(13分)设 a_ n 是等差数列, a_ 1 =-10,…——2019 高考数学第 16 题答案解析

2019_北京卷 (2019·文)

2019 北京 第 16 题 解答题 区分题
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16.(13分)设 $\left\{a_{n}\right\}$ 是等差数列,$a_{1}=-10$ ,且 $a_{2}+10, a_{3}+8, a_{4}+6$ 成等比数列.
(I)求 $\left\{a_{n}\right\}$ 的通项公式;
(II)记 $\left\{a_{n}\right\}$ 的前 $n$ 项和为 $S_{n}$ ,求 $S_{n}$ 的最小值.

完整解析 · 逐步详解

【分析】(I)利用等差数列通项公式和等比数列的性质,列出方程求出 $d=2$ ,由此能求出 $\left\{a_{n}\right\}$ 的通项公式.
(II)由 $a_{1}=-10, d=2$ ,得 $S_{n}=-10 n+\frac{\mathrm{n}(\mathrm{n}-1)}{2} \times 2=n^{2}-11 n=\left(n-\frac{11}{2}\right)^{2}-\frac{121}{4}$ ,由此能求出 $S_{n}$ 的最小值.

【解答】解:(I )$\because\left\{a_{n}\right\}$ 是等差数列,$a_{1}=-10$ ,且 $a_{2}+10, a_{3}+8, a_{4}+6$ 成等比数列.
$\therefore\left(a_{3}+8\right)^{2}=\left(a_{2}+10\right)\left(a_{4}+6\right)$ ,
$\therefore(-2+2 d)^{2}=d(-4+3 d)$ ,
解得 $d=2$ ,
$\therefore a_{n}=a_{1}+(n-1) d=-10+2 n-2=2 n-12$ .
( II )由 $a_{1}=-10, d=2$ ,得:
$S_{n}=-10 n+\frac{\mathrm{n}(\mathrm{n}-1)}{2} \times 2=n^{2}-11 n=\left(n-\frac{11}{2}\right)^{2}-\frac{121}{4}$ ,
$\therefore n=5$ 或 $n=6$ 时,$S_{n}$ 取最小值 -30 .
【点评】本题考查数列的通项公式、前 $n$ 项和的最小值的求法,考查等差数列、等比数列的性质等基础知识,考查推理能力与计算能力,属于基础题.

✅ 来源:2019年 · 北京 · 2019_北京卷 (2019·文) · 第 16 题 · 本题已通过人工审核与系统自动校验

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