内容正文:
核心素养系列(三)
课时冲关41 数列高考中档大题的规范问题
学生用书 P334
1.(2024·淄博市模拟)已知等比数列{an}的前n项和为Sn,数列是公差为1的等差数列,若a1=2b1,a4-a2=12,S4+2S2=3S3.
(1)求数列{an},{bn}的通项公式;
(2)设cn=,Tn为{cn}的前n项和,求T2n.
解:(1)等比数列{an}的公比设为q,前n项和为Sn,
数列是公差为d=1的等差数列,
即有=t+n-1,即bn=n(t+n-1),
由a1=2b1=2t,a4-a2=12,S4+2S2=3S3,得2tq3-2tq=12,S4-S3=2(S3-S2),
即为a4=2a3,即q==2,解得t=1,
可得an=2n;bn=n2;
(2)cn=,
即为cn=,
T2n=(c1+c3+…+c2n-1)+(c2+c4+…+c2n)
=+
=
+
=-·+=
+.
2.(2024·南平市模拟)已知等差数列{an}满足a3=6,前7项和为S7=49.
(1)求{an}的通项公式;
(2)设数列{bn}满足bn=(an-3)·3n,求{bn}的前n项和Tn.
解:(1)由S7==7a4=49,得a4=7,
∵a3=6,∴d=1,∴a1=4,
∴an=n+3.
(2)bn=(an-3)·3n=n·3n,
∴Tn=1×31+2×32+3×33+…+n×3n,
∴3Tn=1×32+2×33+3×34+…+n×3n+1,
∴-2Tn=3+32+33+34+…+3n-n×3n+1=-n×3n+1,
∴Tn=.
3.(2024·沈阳模拟)等差数列{an}和等比数列{bn}满足a1=b1=1,a2+a4=14,b2b4=a6,且bn>0.
(1)求数列{bn}的通项公式;
(2)已知:①bn<1 000;②∃m∈N*,使am=bn.设S为数列{an}中同时满足条件①和②的所有的项的和,求S的值.
解:(1)由等差数列{an}和等比数列{bn}满足a1=b1=1,a2+a4=14,b2b4=a6,且bn>0,
设{an}的公差为d,{bn}的公比为q,
可得,将a1=b1=1代入,解得,由bn>0,则取q=2,
故an=3n-2,bn=2n-1.
(2)由bn=2n-1,bn<1 000,令2n-1<1 000,
由于b10=29=512,b11=210=1 024,故n-1≤9,
即n≤10,
∃m∈N*,使am=bn,故令3m-2=2n-1,
则m=,由于m,n∈N*,
故可以看出当n=1,3,5,7,9时,m=成立,
故S=b1+b3+b5+b7+b9=1+4+16+64+256=341.
4.(2024·聊城市模拟)已知数列{an}是单调递增的等差数列,a1=1,且a1+2,2a2,a3+7成等比数列.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)设数列{an}的前n项和为Sn,数列{bn}满足bn=(-1)nan+1,求数列{bn}的前n项和Tn.
解:(1)由题意,设等差数列{an}的公差为d,且d>0,则a1+2=3,2a2=2(d+1),a3+7=2d+8,
∵a1+2,2a2,a3+7成等比数列,
∴(2a2)2=(a1+2)(a3+7),
即4(d+1)2=3(2d+8),
整理,得2d2+d-10=0,
解得d=-(舍去),或d=2,
∴an=1+2(n-1)=2n-1,n∈N+.
(2)由题意及(1),可知:
∵an=2n-1,
∴Sn==n2,Sn+1=(n+1)2,
∴==n(n+1),
∵bn=(-1)nan+1,且an+1=2n+1,
∴bn=(-1)n=(-1)n,
①当n为奇数时,
Tn=b1+b2+…+bn
=-+-+…+-
=-1-++--+…++--=-1-,
②当n为偶数时,
Tn=b1+b2+…+bn
=-+-+…-+=-1-++--+…--++
=-1+,
∴Tn=
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