专题地图 › 等比数列与等差数列
2015 年黑龙江预赛 · 第 12 题
F2选择题等比数列与等差数列
设等差数列 {an} 满足
sin(a4+a5)sin2a3−cos2a3+cos2a3cos2a6−sin2a3sin2a6=1,
公差 d∈(−1,0)。若当且仅当 n=9 时,数列 {an} 的前 n 项和 Sn 取得最大值,则首项 a1 的取值范围是( ).
- (A)
- (B)
- (C)
- (D)
解析
思路
先借等差关系统一三角分母的角,把分子化成平方差,再由公差范围筛三角方程;唯一部分和峰值需严格检查两个相邻项。
解答
等差性给 a4+a5=a3+a6。原分子化简为 sin2a3−sin2a6,故在原分母非零条件下,原等式为
sin(a3−a6)=sin(−3d)=1.
因 −1<d<0,有 0<−3d<3,所以唯一解为 d=−π/6。数列递减,部分和仅在 n=9 取最大值,当且仅当 a9>0>a10,即
a1−8π/6>0,a1−9π/6<0.
因而 4π/3<a1<3π/2,选 B。
复核
在所得区间内,a4+a5=2a1−7π/6∈(3π/2,11π/6),其正弦不为零,原约分可反向验证。两个端点分别使 a9=0 或 a10=0,产生相邻部分和并列最大,所以闭端选项不合。
方法总结
三角式中的等差角先合并下标关系。部分和唯一峰值对应新加入项由严格正变为严格负;零项会带来平顶,必须与非唯一最大区分。
为什么评为 F2(会透露解法方向)
等差角先合下标化简三角分式,原分母非零须保留;唯一部分和峰值对应相邻项严格变号,零项会造成平顶。
用到的方法(会透露解法方向)
核心工具:设首项和公差(公比)
专题卡:等差数列的项与和:用首项和公差消元,再求值或定范围