百度文库 - 让每个人平等地提升自我
第二讲 数列的综合应用
限时规范训练
一、选择题
1.已知数列{an}满足a1=5,anan+1=2,则=( ) A.2 C.5
B.4 5D. 2
na7a3
an+1an+2an+3an+4an+42n+1·2n+32a72
解析:因为==nn+2=2,所以令n=3,得=2=4,故选B.
anan+1an+2an+3an2·2a3
答案:B
2.若数列{an}满足a1=15,且3an+1=3an-2,则使ak·ak+1<0的k值为( ) A.22 C.24
B.21 D.23
22
解析:因为3an+1=3an-2,所以an+1-an=-,所以数列{an}是首项为15,公差为-的等差数
33列,
2247247
所以an=15-·(n-1)=-n+,令an=-n+>0,得n<23.5,所以使ak·ak+1<0的k值
33333为23. 答案:D
?2ann为正奇数,?
3.已知数列{an}满足a1=1,an+1=?
??an+1n为正偶数,
则其前6项之和为( )
A.16 C.33
B.20 D.120
解析:a2=2a1=2,a3=a2+1=3,a4=2a3=6,a5=a4+1=7,a6=2a5=14, 所以前6项和S6=1+2+3+6+7+14=33,故选C. 答案:C
4.数列{an}的前n项和为Sn,若a1=1,an+1=3Sn(n≥1),则a6=( ) A.3×4 C.4
4
4
B.3×4+1 D.4+1
4
4
解析:因为an+1=3Sn,所以an=3Sn-1(n≥2),两式相减得,an+1-an=3an,即
an+1
=4(n≥2), an4
所以数列a2,a3,a4,…构成以a2=3S1=3a1=3为首项,公比为4的等比数列,所以a6=a2·4=3×4.
4
- 1 -
百度文库 - 让每个人平等地提升自我
答案:A
5.已知函数f(n)=ncos(nπ),且an=f(n),则a1+a2+…+a100=( ) A.0 C.5 050
2
2
2
2
2
B.100 D.10 200
2
2
2
2
2
2
2
解析:a1+a2+a3+…+a100=-1+2-3+4-…-99+100=(2-1)+(4-3)+…+(100-99)
50
=3+7+…+199=答案:C
6.已知数列{an}的首项a1=1,且an-an+1=anan+1(n∈N+),则a2 015=( ) A.1
2 014
B.D.
1
2 014
2 0151
2 015
3+199
=5 050.
2
2
2 014C.-
2 015
解析:∵an-an+1=anan+1,∴
an+1an11
-=1,又∵a1=1,∴=1,
a1
?1?
∴数列??是以首项为1,公差为1的等差数列,
?an?
11∴=1+(n-1)=n,∴=2 015,
ana2 015
1∴a2 015=.故选D.
2 015答案:D
7.已知数列{an}的通项公式为an=(-1)(2n-1)·cos=( ) A.-30 C.90
*
nnπ
2
+1(n∈N),其前n项和为Sn,则S60
*
B.-60 D.120
*
解析:由题意可得,当n=4k-3(k∈N)时,an=a4k-3=1;当n=4k-2(k∈N)时,an=a4k-2=6-8k;
当n=4k-1(k∈N)时,an=a4k-1=1;当n=4k(k∈N)时,an=a4k=8k. ∴a4k-3+a4k-2+a4k-1+a4k=8,∴S60=8×15=120. 答案:D
8.已知Sn是非零数列{an}的前n项的和,且Sn=2an-1,则S2 017等于( ) A.1-2C.2
2 016
2 016
*
*
B.2
2 017
-1
2 017
-1 D.1-2
- 2 -
百度文库 - 让每个人平等地提升自我
解析:∵Sn=2an-1,∴S1=1,且Sn=2(Sn-Sn-1)-1,即Sn=2Sn-1+1,得Sn+1=2(Sn-1+1),由此可得数列{Sn+1}是首项为2,公比为2的等比数列,得Sn+1=2,即Sn=2-1,∴S2 017=2
017
nn2
-1,故选B.
答案:B 二、填空题 9.若数列{an}满足解析:由
1=
1
an+1
2an+1=,且a1=3,则an=________.
anan+1
2an+111,得-=2,
anan+1an?1?1
∴数列??是首项为,公差为2的等差数列.
3?an?
115
∴=+(n-1)×2=2n-, an33∴an=
3
. 6n-5
3
答案:
6n-5
10.已知正项数列{an}满足an+1-6an=an+1an.若a1=2,则数列{an}的前n项和为________. 解析:∵an+1-6an=an+1an,∴(an+1-3an)(an+1+2an)=0,∵an>0,∴an+1=3an,又a1=2, 2
∴{an}是首项为2,公比为3的等比数列,∴Sn=答案:3-1
11.已知Sn为数列{an}的前n项和,且满足a1=1,anan+1=3(n∈N),则S2 014=________. 解析:由anan+1=3知,当n≥2时,anan-1=3
nn-1
n*
2
2
2
2
1-31-3
n=3-1.
nn.所以
an+1
=3,所以数列{an}所有的奇数项构成以an-1
3为公比的等比数列,所有的偶数项也构成以3为公比的等比数列.又因为a1=1,所以a2=3,
a2n-1=3n-1,
1-31 007
a2n=3.所以S2 014=(a1+a3+…+a2 013)+(a2+a4+…+a2 014)=4×=2×3-2.
1-3
n1 007
答案:2×3
1 007
-2
1
12.数列{an}中,a1=,an+1=
2解析:由已知可得(n+1)an+1=可得
1
nan*
(n∈N),则数列{an}的通项公式an=________.
n+1nan+2nanbn12
,设nan=bn,则bn+1=,所以=+1, nan+2bn+2bn+1bn?bn?
bn+1
?1?2?1?+1=+2=2?+1?,即?+1?是公比为2,首项为3的等比数列,
bn?bn?
1n-1
故+1=3×2∴an=
bn1
.
n3×2n-1-1
- 3 -
百度文库 - 让每个人平等地提升自我
答案:
n1
n-1
3×2-1
三、解答题
13.在数列{an}中,a1=8,a4=2,且满足an+2-2an+1+an=0. (1)求数列{an}的通项公式;
(2)设Sn=|a1|+|a2|+…+|an|,求Sn.
解析:(1)∵an+2-2an+1+an=0,∴an+2-an+1=an+1-an, ∴{an+1-an}为常数列,
∴{an}是以a1为首项的等差数列,设an=a1+(n-1)d,则a4=a1+3d, 2-8∴d==-2,∴an=10-2n.
3
(2)由(1)知an=10-2n,令an=0,得n=5.
当n>5时,an<0;当n=5时,an=0;当n<5时,an>0.
∴当n>5时,Sn=|a1|+|a2|+…+|an|=a1+a2+…+a5-(a6+a7+…+an)=T5-(Tn-T5)=2T5-Tn =n-9n+40,其中Tn=a1+a2+…+an.
当n≤5时,Sn=|a1|+|a2|+…+|an|=a1+a2+…+an=9n-n.
??9n-nn≤5∴Sn=?2
?n-9n+40n>5?
2
2
2
.
2
*
14.正项数列{an}的前n项和为Sn,且an=4Sn-2an-1(n∈N). (1)求数列{an}的通项公式;
4-1an+1
(2)若bn=,数列{bn}的前n项和为Tn.求证:T2n<1.
an+1an+1+1解析:(1)当n=1时,a1=1;
当n≥2时,因为an>0,an=4Sn-2an-1, 所以an-1=4Sn-1-2an-1-1,
两式相减得an-an-1=4an-2an+2an-1=2(an+an-1),
所以an-an-1=2,所以数列{an}是以1为首项,2为公差的等差数列, 所以an=2n-1. (2)证明:bn=
-1
n+1
2
2
2
2
n+1
n1?2n+1n+1?1
=(-1)?+?
n+1?nn+1?
1??1??11??1
∴T2n=?1+?-?+?+…-?+?
?2??23??2n2n+1?1
=1-<1.
2n+1∴T2n<1. - 4 -
百度文库 - 让每个人平等地提升自我
15.已知数列{an}的前n项和为Sn,a1=2,且满足an+1=Sn+2(1)证明:数列?n?为等差数列;
?2?(2)求S1+S2+…+Sn.
解析:(1)证明:由条件可知,Sn+1-Sn=Sn+2即Sn+1-2Sn=2
?Sn?
n+1
n+1
n+1
(n∈N).
*
?Sn?
,
,整理得n+1-n=1,
22
Sn+1Sn所以数列?n?是以1为首项,1为公差的等差数列.
?2?(2)由(1)可知,n=1+n-1=n,即Sn=n·2,
2令Tn=S1+S2+…+Sn,
则Tn=1·2+2·2+…+n·2,① 2Tn=1·2+…+(n-1)·2+n·2
2
2
2
Snnnnn+1
,② ,
①-②,-Tn=2+2+…+2-n·2整理得Tn=2+(n-1)·2
n+1
nn+1
.
- 5 -