内容正文:
课时作业(三十九) 数列中的构造问题
[技能提分练]
1.数列{an}满足an+1=2an+3,n∈N+,若a2 017≥a1,则a1的取值范围为( )
A.(-∞,-3] B.{-3}
C.(-3,+∞) D.[-3,+∞)
答案:D
2.已知数列{an}的前n项和为Sn,an+1=Sn+2n+1,a1=2,则Sn=( )
A.(n+1)·2n B.(n+1)·2n-1
C.n·2n-1 D.n·2n
答案:D
3.数列{an}中,a1=1,an+1=(n∈N+),则是这个数列的第几项( )
A.100项 B.101项
C.102项 D.103项
答案:A
4.(2023·四川绵阳南山中学模拟)已知数列满足a1=1,an+1=(n∈N+),则满足an>的n的最大取值为( )
A.7 B.8 C.9 D.10
C 解析:因为an+1=,所以=4+,所以-=4,又=1,
数列是以1为首项,4为公差的等差数列.
所以=1+4=4n-3,所以an=,由an>,即>,即0<4n-3<37,解得<n<10,因为n为正整数,所以n的最大值为9.
5.数列{an}中,a1=,an+1=,则a99=( )
A. B.
C. D.
答案:C
6.设数列{an}的前n项和为Sn,已知a2=2,an+2+(-1)n-1an=2,则S60=________.
答案:960 解析:由an+2+(-1)n-1an=2可知,
当n为奇数时,有an+2+an=2;当n为偶数时,an+2-an=2,
∴数列{an}的偶数项构成以2为首项,以2为公差的等差数列,
则S60=(a1+a3+a5+a7+…+a57+a59)+(a2+a4+a6+a8+…+a58+a60)=15×2+30×2+×2=960.
7.已知数列{an}中,a1=1,an+1=-,若bn=,则数列{bn}的前n项和Sn=________.
答案:- 解析:由an+1=-,有an+1-=2-=2·,an+1-2=-=·;
两式相除得到=·,所以是以为公比,=-2为首项的等比数列,所以=-2·,an=2-,从而bn=--.
所以Sn=--×=--=-.
8.(2022·广东肇庆二模)已知Sn是数列{an}的前n项和,a1=1,an-an+1=(n+1)an·an+1,Sn<k恒成立,则k的最小值为________.
答案:2 解析:由an-an+1=(n+1)an·an+1,得-=n+1,
当n≥2时,得-=n,-=n-1,…,-=2,
则-+-+…+-=-=n+(n-1)+…+2,
即=n+(n-1)+…+2+1=,则an==2,
当n=1时符合上式,
则Sn=2=2-<2,
所以k的最小值为2.
9.已知数列{an}满足:a1=1,a2=4,4an+1-3an-an+2=0,设bn=,n∈N+.则b1+b2+…+b2 022=________.
答案: 解析:依题意a1=1,a2=4,4an+1-3an-an+2=0,
an+2-an+1=3(an+1-an),
所以数列{an+1-an}是首项a2-a1=3,公比为3的等比数列,
所以an+1-an=3n.
an=a1+(a2-a1)+(a3-a2)+…+(an-an-1)
=1+3+32+…+3n-1==,a1=1也满足,
所以an=,
bn===-,
所以b1+b2+…+b2 022=1-+-+…+-=1-=.
10.已知各项都不相等的数列{an}满足an+2=3an+1-2an.
(1)证明:数列{an+1-an}为等比数列;
(2)若a1=1,a2=3,求{an}的通项公式.
(1)证明:由an+2=3an+1-2an,可得,an+2-an+1=2(an+1-an),
因为各项都不相等,所以a2-a1≠0,
{an+1-an}是公比为2的等比数列.
(2)解:由(1)知{an+1-an}是公比为2的等比数列,
且a2-a1=2,
所以当n≥2时,an-an-1=(a2-a1)·2n-2=2n-1,
an-1-an-2=2n-2,
an-2-an-3=2n-3,
…
a2-a1=2,
累加得an-a1=2+22+…+2n-1=2n-2,
所以an=2n-1.
当n=1时,21-1=1=a1满足上式,故an=2n-1.
[素养拉分练]
11.已知数列{an}中,a1=1,an+1=(n∈N+).
(1)证明:数列是等比数列;
(2)若数列{bn}满足bn=·an,求数列{bn}的前n项和Tn.
(1)证明:由an+1=(n∈N+),知+=3(+),
又+=,∴是以为首项,3为公比的等比数列.
(2)解:由(1)知+=×3n-1=,
∴an=,bn=,