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1、
課時達標檢測(三十二) 數(shù)列的綜合問題
[練基礎小題——強化運算能力]
1.數(shù)列{1+2n-1}的前n項和為( )
A.1+2n B.2+2n
C.n+2n-1 D.n+2+2n
解析:選C 由題意得an=1+2n-1,
所以Sn=n+=n+2n-1.
2.(2017·長沙模擬)已知數(shù)列{an}的通項公式是an=(-1)n·(3n-2),則a1+a2+…+a10等于( )
A.15 B.12 C.-12 D.-15
解析:選A ∵an=(-1)n(3n-2),∴a1+a2+…+a10=-1+4-7+10-…-25+28=(-
2、1+4)+(-7+10)+…+(-25+28)=3×5=15.
3.(2016·南昌三模)若數(shù)列{an}的通項公式為an=2n+1,令bn=,則數(shù)列{bn}的前n項和為( )
A. B.-
C. D.-
解析:選B 易得a1+a2+…+an==n(n+2),所以bn==,故Tn=1+--=-.
4.+++…+的值為________.
解析:設Sn=+++…+,①
得Sn=++…++,②
①-②得,Sn=+++…+-
=-,
∴Sn==2-.
答案:2-
5.(2017·江西八校聯(lián)考)在數(shù)列{an}中,已知a1=1,an+1+(-1)nan=cos(n+1)π,
3、記Sn為數(shù)列{an}的前n項和,則S2 017=________.
解析:∵an+1+(-1)nan=cos(n+1)π=(-1)n+1,∴當n=2k時,a2k+1+a2k=-1,k∈N*,∴S2 017=a1+(a2+a3)+…+(a2 016+a2 017)=1+(-1)×1 008=-1 007.
答案:-1 007
[練??碱}點——檢驗高考能力]
一、選擇題
1.(2017·皖西七校聯(lián)考)在數(shù)列{an}中,an=,若{an}的前n項和Sn=,則n=( )
A.3 B.4 C.5 D.6
解析:選D 由an==1-得Sn=n-++…+=n-
4、,則Sn==n-,將各選項中的值代入驗證得n=6.
2.已知等差數(shù)列{an}的各項均為正數(shù),a1=1,且a3,a4+,a11成等比數(shù)列.若p-q=10,則ap-aq=( )
A.14 B.15 C.16 D.17
解析:選B 設等差數(shù)列{an}的公差為d,由題意分析知d>0,因為a3,a4+,a11成等比數(shù)列,所以2=a3a11,即2=(1+2d)·(1+10d),即44d2-36d-45=0,所以d=,所以an=.所以ap-aq=(p-q)=15.
3.在數(shù)列{an}中,a1=1,a2=2,an+2-an=1+(-1)n,那么S100的值為( )
5、A.2 500 B.2 600 C.2 700 D.2 800
解析:選B 當n為奇數(shù)時,an+2-an=0,所以an=1,當n為偶數(shù)時,an+2-an=2,所以an=n,故an=于是S100=50+=2 600.
4.已知數(shù)列{an}的前n項和為Sn,a1=1,當n≥2時,an+2Sn-1=n,則S2 017的值為( )
A.2 017 B.2 016 C.1 009 D.1 007
解析:選C 因為an+2Sn-1=n,n≥2,所以an+1+2Sn=n+1,n≥1,兩式相減得an+1+an=1,n≥2.又a1=1,所以S2 017=a1+
6、(a2+a3)+…+(a2 016+a2 017)=1 009,故選C.
5.已知數(shù)列{an}滿足an+2-an+1=an+1-an,n∈N*,且a5=,若函數(shù)f(x)=sin 2x+2cos2,記yn=f(an),則數(shù)列{yn}的前9項和為( )
A.0 B.-9 C.9 D.1
解析:選C 由已知可得,數(shù)列{an}為等差數(shù)列,f(x)=sin 2x+cos x+1,∴f=1.∵f(π-x)=sin(2π-2x)+cos(π-x)+1=-sin 2x-cos x+1,∴f(π-x)+f(x)=2.∵a1+a9=a2+a8=…=2a5=π,∴f(a1)+
7、…+f(a9)=2×4+1=9,即數(shù)列{yn}的前9項和為9.
6.設Sn是公差不為0的等差數(shù)列{an}的前n項和,S1,S2,S4成等比數(shù)列,且a3=-,則數(shù)列的前n項和Tn=( )
A.- B.
C.- D.
解析:選C 設{an}的公差為d,因為S1=a1,S2=2a1+d=2a1+=a1-,S4=3a3+a1=a1-,S1,S2,S4成等比數(shù)列,所以2=a1,整理得4a+12a1+5=0,所以a1=-或a1=-.當a1=-時,公差d=0不符合題意,舍去;當a1=-時,公差d==-1,所以an=-+(n-1)×(-1)=-n+=-(2n-1),所以=-=--,所以其前n
8、項和Tn=-1-+-+…+-=-=-,故選C.
二、填空題
7.(2016·浙江高考)設數(shù)列{an}的前n項和為Sn.若S2=4,an+1=2Sn+1,n∈N*,則a1=________,S5=________.
解析:∵an+1=2Sn+1,∴Sn+1-Sn=2Sn+1,∴Sn+1=3Sn+1,∴Sn+1+=3,
∴數(shù)列是公比為3的等比數(shù)列,∴=3.
又S2=4,∴S1=1,∴a1=1,
∴S5+=×34=×34=,∴S5=121.
答案:1 121
8.已知數(shù)列{an}滿足an+1=+,且a1=,則該數(shù)列的前2 016項的和等于________.
解析:因為a1=,又an
9、+1=+,所以a2=1,從而a3=,a4=1,即得an=故數(shù)列的前2 016項的和等于S2 016=1 008×=1 512.
答案:1 512
9.對于數(shù)列{an},定義數(shù)列{an+1-an}為數(shù)列{an}的“差數(shù)列”,若a1=2,{an}的“差數(shù)列”的通項公式為2n,則數(shù)列{an}的前n項和Sn=________.
解析:∵an+1-an=2n,
∴an=(an-an-1)+(an-1-an-2)+…+(a2-a1)+a1
=2n-1+2n-2+…+22+2+2=+2=2n-2+2=2n.
∴Sn==2n+1-2.
答案:2n+1-2
10.(2017·福建泉州五中模擬)已
10、知lg x+lg y=1,且Sn=lg xn+lg(xn-1y)+lg(xn-2y2)+…+lg(xyn-1)+lg yn,則Sn=________.
解析:因為lg x+lg y=1,
所以lg(xy)=1.
因為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,
兩式相加得2Sn=(lg xn+lg yn)+[lg(xn-1y)+lg(xyn-1)]+…+(lg yn+lg xn)=lg(xn·yn)+lg(xn-1y·xyn-1)+
11、…+lg(yn·xn)=n[lg(xy)+lg(xy)+…+lg(xy)]=n2lg(xy)=n2,所以Sn=.
答案:
三、解答題
11.數(shù)列{an}滿足a1=1,an+1=2an(n∈N*),Sn為其前n項和.數(shù)列{bn}為等差數(shù)列,且滿足b1=a1,b4=S3.
(1)求數(shù)列{an},{bn}的通項公式;
(2)設cn=,數(shù)列{cn}的前n項和為Tn,證明:≤Tn<.
解:(1)由題意知,{an}是首項為1,公比為2的等比數(shù)列,
∴an=a1·2n-1=2n-1.∴Sn=2n-1.
設等差數(shù)列{bn}的公差為d,則b1=a1=1,b4=1+3d=7,
∴d=2,則bn=
12、1+(n-1)×2=2n-1.
(2)證明:∵log2a2n+2=log222n+1=2n+1,
∴cn==
=,
∴Tn==
=.
∵n∈N*,∴Tn=<,
當n≥2時,Tn-Tn-1=-=>0,
∴數(shù)列{Tn}是一個遞增數(shù)列,∴Tn≥T1=.
綜上所述,≤Tn<.
12.已知二次函數(shù)y=f(x)的圖象經(jīng)過坐標原點,其導函數(shù)為f′(x)=6x-2,數(shù)列{an}的前n項和為Sn,點(n,Sn)(n∈N*)均在函數(shù)y=f(x)的圖象上.
(1)求數(shù)列{an}的通項公式;
(2)設bn=,試求數(shù)列{bn}的前n項和Tn.
解:(1)設二次函數(shù)f(x)=ax2+bx(a≠0),
則f′(x)=2ax+b.
由于f′(x)=6x-2,得a=3,b=-2,
所以f(x)=3x2-2x.
又因為點(n,Sn)(n∈N*)均在函數(shù)y=f(x)的圖象上,
所以Sn=3n2-2n.
當n≥2時,an=Sn-Sn-1=(3n2-2n)-[3(n-1)2-2(n-1)]=6n-5.
當n=1時,a1=S1=3×12-2×1=1=6×1-5,
所以an=6n-5(n∈N*).
(2)由(1)得bn==
=,
故Tn=1-++…+-==.