内容正文:
第4节 数列求和
[基础训练组]
1.数列{an}中,an=,若{an}的前n项和为,则项数n为( )
A.2 020 B.2 021
C.2 022 D.2 023
解析:A [an==-,
Sn=1-+-+…+-=1-==,所以n=2 022.]
2.+++…+等于( )
A. B.
C. D.
解析:B [令Sn=+++…+,①
则Sn=++…++,②
①-②,得Sn=+++…+-=-.∴Sn=.故选B.]
3.(2023·东三省三校一模)已知数列{an}满足对任意的正整数n,都有a1+a2+…+an-an+1=0,其中a1=3,则数列{an}的前2 022项和是( )
A.3×22 022-3 B.3×22 021+1
C.3×22 021 D.3×22 021+2
解析:C [不妨设数列{an}的前n项和为Sn,故由题可得Sn=an+1,
故当n≥2时,Sn-1=an,则an=an+1-an,
即an+1=2an,又当n=1时,a1=a2=3,
故该数列是a1=a2=3,且从第二项起是公比为2的等比数列.
故S2 022=3+=3+3(22 021-1)=3×22 021.故选C.]
4.(2023·南阳模拟)正项数列{an}的前n项和为Sn,∀n∈N*,都有4Sn=a+2an,则数列{(-1)nan}的前2 022项的和等于( )
A.-2 021 B.2 021
C.-2 022 D.2 022
解析:D [因为4Sn=a+2an,则当n≥2时,4Sn-1=a+2an-1,
则4an=a-a+2(an-an-1),整理得(an+an-1)(an-an-1-2)=0,
又{an}为正项数列,故可得an-an-1=2,
又当n=1时,4a1=a+2a1,解得a1=0(舍)或a1=2,
即数列{an}是首项为2公差为2的等差数列,则an=2n;
设数列{(-1)nan}的前n项的和为Tn,
则T2 022=-2+2×2-2×3+…+2×2 022
=2(-1+2-3+4+…-2 021+2 022)
=2(1+1+1+…+1)
=2×1011=2 022.故选D.]
5.数列{an}满足a1=1,且对任意的n∈N+都有an+1=a1+an+n,则的前100项和为( )
A. B.
C. D.
解析:D [数列{an}满足a1=1,且对任意的n∈N+都有an+1=a1+an+n,
∴an+1-an=1+n,∴an-an-1=n,
∴an=(an-an-1)+(an-1-an-2)+…+(a2-a1)+a1=n+(n-1)+…+2+1=,
∴==2,
∴的前100项和
2
=2=.故选D.]
6.(多选)已知函数y=loga(x-1)+3(a>0,a≠1)的图像所过定点的横、纵坐标分别是等差数列{an}的第二项与第三项,若bn=,数列{bn}的前n项和为Tn,则( )
A.an=n B.bn=
C.T10= D.T10=
解析:AC [对数函数y=logax的图像过定点(1,0),
∴函数y=loga(x-1)+3的图像过定点(2,3),则a2=2,a3=3 ,
故an=n,∴bn==-,∴T10=1-+-+…+-=1-=,故选AC.]
7.(2023·聊城市一模)已知数列{an}的前n项和公式为Sn=n2,若bn=2an,则数列{bn}的前n项和Tn= ________ .
解析:∵Sn=n2,①
当n=1时,S1=a1=1,
当n≥2时,Sn-1=(n-1)2,②
由①-②可得an=2n-1,
当n=1时也成立,∴an=2n-1,
∴bn=2an=2×4n-1,∴Tn==(4n-1).
答案:(4n-1)
8.数列{an}的前n项和Sn=n2-4n+2,则|a1|+|a2|+…+|a10|= ________ .
解析:当n=1时,a1=S1=-1.
当n≥2时,an=Sn-Sn-1=2n-5.
∴an=
令2n-5≤0,得n≤,∴当n≤2时,an<0,当n≥3时,
an>0,∴|a1|+|a2|+…+|a10|=-(a1+a2)+(a3+a4+…+a10)=S10-2S2=66.
答案:66
9.数列{an}的前n项和Sn=2n-1,则a+a+…+a= ________ .
解析:当n=1时,a1=S1=1,
当n≥2时,an=Sn-Sn-1=2n-1-(2n-1-1)=2n-1,
又∵a1=1适合上式.∴an=2n-1,∴a=4n-1.
∴数列{a}是以a=1为首项,以4为公比的等比数列.
∴a+a+…+a==(4n-1).
答案:(4n-1)
10.(2023·宜春质检)已知Sn是等差数列{an}的前n项和,若a2+a9=29,S4=a8.
(1)求数列{an