等比数列等差数列前n项和习题。
等差等比数列综合习题
等差、等比数列综合习题一、选择题1、数列1614,813,412,211…前n 项的和为( ) A 、2212n n n ++ B 、12122+-+n n n C 、n n n 2122-+ D 、1212)1(+--n n n 2、三个不同实数c b a ,,成等差数列,b c a ,,又成等比数列,则=ba ( ) A 、47 B 、4 C 、-4 D 、2 3、在等差数列}{n a 中,已知30201561=+++a a a a ,则数列的前20项和S 20=( )A 、100B 、120C 、140D 、1504、已知数列}{n a 的601-=a ,31-=-n n a a ,那么++||||21a a …||30a +=( )A 、-495B 、765C 、1080D 、31055、某企业的生产总值月平均增长率为p%,则年平均增长率为( )A 、12p%B 、12%)1(p +C 、1%)1(11-+p D 、1%)1(12-+p6、设n S 是等差数列}{n a 的前n 项和,已知331S 与441S 的等比中项为3531,51S S 与441S 的等差中项为1,求通项n a 。
7、设有数列,,21a a …n a …又若23121,,a a a a a --…1--n n a a 是首项为1,公比为31的等比数列。
(1)求n a (2)求++21a a …n a +8、在等比数列}{n a 中,已知2721154321=++++a a a a a ,482111111154321=++++a a a a a ,求3a 。
9、已知两个数列}{n a ,}{n b 满足关系式)(3212121*∈+⋯++++⋯++=N n n na a a b n n ,若}{n b 是等差数列,求证}{n a 也是等差数列。
10、已知数列}{n c 其中n n n c 32+=且数列}{1n n pc c -+为等比数列。
高二数学数列专题练习题(含答案)
高二数学数列专题练习题(含答案)高中数学《数列》专题练1.数列基本概念已知数列的前n项和S_n和第n项a_n之间的关系为:a_n=S_n-S_{n-1} (n>1),当n=1时,a_1=S_1.通过这个关系式可以求出任意一项的值。
2.等差数列和等比数列等差数列和等比数列是两种常见的数列类型。
对于等差数列,有通项公式a_n=a_1+(n-1)d,其中d为公差。
对于等比数列,有通项公式a_n=a_1*q^{n-1},其中q为公比。
如果a、G、b成等比数列,那么G叫做a与b的等比中项。
如果a、A、b、B成等差数列,那么A、B叫做a、b的等差中项。
3.求和公式对于等差数列,前n项和S_n=n(a_1+a_n)/2.对于等比数列,前n项和S_n=a_1(1-q^n)/(1-q),其中q不等于1.另外,对于等差数列,S_n、S_{2n}-S_n、S_{3n}-S_{2n}构成等差数列;对于等比数列,S_n、S_{2n}/S_n、S_{3n}/S_{2n}构成等比数列。
4.数列的函数看法数列可以看作是一个函数,通常有以下几种形式:a_n=dn+(a_1-d),a_n=An^2+Bn+C,a_n=a_1q^n,a_n=k*n+b。
5.判定方法对于数列的常数项,可以使用定义法证明;对于等差中项,可以证明2a_n=a_{n-1}+a_{n+1};对于等比中项,可以证明2a_n=a_{n-1}*a_{n+1}。
最后,对于数列的通项公式,可以使用数学归纳法证明。
1.数列基本概念和通项公式数列是按照一定规律排列的一列数,通常用{ }表示。
其中,第n项表示为an,公差为d,公比为q。
常用的数列有等差数列和等比数列。
等差数列的通项公式为an = a1 + (n-1)d,其中a1为首项,d为公差。
等比数列的通项公式为an = a1q^(n-1),其中a1为首项,q为公比。
2.数列求和公式数列求和是指将数列中的所有项加起来的操作。
等比数列的前n项和公式专题练习(解析版)
等比数列的前n 项和公式一、单选题 1.(2021·内蒙古宁城·高三月考(文))已知{}n a 是等比数列,若12a =,528a a =,数列{}n a 的前n 项和为n S ,则n S 为( ) A .22n - B .121n +- C .122n +- D .21n -【答案】C 【分析】设公比为q ,根据528a a =求得公比,再利用等比数列前n 项和的公式即可得出答案. 【详解】 解:设公比为q ,因为528a a =,所以3528a q a ==,所以2q ,所以()12122212nn n S +⨯-==--.故选:C.2.(2021·河北·高三月考)已知正项等比数列{}n a 的前n 项和为n S ,42S =,810S =,则{}n a 的公比为( ) A.1 B C .2 D .4【答案】B 【分析】利用等比数列的性质求解即可. 【详解】因为42S =,810S =,{}n a 为正项等比数列,所以4845678412344S S a a a a q S a a a a -+++===+++,解得q 故选:B .3.(2021·西藏·拉萨那曲第二高级中学高三月考(文))记等比数列{}n a 的前n 项和为n S ,若214a =,378S =,则公比q = ( ) A .12-B .12C .2D .12或2【答案】D 【分析】根据等比数列的性质可得2132116a a a ==,再由378S =,可得1358a a +=,分别求出13,a a ,即可得出答案. 【详解】解:在等比数列{}n a 中,若214a =,则2132116a a a ==,312378S a a a =++=,所以1358a a +=, 由13116a a =,1358a a +=,解得131218a a ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,或131812a a ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,当131218a a ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩时,2112a a q ==, 当131812a a ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩时,212a q a ==, 所以q =12或2.故选:D.4.(2021·全国·高二单元测试)设n S 为数列{}n a 的前n 项和,()112322n n n a a n ---=⋅≥,且1232a a =.记n T 为数列1nn a S ⎧⎫⎨⎬+⎩⎭的前n 项和,若对任意*n ∈N ,n T m <,则m 的最小值为( ) A .3 B .13C .2D .12【答案】B 【分析】 由已知得()111112242n n n n a a n --⎛⎫-=-≥ ⎪⎝⎭.再求得13a =,从而有数列12n n a ⎧⎫-⎨⎬⎩⎭是以12为首项,14为公比的等比数列,由等比数列的通项公式求得n a ,再利用分组求和的方法,以及等比数列求和公式求得n S ,从而求得n T 得答案. 【详解】解:由()112322n n n a a n ---=⋅≥,得()111322424n n n n a a n --=⋅+≥,∴()111112242n n n n a a n --⎛⎫-=-≥ ⎪⎝⎭. 又由()112322n n n a a n ---=⋅≥,得2126a a -=,又1232a a =,∴13a =.所以111122a -=,∴数列12n n a ⎧⎫-⎨⎬⎩⎭是以12为首项,14为公比的等比数列,则12111112242n n n na --⎛⎫⎛⎫-=⋅= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,∴()12122122n n n nn a --=+=+,∴()()231111212112122222221221212nn n n n n n S --⎛⎫- ⎪-⎛⎫⎝⎭=++⋅⋅⋅+++++⋅⋅⋅+=+=⋅- ⎪-⎝⎭-,∴111112222232n n n n nn n a S --==+++⋅-⋅.∴+12111111111122113222332312n n n n T ⎛⎫- ⎪⎛⎫⎛⎫⎝⎭=++⋅⋅⋅+=⨯=-< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭-. ∵对任意*n ∈N ,n T m <,∴m 的最小值为13.故选:B.5.(2021·江苏省苏州第十中学校高二月考)已知等比数列{a n }的首项为1,公比为2,则a 12+a 22+⋯+a n 2=( ) A .(2n ﹣1)2 B .()1213n- C .4n ﹣1 D .()1413n- 【答案】D 【分析】根据等比数列定义,求出214n n n b a -==,可证明{}n b 是以1为首项,4为公比的等比数列,利用等比数列的求和公式,可得解 【详解】由等比数列的定义,11122n n n a --=⋅=故222124n n n n b a --=== 由于112144,104n n n n b b b ---===≠ 故{}n b 是以1为首项,4为公比的等比数列 a 12+a 22+⋯+a n 2=1(14)41143n n ⋅--=- 故选:D6.(2021·河南郑州·高二期中(理))设n A ,n B 分别为等比数列{}n a ,{}n b 的前n 项和.若23n n n n A aB b+=+(a ,b 为常数),则74a b =( )A .12881B .12780C .3227D .2726【答案】C 【分析】设(2),(3)n nn n A a m B b m =+=+,项和转换776a A A =-,443b B B =-求解即可【详解】由题意,23n n n n A a B b+=+ 设(2),(3)n nn n A a m B b m =+=+则76776[(2)(2)]64a A A a a m m =-=+-+=()()434433354b B B b b m m ⎡⎤=-=+-+=⎣⎦7464325427a mb m ∴== 故选:C7.(2021·河南郑州·高二期中(理))设{}n a 是公差为d 的等差数列,{}n b 是公比为q 的等比数列.已知数列{}n n a b +的前n 项和()2*51N n n S n n =+-∈,则d q -=( )A .3-B .1-C .2D .4【答案】A 【分析】设数列{}n a 和{}n b 的前n 项和分别为,n n A B ,然后利用分求出,n n A B ,再利用n n n S A B =+列方程,由对应项的系数相等可求出结果 【详解】设数列{}n a 和{}n b 的前n 项和分别为,n n A B ,则 ()()1211111,222111n n n n b q n n db d d q A a n a n n B q q q --⎛⎫=+=-+==-⎪---⎝⎭(1q ≠), 若1q =,则1n B nb =,则2211()5122n nn n d d S A n B a n n nb =+==+++--,显然没有出现5n ,所以1q ≠,所以21121221511n n b n b q d d a n n q q ⎛⎫-++-+= ⎪--⎝-⎭, 由两边的对应项相等可得110,1,5,1221b d da q q-====--, 解得111,2,5,4a d q b ====, 所以3d q -=-.8.(2021·福建·泉州科技中学高三月考)我国南宋数学家杨辉1261年所著的《详解九章算法》一书里出现了如图所示的表,即杨辉三角,这是数学史上的一个伟大成就.在“杨辉三角”中,第n 行的所有数字之和为12n -,若去除所有为1的项,依次构成数列233464510105,,,,,,,,,,,则此数列的前35项和为( )A .994B .995C .1003D .1004【答案】B 【分析】没有去掉“1”之前,可得每一行数字和为首项为1,公比为2的等比数列,可求出其前n 项和为21n n S =-,每一行的个数构成一个首项为1,公差为1的等差数列,从而可求出前n 项总个数为(1)2n n n T +=,由此可计算出第10行去掉“1”后的最后一个数为第36个数,从而可求出前35项和。
(完整版)等差等比数列求和与差的练习题
(完整版)等差等比数列求和与差的练习题
题目一:等差数列求和
已知等差数列的首项为$a_1$,公差为$d$,求该等差数列的前$n$项和$S_n$。
解答步骤:
1. 根据公式$S_n = \frac{n}{2}(a_1 + a_n)$计算出结果。
题目二:等差数列差的问题
已知等差数列的首项为$a_1$,公差为$d$,依次计算以下问题:
1. $a_3 - a_2$;
2. $a_5 - a_3$;
3. $a_{10} - a_5$。
解答步骤:
1. 利用公式$a_n = a_1 + (n-1)d$计算出各项的值;
2. 按照题目给定的差问题计算出结果。
题目三:等比数列求和
已知等比数列的首项为$a_1$,公比为$r$,求该等比数列的前$n$项和$S_n$。
解答步骤:
1. 如果公比$r=1$,则$S_n = n \cdot a_1$,直接计算结果;
2. 如果公比$r \neq 1$,则$S_n = a_1 \cdot \frac{1 - r^n}{1 - r}$,按照公式计算结果。
题目四:等比数列差的问题
已知等比数列的首项为$a_1$,公比为$r$,依次计算以下问题:
1. $a_2 - a_1$;
2. $a_4 - a_2$;
3. $a_{10} - a_{5}$。
解答步骤:
1. 利用公式$a_n = a_1 \cdot r^{(n-1)}$计算各项的值;
2. 按照题目给定的差问题计算出结果。
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等差等比数列前N项和练习答案
等差数列前N 项和(第一课时)一、选择题1.设S n 为等差数列{a n }的前n 项和,S 8=4a 3,a 7=-2,则a 9=( ) A .-6 B .-4 C .-2 D .2[答案] A[解析] 本题考查数列的基础知识和运算能力.⎩⎪⎨⎪⎧ S 3=4a 3a 7=-2⇒⎩⎪⎨⎪⎧ 3a 1+3d =4a 1+8d a 1+6d =-2⇒⎩⎪⎨⎪⎧a 1=10d =-2. ∴a 9=a 1+8d =-6.2.四个数成等差数列,S 4=32,a 2a 3=13,则公差d 等于( )A .8B .16C .4D .0[答案] A [解析] ∵a 2a 3=13,∴a 1+d a 1+2d =13,∴d =-2a 1. 又S 4=4a 1+4×32d =-8a 1=32,∴a 1=-4,∴d =8.3.等差数列{a n }中,a 3+a 7-a 10=8,a 11-a 4=14.记S n =a 1+a 2+a 3+…+a n ,则S 13=( )A .168B .156C .152D .286[答案] D[解析] ∵⎩⎪⎨⎪⎧ a 3+a 7-a 10=8a 11-a 4=14,∴⎩⎪⎨⎪⎧a 1-d =87d =14,∴⎩⎪⎨⎪⎧d =2a 1=10,∴S 13=13a 1+13×122d =286.4.在等差数列{a n }和{b n }中,a 1=25,b 1=15,a 100+b 100=139,则数列{a n +b n }的前100项的和为( )A .0B .4475C .8950D .10 000[答案] C[解析] 设c n =a n +b n ,则c 1=a 1+b 1=40,c 100=a 100+b 100=139,{c n }是等差数列,∴前100项和S 100=100(c 1+c 100)2=100×(40+139)2=8950.5.已知等差数列共有10项,其中奇数项之和为15,偶数项之和为30,则其公差是( ) A .5 B .4 C .3 D .2[答案] C[解析] 设等差数列为{a n },公差为d ,则⎩⎪⎨⎪⎧a 1+a 3+a 5+a 7+a 9=15a 2+a 4+a 6+a 8+a 10=30, ∴5d =15,∴d =3.6.设S n 是等差数列{a n }的前n 项和,若a 7a 5=913,则S 13S 9=( ) A .1 B .-1 C .2 D .12[答案] A [解析]S 13S 9=13a 79a 5=139×913=1,故选A . 二、填空题7.已知数列{a n }的通项公式a n =-5n +2,则其前n 项和S n =________. [答案] -5n 2+n2[解析] ∵a n =-5n +2, ∴a n -1=-5n +7(n ≥2),∴a n -a n -1=-5n +2-(-5n +7)=-5(n ≥2). ∴数列{a n }是首项为-3,公差为-5的等差数列. ∴S n =n (a 1+a n )2=n (-5n -1)2=-5n 2+n 2.8.设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若S 9=72,则a 2+a 4+a 9=________. [答案] 24[解析] ∵S 9=9·(a 1+a 9)2=72,∴a 1+a 9=16,即a 1+a 1+8d =16, ∴a 1+4d =8,又a 2+a 4+a 9=a 1+d +a 1+3d +a 1+8d=3(a 1+4d )=3×8=24. 三、解答题9.已知等差数列{a n }.(1)a 1=56,a 15=-32,S n =-5,求n 和d ;(2)a 1=4,S 8=172,求a 8和d . [解析] (1)∵a 15=56+(15-1)d =-32,∴d =-16.又S n =na 1+n (n -1)2·d =-5,解得n =15,n =-4(舍).(2)由已知,得S 8=8(a 1+a 8)2=8(4+a 8)2,解得a 8=39,又∵a 8=4+(8-1)d =39,∴d =5.等差数列前N 项和(第二课时) 一、选择题1.记等差数列{a n }的前n 项和为S n .若d =3,S 4=20,则S 6=( ) A .16 B .24 C .36 D .48[答案] D[解析] 由S 4=20,4a 1+6d =20,解得a 1=12⇒S 6=6a 1+6×52×3=48.2.已知{a n }为等差数列,a 1+a 3+a 5=105,a 2+a 4+a 6=99,S n 是等差数列{a n }的前n 项和,则使得S n 达到最大值的n 是( )A .21B .20C .19D .18 [答案] B[解析] 由题设求得:a 3=35,a 4=33,∴d =-2,a 1=39,∴a n =41-2n ,a 20=1,a 21=-1,所以当n =20时S n 最大.故选B .3.13×5+15×7+17×9+…+113×15=( )A .415B .215C .1415D .715[答案] B[解析] 原式=12(13-15)+12(15-17)+…+12(113-115)=12(13-115)=215,故选B .4.已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,a 5=5,S 5=15,则数列{1a n a n +1}的前100项和为( )A .100101B .99101C .99100D .101100[答案] A[解析] 本小题主要考查等差数列的通项公式和前n 项和公式的运用,以及裂项求和的综合应用.∵a 5=5,S 5=15 ∴5(a 1+5)2=15,∴a 1=1. ∴d =a 5-a 15-1=1,∴a n =n .∴1a n a n +1=1n (n +1)=1n -1n +1. 则数列{1a n a n +1}的前100项的和为:T 100=(1-12)+(12-13)+…+(1100-1101)=1-1101=100101. 故选A .5.设等差数列{a n }的前n 项的和为S n ,若a 1>0,S 4=S 8,则当S n 取得最大值时,n 的值为( )A .5B .6C .7D .8[答案] B[解析] 解法一:∵a 1>0,S 4=S 8,∴d <0,且a 1=112d ,∴a n =-112d +(n -1)d =nd -132d ,由⎩⎪⎨⎪⎧a n ≥0a n +1<0,得⎩⎨⎧nd -132d ≥0(n +1)d -132d <0,∴512<n ≤612,∴n =6,解法二:∵a 1>0,S 4=S 8, ∴d <0且a 5+a 6+a 7+a 8=0, ∴a 6+a 7=0,∴a 6>0,a 7<0, ∴前六项之和S 6取最大值.6.设{a n }是等差数列,S n 为其前n 项和,且S 5<S 6,S 6=S 7>S 8,则下列结论错误的是( ) A .d <0 B .a 7=0C .S 9>S 5D .S 6与S 7均为S n 的最大值[答案] C[解析] 由S 5<S 6知a 6>0,由S 6=S 7知a 7=0,由S 7>S 8知a 8<0,C 选项S 9>S 5即a 6+a 7+a 8+a 9>0,∴a 7+a 8>0,显然错误. 二、填空题7.设S n 是等差数列{a n }(n ∈N *)的前n 项和,且a 1=1,a 4=7,则S 5=________. [答案] 25[解析] 由⎩⎪⎨⎪⎧ a 1=1a 4=7得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=1d =2,∴S 5=5a 1+5×42×d =25.8.(2014·北京理,12)若等差数列{a n }满足a 7+a 8+a 9>0,a 7+a 10<0,则当n =________时,{a n }的前n 项和最大.[答案] 8[解析] 本题考查了等差数列的性质与前n 项和.由等差数列的性质,a 7+a 8+a 9=3a 8,a 7+a 10=a 8+a 9,于是有a 8>0,a 8+a 9<0,故a 9<0,故S 8>S 7,S 9<S 8,S 8为{a n }的前n 项和S n 中的最大值,等差数列{a n }中首项a 1>0公差d <0,{a n }是一个递减的等差数列,前n 项和有最大值,a 1<0,公差d >0,{a n }是一个递增的等差数列,前n 项和有最小值.三、解答题9.设等差数列{a n }满足a 3=5,a 10=-9. (1)求{a n }的通项公式;(2)求{a n }的前n 项和S n 及使得S n 取最大值的n 的值.[解析] (1)设公差为d ,由已知得⎩⎪⎨⎪⎧ a 1+2d =5a 1+9d =-9,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=9d =-2.∴a n =a 1+(n -1)d =-2n +11.(2)由(1)知S n =na 1+n (n -1)2d =10n -n 2=-(n -5)2+25,∴当n =5时,S n 取得最大值.等比数列前N 项和综合练习1.(2013·新课标全国Ⅰ)设首项为1,公比为23的等比数列{a n }的前n 项和为S n ,则( )A .S n =2a n -1B .S n =3a n -2C .S n =4-3a nD .S n =3-2a n答案 D解析 S n =a 1(1-q n )1-q =a 1-a n q1-q=1-23a n1-23=3-2a n ,故选D 项. 2.等比数列{a n }各项都是正数,若a 1=81,a 5=16,则它的前5项和是( )A .179B .211C .248D .275答案 B解析 ∵a 5=a 1q 4,∴16=81q 4.∴q =±23.又数列{a n }的各项都是正数,∴q =23. ∴S 5=a 1(1-q 5)1-q=81[1-(23)5]1-23=211. 3.在等比数列{a n }中,S n 表示前n 项和,若a 3=2S 2+1,a 4=2S 3+1,则公比q 等于( )A .3B .-3C .-1D .1答案 A解析 思路一:列方程求出首项和公比,过程略; 思路二:两等式相减得a 4-a 3=2a 3,从而求得a 4a 3=3=q .4.在公比为正数的等比数列中,a 1+a 2=2,a 3+a 4=8,则S 8等于( )A .21B .42C .135D .170答案 D 解析5.设{a n }是由正数组成的等比数列,S n 为其前n 项和.已知a 2a 4=1,S 3=7,则S 5=( )A.152B.314C.334D.172答案 B解析 显然公比q ≠1,由题意,得⎩⎪⎨⎪⎧a 1q ·a 1q 3=1,a 1(1-q 3)1-q =7,解得⎩⎨⎧a 1=4,q =12,∴S 5=a 1(1-q 5)1-q=4(1-125)1-12=314. 6.在14与78之间插入n 个数组成等比数列,若各项总和为778,则此数列的项数( )A .4B .5C .6D .7答案 B解析 ∵q ≠1(14≠78),∴Sn =a 1-anq 1-q.∴778=14-78q 1-q ,解得q =-12,78=14×(-12)n +2-1.∴n =3,故该数列共5项.7.等比数列{an }的首项为1,公比为q ,前n 项和为S ,则数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 的前n 项和为( ) A.1S B .S C .Sq 1-n D .S -1q 1-n答案 C解析 q ≠1时,S =1-q n 1-q ,⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 的前n 项和为1(1-1q n )1-1q =q 1-n ·1-q n 1-q=q 1-n ·S .当q =1时,q 1-n ·S =S .8.在等比数列{a n }中,公比q =-2,S 5=44,则a 1的值为( )A .4B .-4C .-2D .2答案 A 解析9.数列{a n }的前n 项和为S n =4n +b (b 是常数,n ∈N *),若这个数列是等比数列,则b 等于( )A .-1B .0C .1D .4答案 A 解析10.(2013·北京)若等比数列{a n }满足a 2+a 4=20,a 3+a 5=40,则公比q =________;前n 项和S n =________.答案 2 2n +1-2解析 由题意知q =a 3+a 5a 2+a 4=2.由a 2+a 4=a 2(1+q 2)=a 1q (1+q 2)=20,∴a 1=2,∴S n =2(1-2n )1-2=2n +1-2.11.(2012·新课标全国)等比数列{a n }的前n 项和为S n ,若S 3+3S 2=0,则公比q =________.答案 -2解析 由S 3=-2S 2,可得a 1+a 2+a 3=-3(a 1+a 2), 即a 1(1+q +q 2)=-3a 1(1+q ),化简整理得q 2+4q +4=0,解得q =-2.12.若等比数列{a n }中,a 1=1,a n =-512,前n 项和为S n =-341,则n 的值是________.答案 1013.(2012·浙江)设公比为q (q >0)的等比数列{a n }的前n 项和为S n ,若S 2=3a 2+2,S 4=3a 4+2,则q =________.答案 32解析 由已知S 4-S 2=3a 4-3a 2,即a 4+a 3=3a 4-3a 2,即2a 4-a 3-3a 2=0,两边同除以a 2,得2q 2-q -3=0,即q =32或q =-1(舍).答案 3n -1,或(-3)n-14解析答案24解析16.等比数列{a n}的公比q>0,已知a2=1,a n+2+a n+1=6a n,则{a n}的前4项和S4=________.答案 152解析 由条件a n +2+a n +1=a n q 2+a n q =6a n ,q >0,得q =2,又a 2=1,所以a 1=12,S 4=152.17.一个等比数列的首项为1,项数为偶数,其中奇数项的和为85,偶数项的和为170,求该数列的公比和项数.答案 该数列的公比为2,项数为8解析18.设等比数列{a n }的公比q <1,前n 项和为S n ,已知a 3=2,S 4=5S 2,求{a n }的通项公式.解析 由题设知a 1≠0,S n =a 1(1-q n )1-q,则 ⎩⎪⎨⎪⎧ a 1q 2=2,a 1(1-q 4)1-q =5×a 1(1-q 2)1-q , ①②由②得1-q 4=5(1-q 2),(q 2-4)(q 2-1)=0.(q -2)(q +2)(q -1)(q +1)=0, 因为q <1,解得q =-1或q =-2. 当q =-1时,代入①得a 1=2,a n =2×(-1)n -1;当q =-2时,代入①得a 1=12,a n =12×(-2)n -1.综上,当q =-1时,a n =2×(-1)n -1; 当q =-2时,a n =12×(-2)n -1.。
等比数列前n项和高考解答题试题精选
等比数列前n项和高考解答题试题精选一.解答题(共30小题)1.(2017•北京)已知等差数列{an }和等比数列{bn}满足a1=b1=1,a2+a4=10,b2b4=a5.(Ⅰ)求{an}的通项公式;(Ⅱ)求和:b1+b3+b5+…+b2n﹣1.2.(2017•新课标Ⅰ)记Sn 为等比数列{an}的前n项和.已知S2=2,S3=﹣6.(1)求{an}的通项公式;(2)求Sn ,并判断Sn+1,Sn,Sn+2是否成等差数列.3.(2017•新课标Ⅲ)设数列{an }满足a1+3a2+…+(2n﹣1)an=2n.(1)求{an}的通项公式;(2)求数列{}的前n项和.4.(2017•山东)已知{an }是各项均为正数的等比数列,且a1+a2=6,a1a2=a3.(1)求数列{an}通项公式;(2){bn } 为各项非零的等差数列,其前n项和为Sn,已知S2n+1=bnbn+1,求数列的前n项和Tn.5.(2017•新课标Ⅱ)已知等差数列{an }的前n项和为Sn,等比数列{bn}的前n项和为Tn ,a1=﹣1,b1=1,a2+b2=2.(1)若a3+b3=5,求{bn}的通项公式;(2)若T3=21,求S3.6.(2017•天津)已知{an }为等差数列,前n项和为Sn(n∈N+),{bn}是首项为2的等比数列,且公比大于0,b2+b3=12,b3=a4﹣2a1,S11=11b4.(Ⅰ)求{an }和{bn}的通项公式;(Ⅱ)求数列{a2n b2n﹣1}的前n项和(n∈N+).7.(2017•天津)已知{an }为等差数列,前n项和为Sn(n∈N*),{bn}是首项为2的等比数列,且公比大于0,b2+b3=12,b3=a4﹣2a1,S11=11b4.(Ⅰ)求{an }和{bn}的通项公式;(Ⅱ)求数列{a2n bn}的前n项和(n∈N*).8.(2016•新课标Ⅱ)等差数列{an }中,a3+a4=4,a5+a7=6.(Ⅰ)求{an}的通项公式;(Ⅱ)设bn =[an],求数列{bn}的前10项和,其中[x]表示不超过x的最大整数,如[0.9]=0,[2.6]=2.9.(2016•山东)已知数列{an }的前n项和Sn=3n2+8n,{bn}是等差数列,且an=bn+bn+1.(Ⅰ)求数列{bn}的通项公式;(Ⅱ)令cn =,求数列{cn}的前n项和Tn.10.(2016•新课标Ⅱ)Sn 为等差数列{an}的前n项和,且a1=1,S7=28,记bn=[lgan],其中[x]表示不超过x的最大整数,如[0.9]=0,[lg99]=1.(Ⅰ)求b1,b11,b101;(Ⅱ)求数列{bn}的前1000项和.11.(2016•新课标Ⅰ)已知{an }是公差为3的等差数列,数列{bn}满足b1=1,b2=,a n bn+1+bn+1=nbn.(Ⅰ)求{an}的通项公式;(Ⅱ)求{bn}的前n项和.12.(2016•浙江)设数列{an }的前n项和为Sn,已知S2=4,an+1=2Sn+1,n∈N*.(Ⅰ)求通项公式an;(Ⅱ)求数列{|an﹣n﹣2|}的前n项和.13.(2016•新课标Ⅲ)已知数列{an }的前n项和Sn=1+λan,其中λ≠0.(1)证明{a n }是等比数列,并求其通项公式; (2)若S 5=,求λ.14.(2016•新课标Ⅲ)已知各项都为正数的数列{a n }满足a 1=1,a n 2﹣(2a n+1﹣1)a n ﹣2a n+1=0. (1)求a 2,a 3;(2)求{a n }的通项公式.15.(2016•北京)已知{a n }是等差数列,{b n }是等比数列,且b 2=3,b 3=9,a 1=b 1,a 14=b 4.(1)求{a n }的通项公式;(2)设c n =a n +b n ,求数列{c n }的前n 项和.16.(2016•天津)已知{a n }是等比数列,前n 项和为S n (n ∈N *),且﹣=,S6=63.(1)求{an}的通项公式;(2)若对任意的n∈N*,bn 是log2an和log2an+1的等差中项,求数列{(﹣1)n b}的前2n项和.17.(2015•四川)设数列{an }(n=1,2,3…)的前n项和Sn,满足Sn=2an﹣a1,且a1,a2+1,a3成等差数列.(Ⅰ)求数列{an}的通项公式;(Ⅱ)设数列的前n项和为Tn ,求Tn.18.(2015•山东)设数列{an }的前n项和为Sn,已知2Sn=3n+3.(Ⅰ)求{an}的通项公式;(Ⅱ)若数列{bn },满足anbn=log3an,求{bn}的前n项和Tn.19.(2015•湖北)设等差数列{an }的公差为d,前n项和为Sn,等比数列{bn}的公比为q,已知b1=a1,b2=2,q=d,S10=100.(1)求数列{an },{bn}的通项公式(2)当d>1时,记cn =,求数列{cn}的前n项和Tn.20.(2015•安徽)已知数列{an }是递增的等比数列,且a1+a4=9,a2a3=8.(1)求数列{an}的通项公式;(2)设Sn 为数列{an}的前n项和,bn=,求数列{bn}的前n项和Tn.21.(2015•新课标Ⅰ)Sn 为数列{an}的前n项和,己知an>0,an2+2an=4Sn+3(I)求{an}的通项公式:(Ⅱ)设bn =,求数列{bn}的前n项和.22.(2015•浙江)已知数列{an }和{bn}满足a1=2,b1=1,an+1=2an(n∈N*),b 1+b2+b3+…+bn=bn+1﹣1(n∈N*)(Ⅰ)求an 与bn;(Ⅱ)记数列{an bn}的前n项和为Tn,求Tn.23.(2015•山东)已知数列{an}是首项为正数的等差数列,数列{}的前n项和为.(1)求数列{an}的通项公式;(2)设bn =(an+1)•2,求数列{bn}的前n项和Tn.24.(2015•天津)已知数列{an }满足an+2=qan(q为实数,且q≠1),n∈N*,a1=1,a 2=2,且a2+a3,a3+a4,a4+a5成等差数列(1)求q的值和{an}的通项公式;(2)设bn =,n∈N*,求数列{bn}的前n项和.25.(2015•福建)等差数列{an }中,a2=4,a4+a7=15.(Ⅰ)求数列{an}的通项公式;(Ⅱ)设bn =2+n,求b1+b2+b3+…+b10的值.26.(2015•北京)已知等差数列{an }满足a1+a2=10,a4﹣a3=2(1)求{an}的通项公式;(2)设等比数列{bn }满足b2=a3,b3=a7,问:b6与数列{an}的第几项相等?27.(2015•天津)已知{an }是各项均为正数的等比数列,{bn}是等差数列,且a 1=b1=1,b2+b3=2a3,a5﹣3b2=7.(Ⅰ)求{an }和{bn}的通项公式;(Ⅱ)设cn =anbn,n∈N*,求数列{cn}的前n项和.28.(2014•福建)在等比数列{an }中,a2=3,a5=81.(Ⅰ)求an;(Ⅱ)设bn =log3an,求数列{bn}的前n项和Sn.29.(2014•新课标Ⅰ)已知{an }是递增的等差数列,a2,a4是方程x2﹣5x+6=0的根.(1)求{an}的通项公式;(2)求数列{}的前n项和.30.(2014•北京)已知{an }是等差数列,满足a1=3,a4=12,等比数列{bn}满足b1=4,b4=20.(1)求数列{an }和{bn}的通项公式;(2)求数列{bn}的前n项和.等比数列前n项和高考解答题试题精选参考答案与试题解析一.解答题(共30小题)1.(2017•北京)已知等差数列{an }和等比数列{bn}满足a1=b1=1,a2+a4=10,b2b4=a5.(Ⅰ)求{an}的通项公式;(Ⅱ)求和:b1+b3+b5+…+b2n﹣1.【解答】解:(Ⅰ)等差数列{an },a1=1,a2+a4=10,可得:1+d+1+3d=10,解得d=2,所以{an }的通项公式:an=1+(n﹣1)×2=2n﹣1.(Ⅱ)由(Ⅰ)可得a5=a1+4d=9,等比数列{bn }满足b1=1,b2b4=9.可得b3=3,或﹣3(舍去)(等比数列奇数项符号相同).∴q2=3,{b2n﹣1}是等比数列,公比为3,首项为1.b 1+b3+b5+…+b2n﹣1==.2.(2017•新课标Ⅰ)记Sn 为等比数列{an}的前n项和.已知S2=2,S3=﹣6.(1)求{an}的通项公式;(2)求Sn ,并判断Sn+1,Sn,Sn+2是否成等差数列.【解答】解:(1)设等比数列{an }首项为a1,公比为q,则a3=S3﹣S2=﹣6﹣2=﹣8,则a1==,a2==,由a1+a2=2,+=2,整理得:q2+4q+4=0,解得:q=﹣2,则a1=﹣2,an=(﹣2)(﹣2)n﹣1=(﹣2)n,∴{an }的通项公式an=(﹣2)n;(2)由(1)可知:Sn===﹣(2+(﹣2)n+1),则Sn+1=﹣(2+(﹣2)n+2),Sn+2=﹣(2+(﹣2)n+3),由Sn+1+Sn+2=﹣(2+(﹣2)n+2)﹣(2+(﹣2)n+3)=﹣[4+(﹣2)×(﹣2)n+1+(﹣2)2×+(﹣2)n+1],=﹣[4+2(﹣2)n+1]=2×[﹣(2+(﹣2)n+1)],=2Sn,即Sn+1+Sn+2=2Sn,∴Sn+1,Sn,Sn+2成等差数列.3.(2017•新课标Ⅲ)设数列{an }满足a1+3a2+…+(2n﹣1)an=2n.(1)求{an}的通项公式;(2)求数列{}的前n项和.【解答】解:(1)数列{an }满足a1+3a2+…+(2n﹣1)an=2n.n≥2时,a1+3a2+…+(2n﹣3)an﹣1=2(n﹣1).∴(2n﹣1)an =2.∴an=.当n=1时,a1=2,上式也成立.∴an=.(2)==﹣.∴数列{}的前n项和=++…+=1﹣=.4.(2017•山东)已知{an }是各项均为正数的等比数列,且a1+a2=6,a1a2=a3.(1)求数列{an}通项公式;(2){bn } 为各项非零的等差数列,其前n项和为Sn,已知S2n+1=bnbn+1,求数列的前n项和Tn.【解答】解:(1)记正项等比数列{an}的公比为q,因为a1+a2=6,a1a2=a3,所以(1+q)a1=6,q=q2a1,解得:a1=q=2,所以an=2n;(2)因为{bn} 为各项非零的等差数列,所以S2n+1=(2n+1)bn+1,又因为S2n+1=bnbn+1,所以bn=2n+1,=,所以Tn=3•+5•+…+(2n+1)•,Tn=3•+5•+…+(2n﹣1)•+(2n+1)•,两式相减得:Tn=3•+2(++…+)﹣(2n+1)•,即Tn=3•+(+++…+)﹣(2n+1)•,即Tn=3+1++++…+)﹣(2n+1)•=3+﹣(2n+1)•=5﹣.5.(2017•新课标Ⅱ)已知等差数列{an }的前n项和为Sn,等比数列{bn}的前n项和为Tn ,a1=﹣1,b1=1,a2+b2=2.(1)若a3+b3=5,求{bn}的通项公式;(2)若T3=21,求S3.【解答】解:(1)设等差数列{an }的公差为d,等比数列{bn}的公比为q,a 1=﹣1,b1=1,a2+b2=2,a3+b3=5,可得﹣1+d+q=2,﹣1+2d+q2=5,解得d=1,q=2或d=3,q=0(舍去),则{bn }的通项公式为bn=2n﹣1,n∈N*;(2)b1=1,T3=21,可得1+q+q2=21,解得q=4或﹣5,当q=4时,b2=4,a2=2﹣4=﹣2,d=﹣2﹣(﹣1)=﹣1,S3=﹣1﹣2﹣3=﹣6;当q=﹣5时,b2=﹣5,a2=2﹣(﹣5)=7,d=7﹣(﹣1)=8,S3=﹣1+7+15=21.6.(2017•天津)已知{an }为等差数列,前n项和为Sn(n∈N+),{bn}是首项为2的等比数列,且公比大于0,b2+b3=12,b3=a4﹣2a1,S11=11b4.(Ⅰ)求{an }和{bn}的通项公式;(Ⅱ)求数列{a2n b2n﹣1}的前n项和(n∈N+).【解答】解:(I)设等差数列{an }的公差为d,等比数列{bn}的公比为q.由已知b2+b3=12,得b1(q+q2)=12,而b1=2,所以q+q2﹣6=0.又因为q>0,解得q=2.所以,bn=2n.由b3=a4﹣2a1,可得3d﹣a1=8①.由S11=11b4,可得a1+5d=16②,联立①②,解得a1=1,d=3,由此可得an=3n﹣2.所以,数列{an }的通项公式为an=3n﹣2,数列{bn}的通项公式为bn=2n.(II)设数列{a2n b2n﹣1}的前n项和为Tn,由a2n =6n﹣2,b2n﹣1=4n,有a2nb2n﹣1=(3n﹣1)4n,故Tn=2×4+5×42+8×43+…+(3n﹣1)4n,4Tn=2×42+5×43+8×44+…+(3n﹣1)4n+1,上述两式相减,得﹣3Tn=2×4+3×42+3×43+…+3×4n﹣(3n﹣1)4n+1 ==﹣(3n﹣2)4n+1﹣8得Tn=.所以,数列{a2n b2n﹣1}的前n项和为.7.(2017•天津)已知{an }为等差数列,前n项和为Sn(n∈N*),{bn}是首项为2的等比数列,且公比大于0,b2+b3=12,b3=a4﹣2a1,S11=11b4.(Ⅰ)求{an }和{bn}的通项公式;(Ⅱ)求数列{a2n bn}的前n项和(n∈N*).【解答】(Ⅰ)解:设等差数列{an }的公差为d,等比数列{bn}的公比为q.由已知b2+b3=12,得,而b1=2,所以q2+q﹣6=0.又因为q>0,解得q=2.所以,.由b3=a4﹣2a1,可得3d﹣a1=8.由S11=11b4,可得a1+5d=16,联立①②,解得a1=1,d=3,由此可得an=3n﹣2.所以,{an }的通项公式为an=3n﹣2,{bn}的通项公式为.(Ⅱ)解:设数列{a2n bn}的前n项和为Tn,由a2n=6n﹣2,有,,上述两式相减,得=.得.所以,数列{a2n bn}的前n项和为(3n﹣4)2n+2+16.8.(2016•新课标Ⅱ)等差数列{an }中,a3+a4=4,a5+a7=6.(Ⅰ)求{an}的通项公式;(Ⅱ)设bn =[an],求数列{bn}的前10项和,其中[x]表示不超过x的最大整数,如[0.9]=0,[2.6]=2.【解答】解:(Ⅰ)设等差数列{an}的公差为d,∵a3+a4=4,a5+a7=6.∴,解得:,∴an=;(Ⅱ)∵bn =[an],∴b1=b2=b3=1,b 4=b5=2,b 6=b7=b8=3,b 9=b10=4.故数列{bn }的前10项和S10=3×1+2×2+3×3+2×4=24.9.(2016•山东)已知数列{an }的前n项和Sn=3n2+8n,{bn}是等差数列,且an=bn+bn+1.(Ⅰ)求数列{bn}的通项公式;(Ⅱ)令cn =,求数列{cn}的前n项和Tn.【解答】解:(Ⅰ)Sn=3n2+8n,∴n≥2时,an =Sn﹣Sn﹣1=6n+5,n=1时,a1=S1=11,∴an=6n+5;∵an =bn+bn+1,∴an﹣1=bn﹣1+bn,∴an ﹣an﹣1=bn+1﹣bn﹣1.∴2d=6,∴d=3,∵a1=b1+b2,∴11=2b1+3,∴b1=4,∴bn=4+3(n﹣1)=3n+1;(Ⅱ)cn========6(n+1)•2n,∴Tn=6[2•2+3•22+…+(n+1)•2n]①,∴2Tn=6[2•22+3•23+…+n•2n+(n+1)•2n+1]②,①﹣②可得﹣Tn=6[2•2+22+23+…+2n﹣(n+1)•2n+1]=12+6×﹣6(n+1)•2n+1=(﹣6n)•2n+1=﹣3n•2n+2,∴Tn=3n•2n+2.10.(2016•新课标Ⅱ)Sn 为等差数列{an}的前n项和,且a1=1,S7=28,记bn=[lgan],其中[x]表示不超过x 的最大整数,如[0.9]=0,[lg99]=1. (Ⅰ)求b 1,b 11,b 101;(Ⅱ)求数列{b n }的前1000项和.【解答】解:(Ⅰ)S n 为等差数列{a n }的前n 项和,且a 1=1,S 7=28,7a 4=28. 可得a 4=4,则公差d=1. a n =n ,b n =[lgn],则b 1=[lg1]=0, b 11=[lg11]=1, b 101=[lg101]=2.(Ⅱ)由(Ⅰ)可知:b 1=b 2=b 3=…=b 9=0,b 10=b 11=b 12=…=b 99=1. b 100=b 101=b 102=b 103=…=b 999=2,b 10,00=3.数列{b n }的前1000项和为:9×0+90×1+900×2+3=1893.11.(2016•新课标Ⅰ)已知{a n }是公差为3的等差数列,数列{b n }满足b 1=1,b 2=,a n b n+1+b n+1=nb n .(Ⅰ)求{a n }的通项公式; (Ⅱ)求{b n }的前n 项和.【解答】解:(Ⅰ)∵a n b n+1+b n+1=nb n . 当n=1时,a 1b 2+b 2=b 1. ∵b 1=1,b 2=, ∴a 1=2,又∵{a n }是公差为3的等差数列, ∴a n =3n ﹣1,(Ⅱ)由(I )知:(3n ﹣1)b n+1+b n+1=nb n . 即3b n+1=b n .即数列{b n }是以1为首项,以为公比的等比数列,∴{b n }的前n 项和S n ==(1﹣3﹣n )=﹣.12.(2016•浙江)设数列{an }的前n项和为Sn,已知S2=4,an+1=2Sn+1,n∈N*.(Ⅰ)求通项公式an;(Ⅱ)求数列{|an﹣n﹣2|}的前n项和.【解答】解:(Ⅰ)∵S2=4,an+1=2Sn+1,n∈N*.∴a1+a2=4,a2=2S1+1=2a1+1,解得a1=1,a2=3,当n≥2时,an+1=2Sn+1,an=2Sn﹣1+1,两式相减得an+1﹣an=2(Sn﹣Sn﹣1)=2an,即an+1=3an,当n=1时,a1=1,a2=3,满足an+1=3an,∴=3,则数列{an}是公比q=3的等比数列,则通项公式an=3n﹣1.(Ⅱ)an﹣n﹣2=3n﹣1﹣n﹣2,设bn =|an﹣n﹣2|=|3n﹣1﹣n﹣2|,则b1=|30﹣1﹣2|=2,b2=|3﹣2﹣2|=1,当n≥3时,3n﹣1﹣n﹣2>0,则bn =|an﹣n﹣2|=3n﹣1﹣n﹣2,此时数列{|an ﹣n﹣2|}的前n项和Tn=3+﹣=,则Tn==.13.(2016•新课标Ⅲ)已知数列{an }的前n项和Sn=1+λan,其中λ≠0.(1)证明{an}是等比数列,并求其通项公式;(2)若S5=,求λ.【解答】解:(1)∵Sn =1+λan,λ≠0.∴an≠0.当n≥2时,an =Sn﹣Sn﹣1=1+λan﹣1﹣λan﹣1=λan﹣λan﹣1,即(λ﹣1)an =λan﹣1,∵λ≠0,an≠0.∴λ﹣1≠0.即λ≠1,即=,(n≥2),∴{an}是等比数列,公比q=,当n=1时,S1=1+λa1=a1,即a1=,∴an=•()n﹣1.(2)若S5=,则若S5=1+λ[•()4]=,即()5=﹣1=﹣,则=﹣,得λ=﹣1.14.(2016•新课标Ⅲ)已知各项都为正数的数列{an }满足a1=1,an2﹣(2an+1﹣1)a n ﹣2an+1=0.(1)求a2,a3;(2)求{an}的通项公式.【解答】解:(1)根据题意,an 2﹣(2an+1﹣1)an﹣2an+1=0,当n=1时,有a12﹣(2a2﹣1)a1﹣2a2=0,而a1=1,则有1﹣(2a2﹣1)﹣2a2=0,解可得a2=,当n=2时,有a22﹣(2a3﹣1)a2﹣2a3=0,又由a2=,解可得a3=,故a 2=,a 3=;(2)根据题意,a n 2﹣(2a n+1﹣1)a n ﹣2a n+1=0, 变形可得(a n ﹣2a n+1)(a n +1)=0, 即有a n =2a n+1或a n =﹣1, 又由数列{a n }各项都为正数, 则有a n =2a n+1,故数列{a n }是首项为a 1=1,公比为的等比数列, 则a n =1×()n ﹣1=n ﹣1,故a n =n ﹣1.15.(2016•北京)已知{a n }是等差数列,{b n }是等比数列,且b 2=3,b 3=9,a 1=b 1,a 14=b 4.(1)求{a n }的通项公式;(2)设c n =a n +b n ,求数列{c n }的前n 项和. 【解答】解:(1)设{a n }是公差为d 的等差数列, {b n }是公比为q 的等比数列, 由b 2=3,b 3=9,可得q==3,b n =b 2q n ﹣2=3•3n ﹣2=3n ﹣1; 即有a 1=b 1=1,a 14=b 4=27, 则d==2,则a n =a 1+(n ﹣1)d=1+2(n ﹣1)=2n ﹣1; (2)c n =a n +b n =2n ﹣1+3n ﹣1, 则数列{c n }的前n 项和为(1+3+…+(2n ﹣1))+(1+3+9+…+3n ﹣1)=n •2n+=n 2+.16.(2016•天津)已知{an }是等比数列,前n项和为Sn(n∈N*),且﹣=,S6=63.(1)求{an}的通项公式;(2)若对任意的n∈N*,bn 是log2an和log2an+1的等差中项,求数列{(﹣1)n b}的前2n项和.【解答】解:(1)设{an}的公比为q,则﹣=,即1﹣=,解得q=2或q=﹣1.若q=﹣1,则S6=0,与S6=63矛盾,不符合题意.∴q=2,∴S6==63,∴a1=1.∴an=2n﹣1.(2)∵bn 是log2an和log2an+1的等差中项,∴bn =(log2an+log2an+1)=(log22n﹣1+log22n)=n﹣.∴bn+1﹣bn=1.∴{bn}是以为首项,以1为公差的等差数列.设{(﹣1)n bn 2}的前2n项和为Tn,则T n =(﹣b12+b22)+(﹣b32+b42)+…+(﹣b2n﹣12+b2n2)=b1+b2+b3+b4…+b2n﹣1+b2n== =2n2.17.(2015•四川)设数列{an }(n=1,2,3…)的前n项和Sn,满足Sn=2an﹣a1,且a1,a2+1,a3成等差数列.(Ⅰ)求数列{an}的通项公式;(Ⅱ)设数列的前n项和为Tn ,求Tn.【解答】解:(Ⅰ)由已知Sn =2an﹣a1,有a n =Sn﹣Sn﹣1=2an﹣2an﹣1(n≥2),即an =2an﹣1(n≥2),从而a2=2a1,a3=2a2=4a1.又因为a1,a2+1,a3成等差数列,即a1+a3=2(a2+1)所以a1+4a1=2(2a1+1),解得:a1=2.所以,数列{an}是首项为2,公比为2的等比数列.故an=2n.(Ⅱ)由(Ⅰ)得=,所以Tn=+++…+==1﹣.18.(2015•山东)设数列{an }的前n项和为Sn,已知2Sn=3n+3.(Ⅰ)求{an}的通项公式;(Ⅱ)若数列{bn },满足anbn=log3an,求{bn}的前n项和Tn.【解答】解:(Ⅰ)因为2Sn =3n+3,所以2a1=31+3=6,故a1=3,当n>1时,2Sn﹣1=3n﹣1+3,此时,2an =2Sn﹣2Sn﹣1=3n﹣3n﹣1=2×3n﹣1,即an=3n﹣1,所以an=.(Ⅱ)因为an bn=log3an,所以b1=,当n>1时,bn=31﹣n•log33n﹣1=(n﹣1)×31﹣n,所以T1=b1=;当n>1时,Tn =b1+b2+…+bn=+(1×3﹣1+2×3﹣2+…+(n﹣1)×31﹣n),所以3Tn=1+(1×30+2×3﹣1+3×3﹣2+…+(n﹣1)×32﹣n),两式相减得:2Tn=+(30+3﹣1+3﹣2+…+32﹣n﹣(n﹣1)×31﹣n)=+﹣(n﹣1)×31﹣n=﹣,所以Tn=﹣,经检验,n=1时也适合,综上可得Tn=﹣.19.(2015•湖北)设等差数列{an }的公差为d,前n项和为Sn,等比数列{bn}的公比为q,已知b1=a1,b2=2,q=d,S10=100.(1)求数列{an },{bn}的通项公式(2)当d>1时,记cn =,求数列{cn}的前n项和Tn.【解答】解:(1)设a1=a,由题意可得,解得,或,当时,an =2n﹣1,bn=2n﹣1;当时,an =(2n+79),bn=9•;(2)当d>1时,由(1)知an =2n﹣1,bn=2n﹣1,∴cn==,∴Tn=1+3•+5•+7•+9•+…+(2n﹣1)•,∴Tn=1•+3•+5•+7•+…+(2n﹣3)•+(2n﹣1)•,∴Tn=2+++++…+﹣(2n﹣1)•=3﹣,∴Tn=6﹣.20.(2015•安徽)已知数列{an }是递增的等比数列,且a1+a4=9,a2a3=8.(1)求数列{an}的通项公式;(2)设Sn 为数列{an}的前n项和,bn=,求数列{bn}的前n项和Tn.【解答】解:(1)∵数列{a n }是递增的等比数列,且a 1+a 4=9,a 2a 3=8. ∴a 1+a 4=9,a 1a 4=a 2a 3=8.解得a 1=1,a 4=8或a 1=8,a 4=1(舍), 解得q=2,即数列{a n }的通项公式a n =2n ﹣1; (2)S n ==2n ﹣1,∴b n ===﹣,∴数列{b n }的前n 项和T n =+…+﹣=﹣=1﹣.21.(2015•新课标Ⅰ)S n 为数列{a n }的前n 项和,己知a n >0,a n 2+2a n =4S n +3 (I )求{a n }的通项公式: (Ⅱ)设b n =,求数列{b n }的前n 项和.【解答】解:(I )由a n 2+2a n =4S n +3,可知a n+12+2a n+1=4S n+1+3 两式相减得a n+12﹣a n 2+2(a n+1﹣a n )=4a n+1, 即2(a n+1+a n )=a n+12﹣a n 2=(a n+1+a n )(a n+1﹣a n ), ∵a n >0,∴a n+1﹣a n =2, ∵a 12+2a 1=4a 1+3, ∴a 1=﹣1(舍)或a 1=3,则{a n }是首项为3,公差d=2的等差数列, ∴{a n }的通项公式a n =3+2(n ﹣1)=2n+1: (Ⅱ)∵a n =2n+1, ∴b n ===(﹣),∴数列{b n }的前n 项和T n =(﹣+…+﹣)=(﹣)=.22.(2015•浙江)已知数列{an }和{bn}满足a1=2,b1=1,an+1=2an(n∈N*),b 1+b2+b3+…+bn=bn+1﹣1(n∈N*)(Ⅰ)求an 与bn;(Ⅱ)记数列{an bn}的前n项和为Tn,求Tn.【解答】解:(Ⅰ)由a1=2,an+1=2an,得.由题意知,当n=1时,b1=b2﹣1,故b2=2,当n≥2时,b1+b2+b3+…+=bn﹣1,和原递推式作差得,,整理得:,∴;(Ⅱ)由(Ⅰ)知,,因此,两式作差得:,(n∈N*).23.(2015•山东)已知数列{an}是首项为正数的等差数列,数列{}的前n项和为.(1)求数列{an}的通项公式;(2)设bn =(an+1)•2,求数列{bn}的前n项和Tn.【解答】解:(1)设等差数列{an }的首项为a1、公差为d,则a1>0,∴an =a1+(n﹣1)d,an+1=a1+nd,令cn=,则cn==[﹣],∴c1+c2+…+cn﹣1+cn=[﹣+﹣+…+﹣]=[﹣]==,又∵数列{}的前n项和为,∴,∴a1=1或﹣1(舍),d=2,∴an=1+2(n﹣1)=2n﹣1;(2)由(1)知bn =(an+1)•2=(2n﹣1+1)•22n﹣1=n•4n,∴Tn =b1+b2+…+bn=1•41+2•42+…+n•4n,∴4Tn=1•42+2•43+…+(n﹣1)•4n+n•4n+1,两式相减,得﹣3Tn=41+42+…+4n﹣n•4n+1=•4n+1﹣,∴Tn=.24.(2015•天津)已知数列{an }满足an+2=qan(q为实数,且q≠1),n∈N*,a1=1,a 2=2,且a2+a3,a3+a4,a4+a5成等差数列(1)求q的值和{an}的通项公式;(2)设bn =,n∈N*,求数列{bn}的前n项和.【解答】解:(1)∵an+2=qan(q为实数,且q≠1),n∈N*,a1=1,a2=2,∴a3=q,a5=q2,a4=2q,又∵a2+a3,a3+a4,a4+a5成等差数列,∴2×3q=2+3q+q2,即q2﹣3q+2=0,解得q=2或q=1(舍),∴an=;(2)由(1)知bn===,n∈N*,记数列{bn }的前n项和为Tn,则Tn=1+2•+3•+4•+…+(n﹣1)•+n•,∴2Tn=2+2+3•+4•+5•+…+(n﹣1)•+n•,两式相减,得Tn=3++++…+﹣n•=3+﹣n•=3+1﹣﹣n•=4﹣.25.(2015•福建)等差数列{an }中,a2=4,a4+a7=15.(Ⅰ)求数列{an}的通项公式;(Ⅱ)设bn =2+n,求b1+b2+b3+…+b10的值.【解答】解:(Ⅰ)设公差为d,则,解得,所以an=3+(n﹣1)=n+2;(Ⅱ)bn=2+n=2n+n,所以b1+b2+b3+…+b10=(2+1)+(22+2)+…+(210+10)=(2+22+...+210)+(1+2+ (10)=+=2101.26.(2015•北京)已知等差数列{an }满足a1+a2=10,a4﹣a3=2(1)求{an}的通项公式;(2)设等比数列{bn }满足b2=a3,b3=a7,问:b6与数列{an}的第几项相等?【解答】解:(I)设等差数列{an}的公差为d.∵a4﹣a3=2,所以d=2∵a1+a2=10,所以2a1+d=10∴a1=4,∴an=4+2(n﹣1)=2n+2(n=1,2,…)(II)设等比数列{bn}的公比为q,∵b2=a3=8,b3=a7=16,∴∴q=2,b1=4∴=128,而128=2n+2∴n=63∴b6与数列{an}中的第63项相等27.(2015•天津)已知{an }是各项均为正数的等比数列,{bn}是等差数列,且a 1=b1=1,b2+b3=2a3,a5﹣3b2=7.(Ⅰ)求{an }和{bn}的通项公式;(Ⅱ)设cn =anbn,n∈N*,求数列{cn}的前n项和.【解答】解:(Ⅰ)设数列{an }的公比为q,数列{bn}的公差为d,由题意,q>0,由已知有,消去d整理得:q4﹣2q2﹣8=0.∵q>0,解得q=2,∴d=2,∴数列{an}的通项公式为,n∈N*;数列{bn }的通项公式为bn=2n﹣1,n∈N*.(Ⅱ)由(Ⅰ)有,设{cn }的前n项和为Sn,则,,两式作差得:=2n+1﹣3﹣(2n﹣1)×2n=﹣(2n ﹣3)×2n﹣3.∴.28.(2014•福建)在等比数列{an }中,a2=3,a5=81.(Ⅰ)求an;(Ⅱ)设bn =log3an,求数列{bn}的前n项和Sn.【解答】解:(Ⅰ)设等比数列{an}的公比为q,由a2=3,a5=81,得,解得.∴;(Ⅱ)∵,bn =log3an,∴.则数列{bn }的首项为b1=0,由bn ﹣bn﹣1=n﹣1﹣(n﹣2)=1(n≥2),可知数列{bn}是以1为公差的等差数列.∴.29.(2014•新课标Ⅰ)已知{an }是递增的等差数列,a2,a4是方程x2﹣5x+6=0的根.(1)求{an}的通项公式;(2)求数列{}的前n项和.【解答】解:(1)方程x2﹣5x+6=0的根为2,3.又{an}是递增的等差数列,故a2=2,a4=3,可得2d=1,d=,故an=2+(n﹣2)×=n+1,(2)设数列{}的前n项和为Sn,Sn=,①Sn=,②①﹣②得Sn==,解得Sn==2﹣.30.(2014•北京)已知{an }是等差数列,满足a1=3,a4=12,等比数列{bn}满足b1=4,b4=20.(1)求数列{an }和{bn}的通项公式;(2)求数列{bn}的前n项和.【解答】解:(1)∵{an }是等差数列,满足a1=3,a4=12,∴3+3d=12,解得d=3,∴an=3+(n﹣1)×3=3n.∵等比数列{bn }满足b1=4,b4=20,∴4q3=20,解得q=,∴bn=4×()n﹣1.(2)∵等比数列{bn}中,,∴数列{bn }的前n项和Sn==.. .。
数列前n项和练习题
数列前n 项和求解专项练习题1 已知数列{a n }满足:a n =2n+3,求S n 。
2 已知数列{a n }的通项公式a n =3•2n ,求S n3 已知3log 1log 23-=x ,求⋅⋅⋅++⋅⋅⋅+++n x x x x 32的前n 项和.4 求数列13,24,35,,(2),n n ⨯⨯⨯+ 的前n 项和Sn5 求数列5,55,555,5555,…,5(101)9n -,…的前n 项和Sn6 求数列 0.9,0.99,0.999,0.9999,…的前n 项和 。
7 求数列S n =n n 21813412211+⋅⋅⋅+++8 求数列{n+2n }的前n 项和9 计算22332222)1()1()1()1(n n a a a a a a aa +++++++11 求通项公式为13n n a n =+的数列的前n 项和Sn12 已知{a n }是公差为2首项是1的等差数列,{b n }是公比为q 首项为1的等比数列,求{c n =a n b n }的前n 项和s n .13 求数列a,2a 2,3a 3,4a 4,…,na n , … (a >1)的前n 项和14 求数列{n n 21)13(⋅+ }的前n 项和。
15 计算:n n 1)1(4321+-++-+- 的值。
16 求数列1111,,,,,132435(2)n n ⨯⨯⨯+ 的前n 项和Sn17 计算:n +++++++++++++++32114321132112111的值。
18 求数列{)12)(12(1+-n n }的前n 项和。
19 求以n a =为通项公式的数列的前n 项的和Sn20 已知{a n =kn nC },求其前n 项和s n ,并求满足s n =5120时n 的值。
21 求证:n n n n n n n C n C C C 2)1()12(53210+=++⋅⋅⋅+++。
求数列前N项和的七种方法(含例题和答案)
求数列前N 项和的七种方法1. 公式法等差数列前n 项和:11()(1)22n n n a a n n S na d ++==+特别的,当前n 项的个数为奇数时,211(21)k k S k a ++=+ ,即前n 项和为中间项乘以项数。
这个公式在很多时候可以简化运算。
等比数列前n 项和:q=1时,1n S na = ()1111nn a q q S q-≠=-,,特别要注意对公比的讨论。
[例1] 已知3log 1log 23-=x ,求⋅⋅⋅++⋅⋅⋅+++n x x x x 32的前n 项和.解:由212loglog3log1log3323=⇒-=⇒-=x x x由等比数列求和公式得 n n x x x x S +⋅⋅⋅+++=32 (利用常用公式)=xx x n--1)1(=211)211(21--n=1-n21[例2] 设S n =1+2+3+…+n ,n ∈N *,求1)32()(++=n nS n S n f 的最大值.解:由等差数列求和公式得 )1(21+=n n S n , )2)(1(211++=+n n S n∴ 1)32()(++=n nS n S n f =64342++n n n =nn 64341++=50)8(12+-n n 501≤∴ 当 88-n ,即n =8时,501)(max =n f2. 错位相减法这种方法是在推导等比数列的前n 项和公式时所用的方法,这种方法主要用于求数列{a n · b n }的前n 项和,其中{ a n }、{ b n }分别是等差数列和等比数列.[例3] 求和:132)12(7531--+⋅⋅⋅++++=n n x n x x x S ……………①解:由题可知,{1)12(--n xn }的通项是等差数列{2n -1}的通项与等比数列{1-n x}的通项之积设nn x n x x x x xS )12(7531432-+⋅⋅⋅++++=………. ② (设制错位)①-②得 nn n x n xx x x x S x )12(222221)1(1432--+⋅⋅⋅+++++=-- 再利用等比数列的求和公式得:nn n x n xxx S x )12(1121)1(1----⋅+=--∴ 21)1()1()12()12(x x x n xn S nn n -+++--=+[例4] 求数列⋅⋅⋅⋅⋅⋅,22,,26,24,2232nn 前n 项的和.解:由题可知,{nn 22}的通项是等差数列{2n}的通项与等比数列{n21}的通项之积设nn n S 2226242232+⋅⋅⋅+++=…………………………………①14322226242221++⋅⋅⋅+++=n n n S ………………………………②①-②得1432222222222222)211(+-+⋅⋅⋅++++=-n nn n S (错位相减)1122212+---=n n n ∴ 1224-+-=n n n S3. 反序相加法求和这是推导等差数列的前n 项和公式时所用的方法,就是将一个数列倒过来排列(反序),再把它与原数列相加,就可以得到n 个)(1n a a +.[例5] 求 89sin 88sin 3sin 2sin 1sin 22222++⋅⋅⋅+++的值解:设 89sin 88sin 3sin 2sin 1sin 22222++⋅⋅⋅+++=S …………. ①将①式右边反序得1s i n 2s i n 3s i n 88sin 89sin 22222+++⋅⋅⋅++=S ……..② (反序) 又因为 1cos sin ),90cos(sin 22=+-=x x x x①+②得 (反序相加))89cos 89(sin)2cos 2(sin)1cos 1(sin 2222222++⋅⋅⋅++++=S =89∴ S =44.54. 分组法求和有一类数列,既不是等差数列,也不是等比数列,若将这类数列适当拆开,可分为几个等差、等比或常见的数列,然后分别求和,再将其合并即可. [例6] 求数列的前n 项和:231,,71,41,1112-+⋅⋅⋅+++-n aa an ,… 解:设)231()71()41()11(12-++⋅⋅⋅++++++=-n aaaS n n将其每一项拆开再重新组合得)23741()1111(12-+⋅⋅⋅+++++⋅⋅⋅+++=-n aaaS n n (分组) 当a =1时,2)13(nn n S n -+==2)13(nn + (分组求和)当1≠a 时,2)13(1111n n aa S nn -+--==2)13(11nn a a a n-+---[例7] 求数列{n(n+1)(2n+1)}的前n 项和.解:设k k k k k k a k ++=++=2332)12)(1(∴ ∑=++=n k n k k k S 1)12)(1(=)32(231k k knk ++∑=将其每一项拆开再重新组合得S n =k k k nk nk nk ∑∑∑===++1213132 (分组)=)21()21(3)21(2222333n n n +⋅⋅⋅++++⋅⋅⋅++++⋅⋅⋅++=2)1(2)12)(1(2)1(22++++++n n n n n n n =2)2()1(2++n n n练习:求数列∙∙∙+∙∙∙),21(,,813,412,211nn 的前n 项和。
等差等比数列前n项和公式的应用习题
寻找等差等比数列的“亲兄难弟”---------等差等比数列前n 项和公式的应用1.在数列{a n }中,a n +1-a n =2,S n 为{a n }的前n 项和.若S 10=50,则数列 {a n +a n +1}的前10项和为( )A .100B .110C .120D .1302.已知{a n }是等比数列,a 2=2,a 5=14,则a 1a 2+a 2a 3+…+a n a n +1等于( )A .16(1-4-n )B .16(1-2-n ) C.323(1-4-n ) D.323(1-2-n )3.在等差数列{a n }中,若a 3+a 4+a 5+a 6+a 7=25,则a 2+a 8=________4.设数列{a n }是以2为首项,1为公差的等差数列;数列{b n }是以1为首项,2为公比的等比数列,则1236+++…+a a a a b b b b =________.5.在等比数列{a n }中,若a 1=12,a 4=-4,则|a 1|+|a 2|+|a 3|+…+|a n |=________6.数列{a n }的通项公式a n =n cos n π2,n ∈N *,其前n 项和为S n ,则S 2 016=________.7.数列{a n }的通项公式a n =c os n π2,n ∈N *,其前n 项和为S n ,则S 20=________.8.已知等差数列{a n }的公差d >0.设{a n }的前n 项和为S n ,a 1=1,S 2S 3=36. ①求d 及S n ;②求m ,k (m ,k ∈N *)的值,使得a m +a m +1+a m +2+…+a m +k =65.2n微习题答案:1.C2.C3. 104. 27-25.2n -126.1 0087.8.解:①由题意知(2a 1+d )(3a 1+3d )=36, 将a 1=1代入上式解得d =2或d =-5.因为d >0,所以d =2.从而a n =2n -1,S n =n 2(n ∈N *). ②由①得a m +a m +1+a m +2+…+a m +k=(2m +k -1)(k +1),所以(2m +k -1)(k +1)=65. 由m ,k ∈N *知2m +k -1≥k +1>1,故⎩⎪⎨⎪⎧ 2m +k -1=13,k +1=5,解得⎩⎪⎨⎪⎧m =5,k =4.()104145-。
等差数列及其前n项和 经典习题
∴|m-n|= ,故选C.
解法2:设方程的四个根为x1,x2,x3,x4,且x1+x2=x3+x4=2,x1·x2=m,x3·x4=n.
由等差数列的性质:若+s=p+q,则a+as=ap+aq,若设x1为第一项,x2必为第四项,则x2= ,于是可得等差数列为 , , , ,
∴m= ,n= ,
A.18B.20C.22D.24
8.设等差数列{an}的前n项和为Sn,已知a1=13,S3=S11,当Sn最大时,n的值是()
A.5B.6C.7D.8
9.[2011·东城一模]在等差数列{an}中,若a1=2,a2+a3=13,则a4+a5+a6=________.
10.[2011·东城综合]若数列{an}满足-=d(n∈N*,d为常数),则称数列{an}为调和数列.记数列为调和数列,且x1+x2+…+x20=200,则x5+x16=________.
例8.(2012浙江7)设 是公差为 的无穷等差数列 的前 项和,则下列命题错误的是( )
A.若 ,则数列 有最大项
B.若数列 有最大项,则
C.若数列 是递增数列,则对任意的 ,均有
D.若对任意的 ,均有 ,则数列 是递增数列
练习(2013辽宁文理)下面是关于公差 的等差数列 的四个命题:
其中的真命题为
(2)若{an}为等差数列,且m+n=p+q,则am+an=ap+aq(m,n,p,q∈N*).
例1:等差数列 项的和 等于?
(3)若{an}是等差数列,公差为d,则ak,ak+m,ak+2m,…(k,m∈N*)是公差为md的等差数列.
(4).如果a1,a2,…,a8为各项都大于零的等差数列,公差d≠0,则().
课时作业
数列等差数列与等比数列练习题
数列等差数列与等比数列练习题数列是数学中基础而重要的概念之一,同时也是数学的应用领域中常见的数学模型之一。
其中,等差数列和等比数列是数列中最基础的两种常见类型。
本文将为大家提供一些关于等差数列和等比数列的练习题,以巩固和提高大家对数列的理解和运用能力。
【练习题一】1. 若等差数列的首项是3,公差是4,求第n项的表达式。
解析:由题意,首项是3,公差是4。
所以等差数列的通项公式可以表示为an = a1 + (n-1)d,其中a1为首项,d为公差,n为项数。
代入已知条件,可得an = 3 + (n-1)4。
2. 若等差数列的第7项是18,公差是2,求首项和第n项的和。
解析:由题意,第7项是18,公差是2。
所以等差数列的通项公式为an = a1 + (n-1)d,其中a1为首项,d为公差,n为项数。
代入已知条件,可得18 = a1 + (7-1)2。
解方程得a1 = 5。
首项和第n项的和可以表示为Sn = (n/2) * (a1 + an),其中n为项数,a1为首项,an为第n项。
代入已知条件,得Sn = (n/2) * (5 + 5 + (n-1)*2)。
【练习题二】1. 若等比数列的首项是2,公比是3,求第n项的表达式。
解析:由题意,首项是2,公比是3。
所以等比数列的通项公式可以表示为an = a1 * r^(n-1),其中a1为首项,r为公比,n为项数。
代入已知条件,可得an = 2 * 3^(n-1)。
2. 若等比数列的第4项是16,公比是2,求首项和第n项的和。
解析:由题意,第4项是16,公比是2。
所以等比数列的通项公式为an = a1 * r^(n-1),其中a1为首项,r为公比,n为项数。
代入已知条件,可得16 = a1 * 2^(4-1)。
解方程得a1 = 2。
首项和第n项的和可以表示为Sn = a1 * (1 - r^n) / (1 - r),其中n为项数,a1为首项,r为公比。
代入已知条件,得Sn = 2 * (1 - 2^n) / (1 - 2)。
2023-2024学年高考数学数列专项练习题(含答案)
2023-2024学年高考数学数列小专题一、单选题1.已知等比数列的前项和为,且,则数列的前项和为( ){}n a n n S 11n n a S +=+{}2n a n A .B .413n -213n -C .D .41n-21n-2.已知函数在上的最小值为,最大值为,且在等差数列中,2log y x =[]16,256m M {}n a ,则( )24,a m a M ==10a =A .17B .18C .20D .243.数列满足,(),,若数列是递减数{}n a 18a =11nn n a a na +=+*n ∈N 112nn n b a λ⎛⎫⎛⎫=+⋅ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭{}n b 列,则实数的取值范围是( )λA .B .C .D .8,7⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭7,8⎛⎫-+∞ ⎪⎝⎭8,7⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭7,8⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭4.等差数列中的,是函数的极值点,则{}n a 2a 2024a ()32642024=-+-f x x x x ( )81013log =a A .B .C .3D .133-13-5.已知数列的前项和为,且等比数列满足,若,则{}n c n n S {}n a 2log n n c a =2364a a =( )9S =A .3B .4C .5D .66.已知数列是公比为q ()的正项等比数列,且,若,则{}n b 1q ≠10122ln 0b =()241f x x =+( )()()()122023f b f b f b +++=A .4069B .2023C .2024D .40467.已知等比数列的前项和为,若,则( ){}n a n n S 132n n S λ+=⨯+λ=A .B .C .D .33-66-8.已知数列的前4项分别为,,,,则该数列的一个通项公式可以为132-354+578-7916+( )n a =A .2121(1)2nn n n -++-B .12121(1)2n n n n +-++-C .12121(1)2n n n n--++-D .2121(1)2nnn n -++-二、多选题9.已知是等比数列的前项和,且,则下列说法正确的是( )n S {}n a n 11(2)n n S a -=+-A .2a =-B .中任意奇数项的值始终大于任意偶数项的值{}n S C .的最大项为,最小项为{}n S 13S =232S =D .12231011201612a a a a a a ⎛⎫+++=- ⎪⎝⎭ 10.数列中,,则( ){}n a 1112,1,n na a n a ++=+=∈N A .202412a =B .12320221011a a a a +++⋅⋅⋅+=C .12320242a a a a ⋅⋅⋅=-D .122334202220231011a a a a a a a a +++⋅⋅⋅+=-11.已知数列满足,,为的前项和,则( ){}n a 126a =132n n a a +=-n S {}n a n A .为等比数列{}1n a +B .的通项公式为{}n a 4131n n a -=-C .为递减数列{}n aD .当或时,取得最大值4n =5n =n S 12.等差数列的前n 项和为,若,,则( ){}n a n S 79a =443S a =A .的公差为1B .的公差为2{}n a {}n a C .D .418S =20232025a =三、填空题13.在等比数列中,,则.{}n a 12563,6a a a a +=+=910a a +=14.某网店统计了商品近30天的日销售量,日销售量依次构成数列,已知,且A {}n a 120a=,则商品近30天的总销量为 .()()111nn n a a n ++-=+-∈N A 15.在数列与中,已知,则{}n a {}n b ()1111112,2,2n n n n n n n n a b a b a b a b a b ++++==+=+=.2023202311a b +=16.已知数列满足.且,若,则{}n a 1265n n a a n ++=+13a =()1nn n b a =-.1232024b b b b ++++=答案:1.A【分析】根据关系得出等比数列求出,最后再根据等比数列前项和计算求解,n n a S 12n n a -=n 即可.【详解】因为,所以当时,,两式相减,得,11n n a S +=+2n ≥11n n a S -=+12n n a a +=所以数列从第2项起是公比为2的等比数列.又数列是等比数列,所以.{}n a {}n a 212a a =由,解得,所以数列是首项为1,公比为2的等比数列,所以21111a S a =+=+11a ={}n a ,12n n a -=所以,所以数列是首项为1,公比为4的等比数列,()212124n n n a --=={}2na 所以数列的前项和为.{}2n a n 1441143n n --=-故选:A .2.C【分析】利用对数函数单调性先求出函数最小值为,最大值为,再由等差数列通项公式m M 求解.【详解】因为函数在上单调递增,2log y x =[]16,256所以,,2log 164m ==2log 2568M ==所以,所以等差数列的公差,244,8a a =={}n a 42842422a a d --===-所以.()10210248220a a d =+-=+⨯=故选:C .3.D【分析】将取倒数结合累加法求得,再利用数列单调递减列不等式11nn n a a na +=+()22118n n a -=并分离参数,求出新数列的最大值即可求得答案【详解】由题意,,两边取倒数可化为,所以,11nn n a a na +=+1111n n n n na n a a a ++==+21111a a -=,,由累加法可得,,因为32112a a -=1111--=-n n n a a ()()11111212n n n n a a --=++⋅⋅⋅+-=,所以,18a =()()212111288n n n n a --=+=所以,因为数列是递减数列,故,即()221111282nn n n n b a λλ⎡⎤-⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+=+⎢⎥ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎝⎭⎣⎦{}n b 1n n b b -<,整理可得,()()2212123118282n n n n λλ-⎡⎤⎡⎤--⎛⎫⎛⎫+<+⎢⎥⎢⎥ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦,因为,,所以2254842017288n n n λ⎛⎫--+ ⎪-+-⎝⎭>=2n ≥*n ∈N ,故.22max 5548428722888n ⎛⎫⎛⎫⎛⎫--+-⨯-+ ⎪⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ ⎪==⎪ ⎪⎝⎭7,8λ⎛⎫∈+∞ ⎪⎝⎭故选:D.4.A【分析】利用导数求出函数的两个极值点,再利用等差数列性质求出即可计算得解.()f x 1013a 【详解】由求导得:,()32642024=-+-f x x x x 2()3124f x x x '=-+有,即有两个不等实根,2124340∆=-⨯⨯>()0f x '=12,x x 显然是的变号零点,即函数的两个极值点,12,x x ()f x '()f x 依题意,,在等差数列中,,24122024a x a x ++=={}n a 22024101322a a a +==所以.38101321log log 23a ==故选:A 5.D【分析】设等比数列的公比为,根据题意,求得,结合对数运算性质有{}n a q 354a =,即可求解.9925log S a =【详解】设等比数列的公比为,{}n a q因为,()2235365524a a a a q a q ===所以9128212228299log log log log S c c a c c a a a =++++++=++ .()9321289252log log log 46a a a a a ==== 故选:D.6.D【分析】由等比数列的性质可得,由,可得1202322022202311b b b b b b ⋅=⋅==⋅= ()241f x x =+,故有,即可计()14f x f x ⎛⎫+= ⎪⎝⎭()()()()()()1202322022202314f b f b f b f b f b f b +=+==+= 算.()()()122023f b f b f b +++ 【详解】由数列是公比为q ()的正项等比数列,故,{}n b 1q ≠0n b >,故,()210121012120232ln ln ln 0b b b b ==⋅=120231b b ⋅=即有,1202322022202311b b b b b b ⋅=⋅==⋅= 由,则当时,()241f x x =+0x >有,()2222214444411111x f x f x x x x x ⎛⎫+=+=+= ⎪+++⎝⎭⎛⎫+ ⎪⎝⎭故,()()()()()()1202322022202314f b f b f b f b f b f b +=+==+= 故()()()()()()()12202312023220222f b f b f b f b f b f b f b ⎡⎤⎡⎤⎡⎤+++=++++⎣⎦⎣⎦⎣⎦ ,()()()()202312023120238092f b f b f b f b ⎡⎤⎡⎤++=+=⎣⎦⎣⎦故.()()()1220234046f b f b f b +++= 故选:D.7.D【分析】根据题意,求得,结合等比数列的定义,得到,即可求解.12,2n na n a +=≥212a a =【详解】由,132n n S λ+=⨯+当时,,可得,2n ≥1132(32)32n n nn n n a S S λλ+--==⨯+-⨯+=⋅12,2n na n a +=≥当时,,1n =21132a S λ==⨯+因为数列为等比数列,可得,解得.{}n a 222132232a a λ⨯==⨯+6λ=-故选:D.8.D【分析】观察数列的项的特点,找到各项之间的规律,即可写出一个通项公式,结合选项,即得答案.【详解】观察可知,该数列的前面整数部分为奇数,后面分数部分正负相间,首项的分21n +数部分为负,分母为,分子为,2n 21n-故该数列的一个通项公式可以为,2121(1)2nn n n a n -=++-故选:D 9.BCD【分析】由等比数列的前项和公式可得,可判断选项A ;根据的解析式判断奇数项n 2a =n S 与偶数项的公式,从而判断BC ;由得到的通项公式,从而表示出的通项公式n S n a 1n n n b a a +=即可判断D.【详解】由题可知,此时等比数列的公比,所以设前项和公式应为:1q ≠n ,n n S A q A =-⋅+,A 错误;12,22nn S a a ⎛⎫=-⋅-+∴= ⎪⎝⎭因此,1112,1222122,2nn n n n S n --⎧+⎪⎪⎛⎫=-⋅-+=⎨⎪⎝⎭⎪-+⎪⎩为奇数为偶数可得中,奇数项递减,且始终大于2,最大值为,{}n S 13S =偶数项递增,且始终小于2,最小值为,因此BC 正确;232S =由可得,令,n S 23122n n a -⎛⎫=-- ⎪⎝⎭23121919422n n n n n b a a -+-⎛⎫==-=-⎪⎝⎭所以,故D 正确1012231011121020911124611214a a a a a a b b b ⎛⎫-- ⎪⎛⎫⎝⎭+++=+++==- ⎪⎝⎭- 故选:BCD 10.ABD【分析】根据递推公式可得数列是以3为周期的周期数列,再逐个选项判断即可.{}n a 【详解】由题意得:,234512341111111,11,12,1,22a a a a a a a a =-==-=-=-==-=⋅⋅⋅数列是以3为周期的周期数列.∴{}n a 对于A ,,A 正确;202467432212a a a ⨯+===对于B ,,B 正确;()1232022123367467410112a a a a a a a +++⋅⋅⋅+=++=⨯=对于C ,,C 错误;()6741232024123202320241a a a a a a a a a ⋅⋅⋅==对于D ,由递推关系式知:,11n n n a a a +=-()()()12233420222023122022111a a a a a a a a a a a ∴+++⋅⋅⋅+=-+-+⋅⋅⋅+-,D 正确.12320222022101120221011a a a a =+++⋅⋅⋅+-=-=-故选:ABD .11.AC【分析】利用构造法得,判断出为首项为,公比为的等比数列,()1311n n a a ++=+{}11n a ++2713判断A 选项;利用等比数列通项公式求出通项公式,判断B 选项;根据函数是减函数,1n a +判断C 选项;令,解得,判断D 选项.n a =4n =【详解】因为,所以,即,,132n n a a +=-1331n n a a ++=+()1311n n a a ++=+11113n na a ++=+又因为,所以,所以为首项为,公比为的等比数列,A 正确;126a =1127a +={}11n a ++2713B 错误;C 正确;D 错误.故选:AC 12.ACD【分析】列出方程组,求出等差数列的公差和首项,判断A ,B ;根据等差数列通项公式以及前n 项和公式即可判断C ,D.【详解】设的公差为d ,由,,得,{}n a 79a =443S a =111694639a d a d a d +=⎧⎨+=+⎩解得,故A 正确,B 错误;131a d =⎧⎨=⎩,,C ,D 正确.414618S a d =+=2023120222025a a d =+=故选:ACD 13.12【分析】根据等比数列的通项公式可得结果.【详解】设等比数列的公比为,,所以,{}n a q ()44561236a a q a a q +=+==42q =所以,()4910562612a a q a a +=+=⨯=故12.14.1020【分析】根据题目所给递推关系找到数列的规律,进而求和.【详解】当时,,当时,,21n k =-221k k a a -=2n k =2122k k a a +=+,∴21212k k a a +-=+中奇数项是公差为2,首项为20的等差数列,{}n a ∴∴1232930a a a a a +++++ ()135292a a a a =++++ .151421520210202⨯⎛⎫=⨯⨯+⨯= ⎪⎝⎭商品近30天的总销量为.∴A 1020故答案为.102015.1【分析】由已知计算可得为常数列,进而可得结果.1111n n a b +++11{}n n a b +【详解】由题意知,,()111111211112n n n n n n n n n n n n a b a b a b a b a b a b +++++++++===+所以为常数列,即,11{}n n a b +11111111122n n a b a b +=+=+=所以.20232023111a b +=故1.16.2024【分析】利用构造法与迭代法求得,从而利用并项求和法即可得解.21n a n =+【详解】因为,所以,1265n n a a n ++=+()12(1)1221n n a n a n +-+-=---又,则,13a =12113210a -⨯-=--=所以()[]12112(1)1(2)21(2)2(1)1n n n a n a n a n +--+-=---=----=,()1(2)2110n a =--⨯-=故,则,210n a n --=21n a n =+所以,()()11(21)nnn n b a n =-=-+则的各项分别为,{}n b 3,5,7,9,11,13,--- 所以()()()()12320243579111340474049b b b b ++++=-++-++-+++-+ .210122024=⨯=故2024关键点点睛:本题解决的关键在于将推递关系式化得,从而()12(1)1221n n a n a n +-+-=---求得,由此得解.n a。
高中数学《等差数列、等比数列》专题练习题(含答案解析)
高中数学《等差数列、等比数列》专题练习题(含答案解析)一、选择题1.(2017·全国卷Ⅰ)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 C [设{a n }的公差为d ,则由⎩⎪⎨⎪⎧a 4+a 5=24,S 6=48,得⎩⎪⎨⎪⎧a 1+3d a 1+4d24,6a 1+6×52d =48,解得d =4.故选C .]2.设公比为q (q >0)的等比数列{}a n 的前n 项和为S n ,若S 2=3a 2+2,S 4=3a 4+2,则a 1等于( )A .-2B .-1C .12D .23B [S 4-S 2=a 3+a 4=3a 4-3a 2 ,即3a 2+a 3-2a 4=0,即3a 2+a 2q -2a 2q 2=0 ,即2q 2-q -3=0,解得q =-1 (舍)或q =32,当q =32时,代入S 2=3a 2+2,得a 1+a 1q =3a 1q +2,解得a 1=-1,故选B .]3.(2018·莆田市3月质量检测)等比数列{a n }的前n 项和为S n ,已知S 2=a 1+2a 3,a 4=1,则S 4=( )A .78B .158C .14D .15D [由S 2=a 1+2a 3,得a 1+a 2=a 1+2a 3,即a 2=2a 3,又{a n }为等比数列,所以公比q =a 3a 2=12,又a 4=a 1q 3=a 18=1,所以a 1=8.S 4=a 11-q 41-q=8×⎝ ⎛⎭⎪⎫1-1161-12=15.故选D .]4.设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,且a 1>0,a 3+a 10>0,a 6a 7<0,则满足S n >0的最大自然数n 的值为( )A .6B .7C .12D .13C [∵a 1>0,a 6a 7<0,∴a 6>0,a 7<0,等差数列的公差小于零,又a 3+a 10=a 1+a 12>0,a 1+a 13=2a 7<0,∴S 12>0,S 13<0,∴满足S n >0的最大自然数n 的值为12.]5.(2018·衡水模拟)设等比数列{a n }的前n 项和为S n ,若S m -1=5,S m =-11,S m+1=21,则m 等于( )A .3B .4C .5D .6C [在等比数列中,因为S m -1=5,S m =-11,S m +1=21,所以a m =S m -S m -1=-11-5=-16,a m +1=S m +1-S m =32.则公比q =a m +1a m=32-16=-2,因为S m =-11, 所以a 1[12m ]1+2=-11,①又a m +1=a 1(-2)m =32,② 两式联立解得m =5,a 1=-1.] 6.等差数列{a n }中,a na 2n是一个与n 无关的常数,则该常数的可能值的集合为( )A .{1}B .⎩⎨⎧⎭⎬⎫1,12C .⎩⎨⎧⎭⎬⎫12D .⎩⎨⎧⎭⎬⎫0,12,1B [a na 2n =a 1n -1da 12n -1d =a 1-d +nda 1-d +2nd,若a 1=d ,则a na 2n =12;若a 1≠0,d =0,则a n a 2n =1.∵a 1=d ≠0,∴a na 2n ≠0,∴该常数的可能值的集合为⎩⎨⎧⎭⎬⎫1,12.] 7.已知等比数列{a n }中,a 2a 10=6a 6,等差数列{b n }中,b 4+b 6=a 6,则数列{b n }的前9项和为( )A .9B .27C .54D .72B [根据等比数列的基本性质有a 2a 10=a 26=6a 6,a 6=6,所以b 4+b 6=a 6=6,所以S 9=9b 1+b 92=9b 4+b 62=27.]8.(2018·安阳模拟)正项等比数列{a n }中,a 2=8,16a 24=a 1a 5,则数列{a n }的前n 项积T n 中的最大值为( )A .T 3B .T 4C .T 5D .T 6A [设正项等比数列{a n }的公比为q (q >0),则16a 24=a 1a 5=a 2a 4=8a 4,a 4=12,q 2=a 4a 2=116,又q >0,则q =14,a n =a 2q n -2=8×⎝ ⎛⎭⎪⎫14n -2=27-2n ,则T n =a 1a 2…a n =25+3+…+(7-2n )=2n (6-n ),当n =3时,n (6-n )取得最大值9,此时T n 最大,即(T n )max =T 3,故选A .]二、填空题9.已知公差不为0的等差数列{a n }满足a 1,a 3,a 4成等比数列,S n 为数列{a n }的前n 项和,则S 3-S 2S 5-S 3的值为________.2 [根据等比中项有a 23=a 1·a 4,即(a 1+2d )2=a 1(a 1+3d ),化简得a 1=-4d ,S 3-S 2S 5-S 3=a 3a 4+a 5=a 1+2d 2a 1+7d =-2d -d=2.] 10.已知数列{a n }满足a 1=-40,且na n +1-(n +1)a n =2n 2+2n ,则a n 取最小值时n 的值为________.10或11 [由na n +1-(n +1)a n =2n 2+2n =2n (n +1),两边同时除以n (n +1),得a n +1n +1-a nn =2,所以数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n n 是首项为-40、公差为2的等差数列,所以a nn =-40+(n -1)×2=2n -42,所以a n=2n 2-42n ,对于二次函数f (x )=2x 2-42x ,在x =-b2a=--424=10.5时,f (x )取得最小值,因为n 取正整数,且10和11到10.5的距离相等,所以n 取10或11时,a n 取最小值.]11.已知正项等差数列{a n }的前n 项和为S n ,S 10=40,则a 3·a 8的最大值为________. 16 [S 10=10a 1+a 102=40⇒a 1+a 10=a 3+a 8=8,a 3·a 8≤⎝ ⎛⎭⎪⎫a 3+a 822=⎝ ⎛⎭⎪⎫822=16, 当且仅当a 3=a 8=4时“=”成立.]12.已知函数{a n }满足a n +1+1=a n +12a n +3,且a 1=1,则数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫2a n +1的前20项和为________.780 [由a n +1+1=a n +12a n +3得2a n +3a n +1=1a n +1+1,即1a n +1+1-1a n +1=2,∴数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n +1是以12为首项,2为公差的等差数列,则1a n +1=2n -32,∴数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫2a n +1是以1为首项,4为公差的等差数列,其前20项的和为20+10×19×4=780.]三、解答题13.(2018·德阳二诊)已知数列{a n }满足a 1=1,a n +1=2a n +1 . (1)求证:数列{a n +1}为等比数列;(2)求数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫2n a n a n +1的前n 项和T n . [解] (1)∵a n +1=2a n +1,∴a n +1+1=2(a n +1). 又a 1=1,∴a 1+1=2≠0,a n +1≠0.∴{a n +1}是以2为首项,2为公比的等比数列. (2)由(1)知a n =2n -1, ∴2na n a n +1=2n2n -12n +1-1=12n -1-12n +1-1,∴T n =12-1-122-1+122-1-123-1+…+12n -1-12n +1-1=1-12n +1-1.14.已知数列{}a n 的前n 项和为S n ,且S n =2a n -3n (n ∈N *). (1)求a 1,a 2,a 3的值;(2)是否存在常数λ,使得数列{a n +λ}为等比数列?若存在,求出λ的值和通项公式a n ;若不存在,请说明理由.[解] (1)当n =1时,由S 1=2a 1-3×1,得a 1=3; 当n =2时,由S 2=2a 2-3×2,可得a 2=9; 当n =3时,由S 3=2a 3-3×3,得a 3=21. (2)令(a 2+λ)2=(a 1+λ)·(a 3+λ), 即(9+λ)2=(3+λ)·(21+λ),解得λ=3. 由S n =2a n -3n 及S n +1=2a n +1-3(n +1), 两式相减,得a n +1=2a n +3.由以上结论得a n +1+3=(2a n +3)+3=2(a n +3), 所以数列{a n +3}是首项为6,公比为2的等比数列, 因此存在λ=3,使得数列{a n +3}为等比数列,所以a n+3=(a1+3)×2n-1,a n=3(2n-1)(n∈N*).。
等差等比数列及其前n项和作业及答案
等差等比数列及其前n 项和作业及答案一、选择题:1.设命题甲为“a ,b ,c 成等差数列”,命题乙为“a b +c b=2”,那么 ( ) A .甲是乙的充分不必要条件 B .甲是乙的必要不充分条件C .甲是乙的充要条件D .甲是乙的既不充分也不必要条件解析:由a b +c b=2,可得a +c =2b ,但a 、b 、c 均为零时,a 、b 、c 成等差数列, 但a b +c b≠2. 答案:B 2.(2009·福建高考)等差数列{a n }的前n 项和为S n ,且S 3=6,a 3=4,则公差d 等于 ( )A .1 B.53C .2D .3 解析:∵S 3=(a 1+a 3)×32=6,而a 3=4,∴a 1=0, ∴d =a 3-a 12=2. 答案:C 3.(2010·广州模拟)已知数列{a n }的前n 项和S n =n 2-9n ,第k 项满足5<a k <8,则k等于 ( )A .9B .8C .7D .6解析:a n =⎩⎪⎨⎪⎧ S 1 (n =1)S n -S n -1 (n ≥2)=⎩⎪⎨⎪⎧-8 (n =1)-10+2n (n ≥2)=2n -10, ∵5<a k <8,∴5<2k -10<8, ∴152<k <9,又∵k ∈N *,∴k =8. 答案:B 4.设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若S 3=9,S 6=36,则a 7+a 8+a 9等于 ( )A .63B .45C .36D .27解析:由{a n }是等差数列,则S 3,S 6-S 3,S 9-S 6成等差数列.由2(S 6-S 3)=S 3+(S 9-S 6)得到S 9-S 6=2S 6-3S 3=45,即a 7+a 8+a 9=45. 答案:B5.设数列{a n }是等差数列,且a 4=-4,a 9=4,S n 是数列{a n }的前n 项和,则 ( )A .S 5<S 6B .S 5=S 6C .S 7=S 5D .S 7=S 6解析:因为a 4=-4,a 9=4,所以a 4+a 9=0,即a 6+a 7=0,所以S 7=S 5+a 6+a 7=S 5. 答案:C6.各项都是正数的等比数列{}a n 中,a 2,123,a 1成等差数列,则a 3+a 4a 4+a 5的值为 ( ) A.5-12 B.5+12 C.1-52 D.5+12或5-12解析:设{a n }的公比为q ,∵a 1+a 2=a 3, ∴a 1+a 1q =a 1q 2,即q 2-q -1=0, ∴q =1±52,又∵a n >0,∴q >0,∴q =1+52,a 3+a 4a 4+a 5=1q =5-12. 答案:A 7.(2009·广东高考)已知等比数列{a n }的公比为正数,且a 3·a 9=2a 25,a 2=1,则a 1=( )A.12B.22C.2 D .2 解析:∵a 3·a 9=2a 25=a 26,∴a 6a 5= 2. 又a 2=1=a 1·2,∴a 1=22. 答案:B 8.设等比数列{a n }的前n 项和为S n ,若S 6∶S 3=1∶2,则S 9∶S 3等于 ( )A .1∶2B .2∶3C .3∶4D .1∶3解析:∵{a n }为等比数列, ∴S 3,S 6-S 3,S 9-S 6成等比数列,即(S 6-S 3)2=S 3·(S 9-S 6), 又∵S 6∶S 3=1∶2,∴14S 23=S 3(S 9-12S 3),即34S 3=S 9, ∴S 9∶S 3=3∶4. 答案:C 9.若数列{a n }满足a 2n +1a 2np (p 为正常数,n ∈N *),则称{a n }为“等方比数列”. 甲:数列{a n }是等方比数列;乙:数列{a n }是等比数列,则 ( )A .甲是乙的充分条件但不是必要条件B .甲是乙的必要条件但不是充分条件C .甲是乙的充要条件D .甲既不是乙的充分条件也不是乙的必要条件解析:数列{a n }是等比数列则a n +1a n =q ,可得a 2n +1a 2n=q 2,则{a n }为“等方比数列”.当{a n }为“等方比数列”时,则a 2n +1a 2n=p (p 为正常数,n ∈N *),当n ≥1时a n +1a n =±p ,所以此数列{a n }并不一定是等比数列. 答案:B10.已知{a n }是等比数列,a 2=2,a 5=14,则a 1a 2+a 2a 3+…+a n a n +1= ( ) A .16(1-4-n ) B .16(1-2-n ) C.323(1-4-n ) D.323(1-2-n ) 解析:∵q 3=a 5a 2=18∴q =12,a 1=4,数列{a n ·a n +1}是以8为首项,14为公比的等比数列,不难得出答案为C. 答案:C11. 在等差数列{a n }中,若a 1<0,S 9=S 12,则当S n 取得最小值时,n 等于A .10B .11C .9或10D .10或11解析:设数列{a n }的公差为d ,则由题意得9a 1+12×9×(9-1)d =12a 1+12×12×(12-1)d , 即3a 1=-30d ,∴a 1=-10d . ∵a 1<0,∴d >0. ∴S n =na 1+12n (n -1)d =12dn 2-212dn =d 2⎝⎛⎭⎫n -2122-441d 8∴S n 有最小值,又n ∈N *, ∴n =10,或n =11时,S n 取最小值. 答案:D12.在等比数列{a n }中,a n >0(n ∈N +),公比q ∈(0,1),且a 1a 5+2a 3a 5+a 2a 8=25,又a 3与a 5的等比中项为2,b n =log 2a n ,数列{b n }的前n 项和为S n ,则当S 11+S 22+…+S n n 最大时,n 的值等于 ( )A .8B .9C .8或9D .17解析:∵a 1a 5+2a 3a 5+a 2a 8=25, ∴a 23+2a 3a 5+a 25=25,又a n >0,∴a 3+a 5=5, 又q ∈(0,1),∴a 3>a 5,而a 3a 5=4,∴a 3=4,a 5=1, ∴q =12,a 1=16,a n =16×(12)n -1=25-n , b n =log 2a n =5-n ,b n +1-b n =-1,∴{b n }是以b 1=4为首项,-1为公差的等差数列, ∴S n =n (9-n )2∴S n n =9-n 2, ∴当n ≤8时,S n n >0;当n =9时,S n n =0;当n >9时,S n n<0, ∴当n =8或9时,S 11+S 22+…+S n n 最大. 答案:C 二、填空题:13.在等差数列{a n }中,已知log 2(a 5+a 9)=3,则等差数列{a n }的前13项的和S 13=________.解析:∵log 2(a 5+a 9)=3,∴a 5+a 9=23=8.∴S 13=13×(a 1+a 13)2=13×(a 5+a 9)2=13×82=52. 答案:52 14.(2009·辽宁高考)等差数列{a n }的前n 项和为S n ,且6S 5-5S 3=5,则a 4=________. 解析:设等差数列{a n }的首项为a 1,公差为d ,则由6S 5-5S 3=5,得6(a 1+3d )=2,所以a 4=13. 答案:1315.(2009·浙江高考)设等比数列{a n }的公比q =12,前n 项和为S n ,则S 4a 4=________. 解析:a 4=a 1(12)3=181,S 4=a 1(1-124)1-12=158a 1, ∴S 4a 4=15. 答案:15 16.(2009·宁夏、海南高考)等比数列{a n }的公比q >0.已知a 2=1,a n +2+a n +1=6a n ,则{a n }的前4项和S 4=________.解析:∵a n +2+a n +1=6a n ,∴a n ·q 2+a n ·q =6a n (a n ≠0), ∴q 2+q -6=0,∴q =-3或q =2. ∵q >0,∴q =2,∴a 1=12,a 3=2,a 4=4, ∴S 4=12+1+2+4=152. 答案:152三、解答题:17.在数列{a n }中,a 1=1,a n +1=2a n +2n .(1)设b n =a n 2-,证明:数列{b n }是等差数列; (2)求数列{a n }的前n 项和S n . 解:(1)证明:由已知a n +1=2a n +2n 得 b n +1=a n +12n =2a n +2n 2n =a n 2n -1+1=b n +1. 又b 1=a 1=1, 因此{b n }是首项为1,公差为1的等差数列.(2)由(1)知a n 2-=n ,即a n =n ·2n -1. S n =1+2×21+3×22+…+n ×2n -1, 两边乘以2得,2S n =2+2×22+…+n ×2n . 两式相减得S n =-1-21-22-…-2n -1+n ·2n =-(2n -1)+n ·2n =(n -1)2n+1. 18.设数列{a n }的前n 项和为S n ,已知a 1+2a 2+3a 3+…+na n =(n -1)S n +2n (n ∈N *).(1)求a 2,a 3的值; (2)求证:数列{S n +2}是等比数列.解:(1)∵a 1+2a 2+3a 3+…+na n =(n -1)S n +2n (n ∈N *),∴当n =1时,a 1=2×1=2; 当n =2时,a 1+2a 2=(a 1+a 2)+4,∴a 2=4;当n =3时,a 1+2a 2+3a 3=2(a 1+a 2+a 3)+6,∴a 3=8.(2)∵a 1+2a 2+3a 3+…+na n =(n -1)S n +2n (n ∈N *),①∴当n ≥2时,a 1+2a 2+3a 3+…+(n -1)a n -1=(n -2)S n -1+2(n -1).②①-②得na n =(n -1)S n -(n -2)S n -1+2=n (S n -S n -1)-S n +2S n -1+2=na n -S n +2S n -1+2. ∴-S n +2S n -1+2=0,即S n =2S n -1+2,∴S n +2=2(S n -1+2). ∵S 1+2=4≠0, ∴S n -1+2≠0, ∴S n +2S n -1+22, 故{S n +2}是以4为首项,2为公比的等比数列. 19.已知数列{a n }满足2a n +1=a n +a n +2(n ∈N *),它的前n 项和为S n ,且a 3=5,S 6=36.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)设b n =6n +(-1)n -1λ·2a n (λ为正整数,n ∈N *),试确定λ的值,使得对任意n ∈N *,都有b n +1>b n 成立.解:(1)∵2a n +1=a n +a n +2,∴{a n }是等差数列,设{a n }的首项为a 1,公差为d , 由a 3=5,S 6=36得⎩⎪⎨⎪⎧ a 1+2d =56a 1+15d =36,解得a 1=1,d =2. ∴a n =2n -1.(2)由(1)知b n =6n +(-1)n -1·λ·22n -1,要使得对任意n ∈N *都有b n +1>b n 恒成立, ∴b n +1-b n =6n +1+(-1)n ·λ·22n +1-6n -(-1)n -1·λ·22n -1=5·6n -5λ·(-1)n -1·22n -1>0恒成立, 即12λ·(-1)n -1<(32)n . 当n 为奇数时, 即λ<2·(32)n ,而(32)n 的最小值为32, ∴λ<3. 当n 为偶数时,λ>-2(32)n , 而-2(32)n 的最大值为-92,∴λ>-92.由上式可得-92<λ<3,而λ为正整数, ∴λ=1或λ=2. 20.(2010·株州模拟)已知二次函数f (x )=ax 2+bx +c (x ∈R),满足f (0)=f (12)=0,且f (x )的最小值是-18.设数列{a n }的前n 项和为S n ,对一切n ∈N *,点(n ,S n )在函数f (x )的图象上.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)通过b n =S n n +c 构造一个新的数列{b n },是否存在非零常数c ,使得{b n }为等差数列; (3)令c n =S n +n n,设数列{c n ·2c n }的前n 项和为T n ,求T n . 解:(1)因为f (0)=f (12)=0,所以f (x )的对称轴为x =0+122=14,又因为f (x )的最小值是-18,由二次函数图象的对称性可设f (x )=a (x -14)2-18. 又f (0)=0,所以a =2,所以f (x )=2(x -14)2-18=2x 2-x . 因为点(n ,S n )在函数f (x )的图象上,所以S n =2n 2-n .当n =1时,a 1=S 1=1;当n ≥2时,a n =S n -S n -1=4n -3(n =1时也成立),所以a n =4n -3(n ∈N *).(2)因为b n =S n n +c =2n 2-n n +c =2n (n -12)n +c c =-12(c ≠0),即得b n =2n ,此时数列{b n }为等差数列,所以存在非零常数c =-12{b n }为等差数列. (3)c n =S n +n n =2n 2-n +n n=2n ,则c n ·2c n =2n ×22n =n ×22n +1. 所以T n =1×23+2×25+…+(n -1)22n -1+n ×22n +1,4T n =1×25+2×27+…+(n -1)22n +1+n ×22n +3,两式相减得:-3T n =23+25+…+22n +1-n ×22n +3=23(1-4n )1-4n ·22n +3, T n =23(1-4n )9+n ·22n +33=(3n -1)22n +3+89. 21.已知数列{a n }的前三项与数列{b n }的前三项对应相同,且a 1+2a 2+22a 3+…+2n -1a n=8n 对任意的n ∈N *都成立,数列{b n +1-b n }是等差数列.(1)求数列{a n }与{b n }的通项公式;(2)问是否存在k ∈N *,使得(b k -a k )∈(0,1)?请说明理由.解:(1)已知a 1+2a 2+22a 3+…+2n -1a n =8n (n ∈N *)①当n ≥2时,a 1+2a 2+22a 3+…+2n -2a n -1=8(n -1)(n ∈N *)②①-②得2n -1a n =8,求得a n =24-n , 在①中令n =1,可得a 1=8=24-1, ∴a n =24-n (n ∈N *). 由题意知b 1=8,b 2=4,b 3=2, ∴b 2-b 1=-4,b 3-b 2=-2, ∴数列{b n +1-b n }的公差为-2-(-4)=2, ∴b n +1-b n =-4+(n -1)×2=2n -6, 法一:迭代法得:b n =b 1+(b 2-b 1)+(b 3-b 2)+…+(b n -b n -1) =8+(-4)+(-2)+…+(2n -8)=n 2-7n +14(n ∈N *).法二:可用累加法,即b n -b n -1=2n -8, b n -1-b n -2=2n -10, … b 3-b 2=-2, b 2-b 1=-4, b 1=8,相加得b n =8+(-4)+(-2)+…+(2n -8)=8+(n -1)(-4+2n -8)2=n 2-7n +14(n ∈N *). (2)∵b k -a k =k 2-7k +14-24-k , 设f (k )=k 2-7k +14-24-k .当k ≥4时,f (k )=(k -72)2+74-24-k 单调递增. 且f (4)=1, ∴当k ≥4时,f (k )=k 2-7k +14-24-k ≥1. 又f (1)=f (2)=f (3)=0, ∴不存在k ∈N *,使得(b k -a k )∈(0,1).22.等差数列{a n }的前n 项和为S n ,S 4=24,a 2=5,对每一个k ∈N *,在a k 与a k +1之间插入2k -1个1,得到新数列{b n },其前n 项和为T n .(1)求数列{a n }的通项公式; (2)试问a 11是数列{b n }的第几项;(3)是否存在正整数m ,使T m =2010?若存在,求出m 的值;若不存在,请说明理由. 解:(1)设{a n }的公差为d ,∵S 4=4a 1+4×32d =24,a 2=a 1+d =5, ∴a 1=3,d =2,a n =3+(n -1)×2=2n +1.(2)依题意,在a 11之前插入的1的总个数为1+2+22+…+29=1-2101-2=1023, 1023+11=1034,故a 11是数列{b n }的第1034项.(3)依题意,S n =na 1+n (n -1)2d =n 2+2n , a n 之前插入的1的总个数为1+2+22+…+2n -2=1-2n -11-2=2n -1-1, 故数列{b n }中,a n 及前面的所有项的和为n 2+2n +2n -1-1,∴数列{b n }中,a 11及前面的所有项的和为112+22+210-1=1166<2010, 而2010-1166=844,a 11与a 12之间的1的个数为210=1024个, 即在a 11后加844个1,其和为2010,故存在m =1034+844=1878,使T 1878=2010.。
等比数列的前n项和练习题
等比数列的前n项和练习1、设Sn 是数列{an}(n∈N*)的前n项和,已知a1=4,an+1=Sn+3n,设bn=Sn﹣3n.(Ⅰ)证明:数列{bn }是等比数列,并求数列{bn}的通项公式;(Ⅱ)令cn =2log2bn﹣+2,求数列{cn}的前n项和Tn.2、已知数列{an }的前n项和Sn=,且a1=1.(1)求数列{an}的通项公式;(2)令bn =lnan,是否存在k(k≥2,k∈N*),使得bk、bk+1、bk+2成等比数列.若存在,求出所有符合条件的k值;若不存在,请说明理由.3、数列{an }满足a1=1,a2=r(r>0),令bn=an•an+1,{bn}是公比为q(q≠0,q≠﹣1)的等比数列,设cn =a2n﹣1+a2n.(1)求证:cn=(1+r)•q n﹣1;(2)设{cn }的前n项和为Sn,求的值;(3)设{cn }前n项积为Tn,当q=﹣时,Tn的最大值在n=8和n=9的时候取到,求n为何值时,Tn取到最小值.4、已知等比数列{an }的公比为q,a1=,其前n项和为Sn(n∈N*),且S2,S 4,S3成等差数列.(I)求数列{an}的通项公式;(Ⅱ)设bn=Sn﹣(n∈N*),求bn的最大值与最小值.5、等比数列{}的前n 项和为,已知,,成等差数列(1)求{}的公比q;(2)若-=3,求。
6、对于一组向量(),令,如果存在(),使得,那么称是该向量组的“向量”.(1)设(),若是向量组的“向量”,数的取值围;(2)若(),向量组是否存在“向量”?给出你的结论并说明理由;(3)已知均是向量组的“向量”,其中,.设在平面直角坐标系中有一点列满足:为坐标原点,为的位置向量的终点,且与关于点对称,与()关于点对称,求的最小值.7、已知数列为等比数列,其前项和为,已知,且对于任意的有,,成等差数列.求数列的通项公式;已知(),记,若对于恒成立,数的围.8、已知各项都为正数的等比数列的前n项和,数列的通项公式,若是与的等比中项。
等差数列和等比数列习题及答案
等差数列和等比数列习题1.等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若S 11=22,则a 3+a 7+a 8=( )A .18B .12C .9D .62.设等比数列{a n }的前n 项和为S n .若S 2=3,S 4=15,则S 6=( )A .31B .32C .63D .643.若a ,b 是函数f (x )=x 2-px +q (p >0,q >0)的两个不同的零点,且a ,b ,-2这三个数可适当排序后成等差数列,也可适当排序后成等比数列,则p +q 的值等于( )A .6B .7C .8D .94.已知等比数列{a n }中,各项都是正数,且a 1,12a 3,2a 2成等差数列,则a 9+a 10a 7+a 8=( ) A .1+ 2B .1-2C .3+2 2D .3-225.正项等比数列{a n }满足:a 3=a 2+2a 1,若存在a m ,a n ,使得a m ·a n =16a 21,m ,n ∈N *,则1m +9n的最小值为( ) A .2B .16C .114D .326.已知{a n }是等差数列,公差d 不为零,若a 2,a 3,a 7成等比数列,且2a 1+a 2=1,则a 1=23,d =________. 7.已知数列{a n }中,a 1=1,a 2=2,设S n 为数列{a n }的前n 项和,对于任意的n >1,n ∈N ,S n +1+S n -1=2(S n +1)都成立,则S 10=___________8.设等比数列{a n }的前n 项和为S n ,若S 3,S 9,S 6成等差数列,且a 2+a 5=4,则a 8的值为_______.9.设数列{a n }的前n 项和为S n ,且S n =4a n -p (n ∈N *),其中p 是不为零的常数.(1)证明:数列{a n }是等比数列;(2)当p =3时,若数列{b n }满足b n +1=a n +b n (n ∈N *),b 1=2,求数列{b n }的通项公式.10.(文)(2017·蚌埠质检)已知数列{a n }是等比数列,S n 为数列{a n }的前n 项和,且a 3=3,S 3=9.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)设b n =log 23a 2n +3,且{b n }为递增数列,若c n =4b n ·b n +1,求证:c 1+c 2+c 3+…+c n <1.【参考答案】1. D[解析] 本题主要考查等差数列的通项公式及前n 项和公式.由题意得S 11=11(a 1+a 11)2=11(2a 1+10d )2=22,即a 1+5d =2,所以a 3+a 7+a 8=a 1+2d +a 1+6d +a 1+7d =3(a 1+5d )=6,故选D .2. C[解析] 解法一:由条件知:a n >0,且⎩⎪⎨⎪⎧ a 1+a 2=3,a 1+a 2+a 3+a 4=15,∴⎩⎪⎨⎪⎧a 1(1+q )=3,a 1(1+q +q 2+q 3)=15, ∴q =2.∴a 1=1,∴S 6=1-261-2=63. 解法二:由题意知,S 2,S 4-S 2,S 6-S 4成等比数列,即(S 4-S 2)2=S 2(S 6-S 4),即122=3(S 6-15),∴S 6=63.3. D[解析] 由题可得⎩⎪⎨⎪⎧a +b =p >0,ab =q >0,所以a >0,b >0,不妨设a >b ,所以等比数列为a ,-2,b 或b ,-2,a 从而得到ab =4=q ,等差数列为a ,b ,-2或-2,b ,a 从而得到2b =a -2,两式联立解出a =4,b =1,所以p =a +b =5,所以p +q =4+5=9.4. C[解析] 本题主要考查等差数列、等比数列.∵a 1,12a 3,2a 2成等差数列,∴12a 3×2=a 1+2a 2, 即a 1q 2=a 1+2a 1q ,∴q 2=1+2q ,解得q =1+2或q =1-2(舍),∴a 9+a 10a 7+a 8=a 1q 8(1+q )a 1q 6(1+q )=q 2=(1+2)2=3+2 2. 5. C[解析] 设数列{a n }的公比为q ,a 3=a 2+2a 1⇒q 2=q +2⇒q =-1(舍)或q =2,∴a n =a 1·2n -1,a m ·a n =16a 21⇒a 21·2m +n -2=16a 21⇒m +n =6,∵m ,n ∈N *,∴(m ,n )可取的数值组合为(1,5),(2,4),(3,3),(4,2),(5,1),计算可得,当m =2,n =4时,1m +9n 取最小值114. 6.-1[解析] 由题可得(a 1+2d )2=(a 1+d )(a 1+6d ),故有3a 1+2d =0,又因为2a 1+a 2=1,即3a 1+d =1,联立可得d =-1,a 1=23.7.91.[解析] 因为任意的n >1,n ∈N ,S n +1+S n -1=2(S n +1)都成立,所以S n +1-S n =S n -S n -1+2,所以a n +1=a n +2,因为a 3=a 2+2=4,所以a n =a 2+(n -2)×2=2+(n -2)×2=2n -2,n ≥2,所以S 10=a 1+a 2+a 3…+a 10=1+2+4+…+18=1+2×9+9×82×2=91. 8.2.[解析] ∵等比数列{a n }的前n 项和为S n ,S 3,S 9,S 6成等差数列,且a 2+a 5=4,∴⎩⎪⎨⎪⎧2×a 1(1-q 9)1-q =a 1(1-q 3)1-q +a 1(1-q 6)1-q a 1q +a 1q 4=4,解得a 1q =8,q 3=-12, ∴a 8=a 1q 7=(a 1q )(q 3)2=8×14=2. 9.[解析] (1)证明:因为S n =4a n -p (n ∈N *), 则S n -1=4a n -1-p (n ∈N *,n ≥2),所以当n ≥2时,a n =S n -S n -1=4a n -4a n -1,整理得a n =43a n -1. 由S n =4a n -p ,令n =1,得a 1=4a 1-p ,解得a 1=p 3. 所以{a n }是首项为p 3,公比为43的等比数列. (2)因为a 1=1,则a n =(43)n -1, 由b n +1=a n +b n (n =1,2,…),得b n +1-b n =(43)n -1, 当n ≥2时,由累加法得b n =b 1+(b 2-b 1)+(b 3-b 2)+…+(b n -b n -1)=2+1-(43)n -11-43=3·(43)n -1-1, 当n =1时,上式也成立.∴b n =3·(43)n -1-1. 10.[解析] (1)设该等比数列的公比为q ,则根据题意有3·(1+1q +1q 2)=9, 从而2q 2-q -1=0,解得q =1或q =-12. 当q =1时,a n =3;当q =-12时,a n =3·(-12)n -3. (2)证明:若a n =3,则b n =0,与题意不符,故a n =3(-12)n -3, 此时a 2n +3=3·(-12)2n , ∴b n =2n ,符合题意.∴c n =42n ·(2n +2)=1n ·(n +1)=1n -1n +1, 从而c 1+c 2+c 3+…+c n =1-1n +1<1.。
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【模拟试题】
一. 选择题
1. 若等比数列{}n a 的前n 项和a S n n +=3则a 等于( ) A. 3 B. 1 C. 0 D. 1-
2. 等比数列{}n a 的首项为1,公比为q ,前n 项和为S ,则数列⎭
⎬⎫
⎩⎨⎧n a 1的前n 项之和为( )
A.
S
1 B. S C.
1
-n q
S D.
S
q
n 1
1-
3. 等比数列{}n a 中,72=S ,916=S ,则4S 等于( ) A. 28 B. 28或21- C. 21- D. 49
4. 已知{}n a 是公比为
2
1的等比数列,若10097741=++++a a a a ,则
99963a a a a ++++ 的值是( )
A. 25
B. 50
C. 75
D. 125
二. 填空题
1. 等比数列{}n a 中,1031=+a a ,4
564=
+a a 则=4a ,=5S 。
2. 等比数列{}n a 中,24=S ,68=S ,则=+++20191817a a a a 。
3. 等比数列{}n a 中, 11-=a ,
32
315
10=S S 则公比=q 。
4. 一个数列的通项为122++=n a n
n ,那么它的前9项的和=9S 。
三. 解答题
1. 已知等比数列{}n a 和等差数列{}n b ,且n
n a 2=,23+=n b n ,设数列{}n a 、{}n b 中
共同项由小到大排列组成数列{}n c 。
(1)求n c 的通项公式 (2)求出{}n c 的前2001项的和2001S 2. 数列{}n a 满足11=a ,12
11+=
-n n a a (2≥n )
(1)若2-=n n a b ,求证:{}n b 为等比数列 (2)求{}n a 的通项公式
3. 某企业进行技术改造,提出两种方案,甲方案是:一次性投资80万元引进一条先进的生产线,每年均可获利20万元;乙方案是:一次性投资60万元,改进现有设备,每年均可减少成本开支18万元(减少成本开支相当于增加收入),资金往来都通过银行结算,银行进出款的年利率都是5%,如果甲、乙两种方案同时开始实施,实施年限都是10年,问哪种方案所获净收益较高?[说明:①甲方案一年后见效益,乙方案开始实施就见效益。
②净收益=累计增加的总收入(或累计减少的成本开支)减去原投资额(均计利息)③参考数
据:55
.1
05
.110≈71
.111≈]
05
.1
05
.19≈,63
.1
【试题答案】
一.
1. D
2. C
3. A
4. A 二. 1. 1;2
31 2. 32 3. 2
1-
4. 97210+
三. 1. 解:
(1)若m n b a =,232+=m n 即22-n 是3的倍数 当)(12N k k n ∈+=时
1
22
22+=-k n
)14
4
)(14(2)14(222
1
+++-=-=--- k k k 是3的倍数
当k n 2=)(N k ∈时,1)14(22222--=-=-k k n 不是3的倍数
∴ n
n n c 422
12⋅==+ (2)∵ 数列{}n c 是等比数列 ∴ )14
(3
84
1)
4
1(82001
2001
2001-⋅=
--=S
2. 解: (1)由12
11+=-n n a a 得)2(2
121-=
--n n a a
即
)2(2
12
21≥=
---n a a n n ∴ {}n b 为以1-为首项,公比为
2
1的等比数列。
(2)1
)
2
1
()1(-⋅-=n n b 即1
)
2
1
(2--=-n n a ∴ 1
)
2
1
(2--=n n a
3. 解:设甲方案的净收益为甲S ,乙方案的净收益为乙S 。
10
82
05
.180)05.105
.105.11(20⨯-++++= 甲S
10
9
05
.1801
05.1105.120⨯---⨯
=6.8963.18005
.0155.120=⨯--⨯
≈(万元)
10
92
05
.160)05.105
.105.11(18⨯-++++= 乙S
12963.16005
.0163.11805
.1601
05.11
05
.11810
10
=⨯--⨯
≈⨯---⨯
=(万元)
∴ 甲方案的净收益为89.6万元,乙方案的净收益为129万元。
∴实施乙方案所获的净收益较高。
【励志故事】
别把聪明打碎了
如果花瓶碎了,怎么办?大多数人的做法一定是:把碎片扔掉。
他们全然没有思考过与之有关的规律。
如果将碎片按大小排列并称过重量之后你会发现:10~100克的最少,1~10克的稍多,0。
1~1克的和0。
1克以下的最多!尤其有趣的是,这些碎片的重量之间有着严整的倍数关系:最大碎片与次大碎片的重量比为16:1,次大碎片与中等碎片的重量比为16:1,中等碎片与次小碎片的重量比也是16:1……于是,发现了这一倍比关系的人便将此规律用于考古或天体研究,即:只要有这个规律在,便可由已知文物、陨石的残肢碎片推测它的原状,从而迅速恢复它们的本来面貌。
丹麦的科学家雅各布·博尔发现了这个规律。
不慎打碎花瓶的经历,我们肯定有过,可是,当包含其间的规律从我们的身边淘气地溜走时,我们拥抱过它吗?
打碎花瓶不要紧,千万别把聪明与思考也打碎了!。