内容正文:
第4章
数列
第1讲 描述运动的基本概念
专题专项练
专题强化练11 数列求和
第1讲 描述运动的基本概念
1.[2026江苏苏州常熟期中]在数列{an}中,a1=2,a2=3,an+an+1+an+2=6,若{an}的前n项和为Sn,则S2 026= ( )
A.4 052 B.4 053 C.4 054 D.4 055
A
解析 已知an+an+1+an+2=6,a1=2,a2=3,
令n=1,则a1+a2+a3=5+a3=6,得a3=1,
且an+1+an+2+an+3=6,可得an+3=an,
所以数列{an}是周期为3的周期数列,
所以S2 026=675(a1+a2+a3)+a1=675×6+2=4 052.
第1讲 描述运动的基本概念
2.[2025江西九江期末]已知数列{an}的前n项和为Sn,且an= ,若Sn<k恒成立,则k的最小值是 ( )
A.2 B.3 C.4 D.5
B
解析 由题意得Sn= + + +…+ ,
所以 Sn= + + +…+ ,
两式相减可得 Sn=1+ + + +…+ - =1+ - = - ,所以Sn=3- ,
因为 >0,所以3- <3,即Sn<3恒成立,故k≥3,则k的最小值是3.
第1讲 描述运动的基本概念
3.[2026黑龙江哈尔滨九中月考]某公司引进先进技术提升某农产品的深加工技术,以此达到10年内每
年此农产品的销售额(单位:万元)等于上一年的1.3倍再减去3.已知第一年(2024年)该公司该农产品的销
售额为100万元,则按照计划该公司从2024年到2033年该农产品的销售总额约为(参考数据:1.310≈
13.79) ( )
A.3 937万元 B.3 837万元
C.3 737万元 D.3 637万元
A
第1讲 描述运动的基本概念
解析 设该公司该农产品在2024年,2025年,…,2033年的销售额(单位:万元)分别为a1,a2,…,a10.
依题意,an+1=1.3an-3(n=1,2,…,9),则an+1-10=1.3(an-10)(n=1,2,…,9),所以数列{an-10}是首项为90,公比为1.3
的等比数列,
则an-10=90×1.3n-1,即an=90×1.3n-1+10,
则a1+a2+…+a10=10×10+ =300×1.310-200
≈300×13.79-200=3 937,
故从2024年到2033年该农产品的销售总额约为3 937万元.
第1讲 描述运动的基本概念
4.[2026江苏苏州中学期中]如图,在平面直角坐标系xOy上,有一系列点P1(x1,y1),P2(x2,y2),…,Pn(xn,yn),每一
个点Pn(n∈N*)均位于函数y=x2(x≥0)的图象上.以点Pn为圆心的☉Pn都与x轴相切,且☉Pn与☉Pn+1外切.若
x1=1,且xn+1<xn(n∈N*),Tn=xnxn+1,{Tn}的前n项和为Sn,则S10= ( )
A. B. C. D.
A
第1讲 描述运动的基本概念
解析 ∵PnPn+1=
= ,
且☉Pn与☉Pn+1的半径之和为yn+yn+1= + ,
∴ + = ,
两边平方并整理,得 =4,
∵xn+1<xn,
∴ - =2,
又 =1,∴数列 是以1为首项,2为公差的等差数列,
∴ =1+2(n-1)=2n-1,∴xn= ,
第1讲 描述运动的基本概念
∴Tn=xnxn+1= = ,
∴S10= = × = .
第1讲 描述运动的基本概念
5.[多选题]已知数列{an}满足a1+3a2+…+3n-1an=n·3n+1(n∈N*),设数列{an}的前n项和为Sn,则下列结论正确
的是 ( )
A.数列{an}为等差数列
B.Sn=3n2+6n
C.数列{(-1)nan}的前100项和为300
D.数列{|an-20|}的前20项和为284
ABC
第1讲 描述运动的基本概念
解析 设bn=3n-1an,则b1+b2+…+bn=n·3n+1①,
当n≥2时,b1+b2+…+bn-1=(n-1)·3n②,
①-②得bn=(2n+1)·3n(n≥2),
当n=1时,b1=a1=9适合上式,则bn=(2n+1)·3n=3n-1an(n∈N*),
解得an=3(2n+1),
所以an+1-an=6,故数列{an}是以9为首项,6为公差的等差数列,
则Sn= =3n(n+2)=3n2+6n,故A,B正确;
数列{(-1)nan}的前100项和M=3[(-3+5)+(-7+9)+…+(-199+201)]=3×2×50=300,故C正确;
|an-20|=|6n-17|= n∈N*,
则{|an-20|}的前20项和N=11+5+1+7+13+…+103=16+ =952,故D错误.
第1讲 描述运动的基本概念
6.[2025天津耀华中学月考]已知数列{an}是等差数列,bn= 记Sn,Tn分别为{an},{bn}的前n项
和,若S3=18,T2=10,则T20=___________.
370
第1讲 描述运动的基本概念
解析 设等差数列{an}的公差为d.
由S3=18,得3a1+3d=18①,
由T2=10,得a1-8+2a2+1=a1-8+2(a1+d)+1=10,
∴3a1+2d=17②,
由①②可得a1=5,d=1,所以an=a1+(n-1)d=5+(n-1)×1=n+4,
则bn=
所以T20=(b1+b3+…+b19)+(b2+b4+…+b20)=(-3-1+1+…+15)+(13+17+…+49)
= ×10+ ×10=370.
第1讲 描述运动的基本概念
7.[2025山东潍坊第一中学阶段检测]设等差数列{an}的前n项和为Sn,已知a5=12,S7=63,bn= ,则
数列{bn}的前n项和为_______________.
tan(3n)
第1讲 描述运动的基本概念
解析 设等差数列{an}的公差为d,
由题意得 解得
则an=0+(n-1)×3=3n-3,
则bn= =
=
=
=tan(3n)-tan(3n-3),
则数列{bn}的前n项和为tan 3-tan 0+tan 6-tan 3+tan 9-tan 6+…+tan(3n)-tan(3n-3)=tan(3n)-tan 0=tan(3n).
第1讲 描述运动的基本概念
8.[2026江苏苏州期中]已知数列{an}的前n项和为Sn,若对任意n∈N*,向量pn=(4,-2n-1),qn=(Sn,an),且pn·qn=1.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)记bn= ,数列{bn}的前n项和为Tn,求证:Tn< .
第1讲 描述运动的基本概念
解析 (1)因为向量pn=(4,-2n-1),qn=(Sn,an),pn·qn=1,
所以4Sn+(-2n-1)an=1,即4Sn-(2n+1)an=1.①
当n=1时,4S1-3a1=1,
又S1=a1,所以a1=1.
当n≥2时,4Sn-1-(2n-1)an-1=1,②
由①-②得4an=(2n+1)an-(2n-1)an-1(n≥2),
整理得 = (n≥2),
则an=a1× × ×…×
=1× × ×…× =2n-1(n≥2).
当n=1时,a1=1符合上式,
第1讲 描述运动的基本概念
所以数列{an}的通项公式为an=2n-1.
(2)证明:由an=2n-1,得bn= = = ,
所以前n项和Tn=b1+b2+…+bn= + +…+ = .
因为n∈N*,所以 >0,所以1- <1,所以Tn< .
第1讲 描述运动的基本概念
9.[2025江苏苏州六校调研]已知数列{an}满足a1=1,an+an-1=2n-1(n≥2).
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)若数列{bn}的前n项和为Sn,bn= (m∈N*),求S2n-1;
(3)设Tn= + +…+ ,求[T2 024]的值(其中[x]表示不超过x的最大整数).
第1讲 描述运动的基本概念
解析 (1)由an+an-1=2n-1(n≥2),得an+1+an=2(n+1)-1=2n+1,
两式相减得an+1-an-1=2,n≥2,
由a1=1,得a2=2,
所以数列{an}的奇数项是首项为1,公差为2的等差数列,偶数项是首项为2,公差为2的等差数列,
所以数列{an}是以1为首项,1为公差的等差数列,
所以an=1+(n-1)×1=n.
(2)由题意得bn= (m∈N*),
所以S2n-1=(b1+b3+…+b2n-1)+(b2+b4+…+b2n-2)
=(1+3+…+2n-1)+(22+24+…+22n-2)
= + =n2+ .
第1讲 描述运动的基本概念
(3)由(1)知an=n,则T2 024=1+ + +…+ ,
由 - = < ,k∈N*,得 >2( - ),k∈N*,
故1+ + +…+ >2×( -1+ - +…+ - )=2×( -1)=2×(45-1)=88.
由 - = > ,k∈N*,得 <2( - ),k∈N*,
故1+ + +…+ <1+2×( -1+ - +…+ - )=1+2×( -1)<1+2×(45-1)=89.
综上所述,88<T2 024<89,则[T2 024]=88.
第1讲 描述运动的基本概念
10.[2026江苏苏州实验中学月考]已知数列{an}的前n项和为Sn=n2+2n+c,其中c为常数.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)设数列{an}为等差数列.
(i)若cn= ,设dn= 求数列{dn}的前n项和Hn;
(ii)若数列{bn}的前n项和为Tn,且bn= ,求证:Tn<5.
第1讲 描述运动的基本概念
解析 (1)由题意得,当n=1时,S1=a1=3+c,
当n≥2时,Sn-1=(n-1)2+2(n-1)+c,
所以an=Sn-Sn-1=2n+1,
当n=1时,2×1+1=3,
所以当c=0时,an=2n+1,
当c≠0时,an=
(2)(i)因为数列{an}为等差数列,所以an=2n+1,所以a2=2×2+1=5,
所以cn= =5n,故当n≥2时,有dn= = = × ,
而d1= 也符合上式,故dn= × ,
第1讲 描述运动的基本概念
所以数列{dn}是等比数列,所以Hn= = .
(ii)证明:因为bn= = ,
所以Tn=b1+b2+b3+…+bn-1+bn,
所以Tn=3× +5× +7× +…+(2n-1)× +(2n+1)× ①,
所以 Tn=3× +5× +7× +…+(2n-1)× +(2n+1)× ②,
①-②得, Tn= +2× -(2n+1)× = +2× -(2n+1)× ,所以Tn=5-(2n+5)×
,因为n∈N*,所以Tn<5.
第1讲 描述运动的基本概念
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