18.(12分)等差数列 $\left\{a_{n}\right\}$ 的前 $n$ 项和为 $S_{n}$ ,已知 $a_{1}=13$ ,$a_{2}$ 为整数,且 $S_{n} \leq S_{4}$ .
(1)求 $\left\{a_{n}\right\}$ 的通项公式;
②设 $b_{n}=\frac{1}{a_{n} a_{n+1}}$ ,求数列 $\left\{b_{n}\right\}$ 的前 $n$ 项和 $T_{n}$ .
(12分)等差数列 a_ n 的前 n 项和为 S_ n,…——2014 高考数学第 18 题答案解析
2014_大纲版 (2014·理)
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【考点】8E:数列的求和.
【专题】55:点列、递归数列与数学归纳法.
【分析】(1)通过 $S_{n} \leq S_{4}$ 得 $a_{4} \geq 0, a_{5} \leq 0$ ,利用 $a_{1}=13 , a_{2}$ 为整数可得 $d=-4$ ,进而可得结论;
(2)通过 $a_{n}=13-3 n$ ,分离分母可得 $b_{n}=\frac{1}{3}\left(\frac{1}{13-3 n}-\frac{1}{10-3 n}\right)$ ,并项相加即可
【解答】解:(1)在等差数列 $\left\{a_{n}\right\}$ 中,由 $S_{n} \leq S_{4}$ 得:
$a_{4} \geq 0, \quad a_{5} \leq 0$,
又 $\because a_{1}=13$ ,
$\therefore\left\{\begin{array}{l}13+3 d \geqslant 0 \\ 13+4 d \leqslant 0\end{array}\right.$ ,解得 $-\frac{13}{3} \leq d \leq-\frac{13}{4}$ ,
$\because a_{2}$ 为整数,$\quad \therefore d=-4$ ,
$\therefore\left\{a_{n}\right\}$ 的通项为:$a_{n}=17-4 n$ ;
②$\because a_{n}=17-4 n$ ,
$\therefore b_{n}=\frac{1}{a_{n} a_{n+1}}=\frac{1}{(17-4 n)(21-4 n)}=-\frac{1}{4}\left(\frac{1}{4 n-17}-\frac{1}{4 n-21}\right)$ ,
于是 $\mathrm{T}_{\mathrm{n}}=\mathrm{b}_{1}+\mathrm{b}_{2}+\ldots \ldots+\mathrm{b}_{\mathrm{n}}$
$=-\frac{1}{4}\left[\left(\frac{1}{-13}-\frac{1}{-17}\right)+\left(\frac{1}{-9}-\frac{1}{-13}\right)+\ldots \ldots+\left(\frac{1}{4 n-17}-\frac{1}{4 n-21}\right)\right]$
$=-\frac{1}{4}\left(\frac{1}{4 n-17}-\frac{1}{-17}\right)$
$=\frac{\mathrm{n}}{17(17-4 \mathrm{n})}$ .
【点评】本题考查求数列的通项及求和,考查并项相加法,注意解题方法的积累,属于中档题。