(14分)(2013•浙江)在公差为 d 的等差数列 a_…——2013 高考数学第 19 题答案解析

2013_浙江卷 (2013·文)

2013 浙江 第 19 题 解答题 区分题
2013_浙江卷 (2013·文)

19.(14分)(2013•浙江)在公差为 $d$ 的等差数列 $\left\{a_{n}\right\}$ 中,已知 $a_{1}=10$ ,且 $a_{1}, 2 a_{2}+2,5 a_{3}$ 成等比数列.
(I)求 $\mathrm{d}, \mathrm{a}_{\mathrm{n}}$ ;
(II)若 $\mathrm{d}<0$ ,求 $\left|\mathrm{a}_{1}\right|+\left|\mathrm{a}_{2}\right|+\left|\mathrm{a}_{3}\right|+\ldots+\left|\mathrm{a}_{\mathrm{n}}\right|$ .

考点:数列的求和;等差数列的通项公式;等比数列的性质.
专题:等差数列与等比数列.

分析:(I)直接由已知条件 $a_{1}=10$ ,且 $a_{1}, 2 a_{2}+2,5 a_{3}$ 成等比数列列式求出公差,则通项公式 $a_{n}$ 可求;
(II)利用(I)中的结论,得到等差数列 $\left\{a_{n}\right\}$ 的前 11 项大于等于 0 ,后面的项小于 0 ,所以分类讨论求 $d <0$ 时 $\left|a_{1}\right|+\left|a_{2}\right|+\left|a_{3}\right|+\ldots+\left|a_{n}\right|$ 的和。

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这道题真正考什么?

关键能力
数列
难度
区分题
先及格路线 · 高中数学 · 中等题

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解答:解:(I)由题意得 $5 a_{3} \cdot a_{1}=\left(2 a_{2}+2\right)^{2}$ ,即 $5\left(a_{1}+2 d\right) \cdot a_{1}=\left(2 a_{1}+2 d+2\right)^{2}$ ,整理得 $d^{2}-3 d-4=0$ .解得 $d=-1$ 或 $d=4$ .
当 $d=-1$ 时,$a_{n}=a_{1}+(n-1) d=10-(n-1)=-n+11$ 。
当 $d=4$ 时,$a_{n}=a_{1}+(n-1) d=10+4(n-1)=4 n+6$ 。
所以 $a_{n}=-n+11$ 或 $a_{n}=4 n+6$ ;
(II)设数列 $\left\{\mathrm{a}_{\mathrm{n}}\right\}$ 的前 n 项和为 $\mathrm{S}_{\mathrm{n}}$ ,因为 $\mathrm{d}<0$ ,由(I)得 $\mathrm{d}=-1, \mathrm{a}_{\mathrm{n}}=-\mathrm{n}+11$ .
则当 $n \leq 11$ 时,$\quad\left|a_{1}\right|+\left|a_{2}\right|+\left|a_{3}\right|+\cdots+\left|a_{n}\right|=S_{n}=-\frac{1}{2} n^{2}+\frac{21}{2} n$ 。
当 $n \geq 12$ 时,$\left|a_{1}\right|+\left|a_{2}\right|+\left|a_{3}\right|+\ldots+\left|a_{n}\right|=-S_{n}+2 S_{11}=\frac{1}{2} n^{2}-\frac{21 n}{2}+110$ .
综上所述,

$$ \left|a_{1}\right|+\left|a_{2}\right|+\left|a_{3}\right|+\ldots+\left|a_{n}\right|=\left\{\begin{array}{c} -\frac{1}{2} n^{2}+\frac{21}{2} n, n \leqslant 11 \\ \frac{1}{2} n^{2}-\frac{21}{2} n+110, n \geqslant 12 \end{array} .\right. $$

点评:本题考查了等差数列、等比数列的基本概念,考查了等差数列的通项公式,求和公式,考查了分类讨论的数学思想方法和学生的运算能力,是中档题。

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