第一讲 等差数列、等比数列[高考导航]1.对等差、等比数列基本量的考查,常以客观题的形式出现,考查利用通项公式、前n 项和公式建立方程组求解.2.对等差、等比数列性质的考查主要以客观题出现,具有“新、巧、活”的特点,考查利用性质解决有关计算问题.3.对等差、等比数列的判断与证明,主要出现在解答题的第一问,是为求数列的通项公式而准备的,因此是解决问题的关键环节.考点一 等差、等比数列的基本运算1.等差数列的通项公式及前n 项和公式 a n =a 1+(n -1)d ;S n =n (a 1+a n )2=na 1+n (n -1)2d . 2.等比数列的通项公式及前n 项和公式 a n =a 1q n -1(q ≠0);S n =⎩⎪⎨⎪⎧na 1(q =1),a 1(1-q n)1-q =a 1-a n q1-q (q ≠1).1.(2019·大连模拟)记S n 为等差数列{a n }的前n 项和.若a 4+a 5=24,S 6=48,则{a n }的公差为( )A .1B .2C .4D .8[解析] 由已知条件和等差数列的通项公式与前n 项和公式可列方程组,得⎩⎪⎨⎪⎧2a 1+7d =24,6a 1+6×52d =48,即⎩⎨⎧2a 1+7d =24,2a 1+5d =16,解得⎩⎨⎧a 1=-2,d =4,故选C .[答案] C2.(2019·济南一中1月检测)在各项为正数的等比数列{a n }中,S 2=9,S 3=21,则a 5+a 6=( )A .144B .121C .169D .148[解析] 由题意可知,⎩⎨⎧a 1+a 2=9,a 1+a 2+a 3=21,即⎩⎨⎧a 1(1+q )=9,a 1(1+q +q 2)=21,解得⎩⎨⎧q =2,a 1=3或⎩⎪⎨⎪⎧q =-23,a 1=27(舍).∴a 5+a 6=a 1q 4(1+q )=144.故选A . [答案] A3.(2019·广东珠海3月联考)等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若a 2+a 7+a 9=15,则S 8-S 3=( )A .30B .25C .20D .15[解析] 因为a 2+a 7+a 9=a 1+d +a 1+6d +a 1+8d =3(a 1+5d )=15,所以a 1+5d =5,即a 6=5,所以S 8-S 3=a 4+a 5+a 6+a 7+a 8=5a 6=25,故选B .[答案] B4.(2019·全国卷Ⅲ)已知各项均为正数的等比数列{a n }的前4项和为15,且a 5=3a 3+4a 1,则a 3=( )A .16B .8C .4D .2[解析] 设等比数列{a n }的公比为q .由题意知,a n >0,q >0.由a 5=3a 3+4a 1得a 1q 4=3a 1q 2+4a 1,∴q 2=4,∴q =2.由S 4=a 1(1-24)1-2=15,解得a 1=1.∴a 3=a 1·q 2=4,故选C .[答案] C5.(2019·河南濮阳二模)《九章算术》有如下问题:“今有金箠,长五尺,斩本一尺,重四斤,斩末一尺,重二斤,问次一尺各重几何?”意思是:“现在有一根金箠,长五尺,在粗的一端截下一尺,重4斤,在细的一端截下一尺,重2斤,问各尺依次重多少?”按这一问题的题设,假设金箠由粗到细各尺质量依次成等差数列,则从粗端开始的第二尺的质量是( )A .73斤 B .72斤 C .52斤D .3斤[解析] 金箠由粗到细各尺构成一个等差数列,设首项a 1=4,则a 5=2,设公差为d ,则2=4+4d ,解得d =-12,∴a 2=4-12=72.故选B .[答案] B6.(情境创新)河南洛阳的龙门石窟是中国石刻艺术宝库之一,现为世界文化遗产,龙门石窟与莫高窟、云冈石窟、麦积山石窟并称中国四大石窟.现有一石窟的某处浮雕共7层,每上层的数量是下层的2倍,总共有1016个浮雕,这些浮雕构成一幅优美的图案,若从最下层往上,浮雕的数量构成一个数列{a n },则log 2(a 3a 5)的值为( )A .8B .10C .12D .16[解析] 依题意得,数列{a n }是以2为公比的等比数列,因为最下层的浮雕的数量为a 1,所以S 7=a 1(1-27)1-2=1016,解得a 1=8,所以a n =8×2n -1=2n +2(1≤n ≤7,n ∈N *),所以a 3=25,a 5=27,从而a 3×a 5=25×27=212,所以log 2(a 3a 5)=log 2212=12,故选C .[答案] C(1)在等差(比)数列中,首项a 1和公差d (公比q )是两个最基本的元素,在进行等差(比)数列项与和的运算时,若条件和结论间的联系不明显,则均可化成关于a 1和d (q )的方程组求解,但要注意消元法及整体计算,以减少计算量.(2)解决数列与数学文化相交汇问题的关键:一是读懂题意,即会“脱去”数学文化的背景,提取关键信息;二是构造模型,即由题意构建等差数列或等比数列或递推关系式的模型;三是“解模”,即把文字语言转化为求数列的相关信息,如求指定项、公比(或公差)、项数、通项公式或前n 项和等.考点二 等差、等比数列的性质1.等差数列的性质(1)若m ,n ,p ,q ∈N *,且m +n =p +q ,则a m +a n =a p +a q ; (2)a n =a m +(n -m )d ;(3)S m ,S 2m -S m ,S 3m -S 2m ,…仍成等差数列. 2.等比数列的性质(1)若m ,n ,p ,q ∈N *,且m +n =p +q ,则a m ·a n =a p ·a q ; (2)a n =a m q n -m ;(3)S m ,S 2m -S m ,S 3m -S 2m ,…仍成等比数列(S n ≠0).1.(2019·山东烟台一模)已知数列{a n }为等差数列,其前n 项和为S n ,若a 2+a 8-a 4=6,则S 11=( )A .132B .108C .66D .不能确定[解析] 解法一:依题意,设等差数列{a n }的公差为d ,则(a 1+d )+(a 1+7d )-(a 1+3d )=6,即a 1+5d =6,S 11=11a 1+11×102d =11(a 1+5d )=66,选C .解法二:依题意得(a 4+a 6)-a 4=6,即a 6=6,S 11=11(a 1+a 11)2=11a 6=66,选C .[答案] C2.(2019·沈阳质量监测(一))在等比数列{a n }中,a 3=2,a 7=8,则a 5=( )A .4B .-4C .±4D .5[解析] 解法一:设公比为q (q ≠0且q ≠1),由题知⎩⎨⎧a 3=a 1q 2=2 ①,a 7=a 1q 6=8②,②①得q 4=4,故q 2=2,则a 5=a 3q 2=2×2=4,故选A .解法二:由等比数列的性质得a 25=a 3a 7=2×8=16,又a 3,a 5,a 7间隔项是偶数项,所以a 3,a 5,a 7符号相同,所以a 5=4,故选A .[答案] A3.(2019·衡水中学调研)已知数列{a n }的任意连续三项的和是18,并且a 5=5,a 13=9,那么a 2019=( )A .10B .9C .5D .4[解析] ∵数列{a n }的任意连续三项的和是18,∴数列{a n }是以3为周期的周期数列.∵a 5=5,∴a 2=a 5=5,∵a 13=9,∴a 1=a 13=9,∵a 1+a 2+a 3=18,∴a 3=4, ∵2019=673×3,∴a 2019=a 3=4,故选D . [答案] D4.(2019·江西七校联考)等差数列{a n },{b n }的前n 项和分别为S n ,T n ,若S n T n =38n +142n +1(n ∈N *),则a 6b 7=( )A .16B .24215C .43223D .49427[解析] 令S n =38n 2+14n ,T n =2n 2+n ,∴a 6=S 6-S 5=38×62+14×6-(38×52+14×5)=38×11+14;b 7=T 7-T 6=2×72+7-(2×62+6)=2×13+1,∴a 6b 7=38×11+142×13+1=43227=16.故选A .[答案] A5.(2019·山西长治二模)等比数列{a n }的前n 项和为S n ,若对任意的正整数n ,S n +2=4S n +3恒成立,则a 1的值为( )A .-3B .1C .-3或1D .1或3[解析] 设等比数列{a n }的公比为q ,当q =1时,S n +2=(n +2)a 1,S n =na 1,由S n +2=4S n +3得,(n +2)a 1=4na 1+3,即3a 1n =2a 1-3,若对任意的正整数n,3a 1n =2a 1-3恒成立,则a 1=0且2a 1-3=0,矛盾,所以q ≠1,所以S n =a 1(1-q n )1-q ,S n +2=a 1(1-q n +2)1-q,代入S n +2=4S n +3并化简得a 1(4-q 2)q n =3+3a 1-3q ,若对任意的正整数n 该等式恒成立,则有⎩⎨⎧4-q 2=0,3+3a 1-3q =0,解得⎩⎨⎧a 1=1,q =2或⎩⎨⎧a 1=-3,q =-2,故a 1=1或-3,故选C . [答案] C6.(2019·呼和浩特模拟)设等比数列{a n }的前n 项和为S n ,若S 5=1,S 10=3,则S 15的值是________,S 100的值是________.[解析] ∵数列{a n }是等比数列,∴S 5,S 10-S 5,S 15-S 10,…成等比数列,∴(S 10-S 5)2=S 5·(S 15-S 10),4=1×(S 15-3),得S 15=7.S 100可表示为等比数列1,2,4,…的前20项和,故S 100=1×(1-220)1-2=220-1.[答案] 7 220-1应用等差、等比数列性质解题时的2个注意点(1)在解决等差、等比数列的有关问题时,要注意挖掘隐含条件,利用性质,特别是性质“若m +n =p +q (m ,n ,p ,q ∈N *),则a m +a n =a p +a q ,a m ·a n =a p ·a q ”,可以减少运算量,提高解题速度.(2)在应用相应性质解题时,要注意性质成立的前提条件,有时需要进行适当变形.此外,解题时注意设而不求思想的运用.考点三 等差、等比数列的判定与证明1.证明数列{a n }是等差数列的两种基本方法 (1)利用定义,证明a n +1-a n (n ∈N *)为一常数; (2)利用等差中项,即证明2a n =a n -1+a n +1(n ≥2). 2.证明数列{a n }是等比数列的两种基本方法 (1)利用定义,证明a n +1a n (n ∈N *)为一常数;(2)利用等比中项,即证明a 2n =a n -1a n +1(n ≥2).【例】 (2019·福建厦门一模)设数列{a n }的前n 项和为S n ,已知a 1=1,S n +1=4a n +2.(1)设b n =a n +1-2a n ,证明数列{b n }是等比数列.(2)在(1)的条件下证明⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n 2n 是等差数列,并求a n .[解] (1)证明:由a 1=1,及S n +1=4a n +2, 有a 1+a 2=4a 1+2,a 2=3a 1+2=5, ∴b 1=a 2-2a 1=3. 由S n +1=4a n +2①知当n ≥2时,有S n =4a n -1+2② ①-②得a n +1=4a n -4a n -1, ∴a n +1-2a n =2(a n -2a n -1) 又∵b n =a n +1-2a n ,∴b n =2b n -1,∴{b n }是首项b 1=3,公比为2的等比数列. (2)由(1)可得b n =a n +1-2a n =3·2n -1, ∴a n +12n +1-a n 2n =34, ∴数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n 2n 是首项为12,公差为34的等差数列.∴a n 2n =12+(n -1)×34=34n -14,a n =(3n -1)·2n -2.等差、等比数列的判定与证明应注意的两点(1)判断一个数列是等差(比)数列,也可以利用通项公式及前n 项和公式的特征,但不能作为证明方法.(2)a 2n =a n -1a n +1(n ≥2)是数列{a n }为等比数列的必要不充分条件,判断时还要看各项是否为零.(2019·山西长治二模)S n 为等比数列{a n }的前n 项和,已知a 4=9a 2,S 3=13,且公比q >0.(1)求a n 及S n ;(2)是否存在常数λ,使得数列{S n +λ}是等比数列?若存在,求λ的值;若不存在,请说明理由.[解](1)由题意可得⎩⎪⎨⎪⎧a 1q 3=9a 1q ,a 1(1-q 3)1-q=13,q >0,解得a 1=1,q =3,∴a n =3n -1,S n =1-3n 1-3=3n -12.(2)假设存在常数λ,使得数列{S n +λ}是等比数列, ∵S 1+λ=λ+1,S 2+λ=λ+4,S 3+λ=λ+13,∴(λ+4)2=(λ+1)(λ+13),解得λ=12,此时S n +12=12×3n ,则S n +1+12S n +12=3, 故存在常数λ=12,使得数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫S n +12是等比数列.1.(2018·全国卷Ⅰ)记S n 为等差数列{a n }的前n 项和.若3S 3=S 2+S 4,a 1=2,则a 5=( )A .-12B .-10C .10D .12[解析] 解法一:设等差数列{a n }的公差为d ,∵3S 3=S 2+S 4,∴3⎝⎛⎭⎪⎫3a 1+3×22d =2a 1+d +4a 1+4×32d ,解得d =-32a 1,∵a 1=2,∴d =-3,∴a 5=a 1+4d =2+4×(-3)=-10.故选B .解法二:设等差数列{a n }的公差为d ,∵3S 3=S 2+S 4,∴3S 3=S 3-a 3+S 3+a 4,∴S 3=a 4-a 3,∴3a 1+3×22d =d ,∵a 1=2,∴d =-3,∴a 5=a 1+4d =2+4×(-3)=-10.故选B .[答案] B2.(2019·全国卷Ⅰ)记S n 为等差数列{a n }的前n 项和.已知S 4=0,a 5=5,则( )A .a n =2n -5B .a n =3n -10C .S n =2n 2-8nD .S n =12n 2-2n[解析] 设{a n }的公差为d ,依题意得,4a 1+4×32d =0,① a 1+4d =5,②联立①②,解得a 1=-3,d =2.所以a n =2n -5,S n =n 2-4n .故选A .[答案] A3.(2018·北京卷)“十二平均律”是通用的音律体系,明代朱载堉最早用数学方法计算出半音比例,为这个理论的发展做出了重要贡献.十二平均律将一个纯八度音程分成十二份,依次得到十三个单音,从第二个单音起,每一个单音的频率与它的前一个单音的频率的比都等于122.若第一个单音的频率为f ,则第八个单音的频率为( )A .32f B .322f C .1225fD .1227f[解析] 由题意知,十三个单音的频率构成首项为f ,公比为122的等比数列,设该等比数列为{a n },则a 8=a 1q 7,即a 8=1227f ,故选D .[答案] D4.(2019·全国卷Ⅲ)记S n 为等差数列{a n }的前n 项和,若a 1≠0,a 2=3a 1,则S 10S 5=________.[解析] 设等差数列{a n }的公差为d ,∵a 2=3a 1, ∴a 2=a 1+d =3a 1,∴d =2a 1,∴S 10=10a 1+10×92d =100a 1,S 5=5a 1+5×42d =25a 1, 又∵a 1≠0,∴S 10S 5=4.[答案] 45.(2019·全国卷Ⅰ)记S n 为等比数列{a n }的前n 项和.若a 1=13,a 24=a 6,则S 5=________.[解析] 设{a n }的公比为q ,由a 24=a 6,得a 24=a 4·q 2,∴a 4=q 2.又∵a 4=a 1·q 3,∴a 1·q 3=q 2,又a 1=13,∴q =3. 由等比数列求和公式可知S 5=13×(1-35)1-3=1213.[答案] 1213高考主要考查两种基本数列(等差数列、等比数列),该部分以选择题、填空题为主,在4~7题的位置或13~14题的位置,难度不大,以两类数列的基本运算和基本性质为主.热点课题2 数列中的最值问题1.(2019·江西五校联考)在等差数列{a n }中,已知a 3+a 8>0,且S 9<0,则S 1、S 2、…、S 9中最小的是( )A .S 5B .S 6C .S 7D .S 8[解析] 在等差数列{a n }中, ∵a 3+a 8>0,S 9<0,∴a 5+a 6=a 3+a 8>0,S 9=9(a 1+a 9)2=9a 5<0, ∴a 5<0,a 6>0,∴S 1、S 2、…、S 9中最小的是S 5,故选A . [答案] A2.(2019·山东青岛模拟)已知a n =n -2018n -2019(n ∈N *),则在数列{a n }的前50项中,最小项和最大项分别是( )A .a 1,a 50B .a 1,a 44C .a 45,a 50D .a 44,a 45 [解析] a n =n -2018n -2019=n -2019+2019-2018n -2019=1+2019-2018n -2019.结合函数y =a +cx -b (c >0)的图象,要使a n 最大,则需n -2019最小且n -2019>0,∴当n =45时,a n 最大,当n =44时,a n 最小. [答案] D专题强化训练(十四)一、选择题1.(2019·惠州一调)已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,且a 2=3,a 4=7,则S 5=( )A .28B .25C .20D .18[解析]解法一:设等差数列{a n }的公差为d ,则⎩⎨⎧a 1+d =3,a 1+3d =7,解得⎩⎨⎧a 1=1,d =2,所以S 5=5a 1+5×42d =5×1+10×2=25,选B .解法二:S 5=5a 3=5×a 2+a 42=25,选B . [答案] B2.(2019·泉州二模)已知S n 是等比数列{a n }的前n 项和,若公比q =2,则a 1+a 3+a 5S6=( ) A .13 B .17 C .23D .37[解析] 解法一:由题意知a 1+a 3+a 5=a 1(1+22+24)=21a 1,而S 6=a (1-26)1-2=63a 1,所以a 1+a 3+a 5S 6=21a 163a 1=13,故选A . 解法二:由题意知S 6=a 1+a 2+a 3+a 4+a 5+a 6=a 1+a 3+a 5+(a 2+a 4+a 6)=a 1+a 3+a 5+2(a 1+a 3+a 5)=3(a 1+a 3+a 5),故a 1+a 3+a 5S 6=13,故选A .[答案] A3.(2019·四川绵阳一模)《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、戊五人分五钱,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?”(“钱”是古代一种质量单位),在这个问题中,甲得________钱( )A .53B .32C .43D .54[解析] 甲、乙、丙、丁、戊五人所得钱数依次设为成等差数列的a 1,a 2,a 3,a 4,a 5,设公差为d ,由题意知a 1+a 2=a 3+a 4+a 5=52,即⎩⎪⎨⎪⎧2a 1+d =52,3a 1+9d =52,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=43,d =-16,故甲得43钱,故选C .[答案] C4.(2019·云南大理模拟)已知等比数列{a n },a 1=1,a 4=18,且a 1a 2+a 2a 3+…+a n a n +1<k ,则k 的取值范围是( )A .⎣⎢⎡⎦⎥⎤12,23B .⎣⎢⎡⎭⎪⎫12,+∞C .⎣⎢⎡⎭⎪⎫12,23D .⎣⎢⎡⎭⎪⎫23,+∞ [解析] 设等比数列{a n }的公比为q ,q ≠0,则q 3=a 4a 1=18,解得q =12,所以a n =12n -1,所以a n a n +1=12n -1×12n =122n -1,所以数列{a n a n +1}是以12为首项,14为公比的等比数列, 所以a 1a 2+a 2a 3+…+a n a n +1=12⎝ ⎛⎭⎪⎫1-14n 1-14=23⎝⎛⎭⎪⎫1-14n <23,因为a 1a 2+a 2a 3+…+a n a n +1<k ,所以k ≥23.故k 的取值范围是⎣⎢⎡⎭⎪⎫23,+∞.故选D .[答案] D5.(2019·湖南永州三模)已知数列{a n }是等差数列,前n 项和为S n ,满足a 1+5a 3=S 8,给出下列结论:①a 10=0;②S 10最小;③S 7=S 12;④S 20=0. 其中一定正确的结论是( ) A .①②B .①③④C .①③D .①②④[解析] ∵a 1+5a 3=S 8,∴a 1+5a 1+10d =8a 1+28d ,∴a 1=-9d ,∴a n =a 1+(n -1)d =(n -10)d ,∴a 10=0,故①一定正确.S n =na 1+n (n -1)d 2=-9nd +n (n -1)d 2=d2(n 2-19n ),∴S 7=S 12,故③一定正确.显然②④不一定正确,故选C .[答案] C6.(2019·郑州二中期末)已知等差数列{a n }的公差d ≠0,且a 1,a 3,a 13成等比数列,若a 1=1,S n 是数列{a n }的前n 项的和,则2S n +16a n +3(n ∈N *)的最小值为( )A .4B .3C .23-2D .92[解析] ∵a 1=1,a 1、a 3、a 13成等比数列, ∴(1+2d )2=1+12d .得d =2或d =0(舍去) ∴a n =2n -1,∴S n =n (1+2n -1)2=n 2, ∴2S n +16a n +3=2n 2+162n +2.令t =n +1, 则2S n +16a n +3=t +9t -2≥6-2=4当且仅当t =3, 即n =2时等号成立,∴2S n +16a n +3的最小值为4.故选A .[答案] A 二、填空题7.(2019·福建四地六校联考)已知等差数列{a n }中,a 3=π4,则cos(a 1+a 2+a 6)=________.[解析] ∵在等差数列{a n }中,a 1+a 2+a 6=a 2+a 3+a 4=3a 3=34π,∴cos(a 1+a 2+a 6)=cos 34π=-22.[答案] -228.(2019·山东菏泽一模)在等比数列{a n }中,a 2,a 16是方程x 2+6x +2=0的根,则a 2a 16a 9的值为________.[解析] 设等比数列{a n }的公比为q ,由a 2,a 16是方程x 2+6x +2=0的根,可得a 2a 16=2,所以a 29=2,则a 2a 16a 9=a 9=± 2.[答案] ±29.(2019·安徽淮北一模)已知正项数列{a n }的前n 项和为S n ,且2S n =(a n -1)(a n +2).若数列{a n +λa n +1}总是等差数列,则此数列的公差为________.[解析] 当n =1时,2S 1=(a 1-1)(a 1+2),∵a 1>0,∴a 1=2.当n ≥2时,2a n =2(S n -S n -1)=a 2n -a 2n -1+a n -a n -1,∴(a n +a n -1)(a n -a n -1-1)=0,∵a n +a n -1>0,∴a n -a n -1=1,∴数列{a n }是以2为首项,1为公差的等差数列,∴a n =n +1.∵(a n +1+λa n +2)-(a n +λa n +1)=(a n +1-a n )+λ(a n +2-a n +1)=1+λ,∴不论λ取何值,数列{a n +λa n +1}总是等差数列,且此数列的公差为1+λ.[答案] 1+λ 三、解答题10.(2019·沈阳第一次质量监测)已知数列{a n }是等差数列,满足a 1=2,a 4=8,数列{b n }是等比数列,满足b 2=4,b 5=32.(1)求数列{a n }和{b n }的通项公式; (2)求数列{a n +b n }的前n 项和S n .[解] (1)设等差数列{a n }的公差为d ,由题意得d =a 4-a 13=2, 所以a n =a 1+(n -1)·d =2+(n -1)×2=2n .设等比数列{b n }的公比为q ,由题意得q 3=b 5b 2=8,解得q =2.因为b 1=b 2q =2,所以b n =b 1·q n -1=2×2n -1=2n . (2)由(1)可得,S n =n (2+2n )2+2(1-2n )1-2=n 2+n +2n +1-2. 11.(2019·河南六市调研检测)设数列{a n }前n 项和为S n ,且满足a 1=r ,S n =a n +1-132(n ∈N *).(1)试确定r 的值,使{a n }为等比数列,并求数列{a n }的通项公式; (2)在(1)的条件下,设b n =log 2a n ,求数列{|b n |}的前n 项和T n . [解] (1)当n =1时,a 1=S 1=a 2-132.则a 2=a 1+132,当n ≥2时,S n -1=a n -132,与已知式作差,整理得a n =a n +1-a n ,即a n +1=2a n (n ≥2),欲使{a n }为等比数列,则a 2=2a 1=2r ,又a 2=a 1+132,a 1=r ,∴r =132,故当r =132时,数列{a n }是以132为首项,2为公比的等比数列, 此时a n =2n -6.(2)由(1)知b n =n -6,∴|b n |=⎩⎨⎧6-n ,n <6,n -6,n ≥6.若n <6,则T n =-b 1-b 2-…-b n =11n -n 22;若n ≥6,则T n =-b 1-b 2-…-b 5+b 6+…+b n =n 2-11n 2+30,∴T n =⎩⎪⎨⎪⎧ 11n -n 22,n <6,n 2-11n 2+30,n ≥6.12.(2019·广东佛山质检)在数列{a n }中,a 1=1,a n +a n +1=pn +1,其中p 为常数.(1)若a 1,a 2,a 4成等比数列,求p 的值;(2)是否存在p ,使得数列{a n }为等差数列?并说明理由.[解] (1)由a n +a n +1=pn +1可得a 1+a 2=p +1,a 2+a 3=2p +1,a 3+a 4=3p +1,而a 1=1,所以a 2=p ,a 3=p +1,a 4=2p .又a 1,a 2,a 4成等比数列,所以a 22=a 1a 4,即p 2=2p ,解得p =0或p =2.当p =0时,a 1,a 2,a 4不成等比数列,所以p =2.(2)解法一:假设存在p ,使得数列{a n }为等差数列. 当n ≥2时,a n +a n +1=pn +1,a n -1+a n =pn -p +1, 两式相减得a n +1-a n -1=p ,所以{a 2n -1}是首项为1,公差为p 的等差数列,{a 2n }是首项为p ,公差为p 的等差数列,故a 2n -1=1+(n -1)p =pn +1-p =p 2(2n -1)+1-p 2,a 2n =p +(n -1)p =pn =p 2·2n .因此要使得数列{a n }为等差数列,则1-p 2=0,得p =2,即存在p =2,使得数列{a n }为等差数列.解法二:假设存在p,使得数列{a n}为等差数列,设其公差为d.则2a2=a1+a3,即2p=1+p+1,解得p=2,d=a2-a1=p-1=1,因此a n=n.此时验证a n+a n+1=n+n+1=2n+1,满足条件,即存在p=2,使得数列{a n}为等差数列.。