高考数学复习第五章数列课下层级训练30数列求和含解析文新人教A版 联系客服

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课下层级训练(三十) 数列求和

[A级 基础强化训练]

11111

1.(2019·广东广州调研)数列1,3,5,7,…,(2n-1)+n,…的前n项和Sn248162的值等于( )

12

A.n+1-n

2C.n+1-

2

12

B.2n-n+1-n 212

D.n-n+1-n 2

12

n-1

1

A [该数列的通项公式为an=(2n-1)+n,

2

1?1?112

则Sn=[1+3+5+…+(2n-1)]+?+2+…+n?=n+1-n.] 2?2?22

2.(2019·山东滨州月考)已知等比数列{an}的前n项和为Sn,若S2=3,S4=15,则S8

=( )

A.127 C.255

B.192 D.511

C [因为{an}是等比数列,设公比为q(q≠0)且S2=3,S4=15.知q≠1. 所以S4=S2+a3+a4=3+(a1+a2)·q=3+3·q=15,则q=4, 因为S8=S4+(a5+a6+a7+a8)=15+(a1+a2+a3+a4)·q =15+15q=15+15×16=255.所以S8=255.]

??2an,n为正奇数,

3.已知数列{an}满足a1=1,an+1=?

?an+1,n为正偶数,?

4

4

2

2

2

则其前6项之和是( )

A.16 C.33

B.20 D.120

C [由已知得a2=2a1=2,a3=a2+1=3,a4=2a3=6,a5=a4+1=7,a6=2a5=14,所以S6=1+2+3+6+7+14=33.]

4.(2019·山西太原月考)设Sn为等比数列{an}的前n项和,且关于x的方程a1x-a3x+a2=0有两个相等的实根,则=( )

A.5 C.21

2

2

S9

S3

B.14 D.27

2

C [根据题意,关于x的方程a1x-a3x+a2=0有两个相等的实根,则有(a3)-4a1a2=

1

-q93

1-qS91-q1-443

0,变形可得q-4q=0,即q=4,则===21.] 3=S3a1-q31-q1-4

1-q?2+1?

5.(2018·湖南湘潭模拟)已知Tn为数列?n?的前n项和,若m>T10+1 013恒成立,

?2?

na1

9

则整数m的最小值为( )

A.1 026 C.1 024

2+11?1?nC [∵n=1+??,∴Tn=n+1-n,

22?2?11

∴T10+1 013=11-10+1 013=1 024-10,

22又m>T10+1 013,∴整数m的最小值为1 024.]

1

6.(2017·全国卷Ⅱ)等差数列{an}的前n项和为Sn,a3=3,S4=10,则? =

k=1nnB.1 025 D.1 023

Sk__________.

2n [设等差数列{an}的公差为d,则 n+1

a3=a1+2d=3,??由?4×3

Sd=10,4=4a1+?2?

∴Sn=n×1+1=

n

Sn??a1=1,

得?

?d=1.?

nn-

2

×1=

nn+

2

Snn2

n+

1??1

=2?-?. ?nn+1?

11111∴? =+++…+

k=1

SkS1S2S3

11??11111

=2?1-+-+-+…+-

nn+1??22334?=2?1-

?

?

1?2n=.] n+1??n+1

n-1

7.(2019·河南商丘质检)有穷数列1,1+2,1+2+4,…,1+2+4+…+2和为__________.

2

n+1

所有项的

1-2n-2-n [由题意知所求数列的通项为=2-1,故由分组求和法及等比数列的

1-2

n 2

求和公式可得和为

-21-2

n-n=2

n+1

-2-n.]

8.对于数列{an},定义数列{an+1-an}为数列{an}的“差数列”,若a1=2,{an}的“差数列”的通项公式为2,则数列{an}的前n项和Sn=________.

2

-1

nn+1

-2 [因为an+1-an=2,所以an=(an-an-1)+(an-1-an-2)+…+(a2-a1)+a1=2

nn+1

2

nn+2

n-2

2-22-2nnn+1

+…+2+2+2=+2=2-2+2=2. 所以Sn==2-2.]

1-21-2

2

2Sn9.(2019·河南六市联考)已知数列{an}中,a1=1,其前n项和为Sn,且满足an=

2Sn-1(n≥2).

?1?

(1)求证:数列??是等差数列;

?Sn?

1113

(2)证明:当n≥2时,S1+S2+S3+…+Sn<.

23n2

2Sn11

证明 (1)当n≥2时,Sn-Sn-1=,Sn-1-Sn=2SnSn-1,-=2,

2Sn-1SnSn-1

?1?

从而??构成以1为首项,2为公差的等差数列.

?Sn?

2

111

(2)由(1)可知,=+(n-1)×2=2n-1,∴Sn=,

SnS12n-11

∴当n≥2时,Sn=

nn1n-

n1n-1=·2n1n-

11?1

-?=??. 2?n-1n?

113131111?111

-?从而S1+S2+S3+…+Sn<1+?1-+-+…+=-<. n-1n?23n2?223?22n210.数列{an}的前n项和为Sn,已知Sn+1=Sn+an+2,a1,a2,a5成等比数列. (1)求数列{an}的通项公式;

(2)若数列{bn}满足=(2)1+an,求数列{bn}的前n项和Tn. 解 (1)∵Sn+1=Sn+an+2,∴an+1=Sn+1-Sn=an+2. ∴数列{an}是公差为2的等差数列; 又a1,a2,a5成等比数列,

∴a1·(a1+4d)=(a1+d)?a1·(a1+8)=(a1+2).

2

2

bnan∴a1=1,∴an=2n-1(n∈N).

(2)由(1)可得:bn=(2n-1)·(2)=(2n-1)·2,

∴Tn=b1+b2+b3+…+bn-1+bn=1·2+3·2+5·2+…+(2n-3)·21)·2,

∴2Tn=1·2+3·2+5·2+…+(2n-3)·2+(2n-1)·2

2

3

4

1

2

3

2n*

nn-1

+(2n-

nnn+1

.

3

错位相减得:

-Tn=2+2(2+2+…+2)-(2n-1)·24

=2+2×=2+2

n+2

2

3

nn+1

1-21-2

n-1

-(2n-1)·2

n+1

n+1

n+1

-8-(2n-1)·2

n+1

=-6-(2n-3)·2

∴Tn=(2n-3)·2+6.

[B级 能力提升训练]

11.已知{an}是等差数列,{bn}是各项均为正数的等比数列,且b1=a1=1,b3=a4,b1

+b2+b3=a3+a4.

(1)求数列{an},{bn}的通项公式; (2)设cn=anbn,求数列{cn}的前n项和Tn. 解 (1)设数列{an}的公差为d,{bn}的公比为q, 依b1=a1=1,b3=a4,b1+b2+b3=a3+a4.

??1+3d=q,得?2

??1+q+q=2+5d2

解得d=1,q=2,

n-1

所以an=1+(n-1)=n,bn=1×2(2)由(1)知,cn=anbn=n·2

0

1

2

=2

n-1

.

n-1

n-1

则Tn=1·2+2·2+3·2+…+n·22Tn=1·2+2·2+…+(n-1)·2

0

1

1

2

nn-1

+n·2 ②

n-1

①-②得-Tn=1·2+1·2+1·2+…+1·2=

-2

1-2

n2

-n·2

n-n·2=(1-n)·2-1.

nnn所以Tn=(n-1)·2+1.

12.(2019·河北承德检测)已知等差数列{an}的前n项和为Sn,公差为d,若d,S9为函数f(x)=(x-2)(x-99)的两个零点且d

(1)求数列{an}的通项公式; (2)若bn=

1

an+1+an(n∈N),求数列{bn}的前n项和Tn.

*

解 (1)因为d,S9为函数f(x)=(x-2)(x-99)的两个零点且d

nn-

2

d,所以9a1+

9×8

×2=99,解得a1=3, 2

{an}是首项为3,公差为2的等差数列. 所以an=a1+(n-1)d=2n+1. (2)∵bn=

1

an+1+an=

12n+3+2n+1

4