,且S99T99=99,求d
分析:(1)根据题意及等差数列的通项公式与求和公式,建立方程组,即可求解;
(2)根据题意及等差数列的通项公式的特点,可设an=tn,则bn=n+1t,且d=t>1;或设an=k(n+1),则bn=nk,且d=k>1,再分类讨论,建立方程,即可求解.
解:(1)3a2=3a1+a3S3+T3=21
根据题意可得{3(a1+d)=3a1+a1+2d3a1+3d+(2a1+6a1+d+12a1+2d)=21
{a1=d6d+9d=21
2d27d+3=0,又d>1
解得d=3a1=d=3
an=a1+(n1)d=3nnN
(2){an}为等差数列,{bn}为等差数列,且bn=n2+nan
根据等差数列的通项公式的特点,可设an=tn,则bn=n+1t,且d=t>1
或设an=k(n+1),则bn=nk,且d=k>1
①当an=tnbn=n+1td=t>1时,
S99T99=(t+99t)×992(2t+100t)×992=99
50t51t=150t2t51=0,又d=t>1
解得d=t=5150
②当an=k(n+1)bn=nkd=k>1时,
S99T99=(2k+100k)×992(1k+99k)×992=99
51k50k=151k2k50=0,又d=k>1
此时k无解,
综合可得d=5150
点评:本题考查等差数列的性质,等差数列的通项公式与求和公式的应用,方程思想,化归转化思想,分类讨论思想,属中档题.

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