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第二板块 课时验收评价(二) 综合性考法针对练——
数列求和
1.已知{an}为等比数列,a1,a2,a3分别是下表第一、二、三行中的数,且a1,a2,a3中的任何两个数都不在下表的同一列,{bn}为等差数列,其前n项和为Sn,且a1=b3-2b1,S7=7a3.
第一列
第二列
第三列
第一行
1
5
2
第二行
4
3
10
第三行
9
8
20
(1)求数列{an},{bn}的通项公式;
(2)若cn=[lg bn],其中[x]是高斯函数,表示不超过x的最大整数,如[lg 2]=0,[lg 98]=1,求数列{cn}的前100项的和T100.
解:(1)由题意知a1=2,a2=4,a3=8,
所以等比数列{an}的公比q=2,an=a1qn-1=2n.
设等差数列{bn}公差为d,则2=b3-2b1=2d-b1,S7==7b4=7a3,
所以b4=8=b1+3d,所以b1=2,d=2,bn=2n.
(2)因为cn=[lg(2n)],
所以T100=c1+c2+…+c100=[lg 2]+[lg 4]+…+[lg 8]+[lg 10]+…+[lg 98]+[lg 100]+…+[lg 200]=4×0+45×1+51×2=147.
2.记Sn为数列{an}的前n项和.已知an>0,6Sn=a+3an-4.
(1)求{an}的通项公式;
(2)设bn=,求数列{bn}的前n项和Tn.
解:(1)当n=1时,6S1=a+3a1-4,
解得a1=4或-1(舍去).
因为6Sn=a+3an-4,①
所以当n≥2时,6Sn-1=a+3an-1-4,②
由①-②得6an=a+3an-a-3an-1,
所以(an+an-1)(an-an-1-3)=0.
又an>0,所以an-an-1=3.
因此{an}是首项为4,公差为3的等差数列.
故an=4+3(n-1)=3n+1.
(2)由(1)得bn==2+-,所以Tn=2+-+2+-+…+2+-=2n+=2n+.
3.已知数列{an}的前n项和为Sn,a1=1,且3Sn-1=Sn-1(n≥2).
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)若数列{bn}满足bn=log3,求数列{an+bn}的前n项和Tn.
解:(1)当n=2时,3S1=S2-1=a1+a2-1,∵a1=1,∴a2=3,
当n≥3时,3Sn-2=Sn-1-1,3Sn-1=Sn-1,
∴an=3an-1,又a2=3a1,∴=3(n≥2),
∴数列{an}是首项为1,公比为3的等比数列,
∴an=3n-1.
(2)由bn=log3及an=3n-1,可得
bn=,an+bn=3n-1+,
∴Tn=(30+31+32+…+3n-1)+=+=+.
4.在数列{an}中,a1=2,且an+1-2n+1=an-2n+1.
(1)证明:数列{an-n+1}是等比数列.
(2)若bn=log4(an-n+1),求数列的前n项和Sn.
解:(1)证明:∵an+1-2n+1=an-2n+1,∴(an+1-2n+1)-(an-2n)=1,
又∵a1=2,∴a1-2=0,∴数列{an-2n}是首项为0,公差为1的等差数列,
∴an-2n=n-1,∴an-n+1=2n,从而=2,∴数列{an-n+1}是首项为2,公比为2的等比数列.
(2)由(1)知an-n+1=2n,则bn=log4(an-n+1)=,
∴==4,∴Sn=4×=.
5.已知数列{an}的前n项和为Sn,且n,an,Sn成等差数列,bn=2log2(1+an)-1.
(1)证明数列{an+1}是等比数列,并求数列{an}的通项公式;
(2)若数列{bn}中去掉数列{an}的项后余下的项按原顺序组成数列{cn},求c1+c2+…+c100的值.
解:(1)证明:因为n,an,Sn成等差数列,所以Sn+n=2an,从而Sn-1+(n-1)=2an-1(n≥2).
两式相减得an+1=2an-2an-1,所以an+1=2(an-1+1)(n≥2).
又当n=1时,S1+1=2a1,所以a1=1,所以a1+1=2,
故数列{an+1}是首项为2,公比为2的等比数列,
所以an+1=2·2n-1=2n,即an=2n-1.
(2)根据(1)求解知,bn=2log2(1+2n-1)-1=2n-1,b1=1,所以bn+1-bn=2,所以数列{bn}是以1为首项,2为公差的等差数列.
又因为a1=1,a2=3,a3=7,a4=15,a5=31,a6=63,a7=127,a8=255,b64=127,b106=211,b107=213,
所以c1+c2+…+c100=(b1+b2+…+b107)-(a1+a2+…+a7)=-[(21+22+…+27)-7]=-+7=