2020高考数学二轮复习难点2-4数列的通项公式与求和问题等综合问题测试卷理
2020高考数学课标二轮:专题能力训练数列的通项与求和含解析
所以a2(q-1)=a3(q-1).
又因为q≠1,故a3=a2=2,由a3=a1·q,得q=2.
当n=2k-1(k∈N*)时,an=a2k-1=2k-1= ;
当n=2k(k∈N*)时,an=a2k=2k= .
所以,{an}的通项公式为an=
(2)由(1)得bn= .设{bn}的前n项和为Sn,则Sn=1× +2× +3× +…+(n-1)× +n× ,
2020高考数学课标二轮:专题能力训练数列的通项与求和含解析
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专题能力训练第28页
一、能力突破训练
1.已知等差数列{an}的前n项和为Sn,若a1=2,a4+a10=28,则S9=()
A.45B.90C.120D.75
∴an=2(n-1)=2n-2.
(方法二)由nan+1=Sn+n(n+1),得
n(Sn+1-Sn)=Sn+n(n+1),
整理,得nSn+1=(n+1)Sn+n(n+1),
两边同除以n(n+1),得 =1.
∴数列 是以 =0为首项,1为公差的等差数列,
∴ =0+n-1=n-1.∴Sn=n(n-1).
当n≥2时,an=Sn-Sn-1=n(n-1)-(n-1)·(n-2)=2n-2.
所以an+1=(a+9)·3n-4n-9.
因为数列{an}为递增数列,所以an+1>an,即(a+9)·3n-4n-9>(a+9)·3n-1-4n-5,即(a+9)·3n>6恒成立.
2020年高考数学(理)总复习:数列的求和及综合应用(解析版)
2020年高考数学(理)总复习:数列的求和及综合应用题型一 数列求和 【题型要点】(1)分组求和法:分组求和法是解决通项公式可以写成c n =a n +b n 形式的数列求和问题的方法,其中{a n }与{b n }是等差(比)数列或一些可以直接求和的数列.(2)裂项相消法:将数列的通项分成两个代数式子的差,即a n =f (n +1)-f (n )的形式,然后通过累加抵消中间若干项的求和方法.形如1+n n a a c(其中{a n }是各项均不为0的等差数列,c 为常数)的数列等.(3)错位相减法:形如{a n ·b n }(其中{a n }为等差数列,{b n }为等比数列)的数列求和,一般分三步:①巧拆分;②构差式;③求和.(4)倒序求和法:距首尾两端等距离的两项和相等,可以用此法,一般步骤:①求通项公式;②定和值;③倒序相加;④求和;⑤回顾反思.(5)并项求和法:先将某些项放在一起求和,然后再求S n .(6)归纳猜想法:通过对S 1,S 2,S 3,…的计算进行归纳分析,寻求规律,猜想出S n ,然后用数学归纳法给出证明.【例1】已知各项为正数的等比数列{a n }的前n 项和为S n ,数列{b n }的通项公式b n =⎩⎪⎨⎪⎧n ,n 为偶数,n +1,n 为奇数(n ∈N *),若S 3=b 5+1,b 4是a 2和a 4的等比中项. (1)求数列{a n }的通项公式; (2)求数列{a n ·b n }的前n 项和T n .【反思总结】(1)错位相减法适用于求数列{a n·b n}的前n项和,其中{a n}为等差数列,{b n}为等比数列.(2)所谓“错位”,就是要找“同类项”相减.要注意的是相减后所得部分,求等比数列的和,此时一定要查清其项数.(3)为保证结果正确,可对得到的和取n=1,2进行验证.题组训练一数列求和已知等比数列{a n}的前n项和为S n,且6S n=3n+1+a(a∈N*).(1)求a的值及数列{a n}的通项公式;(2)设b n=(-1)n-1(2n2+2n+1)(log3a n+2)2(log3a n+1)2,求{b n}的前n项和T n.题型二数列与函数的综合问题【题型要点】数列与函数的综合问题主要有以下两类:(1)已知函数条件,解决数列问题,此类问题一般利用函数的性质、图象研究数列问题;(2)已知数列条件,解决函数问题,解决此类问题一般要充分利用数列的范围、公式、求和方法对式子化简变形.【例2】已知数列{a n}的前n项和为S n,且S n=2n2+2n.(1)求数列{a n}的通项公式;(2)若点(b n,a n)在函数y=log2x的图象上,求数列{b n}的前n项和T n.题组训练二 数列与函数的综合问题已知二次函数f (x )=ax 2+bx 的图象过点(-4n,0),且f ′(0)=2n (n ∈N *). (1)求f (x )的解析式;(2)若数列{a n }满足1a n +1=f ′⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛na 1,且a 1=4,求数列{a n }的通项公式.题型三 数列与不等式的综合问题 【题型要点】(1)以数列为背景的不等式恒成立问题,多与数列求和相联系,最后利用数列或数列对应函数的单调性求解.(2)以数列为背景的不等式证明问题,多与数列求和有关,常利用放缩法或单调性法证明.(3)当已知数列关系时,需要知道其范围时,可借助数列的单调性,即比较相邻两项的大小即可.【例3】设f n (x )=x +x 2+…+x n -1,x ≥0,n ∈N ,n ≥2. (1)求f n ′(2);(2)证明:f n (x )在⎪⎭⎫⎝⎛32,0内有且仅有一个零点(记为a n ),且0<a n -12<13n⎪⎭⎫ ⎝⎛32.题组训练三 数列与不等式的综合问题1.已知等比数列{a n }满足a n +1+a n =10·4n -1(n ∈N *),数列{b n }的前n 项和为S n ,且b n =log 2a n .(1)求b n ,S n ;(2)设c n =b n +12,证明:c 1·c 2+c 2·c 3+…+c n ·c n +1<12S n +1(n ∈N *).2.已知数列{a n }满足a 1=1,a n +1=a n 1+a 2n,n ∈N *,记S n ,T n 分别是数列{a n },{a 2n }的前n 项和.证明:当n ∈N *时,(1)a n +1<a n ; (2)T n =1a 2n +1-2n -1;(3)2n -1<S n <2n .【专题训练】1.已知数列{a n }的前n 项和为S n ,且a 2=8, S n =a n +12-n -1.(1)求数列{a n }的通项公式; (2)求数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫2×3na n a n +1的前n 项和T n .2.已知数列{a n }的前n 项和为S n ,a 1=2,a n +1=S n +2. (1)求数列{a n }的通项公式;(2)已知b n =log 2a n ,求数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1b n b n +1的前n 项和T n .3.已知正项数列{a n }的前n 项和为S n ,且a 1=2,4S n =a n ·a n +1,n ∈N *. (1)求数列{a n }的通项公式;(2)设数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a 2n 的前n 项和为T n ,求证:n 4n +4<T n <12.4.已知数列{a n}与{b n}的前n项和分别为A n和B n,且对任意n∈N*,a n+1-a n=2(b n+1-b n)恒成立.(1)若A n=n2,b1=2,求B n;(2)若对任意n∈N*,都有a n=B n及b2a1a2+b3a2a3+b4a3a4+…+b n+1a n a n+1<13成立,求正实数b1的取值范围;(3)若a1=2,b n=2n,是否存在两个互不相等的整数s,t(1<s<t),使A1B1,A sB s,A tB t成等差数列?若存在,求出s,t的值;若不存在,请说明理由.2020年高考数学(理)总复习:数列的求和及综合应用题型一 数列求和 【题型要点】(1)分组求和法:分组求和法是解决通项公式可以写成c n =a n +b n 形式的数列求和问题的方法,其中{a n }与{b n }是等差(比)数列或一些可以直接求和的数列.(2)裂项相消法:将数列的通项分成两个代数式子的差,即a n =f (n +1)-f (n )的形式,然后通过累加抵消中间若干项的求和方法.形如1+n n a a c(其中{a n }是各项均不为0的等差数列,c 为常数)的数列等.(3)错位相减法:形如{a n ·b n }(其中{a n }为等差数列,{b n }为等比数列)的数列求和,一般分三步:①巧拆分;②构差式;③求和.(4)倒序求和法:距首尾两端等距离的两项和相等,可以用此法,一般步骤:①求通项公式;②定和值;③倒序相加;④求和;⑤回顾反思.(5)并项求和法:先将某些项放在一起求和,然后再求S n .(6)归纳猜想法:通过对S 1,S 2,S 3,…的计算进行归纳分析,寻求规律,猜想出S n ,然后用数学归纳法给出证明.【例1】已知各项为正数的等比数列{a n }的前n 项和为S n ,数列{b n }的通项公式b n =⎩⎪⎨⎪⎧n ,n 为偶数,n +1,n 为奇数(n ∈N *),若S 3=b 5+1,b 4是a 2和a 4的等比中项. (1)求数列{a n }的通项公式; (2)求数列{a n ·b n }的前n 项和T n .【解析】 (1)∵数列{b n }的通项公式b n =⎩⎪⎨⎪⎧n ,n 为偶数,n +1,n 为奇数(n ∈N *),∴b 5=6,b 4=4,设各项为正数的等比数列{a n }的公比为q ,q >0, ∵S 3=b 5+1=7,∴a 1+a 1q +a 1q 2=7,① ∵b 4是a 2和a 4的等比中项,∴a 2·a 4=a 23=16,解得a 3=a 1q 2=4,②由①②得3q 2-4q -4=0,解得q =2,或q =-23(舍),∴a 1=1,a n =2n -1.(2)当n 为偶数时,T n =(1+1)·20+2·2+(3+1)·22+4·23+(5+1)·24+…+[[(n -1)+1]·2n-2+n ·2n -1=(20+2·2+3·22+4·23+…+n ·2n -1)+(20+22+…+2n -2),设H n =20+2·2+3·22+4·23+…+n ·2n -1,①2H n =2+2·22+3·23+4·24+…+n ·2n ,② ①-②,得-H n =20+2+22+23+…+2n -1-n ·2n=1-2n 1-2-n ·2n =(1-n )·2n -1,∴H n =(n -1)·2n +1,∴T n =(n -1)·2n+1+1-4·2n 1-4=⎪⎭⎫ ⎝⎛-32n ·2n +23.当n 为奇数,且n ≥3时,T n =T n -1+(n +1)·2n -1=⎪⎭⎫ ⎝⎛-35n ·2n -1+23+(n +1)·2n -1=⎪⎭⎫ ⎝⎛-322n ·2n -1+23,经检验,T 1=2符合上式, ∴T n =⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+⋅⎪⎭⎫ ⎝⎛-+⋅⎪⎭⎫ ⎝⎛--为偶数为奇数n n n n n n ,32232,3223221【反思总结】(1)错位相减法适用于求数列{a n ·b n }的前n 项和,其中{a n }为等差数列,{b n }为等比数列. (2)所谓“错位”,就是要找“同类项”相减.要注意的是相减后所得部分,求等比数列的和,此时一定要查清其项数.(3)为保证结果正确,可对得到的和取n =1,2进行验证.题组训练一 数列求和已知等比数列{a n }的前n 项和为S n ,且6S n =3n +1+a (a ∈N *).(1)求a 的值及数列{a n }的通项公式;(2)设b n =(-1)n -1(2n 2+2n +1)(log 3a n +2)2(log 3a n +1)2,求{b n }的前n 项和T n .【解析】 (1)∵等比数列{a n }满足6S n =3n +1+a (a ∈N *),n =1时,6a 1=9+a ;n ≥2时,6a n =6(S n -S n -1)=3n +1+a -(3n +a )=2×3n .∴a n =3n -1,n =1时也成立,∴1×6=9+a ,解得a =-3,∴a n =3n -1.(2)b n =(-1)n -1(2n 2+2n +1)(log 3a n +2)2(log 3a n +1)2=(-1)n -1(2n 2+2n +1)n 2(n +1)2=(-1)n -1()⎥⎦⎤⎢⎣⎡++22111n n当n 为奇数时,T n =+⋅⋅⋅+⎪⎭⎫ ⎝⎛+-⎪⎭⎫ ⎝⎛+222231212111()⎥⎦⎤⎢⎣⎡++22111n n =1+1(n +1)2; 当n 为偶数时,T n =+⋅⋅⋅+⎪⎭⎫⎝⎛+-⎪⎭⎫ ⎝⎛+222231212111()⎥⎦⎤⎢⎣⎡++22111n n =1-1(n +1)2. 综上,T n =1+(-1)n-11(n +1)2. 题型二 数列与函数的综合问题 【题型要点】数列与函数的综合问题主要有以下两类:(1)已知函数条件,解决数列问题,此类问题一般利用函数的性质、图象研究数列问题; (2)已知数列条件,解决函数问题,解决此类问题一般要充分利用数列的范围、公式、求和方法对式子化简变形.【例2】已知数列{a n }的前n 项和为S n ,且S n =2n 2+2n . (1)求数列{a n }的通项公式;(2)若点(b n ,a n )在函数y =log 2x 的图象上,求数列{b n }的前n 项和T n . 【解】 (1)当n ≥2时,a n =S n -S n -1=2n 2+2n -[2(n -1)2+2(n -1)]=4n , 当n =1时,a 1=S 1=4=4×1, ∴数列{a n }的通项公式为a n =4n .(2)由点{b n ,a n }在函数y =log 2x 的图象上得a n =log 2b n ,且a n =4n ,∴b n =2an =24n =16n ,故数列{b n }是以16为首项,公比为16的等比数列.T n =16(1-16n )1-16=16n +1-1615.题组训练二 数列与函数的综合问题已知二次函数f (x )=ax 2+bx 的图象过点(-4n,0),且f ′(0)=2n (n ∈N *). (1)求f (x )的解析式;(2)若数列{a n }满足1a n +1=f ′⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛na 1,且a 1=4,求数列{a n }的通项公式. 【解】 (1)由f ′(x )=2ax +b ,f ′(0)=2n ,得b =2n ,又f (x )的图象过点(-4n,0),所以16n 2a -4nb =0,解得a =12.所以f (x )=12x 2+2nx (n ∈N *).(2)由(1)知f ′(x )=x +2n (n ∈N *), 所以1a n +1=1a n +2n ,即1a n +1-1a n=2n .所以1a n -1a n -1=2(n -1), 1a n -1-1a n -2=2(n -2),…1a 2-1a 1=2,以上各式相加得1a n -14=n 2-n ,所以a n =1n 2-n +14,即a n =4(2n -1)2(n ∈N *). 题型三 数列与不等式的综合问题 【题型要点】(1)以数列为背景的不等式恒成立问题,多与数列求和相联系,最后利用数列或数列对应函数的单调性求解.(2)以数列为背景的不等式证明问题,多与数列求和有关,常利用放缩法或单调性法证明.(3)当已知数列关系时,需要知道其范围时,可借助数列的单调性,即比较相邻两项的大小即可.【例3】设f n (x )=x +x 2+…+x n -1,x ≥0,n ∈N ,n ≥2. (1)求f n ′(2);(2)证明:f n (x )在⎪⎭⎫⎝⎛32,0内有且仅有一个零点(记为a n ),且0<a n -12<13n⎪⎭⎫ ⎝⎛32.(1)【解】 方法一 由题设f n ′(x )=1+2x +…+nx n -1,所以f n ′(2)=1+2×2+…+(n -1)2n -2+n ·2n -1,①则2f n ′(2)=2+2×22+…+(n -1)2n -1+n ·2n ,②由①-②得,-f n ′(2)=1+2+22+…+2n -1-n ·2n=1-2n1-2-n ·2n =(1-n )2n -1, 所以f n ′(2)=(n -1)2n +1.方法二 当x ≠1时,f n (x )=x -x n +11-x-1,则f n ′(x )=[1-(n +1)x n ](1-x )+(x -x n +1)(1-x )2,可得f n ′(2)=-[1-(n +1)2n ]+2-2n +1(1-2)2=(n -1)2n +1.(2)[证明] 因为f n (0)=-1<0,f n ⎪⎭⎫ ⎝⎛32=32132132-⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛-n-1=1-2×n ⎪⎭⎫ ⎝⎛32≥1-2×232⎪⎭⎫ ⎝⎛>0,所以f n (x )在⎪⎭⎫ ⎝⎛32,0内至少存在一个零点,又f ′n (x )=1+2x +…+nx n -1>0,所以f n (x )在⎪⎭⎫ ⎝⎛32,0内单调递增,因此f n (x )在⎪⎭⎫⎝⎛32,0内有且仅有一个零点a n ,由于f n (x )=x -x n +11-x -1,所以0=f n (a n )=a n -a n +1n 1-a n-1,由此可得a n =12+12a n +1n >12,故12<a n <23,所以0<a n -12=12a n+1n <12×132+⎪⎭⎫⎝⎛n =13n⎪⎭⎫⎝⎛32. 题组训练三 数列与不等式的综合问题1.已知等比数列{a n }满足a n +1+a n =10·4n -1(n ∈N *),数列{b n }的前n 项和为S n ,且b n =log 2a n .(1)求b n ,S n ;(2)设c n =b n +12,证明:c 1·c 2+c 2·c 3+…+c n ·c n +1<12S n +1(n ∈N *).【解】 (1)解 由题意知a 2+a 1=10,a 2+a 3=40,设{a n }的公比为q ,则a 2+a 3a 1+a 2=q (a 1+a 2)a 1+a 2=4,∴q =4.则a 1+a 2=a 1+4a 1=10,解得a 1=2,∴a n =2·4n -1=22n -1.∴b n =log 222n -1=2n -1.∴S n =n (b 1+b n )2=n (1+2n -1)2=n 2.(2)证明 法一∵c n =b n +12=2n -1+12=n ,∴S n +1=(n +1)2.要证明c 1·c 2+c 2·c 3+…+c n ·c n +1<12S n +1,即证1×2+2×3+…+n ×(n +1)<12(n +1)2,①当n =1时,1×2<12×(1+1)2=2成立.②假设当n =k (k ∈N *)时不等式成立, 即1×2+2×3+…+k ×(k +1)<12(k +1)2,则当n =k +1(k ∈N *)时,要证1×2+2×3+…+k ×(k +1)+(k +1)(k +2)<12(k +2)2,即证(k +1)(k +2)<12(k +2)2-12(k +1)2,即(k +1)(k +2)<k +32,两边平方得k 2+3k +2<k 2+3k +94显然成立,∴当n =k +1(k ∈N *)时,不等式成立. 综上,不等式成立.法二 ∵c n =b n +12=2n -1+12=n ,S n +1=(n +1)2,由基本不等式可知n (n +1)≤n +n +12=n +12,故1×2<1+12,2×3<2+12,…,n (n +1)≤n +12,∴1×2+2×3+3×4+…+n (n +1)<(1+2+3+…+n )+n 2=n 2+2n 2<n 2+2n +12=(n +1)22,即不等式c 1·c 2+c 2·c 3+…+c n ·c n +1<12S n +1(n ∈N *)成立.2.已知数列{a n }满足a 1=1,a n +1=a n 1+a 2n,n ∈N *,记S n ,T n 分别是数列{a n },{a 2n }的前n 项和.证明:当n ∈N *时,(1)a n +1<a n ; (2)T n =1a 2n +1-2n -1;(3)2n -1<S n <2n .【证明】 (1)由a 1=1及a n +1=a n1+a 2n 知,a n >0,故a n +1-a n =a n 1+a 2n -a n =-a 3n1+a 2n <0, ∴a n +1<a n ,n ∈N *. (2)由1a n +1=1a n +a n ,得1a 2n +1=1a 2n +a 2n +2,从而1a 2n +1=1a 2n +a 2n +2=1a 2n -1+a 2n -1+a 2n +2×2=…=1a 21+a 21+a 22+…+a 2n +2n ,又∵a 1=1,∴T n =1a 2n +1-2n -1,n ∈N *. (3)由(2)知,a n +1=1T n +2n +1,由T n ≥a 21=1,得a n +1≤12n +2,∴当n ≥2时,a n ≤12n =22n <2n +n -1=2(n -n -1),由此S n <a 1+2[(2-1)+(3-2)+…+(n -n -1)]=1+2(n -1)<2n ,n ≥2,又∵a 1=1,∴S n <2n .另一方面,由a n =1a n +1-1a n ,得S n =1a n +1-1a 1≥2n +2-1>2n -1.综上,2n -1<S n <2n .【专题训练】1.已知数列{a n }的前n 项和为S n ,且a 2=8, S n =a n +12-n -1.(1)求数列{a n }的通项公式; (2)求数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫2×3na n a n +1的前n 项和T n .【解】 (1)因为S n =a n +12-n -1,故当n =1时,a 1=a 22-1-1=2;当n ≥2时,2S n =a n +1-2n -2,2S n -1=a n -2(n -1)-2,两式相减可得a n +1=3a n +2; 经检验,当n =1时也满足a n +1=3a n +2,故a n +1+1=3(a n +1),故数列{a n +1}是以3为首项,3为公比的等比数列,故a n +1=3n ,即a n =3n -1.(2)由(1)可知,2×3n a n a n +1=2×3n(3n -1)(3n +1-1) =13n-1-13n +1-1, 故T n =131-1-132-1+132-1-133-1+…+13n -1-13n +1-1=12-13n +1-1.2.已知数列{a n }的前n 项和为S n ,a 1=2,a n +1=S n +2. (1)求数列{a n }的通项公式;(2)已知b n =log 2a n ,求数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1b n b n +1的前n 项和T n .【解析】 (1)∵a n +1=S n +2,∴当n ≥2时,a n =S n -1+2,两式相减得,a n +1-a n =S n -S n -1=a n ,则a n +1=2a n ,所以a n +1a n =2(n ≥2),∵a 1=2,∴a 2=S 1+2=4,满足a 2a 1=2,∴数列{a n }是以2为公比、首项为2的等比数列,则a n =2·2n -1=2n ;(2)由(1)得,b n =log 2a n =log 22n =n , ∴1b n b n +1=1n (n +1)=1n -1n +1, ∴T n =⎪⎭⎫ ⎝⎛+-⋅⋅⋅+⎪⎭⎫ ⎝⎛-+⎪⎭⎫ ⎝⎛-1113121211n n =1-1n +1=n n +1. 3.已知正项数列{a n }的前n 项和为S n ,且a 1=2,4S n =a n ·a n +1,n ∈N *. (1)求数列{a n }的通项公式;(2)设数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a 2n 的前n 项和为T n ,求证:n 4n +4<T n <12.【解析】 (1)∵4S n =a n ·a n +1,n ∈N *, ∴4a 1=a 1·a 2,又a 1=2,∴a 2=4.当n ≥2时,4S n -1=a n -1·a n ,得4a n =a n ·a n +1-a n -1·a n .由题意知a n ≠0,∴a n +1-a n -1=4. ①当n =2k +1,k ∈N *时,a 2k +2-a 2k =4,即a 2,a 4,…,a 2k 是首项为4,公差为4的等差数列, ∴a 2k =4+(k -1)×4=4k =2×2k ; ②当n =2k ,k ∈N *时,a 2k +1-a 2k -1=4,即a 1,a 3,…,a 2k -1是首项为2,公差为4的等差数列, ∴a 2k -1=2+(k -1)×4=4k -2=2(2k -1). 综上可知,a n =2n ,n ∈N *.(2)证明:∵1a 2n =14n 2>14n (n +1)=14⎪⎭⎫ ⎝⎛+-111n n ,∴T n =1a 21+1a 22+…+1a 2n>14⎪⎭⎫ ⎝⎛+-⋅⋅⋅+⎪⎭⎫ ⎝⎛-+⎪⎭⎫ ⎝⎛-1113121211n n =141-1n +1=n 4n +4. 又∵1a 2n =14n 2<14n 2-1=1(2n -1)(2n +1)=12⎪⎭⎫ ⎝⎛+--121121n n ,∴T n=1a 21+1a 22+…+1a 2n<12⎪⎭⎫ ⎝⎛+--+-+-+-12112171515131311n n =12⎪⎭⎫ ⎝⎛+-1211n <12. 即得n 4n +4<T n <12.4.已知数列{a n }与{b n }的前n 项和分别为A n 和B n ,且对任意n ∈N *,a n +1-a n =2(b n +1-b n )恒成立.(1)若A n =n 2,b 1=2,求B n ;(2)若对任意n ∈N *,都有a n =B n 及b 2a 1a 2+b 3a 2a 3+b 4a 3a 4+…+b n +1a n a n +1<13成立,求正实数b 1的取值范围;(3)若a 1=2,b n =2n ,是否存在两个互不相等的整数s ,t (1<s <t ),使A 1B 1,A s B s ,A tB t成等差数列?若存在,求出s ,t 的值;若不存在,请说明理由. 【解】 (1)因为A n =n 2,所以a n =⎩⎪⎨⎪⎧1,n =1,n 2-(n -1)2,n ≥2, 即a n =2n -1,故b n +1-b n =12(a n +1-a n )=1,所以数列{b n }是以2为首项,1为公差的等差数列,所以B n =n ·2+12·n ·(n -1)·1=12n 2+32n .(2)依题意B n +1-B n =2(b n +1-b n ), 即b n +1=2(b n +1-b n ),即b n +1b n=2,所以数列{b n }是以b 1为首项,2为公比的等比数列,所以a n =B n =1-2n1-2×b 1=b 1(2n -1),所以b n +1a n a n +1=2nb 1(2n -1)·(2n +1-1), 因为b n +1a n a n +1=1b 1⎪⎭⎫ ⎝⎛---+1211211n n所以b 2a 1a 2+b 3a 2a 3+b 4a 3a 4+…+b n +1a n a n +1=1b 1⎪⎭⎫ ⎝⎛---+12112111n ,所以1b 1⎪⎭⎫ ⎝⎛---+12112111n <13恒成立,即b 1>3⎪⎭⎫ ⎝⎛--+12111n ,所以b 1≥3.(3)由a n +1-a n =2(b n +1-b n )得:a n +1-a n =2n +1,所以当n ≥2时,a n =(a n -a n -1)+(a n -1-a n -2)+…+(a 3-a 2)+(a 2-a 1)+a 1=2n +2n -1+…+23+22+2=2n +1-2,当n =1时,上式也成立,所以A n =2n +2-4-2n ,又B n =2n +1-2,所以A n B n =2n +2-4-2n 2n +1-2=2-n2n -1,假设存在两个互不相等的整数s ,t (1<s <t ),使A 1B 1,A s B s ,A t B t 成等差数列,等价于121-1,s 2s -1,t2t -1成等差数列, 即2s 2s-1=121-1+t 2t -1,即2s 2s -1=1+t 2t -1,因为1+t 2t -1>1,所以2s2s -1>1,即2s<2s +1,令h (s )=2s -2s -1(s ≥2,s ∈N *),则h (s +1)-h (s )=2s -2>0所以h (s )递增, 若s ≥3,则h (s )≥h (3)=1>0,不满足2s <2s +1,所以s =2,代入2s 2s -1=121-1+t 2t -1得2t -3t -1=0(t ≥3),当t =3时,显然不符合要求;当t ≥4时,令φ(t )=2t -3t -1(t ≥4,t ∈N *),则同理可证φ(t )递增,所以φ(t )≥φ(4)=3>0,所以不符合要求.所以,不存在正整数s ,t (1<s <t ),使A 1B 1,A s B s ,A tB t成等差数列.。
高考数学(理)二轮复习规范答题示例:数列的通项与求和问题(含答案)
高考数学(理)二轮复习规范答题示例:数列的通项与求和问题(含答案)规范答题示例5 数列的通项与求和问题典例5 (12分)下表是一个由n 2个正数组成的数表,用a ij 表示第i 行第j 个数(i ,j ∈N *).已知数表中第一列各数从上到下依次构成等差数列,每一行各数从左到右依次构成等比数列,且公比都相等.且a 11=1,a 31+a 61=9,a 35=48.a 11 a 12 a 13 … a 1n a 21 a 22 a 23 … a 2n a 31 a 32 a 33 … a 3n… … … … …a n 1 a n 2 a n 3 … a nn(1)求a n 1和a 4n ; (2)设b n =a 4n (a 4n -2)(a 4n -1)+(-1)n ·a n 1(n ∈N *),求数列{b n }的前n 项和S n .审题路线图数表中项的规律―→确定a n 1和a 4n ――→化简b n 分析b n 的特征――→选定求和方法分组法及裂项法、公式法求和评分细则 (1)求出d 给1分,求a n 1时写出公式结果错误给1分;求q 时没写q >0扣1分; (2)b n 写出正确结果给1分,正确进行裂项再给1分; (3)缺少对b n 的变形直接计算S n ,只要结论正确不扣分; (4)当n 为奇数时,求S n 中间过程缺一步不扣分.跟踪演练5 (2017·山东)已知{a n }是各项均为正数的等比数列,且a 1+a 2=6,a 1a 2=a 3. (1)求数列{a n }的通项公式;(2){b n }为各项非零的等差数列,其前n 项和为S n ,已知S 2n +1=b n b n +1,求数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫b n a n 的前n 项和T n .解 (1)设{a n }的公比为q , 由题意知a 1(1+q )=6,a 21q =a 1q 2,又a n >0,由以上两式联立方程组解得a 1=2,q =2, 所以a n =2n.(2)由题意知S 2n +1=(2n +1)(b 1+b 2n +1)2=(2n +1)b n +1,又S 2n +1=b n b n +1,b n +1≠0, 所以b n =2n +1.令c n =b n a n ,则c n =2n +12n ,因此T n =c 1+c 2+…+c n =32+522+723+…+2n -12n -1+2n +12n ,又12T n =322+523+724+…+2n -12n +2n +12n +1, 两式相减得12T n =32+⎝ ⎛⎭⎪⎫12+122+…+12n -1-2n +12n +1=32+12⎝⎛⎭⎪⎫1-12n -11-12-2n +12n +1=52-2n +52n +1,所以T n =5-2n +52n .。
2020版高考数学二轮复习教程第二编专题三数列第2讲数列求和问题练习理
第2讲数列求和问题「考情研析」1。
从具体内容上,高考对数列求和的考查主要以解答题的形式出现,通过分组转化、错位相减、裂项相消等方法求一般数列的和,体现转化与化归的思想. 2.从高考特点上,难度稍大,一般以解答题为主,分值约为7~8分.核心知识回顾常见的求和方法(1)公式法:适合求等差数列或等比数列的前n项和.对等比数列利用公式法求和时,一定注意□,01公比q是否取1。
(2)错位相减法:主要用于求数列{a n·b n}的前n项和,其中{a n},{b n}分别是错误!等差数列和等比数列.(3)裂项相消法:把数列和式中的各项分别裂项后,消去一部分从而计算和的方法,适用于求通项为□03错误!的数列的前n项和.(4)分组求和法:一个数列既不是等差数列,也不是等比数列,错误!适当拆开,错误!重新组合,就会变成几个可以求和的部分,分别求和,然后再合并.(5)并项求和法:当一个数列为摆动数列,形如错误!(-1)n a n的形式,通常分错误!奇、偶,观察相邻两项是否构成新数列.热点考向探究考向1 分组转化法求和例1 (2019·天津南开区高三下学期一模)已知数列{a n}是等差数列,S n为其前n项和,且a5=3a2,S7=14a2+7。
(1)求数列{a n}的通项公式;(2)设数列{a n+b n}是首项为1,公比为2的等比数列,求数列{(-1)n b n(a n+b n)}的前n项和T n.解(1)设等差数列{a n}的公差是d。
由a5=3a2得a1+4d=3(a1+d),化简得d=2a1,①由S7=14a2+7得d=a1+1,②由①②解得a1=1,d=2.所以数列{a n }的通项公式为a n=2n-1。
(2)由数列{a n+b n}是首项为1,公比为2的等比数列,得a n +b n=2n-1,即2n-1+b n=2n-1。
所以b n=2n-1-2n+1.所以(-1)n b n(a n+b n)=(-1)n·2n-1·(2n-1-2n+1)=(-1)n4n-1+(-2)n-1(2n-1)=-(-4)n-1+(2n-1)·(-2)n-1。
2020高考数学理二轮课标通用题型练:大题专项(二)数列的通项、求和问题 含解析
由 和1 2,得1 2,所以n 2n,
因此 an+1 (n∈N*).②
由①②得 (n∈N*).
6.已知等比数列{an}的前n项和为Sn,且an+1=1+Sn,且a2=2a1.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)若bn=anlog2an+(-1)n·n,求数列{bn}的前n项和Hn.
故Hn=
Tn=0×20+1×21+2×22+…+(n-1)·2n-1,①
∴2Tn=0×21+1×22+2×23+…+(n-1)·2n,②
由②-①,得Tn=(n-2)·2n+2.
当n为偶数时,Hn=(n-2)·2n+2-1+2-3+…-(n-1)+n=(n-2)·2n+2+ =(n-2)·2n+
当n为奇数时,Hn=(n-2)·2n+2-1+2-3+…-(n-1)-n=(n-2)·2n+2+ -n=(n-2)·2n-
解:(1)∵an+1=1+Sn,
∴当n≥2时,an=1+Sn-1,
∴an+1=2an(n≥2).
又a2=1+S1=1+a1,a2=2a1,
解得a1=1.
∴an=2n-1.
(2)由题意可知bn=anlog2an+(-1)n·n=(n-1)·2n-1+(-1)n·n.
设数列{(n-1)·2n-1}的前n项和为Tn,则有
(2)解由(1)知等差数列{an}的公差为1.由Sn=0,Sn+1=4,得an+1=4,即a1+n=4.
新课标2020版高考数学二轮复习专题二数列第2讲数列通项与求和练习理新人教A版
第2讲 数列通项与求和[A 组 夯基保分专练] 一、选择题2bnSnan -(={+}的前1项和为,=+1.(2019·广东省六校第一次联考)数列nnnn *bna )的前50(项和为∈N ),则数列{( 1)}nn 50 . BA .49 100 .DC .99naSSnnaS =31-时,=2,所以数列,当解析:选A .由题意得,当=≥2时,==nnn 11-1b }的前50项和为-3+4-6+8-10+…+96{-98+100=1+48=49,故选A . nanSaS ,=,)已知数列{的前}1项和为2.(一题多解)(2019·洛阳尖子生第二次联考nnn 1aS =( ,则)=2nn 1+n -13??n 1-?? . A .2B ??2nn -11-12???????? D .C . ????231nSaaanSaSS -2≥2时,时,=,则=2,则==.解析:选B .法一:当当=1 nnnn 1211-22a 33n 1+naaaaa 的等比数列,所以,所以是公比为,所以当}2≥2时,数列{===2-nnnnn 1+-1a 22nn -1??13??n 1,=1???×??-1n-2 2????2331131?????n 2-????S =+==×+…+×,所以1=1++31??n????2222232??n ?×,2≥ -1 ??22 2n -1n =1,当时,此式也成立. 故选B .113nSaaaS =1+=,所以1时,,结合选项可得只有=B =2满足,,则=法二:当=21212222故选B .*annaaaaaa ) =≥2,( ∈.数列{中,}N =2,=3,)=-,那么(3nnnn 2 01911-+212 .-.1 BA3C .3.-D aaanaaanaaa -=-≥2),所以(=.因为解析:选A =-(≥3),所以nnnnnnnnn -1211+-11-+-aaaan ≥3).=-()--(=nnnn2-1-2-1-*aanaaa ,所以所以==-=-(,∈N )nnnnn 3++3+6a 为周期的周期数列.是以故{6}n,=336×6+3因为2 019aaaa A .2===1.-故选=3所以-122 0193111*naaaan +++…++N 都有1=,4.若数列{+}满足,=1且对于任意的则∈ nnn 11+aaa 2 017211等于( ) a 2 0184 0352 016B . A . 2 0172 0174 0354 036D . C . 2 0182 019aanaan +1,=+1,得解析:选C .由 =-+nnnn 11++aa =1+1,则 -12aa =2+1,- 23aa =3+1,- 34…, aan -1)+1-,=( nn 1-aann -1, +…+(1)以上等式相加,得--+=1+2+3n 1nn +1)(nnaa ,+ +2+3+…+(=-把1)=1代入上式得,1=n 121121????- ==2,nn ??ann 1+1)+(n1111则++…++=2aaaa2 0182 01712111111114 036????????????????????????-1--1--+=2++…+.=????????????2019322 018201920172 01822 01913aaana =且≥1),=3(.(2019·郑州市第一次质量预测)已知数列{}满足2,其+5nnn 31+41nSSnn 是( 6|<项和为的最小整数,则满足不等式|-) 前- nn123A .8 B .9D .11 .C10a -11n 1+aaaa =--1)=0,即(*), 1)+解析:选C .由23=,得2(-+(nnnn 11++a 12-n 1399aaaaa -1}是首{91,1式,有,代入1,所以又=-=(*)-=--=,所以数列n 1332244.1Snaaa -1)-+…+(6||(=-1)+(项为9,公比为-的等比数列.所以|--1)-6|=nn 212n ????1????9×??--1??n??1????21??*??nn C .的最小值为10.<=,又故选∈N ,所以??6---6×??123????21????--1????2naSbnanaS 2,项和,若2+=6.(2019·江西省五校协作体试题)设是数列{=}的前2nnnnn 111a ,则++…+=( -)n 1++2bbb 1002100129798B .. A 999810099D .. C101100nnn 1+aaSaSa ,所以22②,②-①得.因为2+==2①,所以+-=解析:选D nnnnnn 1+1+1+11111nn 1++1nbbnaaaa =-,所以则=,又22-=2,=2+-=21=+,nnnnn 121++++2bnbnnnn 1(1)++n 111111111100+…+=1-+-+…+-=1-=,故选D .bb 22321001001011011011002二、填空题7.古代数学著作《九章算术》有如下问题:“今有女子善织,日自倍,五日织五尺,问日织几何?”意思是:“一女子善于织布,每天织的布都是前一天的2倍,已知她5天共织布5尺,问这女子每天分别织布多少?”根据上述的已知条件,可求得该女子前3天所织布的总尺数为________.x 尺, 解析:设该女子第一天织布5x -1)(25x =,,解得则 =51312-53(2-1)3135所以该女子前3天所织布的总尺数为=.1-31235答案:31SanSSaaaS =,则=+3(.一题多解)已知,是数列{}的前23项和,且=++8nnnnn 8+145________. SSaaa =3得,解析:法一:由-=+ +3nnnnn 11++aaaadaaS =1,=2+21,所以=7223+3}则数列{是公差为的等差数列,又==+n 8451118×7ad =+892.12.aa )8(+81SSaaaaS =的等差数列,是公差为则数列{+3得3-}法二:由==3+,nnnnnn 811++2aa )8(+54=92. = 2答案:92n π????SaaSn cos ,=+项和,若9.(2019·蓉城名校第一次联考)已知{是数列2}的前 nnnn??2a 则.=________12n π????aaana cos =…==,…,所以,解析:当1=1,2,3,4,…时,,0,1==0 7531??2aSaSaSaSaSSSSSSSSS ++++=…==+==…=2=2,+,=-+-=-+=584282624123441261621SSSSSSSSSSSS ,同理可+3?=2;2==2+=2-+==…=2,所以24=2++?= 23147268284226331731715151SaSSSSSS ,+2=2+=,=得=2+==2+=,,又=2+=2+=,12681012124616824482223163Sa .=2所以-=2-=-1212161631 答案:-16 三、解答题aaa 1. lg }是等差数列,且lg ==0一10.(2019·广州市综合检测())已知{,n 41a }的通项公式;(1)求数列{nnabaaabk +项和.,,{是等比数列{}}的前3项,求的前(2)若的值及数列nknn 61aa ,lg ,=1解:(1)因为lg =041aa 10. =1,=所以41da }的公差为,设等差数列{n aa -14d ==则3.14-aann -32. -所以=1)+3(=n 1aa =16,,(1)(2)由知 =1612aabaaaa 16. 3项,所以因为,=,=是等比数列{}的前kkn 6611na 2>03,-又=n a 4. 所以=k ka ,-因为=32k kk 2.==4,得所以32-ba 22qb 4.=的公比{所以等比数列}==nab11.n -1b .=所以4nn -1abn -2++4=3.所以nnn nn 3141-1)1-(3n 2nabnSn ++(4}的前-项和为==+所以数列{1)-.nnn422231-4*aaan ∈N ).=设数列{(}满足 =1,11.(2019·江西八所重点中学联考) nn 11+a -4n 1?? 是等差数列;(1)求证:数列?? a 2-??n a n 2bbnT . 项和,求数列{的前(2)设}=-1 nnn a n 1-241111 a =(1)=-证明:因为解:,所以-n 1+aaaa 2--22-4-4nnnn 1+2- a -4n aa 124--1nn-===-.aaa 4--242-22nnn 1a =1,所以, 又=-1 1a 2-111??是以-1为首项,-所以数列为公差的等差数列. ?? a 2-2??nnn 12+112????an -=2-=,,所以 =-1+((2)-1)由(1)知=-n??nna 21+2+-12nn 4 n 212+an 4n 2b =-1=-1=-1所以nnnan 1)1)(2+-2(21)(2-n 12-n 21111????-,==nn ??nn 1122+-21)(2+-1)(211111111???? bTbbb +…+-+-+1--==+所以+…++nn 312nn ??172+-2133552n 11????-1 ,== n ??n 1+22+12nTnb .{项和}的前=所以数列 nnn 12+anSSan . 满足-.(2019·福建省质量检查)数列{=}的前2项和12nnnnaa ;是等比数列,并求{ +1}(1)求证数列nnbbabaabn 项和. =},求数列(2)若数列{{}为等差数列,且=的前,nnn 3327nSaa =,所以1. =2-解:(1)当=1时,1111SannSan -1)②,( ≥2时,=2因为=2--①,所以当nnnn 1-1-aaaaa ,12,所以-1-=①-②得22=+nnnnn1-1-aaa 2++1+122+1nnn 1-1-2.=所以==aaa 111+++nnn 1-1-1-a ,公比为2{所以的等比数列.+1}是首项为2nnn 1-aa 1.2,所以+1=2·2-所以=nn aabaab 7. =3,==(1)知,=3,==7,所以(2)由332327ddbbdb 1. ,所以-3)·==设{+}的公差为,则(7n 37ndbbn . -3)·+(=所以=n 3nn nnnab .·2所以==-(2-1)nnn TnKnnn 项和为,,数列{项和为}设数列{}·2的前的前nnn 32nK ·2③,2+2×2+3×2则+…+=nn134+2nK ·2④,+2×2+3×2+…+2=2n ③-④得,n )-22(1nnnn 1+++1123nKnn (1-,-+=2+22+…+2-)·2·2--=2·2= n 21-n 1+nK 2. -1)·2+所以=(n nn 1)(+nT 又==1+2+3+…+, n 2nn 1)+(n 1+nTK -2-,=(+-1)·2所以 nn 2nn 1)(+n 1+nnab 2.-的前+项和为所以数列{(-1)·2}nn2]组 大题增分专练[B *2naaaa ∈N =(}满足)=1.,+1.(2019·江西七校第一次联考)数列{2nnn 1+12aa是等差数列,并求出{的通项公式;求证:数列(1){}}nn 2nbb 项和.(2)若=},求数列{的前nnaa +nn 1+2222aaaaa =1得-2=解:(1),且由+2=,nnnn 11++12a 为公差的等差数列,2}是以1为首项,所以数列{n 2nan ,-所以+=1(1-1)×2=2n *nana =2.-1(∈N 又由已知易得>0,所以)nn22nbn -11=-2=,=2+(2) naa +nn 12++2-1nn 1+nbbnTbb -+3)5-{故数列的前}+…+1项和=+(+…+(=(3-1)+2nnn 21nn 1.-=2+121)-anSSSnn≥2,1(满足{)2.(2019·湖南省湘东六校联考已知数列}的前项和=+nnnn1-a1.=N),且∈1aa;}的通项公式(1)求数列{nn21nTTbbn为{成立的}的前的最小值.(2)记=项和,求使≥,nnnn naa·nn1+}{anSSSnS=为等差数列,所以数列解:(1)又由已知有∈N-)=1(,≥2,nn11-1n2nnSS.,即==1,所以=nn22nnSnnaS1. -(--当1)≥2时,==2-=nnn1-naa1.=1也满足上式,所以又-=2n11111????b-=(1)知,,=(2)由??nn1-122+2+(21)-1)(2n11111111????????T-+…+-11-+-.n nn==所以=n nnn????n52231-23++1122+21222nnnTn-2)≥62,即(,所以由≥得≥5,≥4+n nn5.所以的最小值为San,3.(2019·河北省九校第二次联考)已知{项和为}是各项都为正数的数列,其前nn1aS且与为的等差中项.nn a n a (1)求数列{的通项公式;}nn1)(-Tbnb.{项和}的前(2)设=,求nnn a n12aSaaS-,①由题意知,2==+,即21解:(1)nnnnn a n Sn =1;当时,由①式可得=112SSSnaSSSS 1当≥2时,,=--,代入①式,得2()-)-(=nnnnnnnn1-1-1-22SS1.整理得=-nn1-22nSSn. 1-+1=所以{1}是首项为,公差为1的等差数列,=nn naS,={因为的各项都为正数,所以}nn nnSnSa 1(-≥2),=-=所以-nnn1-naSan1. ,所以--=又==1n11nn1)--1)((n nnb(=-1)(+=(2)=,-1)n ann1--n n当为奇数时,nnnnnT;=- 1)-+…++-21=-+(+1)(32)(-1+-2)(+-n n为偶数时,当.bnnnnnT}{++…-.(--11)+所以-2)+=-1+=(2+1)-((32)+nnn nTn.(的前-项和1)=n ababba2==是等比数列.已知6=4,4.(2019·高考天津卷)设{}是等差数列,{,}nn2112ba+2,4.=-233ab}的通项公式;和{(1)求{ }nnkk+1n<2,,2<1??*ccck∈N其中满足=. =1,(2)设数列{}?nn1k nb,,=2??k ac-1)}的通项公式;①求数列{(nn22n2?*n ac).N∈②求(iii=1qd,266+=??dbqa.依题意得解设等差数列解:(1){,等比数列{}的公比为}的公差为?nn2dq,=12+64??d,3=??nn1- bann.=6×2=3×2+故1=得4+(,-1)×3=3?nn q,2=??n nbbaa.1,{=3×2所以,{}的通项公式为的通项公式为=3}+nnnnnnn acab1.-=9×41)=(3×2+1)(3×2(-1)=-(1)-(2)①nnn222nn caca1.-所以,数列{-(1)-1)}的通项公式为=9×4(nnnn2222nn 2 2?? ccaaa1)]=( [-②+iiiiiii1=1=n n 2??caa1)+-= (ii22i?in1)ii=11=nnn1)2(2-- (9×4×4+×3]+=[22i1=n)-44(1nn1-1-2n+5×2-=(3×2+9×)4-1nn*-21-1nn.+5×212(--=27×2∈N)。
2020年高考数学二轮提升专题训练考点24 数列通项与求和问题(含答案解析)
考点24 数列通项与求和问题【知识框图】【自主热身,归纳总结】1、(2017无锡期末)对于数列{a n },定义数列{b n }满足b n =a n +1-a n (n ∈N *),且b n +1-b n =1(n ∈N *),a 3=1,a 4=-1,则a 1=________. 【答案】 8【解析】 因为b 3=a 4-a 3=-1-1=-2,所以b 2=a 3-a 2=b 3-1=-3,所以b 1=a 2-a 1=b 2-1=-4,三式相加可得a 4-a 1=-9,所以a 1=a 4+9=8.2、(2017南京学情调研)已知各项均为正数的等比数列{a n },其前n 项和为S n .若a 2-a 5=-78,S 3=13,则数列{a n }的通项公式a n =________. 【答案】3n -1【解析】设等比数列的公比为q >0,则由题意得⎩⎪⎨⎪⎧a 1q -a 1q 4=-78,a 1(1+q +q 2)=13,两式相除得q 2-q -6=0,即q =3或q =-2(舍去),从而得a 1=1,所以数列{a n }的通项公式为a n =3n -1.3、(2017南京、盐城二模)记公比为正数的等比数列{a n }的前n 项和为S n .若a 1=1,S 4-5S 2=0,则S 5的值为________. 【答案】31【解析】设公比为q ,且q >0,又a 1=1,则a n =q n -1.由S 4-5S 2=0,得(1+q 2)S 2=5S 2,所以q =2,所以S 5=1-251-2=31.4、(2017无锡期末) 设公比不为1的等比数列{a n }满足a 1a 2a 3=-18,且a 2,a 4,a 3成等差数列,则数列{a n }的前4项和为________. 【答案】58【解析】设{a n }的公比为q ,q ≠1.由等比中项的性质可得a 1a 2a 3=a 32=-18,所以a 2=-12.因为a 2,a 4,a 3成等差数列,所以2a 4=a 2+a 3,即2a 2q 2=a 2+a 2q ,化简得2q 2-q -1=0,即(q -1)(2q +1)=0,解得q =1(舍),q =-12.又因为a 1=a 2q =1,所以S 4=a 1(1-q 4)1-q =1×⎣⎡⎦⎤1-⎝⎛⎭⎫-1241-⎝⎛⎭⎫-12=58.5、(2019南京学情调研)在数列{a n }中,已知a 1=1,a n +1=a n +1n (n +1)(n ∈N *),则a 10的值为________.【答案】1910【解析】解法1(裂项法) 由a n +1=a n +1n (n +1)得a n +1-a n =1n -1n +1,故a 2-a 1=1-12,a 3-a 2=12-13,a 4-a 3=13-14,…,a 10-a 9=19-110,所以a 10=1910. 解法2(常数列) 由a n +1=a n +1n (n +1),得a n +1+1n +1=a n + 1n ,故a 10+110=a 1+1=2,即a 10=1910.6、(2019南京三模) 已知数列{a n }满足a 1=1,a 2=12,且a n (a n -1+a n +1)=2a n +1a n -1(n ≥2),则a 2 015=________.【答案】.12 015【解析】由a n (a n -1+a n +1)=2a n +1a n -1(n ≥2)得1a n +1+1a n -1=2a n (n ≥2),又a 1=1,a 2=12,所以数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 是以1为首项,1为公差的等差数列.所以1a n =n ,即a n =1n ,所以a 2 015=12 015.7、(2018盐城三模)设数列{}n a 的前n 项和为n S ,若*2()n n S a n n N =+∈,则数列{}n a 的通项公式为n a = .【答案】12n- 【解析】:因为2n n S a n=+,当1n =时,11121a S a ==+,即11a =-;当2n ≥时,()()111221221n n nn nn n a S S a n a n a a ---=-=+-+-=-+⎡⎤⎣⎦,即121n n a a -=-,所以()1121n n a a --=-,即1121n n a a --=-,所以数列{}1n a -为首项112a -=-,公比2q =的等比数列,所以1122n n a --=-⨯,即12n n a =-.8、(2017南通、扬州、泰州、淮安三调)设数列{}a n 满足a 1=1,(1-a n +1)(1+a n )=1(n ∈N *),则(a k a k +1)的值为________. 【答案】 100101【解析】因为(1-a n +1)(1+a n )=1,所以a n -a n +1-a n a n +1=0,从而1a n +1-1a n=1,即数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 是以1为首项,1为公差的等差数列,所以1a n =1+n -1=n ,所以a n =1n ,故a n +1a n =1(n +1)n =1n -1n +1,因此(a k a k +1)=⎝⎛⎭⎫1-12+⎝⎛⎭⎫12-13+…+⎝⎛⎭⎫1100-1101=1-1101=100101.9、(2016扬州期末)已知数列{a n }中,a 1=a (0<a ≤2),a n +1=⎩⎨⎧a n -2, a n >2,-a n +3, a n ≤2(n ∈N *),记S n =a 1+a 2+…+a n ,若S n =2015,则n =________. 【答案】 1 343 .【解析】(1)当a ∈(0,1]时,则数列{a n }为a,3-a,1-a,2+a ,a,3-a,1-a,2+a ,…,构成一个以4为周期的周期数列,故S 4k =6k =2 015,此时k =2 0156∉N *,不成立;S 4k -1=6k -2-a =2 015,此时k =2 017+a 6=336+1+a 6,不可能是正整数,也不成立;S 4k -2=6k -3=2 015,此时k =2 0186∉N *,不成立;S 4k -3=6k -6+a =2 015,此时k =2 021-a 6=336+5-a6,不可能是正整数,也不成立.(2) 当a ∈(1,2]时,则数列{a n }为a,3-a ,a,3-a ,…,构成一个以2为周期的周期数列,故S 2k =3k =2 015,此时k =2 0153∉N *,不成立,S 2k -1=3k -(3-a )=2 015,解得k =2018-a 3=672+2-a 3,故当a =2时,k =672,故n=2k -1=1 343.10、(2017苏州期末)已知{a n }是等差数列,a 5=15,a 10=-10,记数列{a n }的第n 项到第n +5项的和为T n ,则|T n |取得最小值时n 的值为________. 【答案】. 5或6【解析】由a 5=15,a 10=-10得a n =-5n +40,a n +5=-5n +15,T n =6(a n +a n +5)2=15(11-2n ),当11-2n =±1时,即n =5或6时,|T n |取最小值15. 【问题探究,变式训练】题型一 数列的通项公式知识点拨:求数列的通项公式常用的方法:若出现连续两项差的形式则运用叠加法,若出现连续两项商的形式,则运用累乘法,若一个数列不是等差数列页不是等比数列页不符合前两种形式,则运用构造法,构造一个新的数列为等差数列或者等比数列。
(通用版)2020版高考数学大二轮复习专题四数列4.2.2求数列的通项及前n项和课件理
所以,{an}的通项公式为 an=3n,{bn}的通项公式为 bn=3n.
-2-
考向一 考向二 考向三
(2)a1c1+a2c2+…+a2nc2n =(a1+a3+a5+…+a2n-1)+(a2b1+a4b2+a6b3+…+a2nbn)
=
n×3+������
(������ -1) 2
×6
+(6×31+12×32+18×33+…+6n×3n)
=3n2+6(1×31+2×32+…+n×3n).
记 Tn=1×31+2×32+…+n×3n,
①
则 3Tn=1×32+2×33+…+n×3n+1,
②
②-①得,2Tn=-3-32-33-…-3n+n×3n+1=-3(11--33������
)+n×3n+1=(2������
-1)3������ 2
+1
求a1c1+a2c2+…+a2nc2n(n∈N*).
解 (1)设等差数列{an}的公差为 d,等比数列{bn}的公比为 q.依题
意,得
3������ = 3 + 3������2 = 15
2+������4, ������.解得
������ ������
= =
33,,故
an=3+3(n-1)=3n,bn=3×3n-1=3n.
由题意得 ������42 = ������2������9, ������3 = 7,
2020版高考数学二轮复习第二部分专题二数列第2讲数列通项与求和练习(含解析)
第2讲 数列通项与求和[做真题]题型一 a n 与S n 关系的应用1.(2018·高考全国卷Ⅰ)记S n 为数列{a n }的前n 项和.若S n =2a n +1,则S 6=________.解析:法一:因为S n =2a n +1,所以当n =1时,a 1=2a 1+1,解得a 1=-1;当n =2时,a 1+a 2=2a 2+1,解得a 2=-2;当n =3时,a 1+a 2+a 3=2a 3+1,解得a 3=-4;当n =4时,a 1+a 2+a 3+a 4=2a 4+1,解得a 4=-8;当n =5时,a 1+a 2+a 3+a 4+a 5=2a 5+1,解得a 5=-16;当n =6时,a 1+a 2+a 3+a 4+a 5+a 6=2a 6+1,解得a 6=-32; 所以S 6=-1-2-4-8-16-32=-63。
法二:因为S n =2a n +1,所以当n =1时,a 1=2a 1+1,解得a 1=-1,当n ≥2时,a n =S n -S n -1=2a n +1-(2a n -1+1),所以a n =2a n -1,所以数列{a n }是以-1为首项,2为公比的等比数列,所以a n =-2n -1,所以S 6=-1×(1-26)1-2=-63.答案:-632.(2015·高考全国卷Ⅱ)设S n是数列{a n}的前n项和,且a1=-1,a n+1=S n S n+1,则S n=________.解析:因为a n+1=S n+1-S n,a n+1=S n S n+1,所以S n+1-S n=S n S n+1.因为S n≠0,所以错误!-错误!=1,即错误!-错误!=-1.又错误!=-1,所以{错误!}是首项为-1,公差为-1的等差数列.所以错误!=-1+(n-1)×(-1)=-n,所以S n=-错误!。
答案:-错误!题型二数列求和1.(2017·高考全国卷Ⅱ)等差数列{a n}的前n项和为S n,a3=3,S4=10,则错误!错误!=__________.解析:设等差数列{a n}的首项为a1,公差为d,依题意,错误!即错误!解得{a1=1,,d=1,所以S n=错误!,因此错误!错误!=2错误!=错误!。
高考数学(理)二轮专题练习【专题4】(2)数列求和及综合应用(含答案)
第2讲 数列求和及综合应用考情解读 高考对本节知识主要以解答题的形式考查以下两个问题:1.以递推公式或图、表形式给出条件,求通项公式,考查用等差、等比数列知识分析问题和探究创新的能力,属中档题;2.通过分组、错位相减等转化为等差或等比数列的求和问题,考查等差、等比数列求和公式及转化与化归思想的应用,属中档题.1.数列求和的方法技巧 (1)分组转化法有些数列,既不是等差数列,也不是等比数列,若将数列通项拆开或变形,可转化为几个等差、等比数列或常见的数列,即先分别求和,然后再合并. (2)错位相减法这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. (3)倒序相加法这是在推导等差数列前n 项和公式时所用的方法,也就是将一个数列倒过来排列(反序),当它与原数列相加时若有公式可提,并且剩余项的和易于求得,则这样的数列可用倒序相加法求和.(4)裂项相消法利用通项变形,将通项分裂成两项或n 项的差,通过相加过程中的相互抵消,最后只剩下有限项的和.这种方法,适用于求通项为1a n a n +1的数列的前n 项和,其中{a n }若为等差数列,则1a n a n +1=1d ⎝⎛⎭⎫1a n -1a n +1. 常见的裂项公式: ①1n (n +1)=1n -1n +1;②1n (n +k )=1k (1n -1n +k);③1(2n -1)(2n +1)=12(12n -1-12n +1);④1n +n +k =1k(n +k -n ).2.数列应用题的模型(1)等差模型:如果增加(或减少)的量是一个固定量时,该模型是等差模型,增加(或减少)的量就是公差.(2)等比模型:如果后一个量与前一个量的比是一个固定的数时,该模型是等比模型,这个固定的数就是公比.(3)混合模型:在一个问题中同时涉及等差数列和等比数列的模型.(4)生长模型:如果某一个量,每一期以一个固定的百分数增加(或减少),同时又以一个固定的具体量增加(或减少)时,我们称该模型为生长模型.如分期付款问题,树木的生长与砍伐问题等.(5)递推模型:如果容易找到该数列任意一项a n与它的前一项a n-1(或前n项)间的递推关系式,我们可以用递推数列的知识来解决问题.热点一分组转化求和例1等比数列{a n}中,a1,a2,a3分别是下表第一、二、三行中的某一个数,且a1,a2,a3中的任何两个数不在下表的同一列.(1)求数列{a n}(2)若数列{b n}满足:b n=a n+(-1)n ln a n,求数列{b n}的前n项和S n.思维启迪(1)根据表中数据逐个推敲确定{a n}的通项公式;(2)分组求和.解(1)当a1=3时,不合题意;当a1=2时,当且仅当a2=6,a3=18时,符合题意;当a1=10时,不合题意.因此a1=2,a2=6,a3=18,所以公比q=3.故a n=2·3n-1 (n∈N*).(2)因为b n=a n+(-1)n ln a n=2·3n-1+(-1)n ln(2·3n-1)=2·3n-1+(-1)n[ln 2+(n-1)ln 3]=2·3n-1+(-1)n(ln 2-ln 3)+(-1)n n ln 3,所以S n=2(1+3+…+3n-1)+[-1+1-1+…+(-1)n]·(ln 2-ln 3)+[-1+2-3+…+(-1)n n ]ln 3. 当n 为偶数时,S n =2×1-3n 1-3+n 2ln 3=3n +n2ln 3-1;当n 为奇数时,S n =2×1-3n 1-3-(ln 2-ln 3)+⎝⎛⎭⎫n -12-n ln 3=3n -n -12ln 3-ln 2-1. 综上所述,S n=⎩⎨⎧3n +n2ln 3-1, n 为偶数,3n-n -12ln 3-ln 2-1, n 为奇数.思维升华 在处理一般数列求和时,一定要注意使用转化思想.把一般的数列求和转化为等差数列或等比数列进行求和,在求和时要分析清楚哪些项构成等差数列,哪些项构成等比数列,清晰正确地求解.在利用分组求和法求和时,由于数列的各项是正负交替的,所以一般需要对项数n 进行讨论,最后再验证是否可以合并为一个公式.已知数列{a n }中,a 1=1,a n a n +1=(12)n (n ∈N *).(1)求证:数列{a 2n }与{a 2n -1}(n ∈N *)都是等比数列;(2)若数列{a n }的前2n 项和为T 2n ,令b n =(3-T 2n )·n ·(n +1),求数列{b n }的最大项. (1)证明 因为a n a n +1=(12)n ,a n +1a n +2=(12)n +1,所以a n +2a n =12.又a 1=1,a 2=12,所以数列a 1,a 3,…,a 2n -1,…,是以1为首项,12为公比的等比数列;数列a 2,a 4,…,a 2n ,…,是以12为首项,12为公比的等比数列.(2)解 由(1)可得T 2n =(a 1+a 3+…+a 2n -1)+(a 2+a 4+…+a 2n )=1-(12)n 1-12+12[1-(12)n ]1-12=3-3(12)n , 所以b n =3n (n +1)(12)n ,b n +1=3(n +1)(n +2)(12)n +1,所以b n +1-b n =3(n +1)(12)n (n +22-n )=3(n +1)(12)n +1(2-n ),所以b 1<b 2=b 3>b 4>…>b n >…, 所以(b n )max =b 2=b 3=92.热点二 错位相减法求和例2 设数列{a n }的前n 项和为S n ,已知a 1=1,S n +1=2S n +n +1(n ∈N *), (1)求数列{a n }的通项公式;(2)若b n =na n +1-a n,数列{b n }的前n 项和为T n ,n ∈N *,证明:T n <2.思维启迪 (1)n >1时,S n =2S n -1+n 两式相减得{a n }的递推关系式,然后构造数列求通项; (2)先利用错位相减法求出T n ,再放缩.(1)解 ∵S n +1=2S n +n +1,当n ≥2时,S n =2S n -1+n , ∴a n +1=2a n +1, ∴a n +1+1=2(a n +1), 即a n +1+1a n +1=2(n ≥2),① 又S 2=2S 1+2,a 1=S 1=1,∴a 2=3,∴a 2+1a 1+1=2,∴当n =1时,①式也成立,∴a n +1=2n ,即a n =2n -1(n ∈N *). (2)证明 ∵a n =2n -1,∴b n =n (2n +1-1)-(2n-1)=n 2n +1-2n =n2n , ∴T n =12+222+323+…+n 2n ,12T n =122+223+…+n -12n +n 2n +1, ∴两式相减,得T n =2(12+122+123+…+12n -n 2n +1)=2-12n -1-n2n <2.思维升华 错位相减法求数列的前n 项和是一种重要的方法.在应用这种方法时,一定要抓住数列的特征,即数列的项可以看作是由一个等差数列和一个等比数列对应项相乘所得数列的求和问题.设数列{a n }满足a 1=2,a n +1-a n =3·22n -1.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)令b n =na n ,求数列{b n }的前n 项和S n . 解 (1)由已知得,当n ≥1时,a n +1=[(a n +1-a n )+(a n -a n -1)+…+(a 2-a 1)]+a 1 =3(22n -1+22n -3+…+2)+2=22(n+1)-1.而a 1=2,符合上式,所以数列{a n }的通项公式为a n =22n -1.(2)由b n =na n =n ·22n-1知S n =1·2+2·23+3·25+…+n ·22n -1.① 从而22·S n =1·23+2·25+3·27+…+n ·22n +1.②①-②,得(1-22)S n =2+23+25+…+22n -1-n ·22n +1,即S n =19[(3n -1)22n +1+2].热点三 裂项相消法求和例3 已知等差数列{a n },公差d >0,前n 项和为S n ,S 3=6,且满足a 3-a 1,2a 2,a 8成等比数列.(1)求{a n }的通项公式;(2)设b n =1a n ·a n +2,求数列{b n }的前n 项和T n 的值.思维启迪 (1)利用方程思想可确定a ,d ,写出{a n };(2)利用裂项相消法求T n . 解 (1)由S 3=6,得a 2=2. ∵a 3-a 1,2a 2,a 8成等比数列, ∴(2d )·(2+6d )=42, 解得d =1或d =-43,∵d >0,∴d =1.∴数列{a n }的通项公式为a n =n . (2)T n =11·3+12·4+13·5+…+1n (n +2)=12[(1-13)+(12-14)+(13-15)+(14-16)+…+(1n -1n +2)] =12(32-1n +1-1n +2)=3n 2+5n 4(n +1)(n +2). 思维升华 裂项相消法适合于形如{1a n ·a n +k}形式的数列,其中{a n }为等差数列.已知等差数列{a n }是递增数列,且满足a 4·a 7=15,a 3+a 8=8.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)令b n =19a n -1a n (n ≥2),b 1=13,求数列{b n }的前n 项和S n .解 (1)根据题意a 3+a 8=8=a 4+a 7,a 4·a 7=15,所以a 4,a 7是方程x 2-8x +15=0的两根,且a 4<a 7, 解得a 4=3,a 7=5. 设数列{a n }的公差为d , 由a 7=a 4+(7-4)·d ,得d =23.故等差数列{a n }的通项公式为a n =a 4+(n -4)·d =3+(n -4)·23=2n +13.(2)当n ≥2时,b n =19a n -1a n =19·2n -13·2n +13=1(2n -1)(2n +1)=12(12n -1-12n +1),又b 1=13=12(1-13),所以S n =b 1+b 2+…+b n =12(1-13+13-15+…+12n -1-12n +1)=12(1-12n +1)=n2n +1.即数列{b n }的前n 项和S n =n 2n +1. 热点四 数列的实际应用例4 自从祖国大陆允许台湾农民到大陆创业以来,在11个省区设立了海峡两岸农业合作试验区和台湾农民创业园,台湾农民在那里申办个体工商户可以享受“绿色通道”的申请、受理、审批一站式服务,某台商第一年年初到大陆就创办了一座120万元的蔬菜加工厂M ,M 的价值在使用过程中逐年减少,从第二年到第六年,每年年初M 的价值比上年年初减少10万元,从第七年开始,每年年初M 的价值为上年年初的75%. (1)求第n 年年初M 的价值a n 的表达式;(2)设A n =a 1+a 2+…+a nn ,若A n 大于80万元,则M 继续使用,否则须在第n 年年初对M 更新,证明:必须在第九年年初对M 更新.思维启迪 (1)根据题意,当n ≤6时,数列{a n }是等差数列,当n ≥7时,数列{a n }是等比数列,分别写出其通项公式,然后进行合并即可;(2)先对n 进行分类,表示出A n ,利用数列的单调性质确定其最佳项,并与80比较大小,确定n 的值.(1)解 当n ≤6时,数列{a n }是首项为120,公差为-10的等差数列,故a n =120-10(n -1)=130-10n ,当n ≥7时,数列{a n }从a 6开始的项构成一个以a 6=130-60=70为首项,以34为公比的等比数列,故a n =70×(34)n -6,所以第n 年年初M 的价值a n =⎩⎪⎨⎪⎧130-10n ,n ≤6,70×(34)n -6,n ≥7. (2)证明 设S n 表示数列{a n }的前n 项和,由等差数列和等比数列的求和公式,得 当1≤n ≤6时,S n =120n -5n (n -1), A n =S nn =120-5(n -1)=125-5n ≥95>80,当n ≥7时,由于S 6=570,故S n =570+(a 7+a 8+…+a n )=570+70×34×4×[1-(34)n -6]=780-210×(34)n -6.因为{a n }是递减数列,所以{A n }是递减数列. 因为A n =S nn =780-210×(34)n -6n ,A 8=780-210×(34)28≈82.734>80,A 9=780-210×(34)39≈76.823<80,所以必须在第九年年初对M 更新.思维升华 解答数列应用题,与函数应用题的求解过程类似,一般要经过三步:(1)建模,首先要认真审题,理解实际背景,理清数学关系,把应用问题转化为数列问题;(2)解模,利用所学的数列知识,解决数列模型中的相关问题;(3)释模,把已解决的数列模型中的问题返回到实际问题中去,与实际问题相对应,确定问题的结果.设某商品一次性付款的金额为a 元,以分期付款的形式等额地分成n 次付清,若每期利率r 保持不变,按复利计算,则每期期末所付款是( ) A.an(1+r )n 元 B.ar (1+r )n (1+r )n -1元 C.a n (1+r )n -1元 D.ar (1+r )n -1(1+r )n -1元 答案 B解析 设每期期末所付款是x 元,则各次付款的本利和为x (1+r )n -1+x (1+r )n -2+x (1+r )n-3+…+x (1+r )+x =a (1+r )n , 即x ·(1+r )n -1r =a (1+r )n ,故x =ar (1+r )n(1+r )n -1.1.数列综合问题一般先求数列的通项公式,这是做好该类题的关键.若是等差数列或等比数列,则直接运用公式求解,否则常用下列方法求解:(1)a n =⎩⎪⎨⎪⎧S 1(n =1),S n -S n -1(n ≥2).(2)递推关系形如a n +1-a n =f (n ),常用累加法求通项. (3)递推关系形如a n +1a n=f (n ),常用累乘法求通项.(4)递推关系形如“a n +1=pa n +q (p 、q 是常数,且p ≠1,q ≠0)”的数列求通项,常用待定系数法.可设a n +1+λ=p (a n +λ),经过比较,求得λ,则数列{a n +λ}是一个等比数列.(5)递推关系形如“a n +1=pa n +q n (q ,p 为常数,且p ≠1,q ≠0)”的数列求通项,此类型可以将关系式两边同除以q n 转化为类型(4),或同除以p n +1转为用迭加法求解.2.数列求和中应用转化与化归思想的常见类型:(1)错位相减法求和时,将问题转化为等比数列的求和问题求解. (2)并项求和时,将问题转化为等差数列求和.(3)分组求和时,将问题转化为能用公式法或错位相减法或裂项相消法或并项法求和的几个数列的和求解.提醒:运用错位相减法求和时,相减后,要注意右边的n +1项中的前n 项,哪些项构成等比数列,以及两边需除以代数式时注意要讨论代数式是否为零.3.数列应用题主要考查应用所学知识分析和解析问题的能力.其中,建立数列模型是解决这类问题的核心,在解题中的主要思路:①首先构造等差数列或等比数列模型,然后用相应的通项公式与求和公式求解;②通过归纳得到结论,再用数列知识求解.真题感悟1.(2013·湖南)设S n 为数列{a n }的前n 项和,S n =(-1)n a n -12n ,n ∈N *,则:(1)a 3=________;(2)S 1+S 2+…+S 100=________. 答案 (1)-116 (2)13⎝⎛⎭⎫12100-1 解析 ∵a n =S n -S n -1=(-1)n a n -12n -(-1)n -1a n -1+12n -1(n ≥2),∴a n =(-1)n a n -(-1)n -1a n -1+12n (n ≥2).当n 为偶数时,a n -1=-12n (n ≥2),当n 为奇数时,2a n +a n -1=12n (n ≥2),∴当n =4时,a 3=-124=-116.根据以上{a n }的关系式及递推式可求. a 1=-122,a 3=-124,a 5=-126,a 7=-128,…,a 2=122,a 4=124,a 6=126,a 8=128,….∴a 2-a 1=12,a 4-a 3=123,a 6-a 5=125,…,∴S 1+S 2+…+S 100=(a 2-a 1)+(a 4-a 3)+…+(a 100-a 99)-⎝⎛⎭⎫12+122+123+…+12100 =⎝⎛⎭⎫12+123+…+1299-⎝⎛⎭⎫12+122+…+12100 =13⎝⎛⎭⎫12100-1. 2.(2014·课标全国Ⅱ)已知数列{a n }满足a 1=1,a n +1=3a n +1. (1)证明{a n +12}是等比数列,并求{a n }的通项公式;(2)证明1a 1+1a 2+…+1a n <32.证明 (1)由a n +1=3a n +1, 得a n +1+12=3(a n +12).又a 1+12=32,所以{a n +12}是首项为32,公比为3的等比数列.a n +12=3n2,因此{a n }的通项公式为a n =3n -12.(2)由(1)知1a n =23n -1.因为当n ≥1时,3n -1≥2×3n -1,所以13n -1≤12×3n -1.于是1a 1+1a 2+…+1a n ≤1+13+…+13n -1=32(1-13n )<32. 所以1a 1+1a 2+…+1a n <32.押题精练1.如图,一个类似杨辉三角的数阵,则第n (n ≥2)行的第2个数为________.答案 n 2-2n +3解析 由题意可知:图中每行的第二个数分别为3,6,11,18,…,即a 2=3,a 3=6,a 4=11,a 5=18,…,∴a 3-a 2=3,a 4-a 3=5,a 5-a 4=7,…,a n -a n -1=2n -3, ∴累加得:a n -a 2=3+5+7+…+(2n -3), ∴a n =n 2-2n +3.2.秋末冬初,流感盛行,特别是甲型H1N1流感.某医院近30天每天入院治疗甲流的人数依次构成数列{a n },已知a 1=1,a 2=2,且a n +2-a n =1+(-1)n (n ∈N *),则该医院30天入院治疗甲流共有________人. 答案 255解析 由于a n +2-a n =1+(-1)n , 所以a 1=a 3=…=a 29=1,a 2,a 4,…,a 30构成公差为2的等差数列, 所以a 1+a 2+…+a 29+a 30 =15+15×2+15×142×2=255.故该医院30天入院治疗甲流的人数为255. 3.已知数列{b n }满足3(n +1)b n =nb n +1,且b 1=3. (1)求数列{b n }的通项公式;(2)已知a n b n =n +12n +3,求证:56≤1a 1+1a 2+…+1a n <1.(1)解 因为3(n +1)b n =nb n +1,所以b n +1b n =3(n +1)n .则b 2b 1=3×21,b 3b 2=3×32,b 4b 3=3×43,…,b n b n -1=3×nn -1, 累乘,可得b n b 1=3n -1×n ,因为b 1=3,所以b n =n ·3n ,即数列{b n }的通项公式b n =n ·3n .(2)证明 因为a n b n =n +12n +3,所以a n =n (n +1)2n +3·3n . 因为1a n =2n +3n (n +1)·13n=3(n +1)-n n (n +1)·13n =(3n -1n +1)·13n =1n ·13n -1-1n +1·13n , 所以1a 1+1a 2+…+1a n =(1·130-12·131)+(12·131-12+1·132)+…+(1n ·13n -1-1n +1·13n ) =1-1n +1·13n . 因为n ∈N *,所以0<1n +1·13n ≤16,所以56≤1-1n +1·13n <1, 所以56≤1a 1+1a 2+…+1a n <1.(推荐时间:60分钟)一、选择题1.数列{a n }共有5项,其中a 1=0,a 5=2,且|a i +1-a i |=1,i =1,2,3,4,则满足条件的不同数列的个数为( )A .3B .4C .5D .6答案 B解析 设b i =a i +1-a i ,i =1,2,3,4,则b i 等于1或-1,由a 5=(a 5-a 4)+(a 4-a 3)+(a 3-a 2)+(a 2-a 1)=b 4+b 3+b 2+b 1,知b i (i =1,2,3,4)共有3个1,1个-1.所以符合条件的{a n }共有4个.2.已知在数列{a n }中,a 1=-60,a n +1=a n +3,则|a 1|+|a 2|+|a 3|+…+|a 30|等于( )A .445B .765C .1 080D .3 105 答案 B解析 ∵a n +1=a n +3,∴a n +1-a n =3.∴{a n }是以-60为首项,3为公差的等差数列.∴a n =-60+3(n -1)=3n -63.令a n ≤0,得n ≤21.∴前20项都为负值.∴|a 1|+|a 2|+|a 3|+…+|a 30|=-(a 1+a 2+…+a 20)+a 21+…+a 30=-2S 20+S 30.∵S n =a 1+a n 2n =-123+3n 2×n , ∴|a 1|+|a 2|+|a 3|+…+|a 30|=765.3.在等差数列{a n }中,a 1=-2 013,其前n 项和为S n ,若S 1212-S 1010=2,则S 2 013的值等于( ) A .-2 011B .-2 012C .-2 010D .-2 013答案 D解析 根据等差数列的性质,得数列{S n n}也是等差数列, 根据已知可得这个数列的首项S 11=a 1=-2 013, 公差d =1,故S 2 0132 013=-2 013+(2 013-1)×1=-1, 所以S 2 013=-2 013.4.已知数列{a n }满足a n +1=a n -a n -1(n ≥2),a 1=1,a 2=3,记S n =a 1+a 2+…+a n ,则下列结论正确的是( )A .a 100=-1,S 100=5B .a 100=-3,S 100=5C .a 100=-3,S 100=2D .a 100=-1,S 100=2 答案 A解析 由题意知,a 1=1,a 2=3,a 3=2,a 4=-1,a 5=-3,a 6=-2,a 7=1,由此可以得出数列{a n }是以6为一个周期,所以a 100=a 4=-1,S 100=a 1+a 2+a 3+a 4=5,故选A.5.数列{a n }的通项公式a n =n cos n π2,其前n 项和为S n ,则S 2 012等于( ) A .1 006 B .2 012 C .503 D .0答案 A解析 用归纳法求解.∵a n =n cos n π2,∴a 1=0,a 2=-2,a 3=0,a 4=4,a 5=0,a 6=-6,a 7=0,a 8=8,…. 由此易知a 4n -2=-(4n -2),a 4n =4n ,且a 1+a 2+a 3+a 4=-2+4=2,a 5+a 6+a 7+a 8=-6+8=2,…,a 4n -3+a 4n -2+a 4n -1+a 4n =-(4n -2)+4n =2.又2 012=4×503,∴a 1+a 2+…+a 2 012=2+2+…+2503个=2×503=1 006. 6.数列{a n }满足a 1=1,且对任意的m ,n ∈N *都有a m +n =a m +a n +mn ,则1a 1+1a 2+1a 3+…+1a 2 012等于( )A.4 0242 013B.4 0182 012C.2 0102 011D.2 0092 010答案 A解析 令m =1,得a n +1=a n +n +1,即a n +1-a n =n +1,于是a 2-a 1=2,a 3-a 2=3,…,a n -a n -1=n ,上述n -1个式子相加得a n -a 1=2+3+…+n ,所以a n =1+2+3+…+n =n (n +1)2, 因此1a n =2n (n +1)=2⎝⎛⎭⎫1n -1n +1, 所以1a 1+1a 2+1a 3+…+1a 2 012=2⎝⎛⎭⎫1-12+12-13+…+12 012-12 013 =2⎝⎛⎭⎫1-12 013=4 0242 013.二、填空题7.在数列{a n }中,a 1=1,a n +2+(-1)n a n =1,记S n 是数列{a n }的前n 项和,则S 60=________. 答案 480解析 ∵a n +2+(-1)n a n =1,∴a 3-a 1=1,a 5-a 3=1,a 7-a 5=1,…,且a 4+a 2=1,a 6+a 4=1,a 8+a 6=1,…,∴{a 2n -1}为等差数列,且a 2n -1=1+(n -1)×1=n ,即a 1=1,a 3=2,a 5=3,a 7=4,∴S 4=a 1+a 2+a 3+a 4=1+1+2=4,S 8-S 4=a 5+a 6+a 7+a 8=3+4+1=8,S 12-S 8=a 9+a 10+a 11+a 12=5+6+1=12,…,∴S 60=4×15+15×142×4=480. 8.设S n 为数列{a n }的前n 项和,若S 2n S n(n ∈N *)是非零常数,则称该数列为“和等比数列”;若数列{c n }是首项为2,公差为d (d ≠0)的等差数列,且数列{c n }是“和等比数列”,则d =________.答案 4解析 由题意可知,数列{c n }的前n 项和为S n =n (c 1+c n )2,前2n 项和为S 2n =2n (c 1+c 2n )2,所以S 2n S n =2n (c 1+c 2n )2n (c 1+c n )2=2+2nd 4+nd -d =2+21+4-d nd.因为数列{c n }是“和等比数列”,即S 2n S n 为非零常数,所以d =4.9.设S n =12+16+112+…+1n (n +1)(n ∈N *),且S n +1·S n +2=34,则n 的值是________. 答案 5解析 ∵S n +1=12+16+…+1(n +1)(n +2)=(1-12)+(12-13)+…+(1n +1-1n +2)=1-1n +2=n +1n +2, ∴S n +2=n +2n +3. ∴S n +1·S n +2=n +1n +3=34,解得n =5. 10.已知数列{a n }的通项公式为a n =1n +1,前n 项和为S n ,若对任意的正整数n ,不等式S 2n -S n >m 16恒成立,则常数m 所能取得的最大整数为_______________. 答案 5解析 要使S 2n -S n >m 16恒成立, 只需(S 2n -S n )min >m 16. 因为(S 2(n +1)-S n +1)-(S 2n -S n )=(S 2n +2-S 2n )-(S n +1-S n )=a 2n +1+a 2n +2-a n +1=12n +2+12n +3-1n +2>12n +2+12n +4-1n +2=12n +2-12n +4>0, 所以S 2n -S n ≥S 2-S 1=13, 所以m 16<13⇒m <163,m 所能取得的最大整数为5. 三、解答题11.在等比数列{a n }中,a 1>0,n ∈N *,且a 3-a 2=8,又a 1,a 5的等比中项为16.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)设b n =log 4a n ,数列{b n }的前n 项和为S n ,是否存在正整数k ,使得1S 1+1S 2+1S 3+…+1S n<k 对任意n ∈N *恒成立.若存在,求出正整数k 的最小值;若不存在,请说明理由. 解 (1)设数列{a n }的公比为q ,由题意可得a 3=16.∵a 3-a 2=8,∴a 2=8,∴q =2.∴a n =2n +1. (2)∵b n =log 42n +1=n +12, ∴S n =b 1+b 2+…+b n =n (n +3)4. ∵1S n =4n (n +3)=43⎝⎛⎭⎫1n -1n +3, ∴1S 1+1S 2+1S 3+…+1S n=43⎝⎛⎭⎫1-14+12-15+13-16+…+1n -1n +3 =43⎝⎛⎭⎫1+12+13-1n +1-1n +2-1n +3<229, ∴正整数k 的最小值为3.12.(2014·山东)已知等差数列{a n }的公差为2,前n 项和为S n ,且S 1,S 2,S 4成等比数列.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)令b n =(-1)n -14n a n a n +1,求数列{b n }的前n 项和T n . 解 (1)因为S 1=a 1,S 2=2a 1+2×12×2=2a 1+2, S 4=4a 1+4×32×2=4a 1+12, 由题意,得(2a 1+2)2=a 1(4a 1+12),解得a 1=1,所以a n =2n -1.(2)b n =(-1)n -14n a n a n +1=(-1)n -14n (2n -1)(2n +1)=(-1)n -1(12n -1+12n +1). 当n 为偶数时,T n =(1+13)-(13+15)+…+(12n -3+12n -1)-(12n -1+12n +1)=1-12n +1=2n 2n +1. 当n 为奇数时,T n =(1+13)-(13+15)+…-(12n -3+12n -1)+(12n -1+12n +1)=1+12n +1=2n +22n +1.所以T n =⎩⎪⎨⎪⎧ 2n +22n +1,n 为奇数,2n 2n +1,n 为偶数.(或T n =2n +1+(-1)n -12n +1) 13.某产品在不做广告宣传且每千克获利a 元的前提下,可卖出b 千克.若做广告宣传,广告费为n (n ∈N *)千元时比广告费为(n -1)千元时多卖出b 2n 千克. (1)当广告费分别为1千元和2千元时,用b 表示销售量S ;(2)试写出销售量S 与n 的函数关系式;(3)当a =50,b =200时,要使厂家获利最大,销售量S 和广告费n 分别应为多少?解 (1)当广告费为1千元时,销售量S =b +b 2=3b 2. 当广告费为2千元时,销售量S =b +b 2+b 22=7b 4. (2)设S n (n ∈N )表示广告费为n 千元时的销售量,由题意得S 1-S 0=b 2, S 2-S 1=b 22, ……S n -S n -1=b 2n . 以上n 个等式相加得,S n -S 0=b 2+b 22+b 23+…+b 2n , 即S =S n =b +b 2+b 22+b 23+…+b 2n =b [1-(12)n +1]1-12=b (2-12n ),n ∈N . (3)当a =50,b =200时,设获利为T n ,则有T n =Sa -1 000n =10 000×(2-12n )-1 000n =1 000×(20-102n -n ), 设b n =20-102n -n , 则b n +1-b n =20-102n +1-n -1-20+102n +n =52n -1,当n≤2时,b n+1-b n>0;当n≥3时,b n+1-b n<0.所以当n=3时,b n取得最大值,即T n取得最大值,此时S=375,即该厂家获利最大时,销售量和广告费分别为375千克和3千元.。
2020高考数学理二轮课标通用题型练:4 大题专项(二) 数列的通项、求和问题
题型练4 大题专项(二) 数列的通项、求和问题题型练第64页一、解答题1.已知数列{a n }满足a 2-a 1=1,其前n 项和为S n ,当n ≥2时,S n-1-1,S n ,S n+1成等差数列. (1)求证{a n }为等差数列; (2)若S n =0,S n+1=4,求n.答案:(1)证明当n ≥2时,由S n-1-1,S n ,S n+1成等差数列,可知2S n =S n-1-1+S n+1, 即S n -S n-1=-1+S n+1-S n ,即a n =-1+a n+1(n ≥2),则a n+1-a n =1(n ≥2),又a 2-a 1=1,故{a n }是公差为1的等差数列.(2)解由(1)知等差数列{a n }的公差为1.由S n =0,S n+1=4,得a n+1=4,即a 1+n=4. 由S n =0,得na 1+n (n -1)2=0,即a 1+n -12=0,解得n=7.2.已知等差数列{a n }满足a 4=7,2a 3+a 5=19. (1)求a n ;(2)设{b n -a n }是首项为2,公比为2的等比数列,求数列{b n }的通项公式及其前n 项和T n . 解:(1)由题意得{a 1+3d =7,2(a 1+2d )+a 1+4d =19,解得{a 1=1,d =2.∴a n =1+2(n-1)=2n-1.(2)由题意可知b n -a n =2n , ∴b n =2n +2n-1,∴T n =(2+22+…+2n )+[1+3+…+(2n-1)], ∴T n =2n+1+n 2-2.3.已知等比数列{a n }的公比q>1,且a 3+a 4+a 5=28,a 4+2是a 3,a 5的等差中项.数列{b n }满足b 1=1,数列{(b n+1-b n )a n }的前n 项和为2n 2+n. (1)求q 的值;(2)求数列{b n }的通项公式.解:(1)由a 4+2是a 3,a 5的等差中项,得a 3+a 5=2a 4+4,所以a 3+a 4+a 5=3a 4+4=28,解得a 4=8. 由a 3+a 5=20,得8(q +1q )=20, 解得q=2或q=12,因为q>1,所以q=2.(2)设c n =(b n+1-b n )a n ,数列{c n }的前n 项和为S n ,由c n ={S 1,n =1,S n -S n -1,n ≥2,解得c n =4n-1. 由(1)可知a n =2n-1, 所以b n+1-b n =(4n-1)·(12)n -1.故b n -b n-1=(4n-5)·(12)n -2,n ≥2,b n -b 1=(b n -b n-1)+(b n-1-b n-2)+…+(b 3-b 2)+(b 2-b 1) =(4n-5)·(12)n -2+(4n-9)·(12)n -3+…+7·12+3.设T n =3+7·12+11·(12)2+…+(4n-5)·(12)n -2,n ≥2,12T n =3·12+7·(12)2+…+(4n-9)·(12)n -2+(4n-5)·(12)n -1, 所以12T n =3+4·12+4·(12)2+…+4·(12)n -2-(4n-5)·(12)n -1,因此T n =14-(4n+3)·(12)n -2,n ≥2,又b 1=1,所以b n =15-(4n+3)·(12)n -2.4.已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,公比为q 的等比数列{b n }的首项是12,且a 1+2q=3,a 2+4b 2=6,S 5=40.(1)求数列{a n },{b n }的通项公式a n ,b n ; (2)求数列{1an a n+1+1bn b n+1}的前n 项和T n .解:(1)设{a n }公差为d ,由题意得{a 1+2d =8,a 1+2q =3,a 1+d +2q =6,解得{a 1=2,d =3,q =12,故a n =3n-1,b n =(12)n .(2)∵1an a n+1+1bn b n+1=13(1a n-1an+1)+1bn b n+1=13(1a n-1an+1)+22n+1,∴T n =13[(12-15)+(15-18)+…+(13n -1-13n+2)]+8(1-4n )1-4=13(12-13n+2)+13(22n+3-8)=13(22n+3-13n+2)−52.5.已知数列{a n}满足a1=12,且a n+1=a n-a n2(n∈N*).(1)证明:1≤a na n+1≤2(n∈N*);(2)设数列{a n2}的前n项和为S n,证明:12(n+2)≤S nn≤12(n+1)(n∈N*).答案:证明(1)由题意得a n+1-a n=-a n2≤0, 即a n+1≤a n,故a n≤12.由a n=(1-a n-1)a n-1,得a n=(1-a n-1)(1-a n-2)…(1-a1)a1>0.由0<a n≤12,得a na n+1=a na n-a n2=11-a n∈[1,2],即1≤a na n+1≤2.(2)由题意得a n2=a n-a n+1, 所以S n=a1-a n+1.①由1a n+1−1a n=a na n+1和1≤a na n+1≤2,得1≤1a n+1−1a n≤2,所以n≤1a n+1−1a1≤2n,因此12(n+1)≤a n+1≤1n+2(n∈N*).②由①②得12(n+2)≤S nn≤12(n+1)(n∈N*).6.已知等比数列{a n}的前n项和为S n,且a n+1=1+S n,且a2=2a1.(1)求数列{a n}的通项公式;(2)若b n=a n log2a n+(-1)n·n,求数列{b n}的前n项和H n.解:(1)∵a n+1=1+S n,∴当n≥2时,a n=1+S n-1,∴a n+1=2a n(n≥2).又a2=1+S1=1+a1,a2=2a1,解得a1=1.∴a n=2n-1.(2)由题意可知b n=a n log2a n+(-1)n·n=(n-1)·2n-1+(-1)n·n.设数列{(n-1)·2n-1}的前n项和为T n,则有T n=0×20+1×21+2×22+…+(n-1)·2n-1,①∴2T n=0×21+1×22+2×23+…+(n-1)·2n,②由②-①,得T n=(n-2)·2n+2.当n为偶数时,H n=(n-2)·2n+2-1+2-3+…-(n-1)+n=(n-2)·2n+2+n2=(n-2)·2n+n+42.当n 为奇数时,H n =(n-2)·2n +2-1+2-3+…-(n-1)-n=(n-2)·2n +2+n -12-n=(n-2)·2n -n -32.故H n ={(n -2)·2n +n+42(n 为偶数),(n -2)·2n -n -32(n 为奇数).。
2020高考数学二轮复习难点2-4数列的通项公式与求和问题等综合问题测试卷文
【2019最新】精选高考数学二轮复习难点2-4数列的通项公式与求和问题等综合问题测试卷文(一)选择题(12*5=60分)1.设数列满足,(),若数列是常数列,则( ){}n a 1a a =2121n n n a a a +-=+*n N ∈{}n a a =A .B .C .D .2-1-0(1)n -【答案】A2.已知等差数列的公差,是其前项和,若成等比数列,且,则的最小值是( ){}n a 0d ≠n S n 236 a a a ,,1017a =-2nnS A . B . C. D .12-58-38-1532- 【答案】A【解析】,∴,,,,时,最小.选A.()()()21111101252 917a d a d a d d a a a d +=++⇒=-=+=-,1 1 2a d ==-,22n S n n =-1122n n n n S S ++>1122n nn nS S -->4n =122n n S =- 3. 【2018陕西西安五中联考】已知等差数列的公差,且成等比数列,若, 为数列的前项和,则 的最小值为( ){}n a 0d ≠1313,,a a a 11a =n S {}n a n 2163n n S a ++A. 3B. 4C.D. 23292【答案】B【解析】 成等比数列, 解得d=2.当且仅当 时即时取等号,且取到最小值4,故选:A .1313a a a Q ,,22131131121120a a a a d d d =∴=∴+=+≠,,(),,12121n a n n ∴=+-=-().()2122n n n S n n -=+⨯=.()()()22121921621699122124322111n n n n S n n n a n n n n +-++++∴===++-≥+⨯-=+++++,911n n +=+2n =2163n n S a ++4. 【2018云南昆明一中摸底】已知数列的前项和为,且, ,则数列中的为( ){}n a n n S 12a =142n n S a +=+{}n a 12aA. B. C. D. 20480491526015289150 【答案】B【解析】由有,解得,故,又,于是,因此数列是以为首项,公比为的等比数列,得,于是,因此数列是以为首项, 为公差的等差数列,解得, ,故选B.2142S a =+12142a a a +=+28a =2124a a -=221144n n n n n a S S a a ++++=-=-()211222n n n n a a a a +++-=-{}12n n a a +-2124a a -=21112422n n n n a a -++-=⨯=11122n n n n a a ++-=2n n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭11()11,22n n n na n n a n =+-==⋅1212122=49152a ∴=⨯5.【2017届广东××市高三上学期期末】设是数列的前项和,且,则( )n S }{n a n n n a S 2121-==n a A . B . C . D .1)21(31-⋅n 1)32(21-⋅n 31)31(2-⋅n n )31( 【答案】D6.已知数列满足:,.若,,且数列是单调递增数列,则实数的取值范围是( ){}n a 11a =12n n n a a a +=+()n N *∈11(2)(1)n nb n a λ+=-⋅+()n N *∈1b λ=-{}n b λA .B .C .D .23λ>32λ>32λ<23λ< 【答案】D【解析】因为,所以,因为数列是单调递增数列,所以当时;当时,,因此,选D.11111121111112(1)1(1)222n n n n n n n n n n a a a a a a a a a -+++=⇒=+⇒+=+⇒+=+=+1(2)2n n b n λ+=-⋅{}n b 2n ≥113(2)2(12)2212212n n n n b b n n n λλλλλ-+>⇒-⋅>--⋅⇒>-⇒>-⇒<1n =213(12)22b b λλλ>⇒-⋅>-⇒<23λ< 7.设等差数列的前项和为,且满足,,则,,…,中最大的项为( ){}n a n n S 170S >180S <11S a 22S a 1515S aA .B .C .D .77S a 88S a 99S a 1010S a【答案】C8.【2018河南林州一中调研】数列中,已知对任意正整数,有,则( ){}n a n 123.....21n n a a a a ++++=-22212......n a a a +++=A. B. C. D. ()221n -()1413n -()1213n-41n - 【答案】B【解析】当时, ,当时, ,所以,则 , ,选B.1n =11a =2n ≥()11121212n n n n n n a S S ---=-=---=12n n a -=214n n a -=()222221123141......144 (4)41143n n n n a a a a --++++=++++==-- 9.【江西省K12联盟2018届质量检测】已知定义在上的函数是奇函数且满足, ,数列满足(其中为的前项和),则( )R ()f x ()()3f x f x -=-()13f =-{}n a 2n n S a n =+n S {}n a n ()()56f a f a +=A. B. C. D. 3-2-32 【答案】C【解析】由函数是奇函数且满足,可知T=3,由,可得: ,两式相减得: ,即, ,∴是公比为2的等比数列,∴,∴,∴,故选:C ()f x ()()3f x f x -=-2n n S a n =+()11212n n S a n n --=+-≥1221n n n a a a -=-+121n n a a -=-()()11212n n a a n --=-≥{}1n a -12n n a =-563163a a =-=-,()()()()()()()5631013211013f a f a f f f f f +=-⨯-+-⨯=-+=-=10. 【2018河北衡水武邑中学三调】已知数列与的前项和分别为,且,,,若恒成立,则的最小值是( ){}n a {}n b n n n S T 、0n a >()2*63n nn S a a n N =+∈()()122121nnn a n a a b +=--*,n n N k T ∀∈>kA. B. C. 49 D. 171498441【答案】B11.若数列满足,且,则数列的第100项为( ){}n a ()()()()1123252325lg 1n n n a n a n n n +⎛⎫+-+=+++ ⎪⎝⎭15a =23n a n ⎧⎫⎨⎬+⎩⎭A .2B .3C .D .1lg99+2lg99+ 【答案】B【解析】由可得:,记,有,由累加法得:,数列的第项为,故选B.()()()()1123252325lg 1n n n a n a n n n +⎛⎫+-+=+++ ⎪⎝⎭)11lg(32521n n a n a n n +=+-++32b +=n a n n)11lg(b 1n b n n +=-+1lgn b n +=23n a n ⎧⎫⎨⎬+⎩⎭10031100lg =+12.已知正项数列中,,,(),,记数列的前项和为,则的值是( ){}n a 11a =22a =222112n n n a a a -+=+2n ≥11n n n b a a +=+{}n b n n S 33S A. B. C. D.3993342 【答案】D(二)填空题(4*5=20分)13. 【2018东北名校联考】已知数列满足,则数列满足对任意的,都有,则数列的前项和__________.{}n a 2n n a ={}n n a b ⋅n N +∈1211n n n b a b a b a -+++L 212n n =--{}n n a b ⋅n n T = 【答案】()()1212n n -+【解析】由题知,令,则,又,则.又,所以,两边同乘以得与式相减可得,则.对于数列即,利用错位相减法可得.故本题应填.1n =111112122b a =--=12a =114b =1211...2 1.*2n n n n nb a b a b a -+++=--11122111...212n n n n n b a b a b a -----+++=--212112...21n n n n b a b a b a n --+++=--*12n nb a =()2n b n n =≥{}n n a b ⋅{}2n n ⋅()()1212n n n T -+=()()1212n n -+14. 【辽宁省××市2018届期末】已知数列满足,若,则数列的首项的取值范围为__________.{}n a 1368n n a a n n+-=+1n n a a +>{}n a 【答案】()7,-+∞【解析】依题意,设∵, ,故,故是以为首项,公比为3的等比数列,故,由,整理得,∵,故,故.故答案为:1a a =;1368n n a a n n +-=+138n 6n n a a +=++()141534n 5n n a n a ++++=++{}4n 5n a ++a 9+()1a 934n 5n n a -=+--1n n a a +>()a 936n +>*n N ∈()1a 936+>a 7>-()7,-+∞15.已知数列的前项和之和满足,且,设数列的前项之和为,则的最大值与最小值之和为= .{}n a n n S 1n n S n a =-g ()()121nn n b n a =-+g g {}n b n n T n T【答案】613-16.对于数列,定义为的“优值”,现在已知某数列的“优值”,记数列的前项和为,若对任意的恒成立,则实数的最大值为__________.{}n a 11222n n n a a a H n-+++=L {}n a {}n a 12n n H +={}n a kn -n n S 5n S S ≤n k【答案】712,35⎡⎤⎢⎥⎣⎦【解析】由题可知,①,②,由①-②得:,则,所以,令,,,解得:,所以的取值范围是.1112222n n na a a n-++++=L ∴1112222n n n a a a n -++++=⋅L 212122(1)2n n n a a a n --+++=-⋅L 1122(1)2n n n n a n n -+=⋅--⋅22n a n =+(2)2n a kn k n -=-⋅+(2)2n b k n =-⋅+5n S S ≤Q 560,0b b ∴≥≤71235k ≤≤k 712[,]35(三)解答题(4*12=48分)17.已知数列的前项和为.{}n a n 2,n n S S n n =+ (Ⅰ)求的通项公式;{}n a n a(Ⅱ)若恰好依次为等比数列的第一、第二、第三项,求数列的前项和.()1223,,k k k a a a k N *++∈{}n b nn b ⎧⎫⎨⎬⎩⎭n n T18.已知各项均不相等的等差数列的前五项和,且成等比数列.{}n a 520S =137,,a a a (1)求数列的通项公式;{}n a(2)若为数列的前项和,且存在,使得成立,求实数的取值范围.n T 11{}n n a a +n *n N ∈10n n T a λ+-≥λ 【解析】(1)设数列的公差为,则即又因为,所以所以.{}n a d 1211154520,2(2)(6),a d a d a a d ⨯⎧+=⎪⎨⎪+=+⎩12124,2.a d d a d +=⎧⎨=⎩0d ≠12,1.a d =⎧⎨=⎩1n a n =+ (2)因为,所以.因为存在,使得成立,11111(1)(2)12n n a a n n n n +==-++++11111111233412222(2)n n T n n n n =-+-++-=-=++++L *n N ∈10n n T a λ+-≥所以存在,使得成立, 即存在,使成立.又,(当且仅当时取等号),所以.*n N ∈(2)02(2)n n n λ-+≥+*n N ∈22(2)n n λ≤+2142(2)2(4)n n n n =+++114162(4)n n≤++2n =116λ≤即实数的取值范围是. λ1(,]16-∞ 19. 【2018河南林州一中调研】已知数列{an}是等比数列,首项a1=1,公比q >0,其前n 项和为Sn ,且S1+a1,S3+a3,S2+a2成等差数列. (Ⅰ)求数列{an}的通项公式;(Ⅱ)若数列{bn}满足,Tn 为数列{bn}的前n 项和,若Tn ≥m 恒成立,求m 的最大值.112n na b n a +⎛⎫= ⎪⎝⎭所以()()()012112212322122n nn T n n n -⎡⎤-=⋅+-⋅+-⋅+⋅⋅⋅+--⋅-⋅⎣⎦()()012111222222212112nn n nnn T n n n ---=+++⋅⋅⋅+-⋅=-⋅=-⋅--,故,所以,所以,所以,所以是递增数列,所以,所以,所以的最大值为()121n n T n =-⋅+1121n n T n ++=⋅+()()()1121121120n n nn n T T n n n ++⎡⎤-=⋅+--⋅+=+⋅>⎣⎦1n n T T +>{}n T ()1min 1n T T ==1m ≤m 120.【安徽省××市2018届第四次联考】已知数列的前项和为,且对任意正整数,都有成立.记.{}n a n n S n 432n n a S =+2log n n b a = (Ⅰ)求数列和的通项公式;{}n a {}n b (Ⅱ)设,数列的前项和为,求证: .()()1413n n n c b b +=+⋅+{}n c n n T 1334n T ≤<。
2020高考数学(理科)二轮总复习课时跟踪检测(九) 数列的通项与求和 Word版含解析
第一部分 高考层级专题突破 层级二 7个能力专题 师生共研专题三 数 列 第二讲 数列的通项与求和 课时跟踪检测(九) 数列的通项与求和A 卷一、选择题1.已知数列{a n }满足a 1=1,a n +1=⎩⎨⎧2a n (n 为正奇数),a n +1(n 为正偶数),则其前6项之和为( )A .16B .20C .33D .120解析:选C a 2=2a 1=2,a 3=a 2+1=3,a 4=2a 3=6,a 5=a 4+1=7,a 6=2a 5=14,所以前6项和S 6=1+2+3+6+7+14=33,故选C .2.已知数列2 015,2 016,1,-2 015,-2 016,…,这个数列的特点是从第二项起,每一项都等于它的前后两项之和,则这个数列的前2 017项和S 2 017等于( )A .2 018B .2 015C .1D .0解析:选B 由已知得a n =a n -1+a n +1(n ≥2),∴a n +1=a n -a n -1,故数列的前8项依次为2 015,2 016,1,-2 015,-2 016,-1,2 015,2 016.由此可知数列为周期数列,且周期为6,S 6=0.∵2 017=6×336+1,∴S 2 017=2 015.3.已知数列{a n }满足a 1=5,a n a n +1=2n ,则a 7a 3=( )A .2B .4C .5D .52解析:选B 因为a n +1a n +2a n +3a n +4a n a n +1a n +2a n +3=a n +4a n =2n +1·2n +32n ·2n +2=22,所以令n =3,得a 7a 3=22=4,故选B . 4.已知函数f (n )=⎩⎨⎧n 2(当n 为奇数时),-n 2(当n 为偶数时),且a n =f (n )+f (n +1),则a 1+a 2+a 3+…+a 100=( )A .0B .100C .-100D .10 200解析:选B 由题意,a 1+a 2+a 3+…+a 100=12-22-22+32+32-42-42+52+…+992-1002-1002+1012=-(1+2)+(3+2)-…-(99+100)+(101+100) =-(1+2+…+99+100)+(2+3+…+100+101) =-1+101=100,故选B .5.已知数列{a n }的通项公式是a n =(-1)n (3n -2),则a 1+a 2+…+a 10等于( )A .15B .12C .-12D .-15解析:选A ∵a n =(-1)n (3n -2),∴a 1+a 2+…+a 10=-1+4-7+10-…-25+28=(-1+4)+(-7+10)+…+(-25+28)=3×5=15.6.若数列{a n }满足a 1=15,且3a n +1=3a n -2,则使a k ·a k +1<0的k 值为( ) A .22 B .21 C .24D .23解析:选D 因为3a n +1=3a n -2,所以a n +1-a n =-23,所以数列{a n }是首项为15,公差为-23的等差数列,所以a n =15-23·(n -1)=-23n +473,令a n =-23n +473>0,得n <23.5,所以使a k ·a k +1<0的k 值为23.二、填空题7.(2019·辽宁五校联考)设数列{a n }的前n 项和为S n ,若a 1=3且当n ≥2时,2a n =S n ·S n -1,则{a n }的通项公式a n =______________________________.解析:当n ≥2时,由2a n =S n ·S n -1可得2(S n -S n -1)=S n ·S n -1,∴1S n -1-1S n=12,即1S n -1S n -1=-12,∴数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1S n 是首项为13,公差为-12的等差数列,∴1S n =13+⎝ ⎛⎭⎪⎫-12·(n -1)=5-3n 6,∴S n =65-3n .当n ≥2时,a n =12S n ·S n -1=12×65-3n ×65-3(n -1)=18(5-3n )(8-3n ),又a 1=3, ∴a n =⎩⎪⎨⎪⎧3,n =1,18(5-3n )(8-3n ),n ≥2.答案:⎩⎪⎨⎪⎧3,n =1,18(5-3n )(8-3n ),n ≥28.(2019·广州调研)已知数列{a n }满足a 1=1,a n +1=a 2n +a n ,用[x ]表示不超过x 的最大整数,则⎣⎢⎡⎦⎥⎤1a 1+1+1a 2+1+ (1)2 017+1=________. 解析:因为a n +1=a 2n +a n ,所以1a n +1=1a n (a n +1)=1a n -1a n +1, 即1a n +1=1a n -1a n +1, 于是1a 1+1+1a 2+1+…+1a 2 017+1=⎝ ⎛⎭⎪⎫1a 1-1a 2+⎝ ⎛⎭⎪⎫1a 2-1a 3+…+⎝ ⎛⎭⎪⎫1a2 017-1a 2 018 =1a 1-1a 2 018.因为a 1=1,a 2=2>1,a 3=6>1,…,可知1a2 018∈(0,1),则1a 1-1a 2 018∈(0,1),所以⎣⎢⎡⎦⎥⎤1a 1-1a 2 018=0.答案:09.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________.解析: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,所以n 取10或11时,a n 取得最小值. 答案:10或11 三、解答题10.(2019·全国卷Ⅰ)记S n 为等差数列{a n }的前n 项和.已知S 9=-a 5. (1)若a 3=4,求{a n }的通项公式;(2)若a 1>0,求使得S n ≥a n 的n 的取值范围. 解:(1)设{a n }的公差为d . 由S 9=-a 5得a 1+4d =0. 由a 3=4得a 1+2d =4. 于是a 1=8,d =-2.因此{a n }的通项公式为a n =8+(-2)(n -1)=10-2n . (2)由(1)得a 1=-4d ,故a n =(n -5)d ,S n =n (n -9)d2.由a 1>0知d <0,故S n ≥a n 等价于n 2-11n +10≤0,解得1≤n ≤10,所以n 的取值范围是{n |1≤n ≤10,n ∈N *}.11.(2019·武汉调研)已知数列{a n }的前n 项和S n =2a n -2. (1)求数列{a n }的通项公式;(2)令b n =a n ·log 2a n ,求数列{b n }的前n 项和T n . 解:(1)当n =1时,a 1=2a 1-2,所以a 1=2. 当n ≥2时,S n -1=2a n -1-2,S n -S n -1=(2a n -2)-(2a n -1-2),即a n =2a n -1. 所以数列{a n }是以2为首项,2为公比的等比数列, 所以a n =2n .(2)由(1)得b n =2n log 22n =n ·2n ,所以T n =1×21+2×22+3×23+…+(n -1)×2n -1+n ×2n , 2T n =1×22+2×23+3×24+…+(n -1)×2n +n ×2n +1, 两式相减,得-T n =21+22+23+…+2n -n ×2n +1=2(1-2n )1-2-n ×2n +1=(1-n )2n +1-2, 所以T n =(n -1)2n +1+2.12.(2019·北京调研)已知数列{a n }满足a 1=1,且a n +1=2a n ,设b n -2=3log 2a n (n ∈N *).(1)求数列{b n }的通项公式; (2)求数列{|a n -b n |}的前n 项和S n .解:(1)因为a n +1=2a n ,a 1=1,所以数列{a n }是以1为首项,2为公比的等比数列.所以a n =2n -1.又因为b n -2=3log 2a n (n ∈N *),所以b n =3log 22n -1+2=3(n -1)+2=3n -1.(2)因为数列{a n }中的项为1,2,4,8,16,…,2n -1,数列{b n }中的项为2,5,8,11,14,…,3n -1,①当n ≤4时,|a n -b n |=b n -a n =3n -1-2n -1, 所以S n =n (3n -1+2)2-1×(1-2n )1-2=3n 2+n +22-2n.②当n >4时,|a n -b n |=a n -b n =2n -1-(3n -1), 所以S n =S 4+(a 5+a 6+…+a n )-(b 5+b 6+…+b n )=2n -3n 2+n -422,综合①②得S n =⎩⎪⎨⎪⎧3n 2+n +22-2n ,n ≤4,2n-3n 2+n -422,n >4.B 卷1.(2019·陕西模拟)已知在递增等差数列{a n }中,a 1=2,a 3是a 1和a 9的等比中项.(1)求数列{a n }的通项公式; (2)若b n =1(n +1)a n,S n 为数列{b n }的前n 项和,求S 100的值.解:(1)设等差数列{a n }的公差为d , 则a n =a 1+(n -1)d .∵a 3是a 1和a 9的等比中项,∴a 23=a 1a 9,即(2+2d )2=2(2+8d ),解得d =0(舍)或d =2, ∴a n =a 1+(n -1)d =2n . (2)b n =1(n +1)a n =12n (n +1)=12⎝ ⎛⎭⎪⎫1n -1n +1.∴S 100=b 1+b 2+…+b 100=12×⎝ ⎛⎭⎪⎫1-12+12-13+…+1100-1101=12×⎝ ⎛⎭⎪⎫1-1101=50101.2.已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,且a 3+a 6=4,S 5=-5. (1)求数列{a n }的通项公式;(2)若T n =|a 1|+|a 2|+|a 3|+…+|a n |,求T 5的值和T n 的表达式. 解:(1)由题知⎩⎪⎨⎪⎧2a 1+7d =4,5a 1+5×42d =-5,解得⎩⎨⎧a 1=-5,d =2,故a n =2n -7(n ∈N *).(2)由a n =2n -7<0, 得n <72,即n ≤3,所以当n ≤3时,a n =2n -7<0, 当n ≥4时,a n =2n -7>0. 易知S n =n 2-6n ,S 3=-9,所以T 5=-(a 1+a 2+a 3)+a 4+a 5=-S 3+(S 5-S 3)=S 5-2S 3=13. 当n ≤3时,T n =-S n =6n -n 2;当n ≥4时,T n =-S 3+(S n -S 3)=S n -2S 3=n 2-6n +18. 故T n =⎩⎨⎧6n -n 2,n ≤3,n 2-6n +18,n ≥4.3.(2019·临川模拟)若数列{b n }对于任意的n ∈N *,都有b n +2-b n =d (常数),则称数列{b n }是公差为d 的准等差数列.如数列c n =⎩⎨⎧4n -1,n 为奇数,4n +9,n 为偶数,则数列{c n }是公差为8的准等差数列.设数列{a n }满足a 1=a ,对于n ∈N *,都有a n +a n+1=2n .(1)求证:{a n }是准等差数列; (2)求{a n }的通项公式及前20项和S 20. 解:(1)证明:∵a n +a n +1=2n (n ∈N *),①∴a n +1+a n +2=2(n +1)(n ∈N *),② ②-①,得a n +2-a n =2(n ∈N *), ∴{a n }是公差为2的准等差数列. (2)∵a 1=a ,a n +a n +1=2n (n ∈N *), ∴a 1+a 2=2×1,即a 2=2-a .其奇数项与偶数项都为等差数列,公差为2, 当n 为偶数时,a n =2-a +⎝ ⎛⎭⎪⎫n 2-1×2=n -a ;当n 为奇数时,a n =a +⎝ ⎛⎭⎪⎫n +12-1×2=n +a -1.∴a n =⎩⎨⎧n +a -1,n 为奇数,n -a ,n 为偶数.∵a n +a n +1=2n ,∴S 20=(a 1+a 2)+(a 3+a 4)+…+(a 19+a 20) =2×(1+3+…+19) =2×10×(1+19)2=200.4.(2019·福州模拟)已知数列{a n }的前n 项和为S n ,且S n =2a n -1. (1)证明:数列{a n }是等比数列;(2)设b n =(2n -1)a n ,求数列{b n }的前n 项和T n .解:(1)证明:当n =1时,a 1=S 1=2a 1-1,所以a 1=1, 当n ≥2时,a n =S n -S n -1=(2a n -1)-(2a n -1-1), 所以a n =2a n -1,所以数列{a n }是以1为首项,2为公比的等比数列. (2)由(1)知,a n =2n -1, 所以b n =(2n -1)×2n -1,所以T n =1+3×2+5×22+…+(2n -3)×2n -2+(2n -1)×2n -1,① 2T n =1×2+3×22+…+(2n -3)×2n -1+(2n -1)×2n ,② 由①-②得-T n =1+2×(21+22+…+2n -1)-(2n -1)×2n=1+2×2-2n-1×21-2-(2n-1)×2n=(3-2n)×2n-3,所以T n=(2n-3)×2n+3.。
2020版高考数学二轮复习分层设计(全国I卷)练习:第二层 专题二 专题过关检测——第2讲 数列通项与求和
[专题过关检测]A组——“6+3+3”考点落实练一、选择题1.已知数列{a n}满足a n+1a n+1+1=12,且a2=2,则a4等于()A.-12B.23C.12 D.11解析:选D因为数列{a n}满足a n+1a n+1+1=12,所以a n+1+1=2(a n+1),即数列{a n+1}是等比数列,公比为2,则a4+1=22(a2+1)=12,解得a4=11.故选D.2.数列{a n}中,a1=2,a2=3,a n+1=a n-a n-1(n≥2,n∈N*),那么a2 019=() A.1 B.-2C.3 D.-3解析:选A因为a n+1=a n-a n-1(n≥2),所以a n=a n-1-a n-2(n≥3),所以a n+1=a n-a n-1=(a n-1-a n-2)-a n-1=-a n-2(n≥3).所以a n+3=-a n(n∈N*),所以a n+6=-a n+3=a n,故{a n}是以6为周期的周期数列.因为2 019=336×6+3,所以a2 019=a3=a2-a1=3-2=1.故选A.3.(2019·广东省六校第一次联考)数列{a n}的前n项和为S n=n2+n+1,b n=(-1)n a n(n ∈N*),则数列{b n}的前50项和为()A.49 B.50C.99 D.100解析:选A 由题意得,当n ≥2时,a n =S n -S n -1=2n ,当n =1时,a 1=S 1=3,所以数列{b n }的前50项和为-3+4-6+8-10+…+96-98+100=1+48=49.故选A.4.已知公差不为0的等差数列{a n }的前n 项和是S n ,a 1+1,a 2+1,a 4+1成等比数列,且a 4+a 5=-20,则a n +1S n -1的最大值为( )A.12 B .1 C.32D .2解析:选A 设数列{a n }的公差为d (d ≠0),则由a 1+1,a 2+1,a 4+1成等比数列得(a 1+d +1)2=(a 1+1)(a 1+3d +1),得d =a 1+1,再由a 4+a 5=2a 1+7d =-20,解得a 1=-3,d =-2,故a n =-2n -1,S n =-n 2-2n ,则a n +1S n -1=-2n-n 2-2n -1=2n +1n+2≤24=12,当且仅当n =1时取等号,所以a n +1S n -1的最大值为12.故选A.5.若数列{a n }满足a 1=1,且对于任意的n ∈N *都有a n +1=a n +n +1,则1a 1+1a 2+…+1a 2 019+1a 2 020=( ) A.4 0392 019 B .2 0182 019 C.4 0402 021D .4 0392 020解析:选C 由a n +1=a n +n +1,得a n +1-a n =n +1, 则a 2-a 1=1+1, a 3-a 2=2+1, a 4-a 3=3+1, …,a n -a n -1=(n -1)+1,以上等式相加,得a n -a 1=1+2+3+…+(n -1)+n -1, 把a 1=1代入上式得,a n =1+2+3+…+(n -1)+n =n (n +1)2,1a n =2n (n +1)=2⎝⎛⎭⎫1n -1n +1, 则1a 1+1a 2+…+1a 2 019+1a 2 020=2⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫1-12+⎝⎛⎭⎫12-13+…+⎝⎛⎭⎫12 019-12 020+⎝⎛⎭⎫12 020-12 021=2⎝⎛⎭⎫1-12 021=4 0402 021.故选C.6.已知数列{a n }满足a 1=1,a n +1=a na n +2(n ∈N *),若b n +1=(n -λ)⎝⎛⎭⎫1a n +1(n ∈N *),b 1=-λ,且数列{b n }是递增数列,则实数λ的取值范围为( )A .(2,+∞)B .(-∞,2)C .(3,+∞)D .(-∞,3)解析:选B 因为数列{a n }满足a 1=1,a n +1=a n a n +2(n ∈N *),所以1a n +1=2a n +1,则1a n +1+1=2⎝⎛⎭⎫1a n +1,所以数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n +1是等比数列,首项为2,公比为2,所以1a n +1=2n ,所以b n +1=(n -λ)⎝⎛⎭⎫1a n+1=(n -λ)2n .又b 1=-λ,所以b n =(n -1-λ)2n -1(n ∈N *).因为数列{b n }是递增数列,所以b n +1>b n ,所以(n -λ)·2n >(n -1-λ)·2n -1,化简得λ<n +1.因为数列{n +1}是递增数列,所以λ<2.故选B.二、填空题7.(2019·安徽合肥一模改编)设等差数列{a n }满足a 2=5,a 6+a 8=30,则a n =________,数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a 2n-1的前n 项和为________.解析:设等差数列{a n }的公差为d .∵{a n }是等差数列,∴a 6+a 8=30=2a 7,解得a 7=15,∴a 7-a 2=5d .又a 2=5,则d =2.∴a n =a 2+(n -2)d =2n +1.∴1a 2n -1=14n (n +1)=14⎝⎛⎭⎫1n -1n +1,∴⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a 2n -1的前n 项和为14⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫1-12+⎝⎛⎭⎫12-13+…+⎝⎛⎭⎫1n -1n +1= 14⎝⎛⎭⎫1-1n +1=n 4(n +1).答案:2n +1n4(n +1)8.设数列{a n }满足a 1=5,且对任意正整数n ,总有(a n +1+3)(a n +3)=4a n +4成立,则数列{a n }的前2 020项的和为________.解析:由(a n +1+3)(a n +3)=4a n +4,得a n +1=4a n +4a n +3-3=a n -5a n +3,因为a 1=5,所以a 2=0,a 3=-53,a 4=-5,a 5=5,则数列{a n }是以4为周期的周期数列,因为2 020=505×4,且a 1+a 2+a 3+a 4=-53,即一个周期的和为-53,所以数列{a n }的前2 020项的和为-53×505=-2 5253.答案:-2 52539.(2019·蓉城名校第一次联考)已知S n 是数列{a n }的前n 项和,若a n +⎪⎪⎪⎪cos n π2S n =2,则a 12=________.解析:当n =1,2,3,4,…时,⎪⎪⎪⎪cos n π2=0,1,0,1,…,所以a 1=a 3=a 5=a 7=…=2,a 2+S 2=a 4+S 4=a 6+S 6=a 8+S 8=…=a 12+S 12=…=2,S 2-S 1+S 2=S 4-S 3+S 4=S 6-S 5+S 6=S 8-S 7+S 8=…=2,所以2S 2=2+S 1⇒S 2=2;2S 4=2+S 3=4+S 2⇒S 4=2+12S 2=3,同理可得S 6=2+12S 4=2+32=72,S 8=2+12S 6=2+74=154,S 10=2+158=318,S 12=6316,又a 12+S 12=2,所以a 12=2-S 12=2-6316=-3116. 答案:-3116三、解答题10.(2019·江西七校第一次联考)数列{a n }满足a 1=1,a 2n +2=a n +1(n ∈N *).(1)求证:数列{a 2n }是等差数列,并求出{a n }的通项公式; (2)若b n =2a n +a n +1,求数列{b n }的前n 项和.解:(1)由a 2n +2=a n +1得a 2n +1-a 2n =2,且a 21=1,所以数列{a 2n}是以1为首项,2为公差的等差数列, 所以a 2n =1+(n -1)×2=2n -1,又由已知易得a n >0,所以a n =2n -1(n ∈N *). (2)b n =2a n +a n +1=22n -1+2n +1=2n +1-2n -1,故数列{b n }的前n 项和T n =b 1+b 2+…+b n =(3-1)+(5-3)+…+(2n +1-2n -1)=2n +1-1.11.(2019·唐山模拟)已知数列{a n }的前n 项和为S n ,S n =3a n -12.(1)求a n ;(2)若b n =(n -1)a n ,且数列{b n }的前n 项和为T n ,求T n . 解:(1)由已知可得,2S n =3a n -1,① 所以2S n -1=3a n -1-1(n ≥2),② ①-②得,2(S n -S n -1)=3a n -3a n -1, 化简得a n =3a n -1(n ≥2), 在①中,令n =1可得,a 1=1,所以数列{a n }是以1为首项,3为公比的等比数列,从而有a n =3n -1.(2)b n =(n -1)3n -1,T n =0×30+1×31+2×32+…+(n -1)×3n -1,③ 则3T n =0×31+1×32+2×33+…+(n -1)×3n .④ ③-④得,-2T n =31+32+33+…+3n -1-(n -1)×3n =3-3n 1-3-(n -1)×3n =(3-2n )×3n -32.所以T n =(2n -3)×3n +34.12.(2019·河北省九校第二次联考)已知数列{a n }为等比数列,首项a 1=4,数列{b n }满足b n =log 2a n ,且b 1+b 2+b 3=12.(1)求数列{a n }的通项公式; (2)令c n =4b n ·b n +1+a n,求数列{c n }的前n 项和S n .解:(1)由b n =log 2a n 和b 1+b 2+b 3=12得log 2(a 1a 2a 3)=12,∴a 1a 2a 3=212. 设等比数列{a n }的公比为q ,∵a 1=4,∴a 1a 2a 3=4·4q ·4q 2=26·q 3=212, 计算得q =4. ∴a n =4·4n -1=4n .(2)由(1)得b n =log 24n =2n ,c n =42n ·2(n +1)+4n =1n (n +1)+4n =1n -1n +1+4n .设数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1n (n +1)的前n 项和为A n ,则A n =⎝⎛⎭⎫1-12+⎝⎛⎭⎫12-13+…+⎝⎛⎭⎫1n -1n +1=n n +1, 设数列{4n}的前n 项和为B n ,则B n =4-4n ·41-4=43(4n-1),∴S n =n n +1+43(4n -1). B 组——大题专攻强化练1.(2019·江西八所重点中学联考)设数列{a n }满足a 1=1,a n +1=44-a n(n ∈N *). (1)求证:数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n -2是等差数列;(2)设b n =a 2na 2n -1,求数列{b n }的前n 项和T n .解:(1)证明:∵a n +1=44-a n ,∴1a n +1-2-1a n -2=144-a n-2-1a n -2=4-a n 2a n -4-1a n -2=2-a n 2a n -4=-12.又a 1=1,∴1a 1-2=-1,∴数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n -2是以-1为首项,-12为公差的等差数列.(2)由(1)知1a n -2=-1+(n -1)⎝⎛⎭⎫-12=-n +12, ∴a n =2-2n +1=2n n +1,∴b n =a 2n a 2n -1=4n 2n +12(2n -1)2n=4n 2(2n -1)(2n +1)=1+1(2n -1)(2n +1)=1+12⎝⎛⎭⎫12n -1-12n +1, ∴T n =b 1+b 2+b 3+…+b n =n +12⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫1-13+⎝⎛⎭⎫13-15+⎝⎛⎭⎫15-17+…+⎝⎛⎭⎫12n -1-12n +1=n +12⎝⎛⎭⎫1-12n +1=n +n 2n +1,∴数列{b n }的前n 项和T n =n +n2n +1. 2.(2019·福建省质量检查)数列{a n }的前n 项和S n 满足S n =2a n -n . (1)求证:数列{a n +1}是等比数列,并求a n ;(2)若数列{b n }为等差数列,且b 3=a 2,b 7=a 3,求数列{a n b n }的前n 项和. 解:(1)当n =1时,S 1=2a 1-1,所以a 1=1. 因为S n =2a n -n ,①所以当n ≥2时,S n -1=2a n -1-(n -1),② ①-②得a n =2a n -2a n -1-1,所以a n =2a n -1+1, 所以a n +1a n -1+1=2a n -1+1+1a n -1+1=2a n -1+2a n -1+1=2.所以{a n +1}是首项为2,公比为2的等比数列. 所以a n +1=2·2n -1,所以a n =2n -1.(2)由(1)知,a 2=3,a 3=7,所以b 3=a 2=3,b 7=a 3=7. 设{b n }的公差为d ,则b 7=b 3+(7-3)·d ,所以d =1. 所以b n =b 3+(n -3)·d =n . 所以a n b n =n (2n -1)=n ·2n -n .设数列{n ·2n }的前n 项和为K n ,数列{n }的前n 项和为T n ,则K n =1×21+2×22+3×23+…+n ·2n ,③ 2K n =1×22+2×23+3×24+…+n ·2n +1,④ ③-④得,-K n =21+22+23+…+2n -n ·2n +1=2(1-2n )1-2-n ·2n +1=(1-n )·2n +1-2,所以K n =(n -1)·2n +1+2. 又T n =1+2+3+…+n =n (n +1)2, 所以K n -T n =(n -1)·2n +1-n (n +1)2+2, 所以{a n b n }的前n 项和为(n -1)·2n +1-n (n +1)2+2. 3.(2019·郑州市第二次质量预测)数列{a n }满足:a 12+a 23+…+a nn +1=n 2+n ,n ∈N *.(1)求{a n }的通项公式;(2)设b n =1a n ,数列{b n }的前n 项和为S n ,求满足S n >920的最小正整数n .解:(1)由题意知,a 12+a 23+…+a nn +1=n 2+n ,①当n ≥2时,a 12+a 23+…+a n -1n =(n -1)2+n -1,②①-②得,a nn +1=2n ,a n =2n (n +1)(n ≥2).当n =1时,a 1=4也符合,所以a n =2n (n +1),n ∈N *. (2)b n =1a n =12n (n +1)=12⎝⎛⎭⎫1n -1n +1,所以S n =12⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫1-12+⎝⎛⎭⎫12-13+…+⎝⎛⎭⎫1n -1n +1=12⎝⎛⎭⎫1-1n +1=n 2(n +1), 由S n =n 2(n +1)>920得n >9,所以满足条件的最小正整数n 为10.4.已知{a n }是等比数列,a 2=2,a 5=16.数列{b n }满足b 1=2,b 2=5,且{b n -a n }是等差数列.(1)分别求{a n },{b n }的通项公式; (2)记数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1(bn +1-a n +1)log 2a 2n 的前n 项和为S n ,求证:S n <12.解:(1)设等比数列{a n }的公比为q . 由已知得q 3=a 5a 2=8,q =2.∴a n =a 2·q n -2=2×2n -2=2n -1,∴a1=1.∴b1-a1=1,b2-a2=3,∴{b n-a n}是首项为1,公差为2的等差数列.∴b n-a n=1+(n-1)×2=2n-1,∴b n=2n-1+2n-1.∴数列{a n},{b n}的通项公式分别为a n=2n-1,b n=2n-1+2n-1.(2)证明:由(1)可知b n+1-a n+1=2(n+1)-1=2n+1,log2a2n=log222n-1=2n-1.∴1(b n+1-a n+1)log2a2n=1(2n+1)(2n-1)=12⎝⎛⎭⎫12n-1-12n+1.∴S n=12⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫1-13+⎝⎛⎭⎫13-15+…+⎝⎛⎭⎫12n-1-12n+1=12⎝⎛⎭⎫1-12n+1.∵12n+1>0,∴S n<12.[思维流程——找突破口][技法指导——迁移搭桥]化归的常用策略利用化归思想可探索一些一般数列的简单性质.等差数列与等比数列是数列中的两个特殊的基本数列,高考中通常考查的是非等差、等比数列问题,应对的策略就是通过化归思想,将其转化为这两种数列. [典例] (2018·全国卷Ⅰ)已知数列{a n }满足a 1=1,na n +1=2(n +1)a n .设b n =a nn .(1)求b 1,b 2,b 3;(2)判断数列{b n }是否为等比数列,并说明理由; (3)求{a n }的通项公式. [快审题] 求什么 想什么 判断数列{b n }是等比数列,想到判断等比数列的方法. 求{a n }的通项公式,想到求b n 的通项公式.给什么 用什么 给出na n +1=2(n +1)a n ,用化归方法化为a n +1n +1=2a nn的形式.(1)由条件可得 a n +1=2(n +1)na n . 将n =1代入得,a 2=4a 1,而a 1=1,所以a 2=4. 将n =2代入得,a 3=3a 2,所以a 3=12. 从而b 1=1,b 2=2,b 3=4.(2)数列{b n }是首项为1,公比为2的等比数列. 理由如下:由条件可得a n +1n +1=2a nn ,即b n +1=2b n ,又b 1=1,所以数列{b n }是首项为1,公比为2的等比数列. (3)由(2)可得a n n =2n -1,所以a n =n ·2n -1.[题后悟道] 等差、等比数列基本量的计算模型(1)分析已知条件和求解目标,确定为最终解决问题需要首先求解的中间问题.如为求和需要先求出通项、为求出通项需要先求出首项和公差(公比)等,确定解题的逻辑次序.(2)注意细节.在等差数列与等比数列综合问题中,如果等比数列的公比不能确定,则要看其是否有等于1的可能,在数列的通项问题中第一项和后面的项能否用同一个公式表示等.[针对训练](2019·郑州市第二次质量预测)已知数列{a n }中,a 1=1,a n >0,前n 项和为S n ,若a n =S n+S n -1(n ∈N *,且n ≥2).(1)求数列{a n }的通项公式;(2)记c n =a n ·2a n ,求数列{c n }的前n 项和T n . 解:(1)在数列{a n }中,a n =S n -S n -1(n ≥2),① ∵a n =S n +S n -1,②且a n >0,∴①÷②得S n -S n -1=1(n ≥2),∴数列{S n }是以S 1=a 1=1为首项,公差为1的等差数列, ∴S n =1+(n -1)×1=n ,∴S n =n 2.当n ≥2时,a n =S n -S n -1=n 2-(n -1)2=2n -1, 当n =1时,a 1=1,也满足上式, ∴数列{a n }的通项公式为a n =2n -1.(2)由(1)知,a n =2n -1,∴c n =(2n -1)×22n -1, 则T n =1×2+3×23+5×25+…+(2n -1)×22n -1,③4T n =1×23+3×25+5×27+…+(2n -3)×22n -1+(2n -1)×22n +1,④③-④得,-3T n =2+2(23+25+…+22n -1)-(2n -1)22n +1=2+2×8(1-22n -2)1-4-(2n-1)22n +1=-103+⎝⎛⎭⎫53-2n 22n +1, ∴T n =(6n -5)22n +1+109.。
2020届数学(理)高考二轮专题复习与测试:第二部分 专题二 第2讲 数列的求和及综合应用含解析
A 级 基础通关一、选择题1.已知T n 为数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫2n +12n 的前n 项和,若m >T 10+1 013恒成立,则整数m 的最小值为( )A .1 026B .1 025C .1 024D .1 023解析:因为2n +12n =1+12n ,所以T n =n +1-12n , 所以T 10+1 013=11-1210+1 013=1 024-1210. 又m >T 10+1 013,所以整数m 的最小值为1 024.答案:C2.(2019·广东广州天河一模)数列{a n }满足a 1=1,对任意n ∈N *的都有a n +1=1+a n +n ,则1a 1+1a 2+…+1a 99=( ) A.9998 B .2 C.9950 D.99100解析:a n +1-a n =n +1,且a 1=1,所以利用叠加法,得a n =n (n +1)2, 则1a n =2⎝ ⎛⎭⎪⎫1n -1n +1, 故1a 1+1a 2+1a 3+…+1a 99=2(1-12+12-13+…+199-1100) =2⎝ ⎛⎭⎪⎫1-1100=9950. 答案:C3.已知数列{a n }满足a n +1-a n =2,a 1=-5,则|a 1|+|a 2|+…+|a 6|=( )A .9B .15C .18D .30解析:因为a n +1-a n =2,a 1=-5,所以数列{a n }是公差为2,首项为-5的等差数列.所以a n =-5+2(n -1)=2n -7.数列{a n }的前n 项和S n =n (-5+2n -7)2=n 2-6n . 令a n =2n -7≥0,解得n ≥72. 所以n ≤3时,|a n |=-a n ;n ≥4时,|a n |=a n .则|a 1|+|a 2|+…+|a 6|=-a 1-a 2-a 3+a 4+a 5+a 6=S 6-2S 3=62-6×6-2(32-6×3)=18.答案:C4.(2019·衡水中学月考)数列a n =1n (n +1),其前n 项之和为910,则在平面直角坐标系中,直线(n +1)x +y +n =0在y 轴上的截距为( )A .-10B .-9C .10D .9解析:由于a n =1n (n +1)=1n -1n +1, 所以S n =⎝ ⎛⎭⎪⎫1-12+⎝ ⎛⎭⎪⎫12-13+…+⎝ ⎛⎭⎪⎫1n -1n +1=1- 1n +1. 因此1-1n +1=910,所以n =9. 所以直线方程为10x +y +9=0.令x =0,得y =-9,所以在y 轴上的截距为-9.答案:B5.(2019·广州调研)已知等比数列{a n }的前n 项和为S n ,若S 3=7,S 6=63,则数列{na n }的前n 项和T n 为( )A .-3+(n +1)×2nB .3+(n +1)×2nC .1+(n +1)×2nD .1+(n -1)×2n解析:设等比数列的公比为q ,易知q >0且q ≠1.依题意⎩⎪⎨⎪⎧S 3=a 1(1-q 3)1-q=7,S 6=a 1(1-q 6)1-q =63,解得⎩⎪⎨⎪⎧q =2,a 1=1. 因此a n =a 1q n -1=2n -1,所以na n =n ·2n -1.则T n =1·20+2·21+3·22+…+n ·2n -1.①2T n =1·21+2·22+…+(n -1)·2n -1+n ·2n .②由①-②,得-T n =1+2+22+…+2n -1-n ·2n =(1-n )·2n -1. 所以T n =1+(n -1)·2n .答案:D二、填空题6.已知[x ]表示不超过x 的最大整数,例如:[2.3]=2,[-1.5]=-2.在数列{a n }中,a n =[lg n ],n ∈N *,记S n 为数列{a n }的前n 项和,则S 2 018=________.解析:当1≤n ≤9时,a n =[lg n ]=0,当10≤n ≤99时,a n =[lg n ]=1,当100≤n ≤999时,a n =[lg n ]=2,当1 000≤n ≤2 018时,a n =[lg n ]=3.故S 2 018=9×0+90×1+900×2+1 019×3=4 947.答案:4 9477.(2019·长沙模拟)曲线y =n 2x +ln x (n ∈N *)在x =2n 处的切线斜率为a n ,若b n =1a n a n +1,则{b n }的前n 项和T n =________. 解析:由y ′=n 2+1x ,知a n =n 2+n 2=n , 所以b n =1a n a n +1=1n (n +1)=1n -1n +1. 因此T n =⎝⎛⎭⎪⎫1-12+⎝ ⎛⎭⎪⎫12-13+…+⎝ ⎛⎭⎪⎫1n -1n +1=1-1n +1=n n +1. 答案:n n +18.(2019·深圳质检)数列b n =a n cos n π3的前n 项和S n ,已知S 2 017=5 710,S 2 018=4 030,若数列{a n }为等差数列,则S 2 019=________.解析:设数列{a n }是公差为d 的等差数列,a 1cos π3+a 2cos 2π3+a 3cos π+a 4cos 4π3+a 5cos 5π3+a 6cos 2π=12(a 1-a 2)+12(a 5-a 4)-a 3+a 6=-a 3+a 6. 由S 2 017=5 710,S 2 018=4 030,可得5 710=-(a 3+a 9+…+a 2 013)+(a 6+a 12+…+a 2 010+a 2 016)+12a 2 017, 4 030=-(a 3+a 9+…+a 2013)+(a 6+a 12+…+a 2 010+a 2 016)+12a 2 017-12a 2 018, 两式相减可得a 2 018=3 360,由5710=1 008d+12(3 360-d),解得d=4,则a n=a2 018+(n-2018)×4=4n-4 712,可得S2 019=4 030-a2019=4 030-(4×2 019-4 712)=666.答案:666三、解答题9.(2019·山东省实验中学联考)已知数列{a n}的前n项和S n满足S n =S n-1+1(n≥2,n∈N*),且a1=1.(1)求数列{a n}的通项公式;(2)记b n=1a n·a n+1,T n为数列{b n}的前n项和,求使T n≥2n成立的n的最小值.解:(1)由已知有S n-S n-1=1,所以数列{S n}为等差数列,且S1=a1=1,所以S n=n,即S n=n2.当n≥2时,a n=S n-S n-1=n2-(n-1)2=2n-1.又a1=1也满足上式,所以a n=2n-1.(2)由(1)知,b n=1(2n-1)(2n+1)=12⎝⎛⎭⎪⎫12n-1-12n+1,所以T n=12⎝⎛⎭⎪⎫1-13+13-15+…+12n-1-12n+1=12⎝⎛⎭⎪⎫1-12n+1=n2n+1,由T n≥2n有n2≥4n+2,有(n-2)2≥6,所以n≥5,所以n的最小值为5.10.(2019·成都七中联考)在数列{a n }中,已知a 1=12,且a n +1a n =n +12n(n ∈N *).(1)求{a n }的通项公式;(2)求{a n }的前n 项和S n .解:(1)由a n +1a n =n +12n 得,a n +1n +1=12·a n n(n ∈N *). 又a 1=12,所以⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n n 是以12为首项、12为公比的等比数列. 于是a n n =12n ,则a n =n 2n (n ∈N *). 故{a n }的通项公式为a n =n 2n (n ∈N *). (2)由S n =12+222+323+…+n -12n -1+n 2n , 得12S n =122+223+324+…+n -12n +n 2n +1, 两式相减,得12S n =12+122+123+…+12n -n 2n +1=⎝ ⎛⎭⎪⎫1-12n -n 2n +1=1-n +22n +1.于是{a n }的前n 项和S n =2-n +22n (n ∈N *). B 级 能力提升11.已知数列{a n }的前n 项和S n =2a n -1(n ∈N *),设b n =1+log 2a n ,则数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1b n b n +1的前n 项和T n =________. 解析:因为S n =2a n -1(n ∈N *),所以当n =1时,a 1=1.当n≥2时,a n=S n-S n-1,得a n=2a n-1,所以a n=2n-1,从而b n=1+log2a n=n.故T n=1b1b2+1b2b3+…+1b n b n+1=⎝⎛⎭⎪⎫1-12+⎝⎛⎭⎪⎫12-13+…+⎝⎛⎭⎪⎫1n-1n+1=nn+1.答案:nn+112.(2019·衡水检测)已知a,b,c分别为△ABC三内角A,B,C的对边,其面积S=3,B=60°,a2+c2=2b2.在等差数列{a n}中,a1=a,公差d=b.数列{b n}的前n项和为T n,且T n-2b n+1=0,n∈N*.(1)求数列{a n},{b n}的通项公式;(2)若c n=a n b n,求数列{c n}的前n项和为S n.解:(1)由S=12ac sin 60°=3,得ac=4.根据余弦定理,b2=a2+c2-2ac cos 60°,且a2+c2=2b2,所以b2=2b2-4,则b2=4,从而得a=b=c=2,所以数列{a n}的通项a n=2+2(n-1)=2n.又Tn-2b n+1=0,n∈N*,当n=1时,b1-2b1+1=0,b1=1.当n≥2时,T n-1-2b n-1+1=0,所以b n=2b n-1.则{b n}是公比为2,首项b1=1的等比数列.所以b n=2n-1.(2)c n=a n b n=n·2n,S n=1·21+2·22+3·23+…+(n-1)2n-1+n·2n,2S n=1·22+2·23+3·24+…+(n-1)2n+n·2n+1.两式相减得-S n=21+22+23+…+2n-n·2n+1=2n+1-2-n·2n+1,所以S n=(n-1)2n+1+2.。
2020版高考数学二轮复习专题二数列第2讲数列通项与求和练习理
第2讲数列通项与求和[A组夯基保分专练]一、选择题1.(2019·广东省六校第一次联考)数列{a n}的前n项和为S n =n2+n+1,b n=(-1)n a n(n∈N*),则数列{b n}的前50项和为() A.49 B.50C.99 D.100解析:选A.由题意得,当n≥2时,a n=S n-S n-1=2n,当n=1时,a1=S1=3,所以数列{b n}的前50项和为-3+4-6+8-10+…+96-98+100=1+48=49,故选A.2.(一题多解)(2019·洛阳尖子生第二次联考)已知数列{a n}的前n项和为S n,a1=1,S n=2a n+1,则S n=()A.2n-1B.错误!错误!C.错误!错误!D.错误!错误!解析:选B.法一:当n=1时,S1=a1=2a2,则a2=错误!。
当n≥2时,S n-1=2a n,则S n-S n-1=a n=2a n+1-2a n,所以a n+1a n=错误!,所以当n≥2时,数列{a n}是公比为错误!的等比数列,所以a n=错误!,所以S n=1+错误!+错误!×错误!+…+错误!×错误!错误!=1+错误!=错误!错误!,当n=1时,此式也成立.故选B.法二:当n=1时,S1=a1=2a2,则a2=错误!,所以S2=1+错误!=错误!,结合选项可得只有B满足,故选B.3.数列{a n}中,a1=2,a2=3,a n+1=a n-a n-1(n≥2,n∈N*),那么a2 019=( )A.1 B.-2C.3 D.-3解析:选A.因为a n+1=a n-a n-1(n≥2),所以a n=a n-1-a n-2(n≥3),所以a n+1=a n-a n-1=(a n-1-a n-2)-a n-1=-a n-2(n≥3).所以a n+3=-a n(n∈N*),所以a n+6=-a n+3=a n,故{a n}是以6为周期的周期数列.因为2 019=336×6+3,所以a2 019=a3=a2-a1=3-2=1。
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【2019最新】精选高考数学二轮复习难点2-4数列的通项公式与求和问题等综合问题测试卷理(一)选择题(12*5=60分)1.设数列满足,(),若数列是常数列,则( ){}n a 1a a =2121n n n a a a +-=+*n N ∈{}n a a =A .B .C .D .2-1-0(1)n -【答案】A【解析】因为数列是常数列,所以,即,解得,故选A.{}n a 221212211a a a a a a --===++2(1)2a a a +=-2a =- 2.已知等差数列的公差,是其前项和,若成等比数列,且,则的最小值是( ){}n a 0d ≠n S n 236 a a a ,,1017a =-2nnS A . B . C. D .12-58-38-1532- 【答案】A3.【2018陕西西安五中联考】已知等差数列的公差,且成等比数列,若, 为数列的前项和,则 的最小值为( ){}n a 0d ≠1313,,a a a 11a =n S {}n a n 2163n n S a ++A. 3B. 4C.D. 232-92【答案】B【解析】 成等比数列, 解得d=2.当且仅当 时即时取等号,且取到最小值4,故选:A . 1313a a a Q ,,22131131121120a a a a d d d =∴=∴+=+≠,,(),,12121n a n n ∴=+-=-().()2122n n n S n n -=+⨯=.()()()22121921621699122124322111n n n n S n n n a n n n n +-++++∴===++-≥+⨯-=+++++,911n n +=+2n =2163n n S a ++4. 【2018云南昆明一中摸底】已知数列的前项和为,且, ,则数列中的为( ){}n a n n S 12a =142n n S a +=+{}n a 12aA. B. C. D. 20480491526015289150 【答案】B【解析】由有,解得,故,又,于是,因此数列是以为首项,公比为的等比数列,得,于是,因此数列是以为首项, 为公差的等差数列,解得, ,故选B.2142S a =+12142a a a +=+28a =2124a a -=221144n n n n na S S a a ++++=-=-()211222n n n n a a a a +++-=-{}12n n a a +-2124a a -=21112422n n n n a a -++-=⨯=11122n n n n a a ++-=2n n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭11()11,22n nn n a n n a n =+-==⋅1212122=49152a ∴=⨯ 5.【2017届广东××市高三上学期期末】设是数列的前项和,且,则( )n S }{n a n n n a S 2121-==n a A . B . C . D .1)21(31-⋅n 1)32(21-⋅n 31)31(2-⋅n n )31( 【答案】D6.已知数列满足:,.若,,且数列是单调递增数列,则实数的取值范围是( ){}n a 11a =12n n n a a a +=+()n N *∈11(2)(1)n nb n a λ+=-⋅+()n N *∈1b λ=-{}n b λA .B .C .D .23λ>32λ>32λ<23λ< 【答案】D【解析】因为,所以,因为数列是单调递增数列,所以当时;当时,,因此,选D.11111121111112(1)1(1)222n n n n n n n n n n a a a a a a a a a -+++=⇒=+⇒+=+⇒+=+=+1(2)2n n b n λ+=-⋅{}n b 2n ≥113(2)2(12)2212212n n n n b b n n n λλλλλ-+>⇒-⋅>--⋅⇒>-⇒>-⇒<1n =213(12)22b b λλλ>⇒-⋅>-⇒<23λ< 7.设等差数列的前项和为,且满足,,则,,…,中最大的项为( ){}n a n n S 170S >180S <11S a 22S a 1515S aA .B .C .D .77S a 88S a 99S a 1010S a【答案】C8. 【2018河南林州一中调研】数列中,已知对任意正整数,有,则( ){}n a n 123.....21n n a a a a ++++=-22212......n a a a +++=A. B. C. D. ()221n-()1413n -()1213n-41n - 【答案】B【解析】当时, ,当时, ,所以,则 , ,选B.1n =11a =2n ≥()11121212n n n n n n a S S ---=-=---=12n n a -=214n n a -=()222221123141......144 (4)41143n n n n a a a a --++++=++++==--9.【江西省K12联盟2018届质量检测】已知定义在上的函数是奇函数且满足, ,数列满足(其中为的前项和),则( )R ()f x ()()3f x f x -=-()13f =-{}n a 2n n S a n =+n S {}n a n ()()56f a f a +=A. B. C. D. 3-2-32 【答案】C【解析】由函数是奇函数且满足,可知T=3,由,可得: ,两式相减得: ,即, ,∴是公比为2的等比数列,∴,∴,∴,故选:C()f x ()()3f x f x -=-2n n S a n =+()11212n n S a n n --=+-≥1221n n n a a a -=-+121n n a a -=-()()11212n n a a n --=-≥{}1n a -12n n a =-563163a a =-=-,()()()()()()()5631013211013f a f a f f f f f +=-⨯-+-⨯=-+=-=10. 【2018河北衡水武邑中学三调】已知数列与的前项和分别为,且,,,若恒成立,则的最小值是( ){}n a {}n b n n n S T 、0n a >()2*63n nn S a a n N =+∈()()122121nnn a n a a b +=--*,n n N k T ∀∈>kA. B. C. 49 D. 171498441【答案】B11.若数列满足,且,则数列的第100项为( ){}n a ()()()()1123252325lg 1n n n a n a n n n+⎛⎫+-+=+++ ⎪⎝⎭15a =23n a n ⎧⎫⎨⎬+⎩⎭A .2B .3C .D .1lg99+2lg99+ 【答案】B【解析】由可得:,记,有,由累加法得:,数列的第项为,故选B.()()()()1123252325lg 1n n n a n a n n n +⎛⎫+-+=+++ ⎪⎝⎭)11lg(32521n n a n a n n +=+-++32b +=n a n n)11lg(b 1n b n n +=-+1lgn b n +=23n a n ⎧⎫⎨⎬+⎩⎭10031100lg =+12.已知正项数列中,,,(),,记数列的前项和为,则的值是( ){}n a 11a =22a =222112n n n a a a -+=+2n ≥11n n n b aa +=+{}nb n n S 33S A. B. C. D.3993342 【答案】D(二)填空题(4*5=20分)13. 【2018东北名校联考】已知数列满足,则数列满足对任意的,都有,则数列的前项和__________.{}n a 2n n a ={}n n a b ⋅n N +∈1211n n n b a b a b a -+++L 212n n=--{}n n a b ⋅n n T = 【答案】()()1212n n -+【解析】由题知,令,则,又,则.又,所以,两边同乘以得与式相减可得,则.对于数列即,利用错位相减法可得.故本题应填.1n =111112122b a =--=12a =114b =1211...2 1.*2n n n n nb a b a b a -+++=--11122111...212n n n n n b a b a b a -----+++=--212112...21n n n n b a b a b a n --+++=--*12n nb a =()2n b n n =≥{}n n a b ⋅{}2n n ⋅()()1212n n n T -+=()()1212n n -+14. 【辽宁省××市2018届期末】已知数列满足,若,则数列的首项的取值范围为__________.{}n a 1368n n a a n n+-=+1n n a a +>{}n a【答案】()7,-+∞【解析】依题意,设∵, ,故,故是以为首项,公比为3的等比数列,故,由,整理得,∵,故,故.故答案为:1a a =;1368n n a a n n +-=+138n 6n n a a +=++()141534n 5n n a n a ++++=++{}4n 5n a ++a 9+()1a 934n 5n n a -=+--1n n a a +>()a 936n +>*n N ∈()1a 936+>a 7>-()7,-+∞15.已知数列的前项和之和满足,且,设数列的前项之和为,则的最大值与最小值之和为= .{}n a n n S 1n n S n a =-g ()()121nn n b n a =-+g g {}n b n n T n T【答案】613-16.对于数列,定义为的“优值”,现在已知某数列的“优值”,记数列的前项和为,若对任意的恒成立,则实数的最大值为__________.{}n a 11222n n n a a a H n-+++=L {}n a {}n a 12n n H +={}n a kn -n n S 5n S S ≤n k【答案】712,35⎡⎤⎢⎥⎣⎦【解析】由题可知,①,②,由①-②得:,则,所以,令,,,解得:,所以的取值范围是.11 12222nnna a an-++++=L∴1112222n nna a a n-++++=⋅L212122(1)2n nna a a n--+++=-⋅L1122(1)2n n nna n n-+=⋅--⋅22na n=+(2)2na kn k n-=-⋅+(2)2nb k n=-⋅+5nS S≤Q 560,0b b∴≥≤71235k≤≤k712[,]35(三)解答题(4*12=48分)17.已知数列的前项和为.{}na n2,n nS S n n=+(Ⅰ)求的通项公式;{}nana(Ⅱ)若恰好依次为等比数列的第一、第二、第三项,求数列的前项和.()1223,,k k ka a a k N*++∈{}n bnnb⎧⎫⎨⎬⎩⎭nnT18.已知各项均不相等的等差数列的前五项和,且成等比数列.{}na520S=137,,a a a(1)求数列的通项公式;{}na(2)若为数列的前项和,且存在,使得成立,求实数的取值范围.nT11{}n na a+n*n N∈1n nT aλ+-≥λ【解析】(1)设数列的公差为,则即又因为,所以所以.{}n a d 1211154520,2(2)(6),a d a d a a d ⨯⎧+=⎪⎨⎪+=+⎩12124,2.a d d a d +=⎧⎨=⎩0d ≠12,1.a d =⎧⎨=⎩1n a n =+ (2)因为,所以.因为存在,使得成立,11111(1)(2)12n n a a n n n n +==-++++11111111233412222(2)n n T n n n n =-+-++-=-=++++L *n N ∈10n n T a λ+-≥所以存在,使得成立, 即存在,使成立.又,(当且仅当时取等号),所以.*n N ∈(2)02(2)n n n λ-+≥+*n N ∈22(2)n n λ≤+2142(2)2(4)n n n n =+++114162(4)n n≤++2n =116λ≤即实数的取值范围是. λ1(,]16-∞ 19. 【2018河南林州一中调研】已知数列{an}是等比数列,首项a1=1,公比q >0,其前n 项和为Sn ,且S1+a1,S3+a3,S2+a2成等差数列. (Ⅰ)求数列{an}的通项公式;(Ⅱ)若数列{bn}满足,Tn 为数列{bn}的前n 项和,若Tn ≥m 恒成立,求m 的最大值.112n na b n a +⎛⎫= ⎪⎝⎭所以()()()012112212322122n nn T n n n -⎡⎤-=⋅+-⋅+-⋅+⋅⋅⋅+--⋅-⋅⎣⎦()()012111222222212112nn nnnn T n n n ---=+++⋅⋅⋅+-⋅=-⋅=-⋅--,故,所以,所以,所以,所以是递增数列,所以,所以,所以的最大值为()121n n T n =-⋅+1121n n T n ++=⋅+()()()1121121120n n nn n T T n n n ++⎡⎤-=⋅+--⋅+=+⋅>⎣⎦1n n T T +>{}n T ()1min 1n T T ==1m ≤m 120.【安徽省××市2018届第四次联考】已知数列的前项和为,且对任意正整数,都有成立.记.{}n a n n S n 432n n a S =+2log n n b a = (Ⅰ)求数列和的通项公式;{}n a {}n b (Ⅱ)设,数列的前项和为,求证: .()()1413n n n c b b +=+⋅+{}n c n n T 1334n T ≤<。