[练案36]第四讲 数列求和
A组基础巩固
一、单选题
1.(2020·湖北武汉部分重点中学联考)已知数列{an}的通项公式是an=(-1)·(3n-1),则a1+a2+…+a10=( A )
A.15 C.-12
B.12 D.-15
n
[解析] 依题意,得a1+a2+…+a10=(a1+a3+…+a9)+(a2+a4+…+a10)=-(2+82+265+29+…+26)+(5+11+…+29)=-×5+×5=-70+85=15,故选A.
22
2.(2020·河北保定摸底)已知数列{an}的通项公式为an=nsin (为Sn,则S2 017=( C )
A.1 232 C.3 025
[解析] ∵an=nsin (
B.3 019 D.4 321
n+1
2
π)+1,前n项和
n+1
2
π)+1,∴a1=1×0+1,a2=2×(-1)+1,a3=3×0+1,a4
=4×1+1,…,a2 017=2 017×0+1,∴S2 017=2 017×1+(-2+4-6+8+…+2 016)=2 017+504×2=3 025.故选C.
1121231234
3.(2020·山西河津二中月考)已知数列{an}为,+,++,+++,…,若
2334445555
bn=,则数列{bn}的前n项和Sn为( A )
anan+1
A.C.
4n n+1
2n-2B.
n+1
1
n+1
1+2+…+nn=,∴bn=
n+12nnn-1
D. 2n+1
4n+1
111=4(-),∴Sn=4(1-)=
nn+1n+1
[解析] ∵an=4n.故选A. n+1
4.化简Sn=n+(n-1)×2+(n-2)×2+…+2×2A.2
n+1
2n-2
+2
n-1
的结果是( D )
+n-2 B.2D.2
2
n+1
-n+2 -n-2
n-2
C.2-n-2
nn+1
[解析] 因为Sn=n+(n-1)×2+(n-2)×2+…+2×21)×2+(n-2)×2+…+2×2
2
3
+2
n-1
①,2Sn=n×2+(n-
2
3
n-1
+2②,所以①-②得,-Sn=n-(2+2+2+…+2)=n- 1 -
nn+2-2
n+1
,所以Sn=2
n+1
-n-2.
5.我国古代数学名著《九章算术》中,有已知长方形面积求一边的算法,其方法的前两步为:
1111
(1)构造数列1,,,,…,;①
234n(2)将数列①的各项乘以,得到一个新数列a1,a2,a3,a4,…,an.
2则a1a2+a2a3+a3a4+…+an-1an=( C ) A.
4C.
nn2
B.
D.
n-1
44
2
nn-1
4
nn+1
nnn1n[解析] 依题意可得新数列为,,,…,×,
246n2
11
所以a1a2+a2a3+…+an-1an=[++…+
41×22×311111
=(1-+-+…+-) 4223n-1nn2
1
]
n-1nn2
n2n-1nn-1=×=.故选C. 4n4
6.(2020·云南玉溪一中月考)数列{an}首项a1=1,对于任意m,n∈N,有an+m=an+3m,则{an}前5项和S5=( D )
A.121 C.31
B.25 D.35
*
[解析] 由题意知an+1=an+3,∴{an}是首项为1公差为3的等差数列,a5=a1+12=13,5
∴S5=
a1+a5
2
=35.故选D.
二、多选题
1
7.已知数列{an}的前n项和为Sn(Sn≠0),且满足an+4SnSn-1=0(n≥2),a1=,则下列
4说法正确的是( AD )
1
A.Sn=
4nB.an=
4n1
n+1
C.{an}为递增数列 1
D.数列{}为递增数列
Sn - 2 -
[解析] ∵an+4SnSn-1=0,∴Sn-Sn-1+4SnSn-1=0, 11∴-=4,
SnSn-1Sn11
∴{}是以=4为首项,4为公差的等差数列,也是递增数列,D正确.
S1
11
∴=4n,∴Sn=,A正确. Sn4n当n≥2时,an=Sn-Sn-1=-
4n1
n-1
1
当n=1时,a1=,∴B、C不正确,故选A、D.
4
11212312
8.数列{an}的前n项和为Sn,若数列{an}的各项按如下规律:,,,,,,,,
233444553412n-1,,…,,,…,以下说法正确的是( ACD ) 55nnn3
A.a24=
8
B.数列a1,a2+a3,a4+a5+a6,a7+a8+a9+a10,…是等比数列 C.数列a1,a2+a3,a4+a5+a6,a7+a8+a9+a10,…的前n项和为Tn=5
D.若存在正整数k,使Sk<10,Sk+1≥10,则ak=
7
12313
[解析] 对于选项A,a22=,a23=,a24=,故A正确.对于选项B、C,数列,1,,
888222…等差数列,Tn=A、C、D.
三、填空题 9.
1111
+2+2+…+2-13-14-1n+1
2
2
n2+n4
n2+n5
,故B错,C正确.对于选项D,S21>10,S20<10,a20=,正确.故选47
3111
= -(+) -142n+1n+2
[解析] ∵∴
1
n+1
2
1=2=-1n+2nn1111
=(-), n+22nn+2
2
1111
+2+2+…+2-13-14-1n+1
2
-1
11111111=(1-+-+-+…+-) 232435nn+21311=(--) 22n+1n+2
- 3 -
3111=-(+). 42n+1n+2
10.(2020·山东、湖北部分重点中学联考)已知数列{an}的前n项之和为Sn,若a1=2,
an+1=an+2n-1+1,则S10=__1_078__.
[解析] a1=2,an+1=an+2+(a3-a2)+(a2-a1)+a1?an=2
n-1
n-1
+1?an+1-an=2
n-3
n-1
+1?an=(an-an-1)+(an-1-an-2)+…
n-2
+2+…+2+1+n-1+a1.
1-2n-1=+n-1+2=2+n.
1-2
S10=1+2+22+…+29+
10×11
=1 078. 2
11.(2020·广东省五校协作体高三第一次联考)已知数列{an}满足:a1为正整数,an+1=
an??,an为偶数?2??3an+1,an为奇数,
如果a1=1,则a1+a2+a3+…+a2 018=__4_709__.
[解析] 由已知得a1=1,a2=4,a3=2,a4=1,a5=4,a6=2,周期为3的数列,a1+a2
+…+a2 018=(1+4+2)×672+1+4=4 709.
12.(2020·福建省泉州市教学质量跟踪监测)我国古代数学著作《九章算术》有如下问题:“今有金箠,长五尺,斩本一尺,重四斤.斩末一尺,重二斤.问依次一尺各重几何?”其意思是:“现有一根金杖(一头粗,一头细)长五尺,在粗的一端截下1尺,重4斤.在细的一端截下1尺,重2斤.问依次每一尺各重多少斤?”根据上题的已知条件,若金箠由粗到细是均匀变化的,问该金箠的总重量为__15__斤.
[解析] 由题意知,金箠的5段重量构成以4为首项,2为末项的等差数列,则总重量S=
4+2
×5=15(斤). 2
三、解答题
13.(2020·吉林省长春汽车经济开发区第六中学考试)已知公差不为零的等差数列{an}的前n项和为Sn,若S10=110,且a1,a2,a4成等比数列.
(1)求数列{an}的通项公式; (2)设数列{bn}满足bn=[解析] (1)由题意知:
??a2=a1a4?
?S10=110?
2
1
an-1
1
,若数列{bn}前n项和Tn,证明:Tn<.
an+12
??a1+d=a1
??
?10a1+45d=110?
2
a1+3d
解得a1=d=2,故数列an=2n. (2)由(1)可知bn=
1
2n-1111
=(-),
2n+122n-12n+1
- 4 -
1111111111
则Tn=[(-)+(-)+…+(-)]=(1-)<.
213352n-12n+122n+12
14.(2020·云南省红河州高三复习统一检测)等差数列{an}的首项a1>0,数列{前n项和为Sn=
1
anan+1
}的
n. 2n+1
(1)求{an}的通项公式;
(2)设bn=(an+1)·2an,求数列{bn}的前n项和Tn. [解析] (1)由{
}的前n项和为Sn=知 anan+12n+11
n11
=??aa3
?112??aa+aa=5,
1212
23
=3
??a1a2=3
可得?
??a2a3=15,
设等差数列{an}的公差为d,
??a1a1+d从而?
?a1+d?
a1+2d=15,
??a1=1
解得?
?d=2?
??a1=-1
或?
?d=-2?
,
??a1=1
又a1>0,则?
?d=2?
,
故an=a1+(n-1)d=1+(n-1)×2=2n-1. (2)由(1)知bn=(an+1)·2an=2n·2
2n-1
=n·4,
2
3
n则Tn=b1+b2+b3+…+bn-1+bn=1×4+2×4+3×4+…+(n-1)×4两边同时乘以4得4Tn=1×4+2×4+3×4+…+(n-1)×4+n×4两式相减得-3Tn=4+4+4+4+…+4-n×443n-1n+1
故Tn=+·4.
99
B组能力提升
1
2
3
42
3
4
1n-1
+n×4,
nnn+1
,
n+1
nn+1
=
4×
1-4
1-4
n-n×4,
1.(2020·益阳、湘潭调研考试)已知Sn为数列{an}的前n项和,若a1=2且Sn+1=2Sn,设bn=log2an,则
4 035A. 2 0182 017C. 2 018
1
b1b2b2b3
+1
+…+
1
b2 017b2 018
的值是( B )
4 033B. 2 0172 016D. 2 017
[解析] 由Sn+1=2Sn可知,数列{Sn}是首项为S1=a1=2,公比为2的等比数列,所以Sn - 5 -