您的当前位置:首页正文

专题二 数列求和训练

来源:帮我找美食网
专题二 数列求和 [A组

小题提速练]

1.(等差数列求和,等比数列性质)公差不为零的等差数列{an}的前n项和为Sn,若a4是a3与a7的等比中项,S8=32,则S10等于( ) A.18 C.60

B.24 D.90

2

解析:设数列{an}的公差为d(d≠0),由a24=a3a7,得(a1+3d)=(a1+2d)(a1+

6d),故2a1+3d=0,再由S8=8a1+28d=32,得2a1+7d=8,则d=2,a1=-3,所以S10=10a1+45d=60. 答案:C

2.(一元二次不等式及等差数列性质)已知等差数列{an}的公差为d,关于x的不等式dx2+2a1x≥0的解集为[0,9],则使数列{an}的前n项和Sn最大的正整数

n的值是( ) A.4 C.6

B.5 D.7

解析:∵关于x的不等式dx2+2a1x≥0的解集为[0,9],∴0,9是一元二次方程

dx2+2a1x=0的两个实数根,且d<0,∴-

2a1

d=9,a1=-

9d.∴an=a1+(n-1)d2

1111

=n-d,可得a5=-d>0,a6=d<0.∴使数列{an}的前n项和Sn最大的正整

222

数n的值是5. 答案:B

3.(数列递推关系及通项)已知数列{an}满足a1=5,anan+1=2n,则=( ) A.2 C.5

B.4 5

D. 2

a7a3

an+1an+2an+3an+4an+42n+1·2n+32a72

解析:因为==n=2,所以令n=3,得=2=4,故

anan+1an+2an+3an2·2n+2a3选B. 答案:B

1

3

4.(等差数列前n项和)设无穷等差数列{an}的前n项和为Sn.若首项a1=,公

2差d=1,则满足Sk2=(Sk)2的正整数k的值为( ) A.7 C.5

解析:法一:由题意知,

B.6 D.4

Sk2=

k2a1+ak2

2

2

k2++k-1

32

32

2

2

k=

k2+22

Sk=

ka1+ak2

33k++k-122k==

2

k+22

因为Sk2=(Sk)2, 所以

k2k2+2

2

k2k+2

4

2

,得k=4.

法二:不妨设Sn=An2+Bn,则Sk2=A(k2)2+Bk2,Sk=Ak2+Bk,由Sk2=(Sk)2得k2(Ak2+B)=k2(Ak+B)2,考虑到k为正整数,从而Ak2+B=A2k2+2ABk+B2,即(A2-

d1d1

A)k2+2ABk+(B2-B)=0,又A==,B=a1-=1,所以k2-k=0,又k≠0,

2

2

2

4

从而k=4. 答案:D

5.(等差数列通项)若数列{an}满足a1=15,且3an+1=3an-2,则使ak·ak+1<0的k值为( ) A.22 C.24

B.21 D.23

2

解析:因为3an+1=3an-2,所以an+1-an=-,所以数列{an}是首项为15,公

322247247

差为-的等差数列,所以an=15-·(n-1)=-n+,令an=-n+>0,

333333得n<23.5,所以使ak·ak+1<0的k值为23. 答案:D

6.(数列项的概念及求和)已知数列{an}满足a1=1,an+1

2

2ann为正奇数,

an+1n为正偶数,A.16 C.33

则其前6项之和为( )

B.20 D.120

解析:a2=2a1=2,a3=a2+1=3,a4=2a3=6,a5=a4+1=7,a6=2a5=14,所以前6项和S6=1+2+3+6+7+14=33,故选C. 答案:C

7.(等差数列奇偶项问题)已知某等差数列共有2n+1项,其奇数项之和为630,偶数项之和为600,则此数列的项数为( ) A.40 C.45

解析:∵奇数项之和S1=偶数项之和S2=

B.41 D.46

a1+a2n+1

2=600,

n+1

=630,

a2+a2n·n2

a1+a2n+1

∴=

n+1

S1S2

2

a2+a2n·n2

n+1630

=, n600

∴n=20,∴2n+1=41,故选B. 答案:B

8.(等比数列奇偶项问题)已知一个等比数列首项为1,项数是偶数,其奇数项之和为341,偶数项之和为682,则这个数列的项数为( ) A.4 C.8

解析:设该等比数列的前n项和为Sn.

∵一个等比数列首项为1,项数是偶数,其奇数项之和为341,偶数项之和为682, ∴公比q=∴Sn=

682

=2, 341

=341+682,

B.6 D.10

1-2n1-2

解得n=10.故选D.

3

答案:D

n,n为奇数,

9.(奇偶分段型)已知函数f(n)=2

-n,n为偶数,则a1+a2+a3+…+a2 020=( ) A.-2 019 C.2 019

B.-2 020 D.2 020

2

且an=f(n)+f(n+1),

解析:a2k-1=f(2k-1)+f(2k)=(2k-1)2-(2k)2=1-4k,k∈N*.

a2k=f(2k)+f(2k+1)=-(2k)2+(2k+1)2=4k+1,k∈N*. ∴a2k-1+a2k=2.

∴a1+a2+a3+…+a2 020=2×1 010=2 020.故选D. 答案:D

2nπ

b10.(正余弦型数列问题)已知数列{bn}满足b1=1,b2=4,bn+2=1+sin

2n+cos2

nπ2

,则该数列的前23项的和为( )

B.4 195 D.2 047

A.4 194 C.2 046

2nπ2nπb+cos 解析:b1=1,b2=4,bn+2=1+sin ,

2n2当n为奇数时,bn+2=2bn,数列为以2为公比的等比数列, 当n为偶数时,bn+2=bn+1,数列为以1为公差的等差数列, ∴S23=(b1+b3+…+b23)+(b2+b4+…+b22) 1-21211×

=+11×4+1-2答案:A

11.(隔项成等比)已知数列{an},{bn}满足a1=1,且an,an+1是函数f(x)=x2-bnx+2n的两个零点,则b8=( ) A.24 C.48

解析:由已知得an·an+1=2n, ∴an+1·an+2=2n+1,

4

11-12

×1=212-1+44+55=4 194,故选A.

B.32 D.64

两式相除得

an+2

=2. an∴a1,a3,a5,…成等比数列,a2,a4,a6,…成等比数列. 又a1=1,a2=2,

∴a8=2×23=16,a9=1×24=16,

又an+an+1=bn,所以b8=a8+a9=32.故选B. 答案:B

12.(数列的奇偶项)已知数列{an}的通项公式为an=(-1)n(2n-1)·cos1(n∈N*),其前n项和为Sn,则S60=( ) A.-30 C.90

B.-60 D.120

nπ2

解析:由题意可得,当n=4k-3(k∈N*)时,an=a4k-3=1;当n=4k-2(k∈N*)时,an=a4k-2=6-8k;当n=4k-1(k∈N*)时,an=a4k-1=1;当n=4k(k∈N*)时,

an=a4k=8k.

∴a4k-3+a4k-2+a4k-1+a4k=8,∴S60=8×15=120. 答案:D

13.(递推关系与等差数列)若数列{an}满足________. 解析:由

1

1

an+1

2an+1

an,且a1=3,则an=

an+1

=2an+1

an,得

1

an+1an1

-=2, 2的等差数列.

11

∴数列是首项为,公差为3an

115

∴=+(n-1)×2=2n-, an333∴an=.

6n-53

答案:

6n-5

14.(递推关系与等比数列)(2019·高考全国卷Ⅰ)记Sn为等比数列{an}的前n 5

12

项和.若a1=,a4=a6,则S5=________.

3

325

解析:由a24=a6得(a1q)=a1q,

1

整理得q==3.

a1

13∴S5=答案:

1-351-3

121

. 3

121

3

15.(递推Sn与an,及等差数列)设Sn是数列{an}的前n项和,且a1=-1,an+1=SnSn+1,则Sn=__________. 解析:因为an+1=Sn+1-Sn, 所以Sn+1-Sn=Sn+1Sn, 又由a1=-1,知Sn≠0, 11所以-=1,

SnSn+1

1111

所以是等差数列,且公差为-1,而==-1,所以=-1+(n-1)×(-

S1a1SnSn

1

1)=-n,所以Sn=-. n1

答案:- n16.(数列求和)已知正实数x,y满足lg x+lg y=8,且Sn=lg xn+lg(xn-1 y)+lg(xn-2y2)+…+lg(xyn-1)+lg yn,n∈N*,则Sn=__________. 解析:因为lg x+lg y=8,所以lg(xy)=8,

因为Sn=lg xn+lg(xn-1y)+lg(xn-2y2)+…+lg(xyn-1)+lg yn, 所以Sn=lg yn+lg(xyn-1)+…+lg(xn-2y2)+lg(xn-1y)+lg xn, 以上两式相加得

2Sn=(lg xn+lg yn)+[lg(xn-1y)+lg(xyn-1)]+…+(lg yn+lg xn) =lg(xn·yn)+lg(xn-1y·xyn-1)+…+lg(yn·xn)

=n[lg(xy)+lg(xy)+…+lg(xy)]=n(n+1)lg(xy)=8n(n+1),

6

故Sn=4n(n+1). 答案:4n(n+1)

[B组 大题规范练]

1.(递推关系求通项、分组求和)已知数列{an}满足an≠0,a1=1,n(an+1-2an)=2an.

(1)求数列{an}的通项公式;

an(2)求数列+3n-5的前n

n项和Sn.

2

解析:(1)因为n(an+1-2an)=2an,故an+1=设bn=,所以bn+1=2bn,

n+1an+1anan,得=2·; nn+1nannbn+1a1

∵an≠0,∴bn≠0,∴=2.又因为b1==1,

bn1

an所以数列{bn}是以1为首项,公比为2的等比数列,故bn=1·2=2=,

nn-1

n-1

故an=n·2n-1.

(2)由(1)可知,+3n-5=2n-1+3n-5,

故Sn=(20+3×1-5)+(21+3×2-5)+…+(2n-1+3×n-5) =(20+21+…+2n-1)+3(1+2+…+n)-5n

23n-7n=2n+-1.

2

ann2.(等差、等比混合数列、裂项法求和)等差数列{an}的前n项和为Sn,数列{bn}是等比数列,满足a1=3,b1=1,b2+S2=10,a5-2b2=a3. (1)求数列{an}和{bn}的通项公式; 2S,n为奇数,

(2)令c=

b,n为偶数,

nnn

设数列{cn}的前n项和Tn,求T2n.

解析:(1)设数列{an}的公差为d,数列{bn}的公比为q, 由b2+S2=10,a5-2b2=a3,

7

q+6+d=10,得

3+4d-2q=3+2d,d=2,解得

q=2,

所以an=3+2(n-1)=2n+1,bn=2n-1. (2)由a1=3,an=2n+1得Sn=n(n+2),

211

则n为奇数,cn==-,n为偶数,cn=2n-1.

Snnn+2所以T2n=(c1+c3+…+c2n-1)+(c2+c4+…+c2n)

11111-+(2+23+…+22n-1) =1-+-+…+

3352n-12n+1121-4=1-+

2n+11-4

n 2n2=+(4n-1). 2n+13

3.(等差数列Sn与an的关系,裂项法求和)在各项均为正数的数列{an}中,前nan+12

. 项和Sn=

2

(1)求数列{an}的通项公式; (2)若

1

a1a2a2a3

+1

+…+1

anan+1

an+12an-1+12

,得Sn-1=, 解析:(1)当n≥2时,由Sn=22an+12an-1+12

-, 所以an=Sn-Sn-1=22即(an+an-1)(an-an-1-2)=0. 因为an>0,所以an-an-1=2, a1+12

=a1,所以a1=1, 又S1=2

所以数列{an}是首项为1,公差为2的等差数列,所以an=2n-1. 故数列{an}的通项公式为an=2n-1. (2)由(1)知an-an

-1

=2,所以

8

1

a1a2

1

a2a3

+…+

1

anan+1

1

2

1111111111111

-+-+…+-=-=1-<,所以k≥.

anan+12a1an+122n+122a1a2a2a3

1

故实数k的取值范围为,+∞.

2

a1a2an9

4.(递推关系与通项、错位相减法求和)若数列{an}满足++…+=-

132n-144n+1

. 5n(1)求通项公式an.

(2)求数列{an}的前n项和.

an94n+1

解析:(1)因为++…+=-,

132n-145na1a2

an-194n所以当n≥2时,++…+=-,

132n-345n-1

a1a2

an4n4n+14n两式相减得:=-=,

2n-15n-15n5n4

所以an=(2n-1)·n(n≥2),

5

19-20,n=1,a91619

又因为=-=-不满足上式,所以a=145204

,n≥2.2n-1·5

1

nn

(2)当n≥2时,Sn=-

1944444

+3×2+5×3+7×4+…+(2n-1)×n,Sn2055555

194444

=-+3×3+5×4+…+(2n-3)×n+(2n-1)×n+1,

2555551194843444n4n+1

两式相减得Sn=-++2++…+-(2n-1)·

5100255555434n+1-

1734n+11731284n+1455=+2·-(2n-1)·=+-10·-(2n-1)·100410025555

1-

5

n+1

13713744

-(2n+9)·n+1,所以Sn=-(10n+45)·n+1(n≥2). 20455

9

当n=1时也符合上式,所以Sn=

1374n+1

-(10n+45)·. 45

10

因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容

Top