内容正文:
数列求和(见学生用书P365)
1.设数列{an}满足a1+2a2=3,点Pn(n,an)对任意的n∈N*,都有PnPn+1=(1,2),则数列{an}的前n项和Sn为( A )
A.n B.n
C.n D.n
【解析】 因为PnPn+1=n+1-OPn=(n+1,an+1)-(n,an)=(1,an+1-an)=(1,2),可得an+1-an=2,所以{an}是公差为2的等差数列,由a1+2a2=3,得a1=-,所以Sn=-+n(n-1)×2=n(n-).
2.[2023·淮安质检] 德国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原理,该原理基于所给数据前后对应项的和呈现一定的规律生成,因此,此方法也称之为高斯算法.已知某数列通项an=,则a1+a2+…+a100=( C )
A.98 B.99
C.100 D.101
【解析】 由已知,数列通项an=,所以an+a101-n=+=+==2,
所以a1+a100=a2+a99=a3+a98=…=an+a101-n=2,所以a1+a2+…+a100=50×2=100.
3.已知数列{an}的前n项和为Sn,且满足a1=1,an+1·an=2n(n∈N*),则S2 020=( B )
A.22 020-1 B.3×21 010-3
C.3×21 010-1 D.3×21 010-2
【解析】 由an+1·an=2n(n∈N*)可知,当n≥2时,an·an-1=2n-1,两式作商可得=2(n≥2),∴奇数项构成以1为首项,2为公比的等比数列,偶数项构成以2为首项,2为公比的等比数列,∴S2 020=+=3×21 010-3.
4.数列{an}满足a1=1,a2=2且an+2=an+(-1)n,n∈N*,则该数列的前40项之和为( C )
A.-170 B.80
C.60 D.230
【解析】 由an+2=an+(-1)n,n∈N*得a2k+2=a2k+1,a2k+1=a2k-1-1,
所以a2k+1+a2k+2=a2k-1+a2k=…=a1+a2=3,所以数列{an}的前40项和为20(a1+a2)=60.
5.已知数列{an}的通项公式为an=,则其前n项和为( A )
A.1- B.1-
C.2- D.2-
【解析】 由题意可知,an===-,所以Sn=1-+-+…+-=1-.
6.[2023·宁波余姚中学模拟] 记Sn为数列{an}的前n项和,若a1=1,a2=2,且an+2-an=1+(-1)n+1,则S100的值为( B )
A.5 050 B.2 600
C.2 550 D.2 450
【解析】 ∵a1=1,a2=2,且an+2-an=1+(-1)n+1,∴当n=2k-1(k∈N*)时,有a2k+1-a2k-1=2;当n=2k(k∈N*)时,有a2k+2-a2k=0,∴数列{a2n-1}是以1为首项,公差为2的等差数列,数列{a2n}是各项均为2的常数列,∴S100=(a1+a3+…+a99)+(a2+a4+…+a100)=50×1+×2+50×2=2 600.
7.已知数列{an}满足a1=1,an+1+an=(n+1)·cos (n≥2,n∈N),Sn是数列{an}的前n项和,则S2 021=( C )
A.508 B.506
C.1 011 D.1 009
【解析】 由an+1+an=(n+1)cos 得
a2+a3=(2+1)cos =-3,a4+a5=(4+1)cos =5,a6+a7=(6+1)cos =-7,a8+a9=(8+1)cos =9,a10+a11=(10+1)·cos =-11,…,a2 020+a2 021=(2 020+1)·cos =2 021,
∴S2 021-a1=a2+a3+a4+a5+…+a2 021=-3+5-7+9-11+…+2 021
=2×=1 010,
S2 021=1 010+a1=1 011.
8.设Sn是数列{an}的前n项和,若an+Sn=2n,2bn=2an+2-an+1(n∈N*),则数列的前99项和为( C )
A. B.
C. D.
【解析】 当n≥2时,an-1+Sn-1=2n-1,则an-an-1+(Sn-Sn-1)=2n-2n-1=2n-1,即2an-an-1=2n-1,则bn=log2 2n+1=n+1,从而=-,
故++…+=1-+-+…+-=1-=.
9.[多选题]已知数列{an} 满足a1=2,-=1(n≥2,n∈N*),则下列结论中正确的有( AB