内容正文:
课时分层作业(四十) 数列求和
一、选择题
1.数列的前20项和为( )
A. B. C. D.
B [∵=-,
∴的前20项和为+++…+=-=.]
2.(2023·四川成都高三模拟)已知数列{an}的前n项和为Sn,且满足2Sn+an=3,则++…++=( )
A.543 B.546 C.1 013 D.1 022
A [∵2Sn+an=3,∴2Sn-1+an-1=3(n≥2),
两式相减得:2an+an-an-1=0,即an=an-1,n≥2,
又当n=1时,有2S1+a1=3,可得a1=1,
∴数列{an}是首项为1,公比为的等比数列,
∴an=,Sn==-,
∴=-,
∴++…++=(3+32+33+…+36)-×6=×-3=543.]
3.(2023·四川绵阳南山中学模拟预测)已知数列{an}的前n项和为Sn,且a1=2,an+1=Sn,若an∈(0,2 022),则称项an为“和谐项”,则数列{an}的所有“和谐项”的平方和为( )
A.×412- B.×411-
C.×410+ D.×411+
D [①an+1=Sn,②an=Sn-1(n≥2),①-②得an+1-an=Sn-Sn-1,即an+1-an=an,an+1=2an,=2(n≥2),∵a1=2,∴a2=S1=a1=2,故an=∵an∈(0,2 022),∴1≤n≤11,所以数列{an}的所有“和谐项”的平方和为a+a+…+a+a=4+4+42+…+410=4+=4+=×411+.故选D.]
4.(2020·北京高考)在等差数列{an}中,a1=-9,a5=-1.记Tn=a1a2…an(n=1,2,…),则数列{Tn}( )
A.有最大项,有最小项 B.有最大项,无最小项
C.无最大项,有最小项 D.无最大项,无最小项
B [设等差数列{an}的公差为d,由a1=-9,a5=-1,
得d===2,
∴an=-9+2(n-1)=2n-11.
由an=2n-11=0,得n=,而n∈N*,
可知数列{an}是单调递增数列,且前5项为负值,自第6项开始为正值.可知T1=-9<0,T2=63>0,T3=-315<0,T4=945>0为最大项,
自T5起均小于0,且逐渐减小.
∴数列{Tn}有最大项,无最小项.故选B.]
5.已知数列:,,…,(k∈N*),按照k从小到大的顺序排列在一起,构成一个新的数列{an}:1,,,,,,…,则首次出现时为数列{an}的( )
A.第44项 B.第76项
C.第128项 D.第144项
C [观察分子分母的和出现的规律:2,3,4,5,…,把数列重新分组:,,,…,,可看出第一次出现在第16组,因为1+2+3+…+15=120,所以前15组一共有120项;第16组的项为,所以是这一组中的第8项,故第一次出现在数列的第128项,故选C.]
6.(2023·四川成都教科院附中模拟预测)数列{an}的前n项的和Sn满足Sn+1+Sn=n(n∈N*),则下列选项中正确的是( )
A.数列{an+1+an}是常数列
B.若a1<,则{an}是递增数列
C.若a1=-1,则S2 022=1 013
D.若a1=1,则{an}的最小项的值为-1
D [当n=1时,S2+S1=2a1+a2=1,
当n≥2时,Sn+Sn-1=n-1,则an+1+an=1,
而a1+a2=1不一定成立,故{an+1+an}不一定是常数列,A错误;
由an+1+an=an+an-1=…=a3+a2=1,显然an+1=an-1=an-3=…且an=an-2=an-4=…,即{an}不单调,B错误;
若a1=-1,则a2=3,a3=-2,故n≥2,{an}偶数项为3,奇数项为-2,
而S2 022=a1+(a2+a3)+(a4+a5)+…+(a2 020+a2 021)+a2 022=-1+1 010+3=1 012,C错误;
若a1=1,则a2=-1,a3=2,故n≥2,{an}偶数项为-1,奇数项为2,故{an}的最小项的值为-1,D正确.]
二、填空题
7.定义n个正数p1,p2,…,pn的“均倒数”为,若各项均为正数的数列{an}的前n项的“均倒数”为,则a2 023=________.
8 091 [设数列{an}的前n项和为Sn,
由已知可得数列{an}的前n项的“均倒数”为==,
可得Sn=(2n+1)n=2n2+n,所以a2 023=S2 023-S2 022=(2×2 0232+2 023)-(2×2 0222+2 022)=8 091.]
8.数学家高斯是近代数学奠基者之一,有“数学王子”之称,在历史上有很大的影响.他幼年时就表现出超人的数学天赋,10岁时,他在进行1+2+3+…+100的求和运算时,就提出了倒序相加法的