内容正文:
专题09数列求和(通项含绝对值数列求和)
(典型题型归类训练)
目录
一、典型题型..…
题型一:通项含绝对值..
题型二:通项含取整函数...。
·…..5
题型三:通项含自定义符号..9
二、数列求和(通项含绝对值数列求和)专项训练.·.13
一、典型题型
题型一:通项含绝对值
如:求a.2n-11的前n项和T。
【典例1】(26-27高二上江苏连云港阶段检测)已知等差数列{an}的前n项和为Sn,
S4=a6+5,a2n=2an+1
(1)求数列{a}的通项公式:
(2)求数列la。-8前n项和n
【典例2】(2026吉林长春模拟预测已知数列1a}的前n项和为3,及a3a+5)。
nEN'.
(1)求数列{a}的通项公式:
(2)若数列b,}满足b,=a。-12,求数列{bn}的前20项和T0的值.
【变式1】(25-26高二上福建莆田·阶段检测)记Sn为等差数列{an}的前n项和,已知
a+a3=2,S3=-5
(1)求{a,}的通项公式:
(2)求数列1a}的前10项和。
【变式2】(25-26高二下山东潍坊阶段检测)已知数列{a,}的前n项和为Sn,若
S1-(n+1)S,=2(n+n),且a=2.
(1)证明:
为等差数列,并求Sn及a
(2)若b.=an+2n+5,求数列b.-20刚的前20项和T0.
【变式3】(25-26高二上·天津武清阶段检测)已知等差数列a}的前n项和为Sm,
a+4,=-2,S3=57
(1)求数列{a}的通项公式a:
2)求数列a.}的前10项和.
(3)求数列la.}的前n项和Tn
题型二:通项含取整函数
如:求a=的前m项和工
【奥例1】(25:26高二下河南安阳期中)在数列a}中,a+号+号+…+2-?
35
2n-13
(1)求{an}的通项公式:
(2)设b,=[a],求数列{b}的前12项和,其中[x]表示不超过x的最大整数,如[0.9]=0,
[2.6]=2
【典例2】(2026河南安阳·一模)已知数列a}的各项都为正数,4=2,且
d=2dz+
an an+
(I)求数列a}的通项公式:
(Ⅱ)设b,=[g(log2a],其中[x表示不超过x的最大整数,如[0.9=0,g99]=1,求
数列也,}的前2020项和.
【变式1】(2026河北衡水·一模)己知等差数列{a,}的前n项的和为Sn,S,=117,a,=19
(1)求数列{an}的通项公式:
2)设6,=1
a,a1,求Tn=+b,+…+b,
3)设c.=[ga],[表示不超过x的最大整数,求{c}的前1000项的和
【变式2】等差数列{an}中,4+a4=4,a+a,=6.
(1)求数列a,}的通项公式:
(2)设b.=[a】,求数列亿,}的前9项和,其中[x表示不超过x的最大整数.
题型三:通项含自定义符号
如:记(0表示x的个位数字,如(202)=2,(2023》=3
1
求a,=<2m-1><2n+1>的前n项和7
【奥例1】设,为数列a}的前n项和,又=心数列亿}前n项和为7且,-至数列
{cn}满足c,=log2b.
(1)求数列{a}和{c}的通项公式:
1
(2)记()表示n的个位数字,如(2018)=8,求数列1a)C的前30项的和,
【典例2】已知数列{a}是以2为公差的等差数列,4,,s成等比数列,数列b}前n项
和为S,且S=n2+2n
(1)求数列{a}和{b的通项公式;
1
2)记(似表示x的个位数字,如2022=2,2023》=3”求数列1a,)-6,)的前20项的和
T20
【变式1】已知数列{an}的前项和为Sn,且Sn+an=1.
(1)求数列a}的通项公式:
(2)记数列{(2n-l)a}的前n项和为Tn.
(i)求Tn:
(i)若m)表示不大于m的正整数的个数,求T)+(T,)++(T,)
【变式2】设Sn为数列{a}的前n项和,Sn=n2,数列{.}满足b,=4,b=b,+2.
(1)求an及bn:
了1
2)记(表示n的个位数字,如(6174)=4求数列a,)-,的前20项和.
二、数列求和(通项含绝对值数列求和)专项训练
1.a,=2n-l(neN),bn=2n+1,n∈N,记(x)表示x的个位数字,如
了1
(2022=2,2023》=3”求数列a,)6,)的前20项的和0
2.已知数列a}的前n项和为8,且清足4=S=1-24neN
(1)求数列{a}的通项公式:
2)记数列{(2n-)a}的前n项和为Tn.若(m)表示不大于m的正整数的个数,
求(T)+(T)+…+(To〉.
3.已知函数y=[d是高斯函数,其中[y表示不超过x的最大整数,如[0.8]=0,15]=1
若数列{a}满足a=2,且an+aH=2n+3,记bn=[lga,].
(1)求数列{a}的通项公式:
(2)求数列{b.}的前2024项和.
4.在①S,=9,S,=20,②公差为2,且S,S2,S4成等比数列;③Sn=3n2+8n;三个条件
中任选一个,补充在下面问题中,并给出解答问题:己知数列{,}是公差不为零的等差数
列,其前项和为S,一一一
(1)求数列{a}的通项公式:
2)令c=[log2a],其中[x)表示不超过x的最大整数,求G+C2++c0的值.
5.在①S,=6,S=15;②公差为1,且4,a4,a成等比数列;③4=1,
4+4+a+a。=16,三个条件中任选一个,补充在下面问题中,并给出解答.
问题:已知等差数列{a}的前n项和为Sa,且满足一
(1)求数列{a}的通项公式:
(2)令c.=[ga],其中[x)表示不超过x的最大整数,求9+c2++c.
注:如果选择多个条件分别解答,则按第一个解答计分,
6.已知公差不为0的等差数列{an}的前n项和为Sn,S,=90,a4是a2和a的等比中项
(1)求数列{a}的通项公式:
(2)若{也.}=[g4](其中[网表示不超过x的最大整数),求数列{b.}的前100项和I.
7.己知数列{a}的前n项和S.=n+n(2∈R),且a,=6,正项等比数列{b.}满足:
b=a,b2+b3=a2+a4
(1)求数列{a.}和{b,}的通项公式:
(2)若c.=b,-2021,求数列{c}的前n项和T.
8.已知各项均为正数的数列{a,}的前n项和为S,a=1,a,=VS,+√S,(n≥2,n∈N)
(1)求证:数列{VS,}是等差数列,并求出{a}的通项公式
者表示不超过x的最大整数,如3=4B=3”求召+
[xl
的值。
9.已知{an}为等比数列,4a,42,a分别是下表第一、二、三行中的数,且4,a2,a中的任何两
个数都不在下表的同一列,{b.}为等差数列,其前n项和为Sn,且a=b,-2h,S,=7a.
第
列
第二列
第三列
第一行
5
第二行
10
第三行
9
8
20
(1)求数列{a},b.}的通项公式:
(2)若c,=[gb],其中[]表示不超过x的最大整数,如[lg2]=0,[lg98]=1,求数列{c}的
前80项的和T0.
10.已知{a}是公差不为零的等差数列,其前n项和为Sn,{亿}是等比数列,且a=-l,
S3=3,a3-1=b,a4-1=b4.
(1)求数列{a},{b.}的通项公式
(2)记cn=anbn,求数列cn}的前n项和Tn:
[4b.
[冈表示不超过x的最大整数,如[2.]=2【1.5=-2,设e,3,
求数列{e}的前
2n项和An
11.已知各项均为正数的数列{a}的前n项和为Sn,a=l,a.=VS。+VS(neN,n≥2)】
1)求证:数列{WS}是等差数列,并求{a,}的通项公式:
1,1
1
2若[问表示不超过,的最大整数,如[-122[2,]=2,求十云++
的值
12.己知正项数列{a}的前n项和为Sn,且2S,=a,2+a,[x)表示不超过x的最大整数,
如[0.9]=0,[2]=2,[3.1刂=3
(1)求数列{a}的通项公式:
1
2,n为奇数
(2)记b,=
求
的值:
a,n为偶数不[6+b+…+hm]
3)记9,=[l0g2a],若9+c,+…+c,≥2025,求n的最小值.
13.已知数列{a}满足a=l,a=2a。+1,数列b.}为等差数列,b为4与a4的等差中
项,且b=a
(1)求证:数列{a.+}为等比数列,并求数列{a}的通项公式:
(2)若c.=b.,求数列{cn}的前n项和Sn.
14.记Sn为等差数列{an}的前n项和,已知4=1山,S0=40
(1)求{a}的通项公式:
(2)当n等于多少时,S最大?最大值是多少?
(3)求数列a}的前n项和T
15.已知Sn是等差数列{am}的前n项和,且a3+a,=2,S2=-24
(1)求{a}的通项公式:
(2)求S的最大值:
3)求数列a}的前n项和Tn.
16.数列{a}的前n项和Sn=33n-2,
(1)求a}的通项公式:
(2)设b。=a,求数列b.}的前n项和Tn.
17.已知数列{an}的前n项和为Sn,且Sm+2+an=Sn++2a1,a=-7,a=-4.
(1)求证:a+2+an=2al,并求数列{a,}的通项公式:
2)求数列a}的前n项和Tn;
18.已知数列{a,}为等差数列,其前n项和为Sn,且S,=-231,a=-25
(1)求{a}的通项公式:
(2)求数列a.}的前n项和Tn.
19.己知公差不为0的等差数列{a,}的前n项和为S,且S4=20,4,4,a4成等比数列.
(1)求数列{a}的通项公式:
2记4-8++口,求数列3}的前u项和,
(3)记cn=12-a,求数列{c}的前n项和T.
20.设等差数列{am}的前n项和为Sn(neN),a=3,S=35」
(1)求{a}的通项公式:
(2)求5n的最大值:
3)设数列la}的前n项和为T,求T.
21.在等差数别a}中,已如4-5,o=9
(1)求通项{a}及前n项和S;
(2)求数列la}的前n项和Tn
专题09 数列求和(通项含绝对值数列求和)
(典型题型归类训练)
目录
一、典型题型 1
题型一:通项含绝对值 1
题型二:通项含取整函数 5
题型三:通项含自定义符号 9
二、数列求和(通项含绝对值数列求和)专项训练 13
一、典型题型
题型一:通项含绝对值
如:求的前项和
【典例1】(26-27高二上·江苏连云港·阶段检测)已知等差数列的前项和为,,.
(1)求数列的通项公式;
(2)求数列前项和.
【答案】(1)().
(2)().
【分析】(1)求等差数列通项,可将题目条件转化为关于首项和公差d的方程组,解出基本量后代入通项公式即可;(2)含绝对值的等差数列求和,先确定通项正负的分界项,再分区间去掉绝对值,分别用等差数列求和公式计算分段结果.
【详解】(1)设等差数列的公差为,
由题意,
解得,,
所以().
(2)设,
所以,所以数列是以为首项,2为公差的等差数列.
再设().
当,时,
;
当,时,
.
所以 ().
【典例2】(2026·吉林长春·模拟预测)已知数列的前项和为,,.
(1)求数列的通项公式;
(2)若数列满足,求数列的前20项和的值.
【答案】(1)
(2)440
【分析】(1)求出,由求出,验证即可求得答案;
(2)讨论的取值,得到数列通项公式,然后分组求和求得答案.
【详解】(1)当时,,
当时,,
当时,,
所以数列的通项公式为
(2)令,则,
所以当时,,当时,,
所以
.
【变式1】(25-26高二上·福建莆田·阶段检测)记为等差数列的前n项和,已知.
(1)求的通项公式;
(2)求数列的前10项和.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据等差数列的通项公式与前项和公式,将等式转化为方程组即可求解;
(2)通过分析等差数列的通项公式,化简绝对值,结合等差数列的前项和公式即可求解.
【详解】(1)设等差数列的公差为,则根据题目条件有,
解得,,
因此数列的通项公式为.
(2)当时,,因此当时,,当时,,
设为数列的前项和,
则,
因为,
故.
【变式2】(25-26高二下·山东潍坊·阶段检测)已知数列的前项和为,若,且.
(1)证明:为等差数列,并求及
(2)若,求数列的前20项和.
【答案】(1)由题意可得:,
化简可得:,
所以数列是以为首项,2为公差的等差数列,
,
(2)
【分析】(1)先对已知条件变形得到,判断为等差数列,求出,再由求出通项公式,并验证是否成立,求出.
(2)先求出,进而得到的分段表达式,再分别计算不同段的和得到.
【详解】(1)由题意可得:,
化简可得:,
所以数列是以为首项,2为公差的等差数列,
所以,即,
当时,,
当时,,满足上式,所以.
(2)因为,
所以,
所以,数列的前项和为:
.
【变式3】(25-26高二上·天津武清·阶段检测)已知等差数列的前项和为,,.
(1)求数列的通项公式;
(2)求数列的前10项和.
(3)求数列的前项和.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)根据题意求解和,再根据等差数列定义求解通项公式;
(2)计算前6项为正项,后4项为负项,再结合等差数列求和公式求解即可;
(3)结合等差数列求和公式分类讨论和时数列的求和公式即可.
【详解】(1)设等差数列的首项为,公差为,
由,得,即,
由,得,即,
联立,解得,故,
所以.
(2)由(1)知,若,解得,
故时,,时,,
所以,
又因为
所以数列的前10项和为.
(3)由(2)知故,时,,
所以;
当时,,
所以
综上所述.
题型二:通项含取整函数
如:求的前项和
【典例1】(25-26高二下·河南安阳·期中)在数列中,.
(1)求的通项公式;
(2)设,求数列的前12项和,其中表示不超过的最大整数,如,.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)降次作差即可得到,最后验证即可;
(2)求出前12项的每一项,最后求和即可.
【详解】(1)当时,,①,
所以当时,②,
①②得,
即也满足该式,所以.
(2)由(1)知,
当时,,
当时,,
当时,,
当时,,
依次类推,可知.
所以数列的前12项和为.
【典例2】(2026·河南安阳·一模)已知数列的各项都为正数,,且.
(Ⅰ)求数列的通项公式;
(Ⅱ)设,其中表示不超过x的最大整数,如,,求数列 的前2020项和.
【答案】(Ⅰ);(Ⅱ)4953
【分析】(Ⅰ)递推公式变形为,由数列是正项数列,得到,根据数列是等比数列求通项公式;
(Ⅱ),根据新定义和对数的运算分类讨论数列的通项公式,并求前2020项和.
【详解】(Ⅰ)∵,∴,∴
又∵数列的各项都为正数,∴,即.
∴数列是以2为首项,2为公比的等比数列,∴.
(Ⅱ)∵,∴,.
∴数列的前2020项的和为.
【点睛】本题考查根据数列的递推公式求通项公式和数列的前项和,意在考查转化与化归的思想,计算能力,属于中档题型.
【变式1】(2026·河北衡水·一模)已知等差数列的前项的和为,.
(1)求数列的通项公式;
(2)设,求;
(3)设,表示不超过的最大整数,求的前1000项的和.
【答案】(1); (2); (3).
【分析】(1)根据题意求出等差数列的首项和公差后可得其通项公式;(2)由题意得,然后根据裂项相消法可求出数列的和;(3)根据分组求和法可得的前1000项的和.
【详解】(1)由题意得,
∴.
设等差数列的公差为,
则,
∴,
∴.
(2)由(1)得,
∴
.
(3)由(1)得,
当时,,所以;
当时,,所以;
当时,,所以;
当时,,所以.
∴,
∴数列的前1000项的和为.
【点睛】(1)对于等差数列的运算,在解题时可转换为基本量(首项和公差)的运算来处理.求数列的和时,可根据通项公式的特点,选择合适的方法求解.
(2)解答数列中的新概念问题时,要读懂给出的信息,从中找到解题的思路和方法,然后再进行求解.
【变式2】等差数列中,,.
(1)求数列的通项公式;
(2)设,求数列的前9项和,其中表示不超过的最大整数.
【答案】(1);(2).
【分析】(1)根据等差数列通项公式定义,求得首项与公差,即可得到通项公式.
(2)分类讨论在n取 的整数时,的取值,进而求得前9项的和.
【详解】(1)设数列的公差为d,
由题意有,,解得,
所以的通项公式为.
(2)由(1)知,
当1,2,3时,;
当4,5时,;
当6,7,8时,;
当9时,,
所以数列的前9项和为.
【点睛】本题考查等差数列的定义,等差数列前n项和的求法,属于基础题.
题型三:通项含自定义符号
如:记表示x的个位数字,如
求的前项和
【典例1】设为数列的前项和,.数列前项和为且.数列满足.
(1)求数列和的通项公式;
(2)记表示的个位数字,如,求数列的前30项的和.
【答案】(1);;(2).
【分析】(1)利用可求数列的通项,利用可把转化为,因此数列为等比数列,利用等比的数列的通项公式可求其通项,从而得到的通项公式.
(2)结合(1)的通项公式可得是周期数列,且周期为5,从而利用分组求和法可求前30项的和.
【详解】解:(1).
时,,符合上式.
∴.
又,,
而当时,,,
因为,故,因此,所以数列为等比数列,
故,故.
(2)由(1)得,,
因为表示的个位数,
因此均为周期数列,且周期为5.
将数列中每5个一组,前30项和可分为6组,
其前30项的和为
.
【点睛】本题考查数列通项以及数列求和,一般地,数列的通项与前项和的关系式,我们常利用这个关系式实现与之间的相互转化,另外,数列求和应该根据通项的形式选择合适的求和方法,本题属于中档题.
【典例2】已知数列{an}是以2为公差的等差数列,a1, a2,a5成等比数列,数列{bn}前n项和为Sn,且Sn=n2+2n.
(1)求数列{an}和{bn}的通项公式;
(2)记表示x的个位数字,如, 求数列的前20项的和T20.
【答案】(1),bn =2n+ 1;
(2).
【分析】(1)根据等比中项可求出a1=1可得,再由求即可;
(2)根据新定义,分析{<an>},{< bn> }均为周期数列,结合周期性根据裂项相消法求.
【详解】(1)由a1,a2, a5成等比数列可得,即,解得a1=1,
所以,又,
则有,
当n≥2时,,
所以bn =2n+ 1,又满足此式
综上,.
(2)因为<an>,< bn >分别表示an,bn的个位数,
所以{<an>},{< bn> }均为周期数列,且周期为5,
将数列中每5个一组,前20项和可分为4组,
其前20项的和T20为
【变式1】已知数列的前项和为,且.
(1)求数列的通项公式;
(2)记数列的前项和为.
(ⅰ)求;
(ⅱ)若表示不大于的正整数的个数,求.
【答案】(1);(2)(ⅰ),(ⅱ).
【分析】(1)当时,构造,与条件中的式子,两式相减,得,转化为等比数列求通项公式;
(2)(ⅰ)由(1)可知,利用错位相减法求和;(ⅱ)根据(ⅰ)的结果,分别求的值,根据的定义,求解.
【详解】(1)因为,所以当时,,解得.
当时,,则,
整理得,即.
又,所以数列是首项为,公比为的等比数列,
所以.
(2)(ⅰ)由(1)知,
则,
,
两式相减得
,
所以.
(ⅱ)表示不大于的正整数的个数,
,所以;
,所以;
,所以;
当时,,则.
所以.
【点睛】关键点点睛:本题第(2)问结合新定义考查数列问题,解题的关键是需要考生耐心读题,对逐项分析,探究新定义的特点,最终使问题得以解决.
【变式2】设为数列的前项和,,数列满足.
(1)求及;
(2)记表示的个位数字,如,求数列的前20项和.
【答案】(1),;
(2)
【分析】(1)根据,可求数列的通项,符合等差数列定义,可直接求出通项;
(2)根据、的前5项可知数列是有周期性的,故可以求出前5项的和,再乘以4即可.
【详解】(1)当时,,由于也满足,则.
,,,是首项为3,公差为2的等差数列,.
(2),的前5项依次为1,3,5,7,9.
,的前5项依次为3,5,7,9,1.
易知,数列与的周期均为5,
的前20项和为
.
二、数列求和(通项含绝对值数列求和)专项训练
1.,,记表示的个位数字,如, 求数列的前20项的和
【答案】
【分析】由定义可得为1,3,5,7,9、为3,5,7,9,1周期数列,将数列中每5个一组,前20项和可分为4组再利用裂项相消计算可得答案.
【详解】因为,分别表示,的个位数,
所以为1,3,5,7,9的周期数列,且周期为5,
为3,5,7,9,1周期数列,且周期为5,
将数列中每5个一组,前20项和可分为4组,
其前20项的和为
故答案为:.
2.已知数列 的前 项和为 , 且满足
(1)求数列 的通项公式;
(2)记数列 的前 项和为 . 若 表示不大于 的正整数的个数, 求 .
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)因为,
所以
两式相减得
故,
所以数列是等比数列,公比为
即
(2)因为,
则,
两式相减得
所以
显然,且即为递增数列,
,
所以
所以.
3.已知函数是高斯函数,其中表示不超过的最大整数,如,.若数列满足,且,记.
(1)求数列的通项公式;
(2)求数列的前项和.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)计算出,将两式和做差,得出关于的隔项关系式,根据累加求和,求得通项即可;
(2)由于……,给出“当时,,……”等结论,分组计算数列的前项和即可.
【详解】(1)因为,,所以,
因为,所以,将两式相减,得:,
所以数列的奇数项,偶数项分别单独构成等差数列.
当为奇数时,,,……,且,
则,
当为偶数时,则,
所以.
(2)设的前项和为,
当时,,
当时,,
当时,,
当时,,
所以.
4.在①;②公差为,且成等比数列;③;三个条件中任选一个,补充在下面问题中,并给出解答.问题:已知数列是公差不为零的等差数列,其前项和为,______.
(1)求数列的通项公式;
(2)令,其中表示不超过的最大整数,求的值.
【答案】(1)选①,;选②,;选③,
(2)选①,58;选②,69;选③,106
【分析】(1)首选选择①②③其中之一,然后计算出等差数列的首项和公差,从而求得.
(2)根据数列的规律求得.
【详解】(1)依题意,数列是公差不为零的等差数列,设其首项为,公差为.
若选①,则,解得,所以.
若选②,则,解得,所以.
若选③,则,所以.
(2)若选①,,则当时,有:
,所以.
若选②,,则当时,有:
,所以.
若选③,,则当时,有:
,所以.
5.在①,;②公差为1,且,,成等比数列;③,,三个条件中任选一个,补充在下面问题中,并给出解答.
问题:已知等差数列的前项和为,且满足______.
(1)求数列的通项公式;
(2)令,其中表示不超过的最大整数,求.
注:如果选择多个条件分别解答,则按第一个解答计分.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据条件求出等差数列的基本项,求出数列的通项公式;
(2)由(1)求出,求出、、和,求出当时,当时,当时,求出.
【详解】(1)设等差数列的公差为,
若选①,
因为,,
所以解得,
所以;
若选②,
因为等差数列的公差为1,且成等比数列,
所以,即,
解得,所以;
若选③,
因为等差数列中,,,
所以,即,
解得,所以;
(2)由(1)知,
因为,,,,
所以当时,,
当时,,
当时,,
当时,,
所以.
6.已知公差不为0的等差数列的前n项和为,,是和的等比中项
(1)求数列的通项公式;
(2)若(其中[x]表示不超过x的最大整数),求数列的前100项和.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1) 设等差数列的公差为d(d≠0),根据题意列出方程,解之即可;
(2)根据数列特点采用分组求和法即可求解.
【详解】(1)设等差数列的公差为d(d≠0),
因为是和的等比中项,所以,
即,整理得,
因为d≠0,所以①
又因为:,所以,整理得②
由①②联立得:,
所以,即.
(2)已知,由(1)可得:,
所以.
7.已知数列的前项和,且,正项等比数列满足:,.
(1)求数列和的通项公式;
(2)若,求数列的前项和.
【答案】(1),;(2).
【分析】(1)利用公式,求出,再结合即可求出的值,再利用公式即可求出数列的通项;根据已知条件列出方程,可求出数列的首项和公比,再根据等比数列的通项公式求解即可;
(2)去掉绝对值可得,再对分和讨论求和即可.
【详解】(1)当时,,
由,得,即,
当时,,当时,,
所以;
设正项等比数列的公比为,则,
所以,解得或(舍),
所以.
(2),
所以当时,,
当时,,
即
8.已知各项均为正数的数列的前n项和为,,.
(1)求证:数列是等差数列,并求出的通项公式
(2)若表示不超过x的最大整数,如,.求的值.
【答案】(1)证明见解析;
(2)1
【分析】(1)由与的关系结合等差的定义证明数列是等差数列,并求出的通项公式;
(2)由裂项相消求和法结合不等式的性质得出,再由题设定义得出的值.
【详解】(1)因为,所以当时,,
即,而,有,
所以,
所以数列是以为首项,公差为1的等差数列;
,则,
当时,,
又满足上式,所以的通项公式为.
(2)因为,所以当时,,
故,
当时,,所以对任意的,都有.
又,
所以,所以.
9.已知为等比数列,分别是下表第一、二、三行中的数,且中的任何两个数都不在下表的同一列,为等差数列,其前项和为,且.
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)求数列的通项公式;
(2)若,其中表示不超过的最大整数,如,求数列的前80项的和.
【答案】(1),
(2)
【分析】(1)先根据题意可得,进而可得,再根据等差数列的基本量关系求解可得;
(2)先分别求出当时的值,从而确定中等于0,1,2的值,再求和即可.
【详解】(1)由题意知
所以等比数列的公比.
设等差数列公差为,则
所以,所以.
(2)由(1)可得,当时,,当时,,当时,.
故
10.已知是公差不为零的等差数列,其前项和为,是等比数列,且,,,.
(1)求数列,的通项公式;
(2)记,求数列的前项和;
(3)表示不超过的最大整数,如,,设,求数列的前项和.
【答案】(1),;
(2)
(3)
【分析】(1)根据等差数列定义求出数列的公差,可得其通项公式,再求出数列中的两项可得其公比,即可求出的通项公式;
(2)根据(1)中的通项公式利用错位相减法计算可求出;
(3)根据的定义以及二项式定理可知当时,,当时,,再结合等比数列前项和公式即可求出结果.
【详解】(1)设等差数列的公差为,
由,可得,解得,
所以,
即可得数列的通项公式为;
所以可得,即可得;
因此等比数列的公比为,
所以,
即的通项公式为,
(2)由(1)可知,
因此;
可得,
两式相减可得
;
所以可得;
(3)易知,
又因为,
显然当为奇数时,,此时除以3的余数为2,
因此当时,;
当为偶数时,,此时除以3的余数为1,
因此当时,
经检验可知当时,,当时,,当时,,当时,;
所以数列的前项和
;
即可得.
11.已知各项均为正数的数列的前项和为.
(1)求证;数列是等差数列,并求的通项公式;
(2)若表示不超过的最大整数,如,求的值.
【答案】(1)
因为,所以当时,,
即,而,有,
所以
所以数列是以为首项,公差为1的等差数列;
,则
当时,,又满足上式,
所以的通项公式为.
(2)
【分析】(1)用 替换给定关系中的,求出,由此求出进而求出.
(2)对适当放大为,再利用裂项相消法求其前项和,再确定这个和所在区间即可得解.
【详解】(1)略
(2),当时,,
故,
当时,,所以对任意的,都有,
又,所以.所以.
12.已知正项数列的前n项和为,且,表示不超过x的最大整数,如,,.
(1)求数列的通项公式:
(2)记,求的值;
(3)记,若,求n的最小值.
【答案】(1)
(2)2551
(3)316
【分析】(1)利用递推关系可证明等差数列求通项公式;
(2)利用分组求和,放缩求和可求值;
(3)利用对数运算性质来估计项数,即可求解.
【详解】(1)由,当时,可得,
两式相减可得:
所以,(),又因为,
所以数列是首项为1,公差为1的等差数列,即;
(2)由,
则,
因为,
,
所以,
即.
(3)由,则,,,,
可得:当时,,,
当时,记
则
两式相减可得:
则,
因为时,,,所以
则
所以,因为,所以,所以.
13.已知数列满足,,数列为等差数列,为与的等差中项,且.
(1)求证:数列为等比数列,并求数列的通项公式;
(2)若,求数列的前项和.
【答案】(1)
因为,所以,
即,
又因为,所以,即.
所以,数列是以2为首项,2为公比的等比数列.
则,所以.
(2)
【分析】(1)由题意可得,可得数列是以2为首项,2为公比的等比数列,进而可求数列的通项公式;
(2)设数列公差为,利用已知求得数列的通项公式.法一:当时,,当时,,进而计算可求得.法二:记数列前项和为,利用等差数列的前项和公式求得,结合,可求.
【详解】(1)略
(2)设数列公差为,
由(1)知,,
因为为与的等差中项,所以,
又因为,则.
所以.
解法一:
当时,,
当时,,
.
综上,数列的前项和.
解法二:
记数列前项和为,则
.
又因为,
当时,.
当时,
.
综上,数列的前项和
14.记为等差数列的前项和,已知.
(1)求的通项公式;
(2)当等于多少时,最大?最大值是多少?
(3)求数列的前项和.
【答案】(1)
(2)当时,最大,最大值是
(3)
【分析】(1)设等差数列的公差为,据题意求出,由可得的通项公式;
(2)求出的前项和公式,根据二次函数的最大值求法求得的最大值;
(3)分析的项的特征,分段写出数列的通项公式,结合等差数列的前项求法,即可分段写出其前项和.
【详解】(1)设等差数列的公差为,则,解得.
所以的通项公式为;
(2)由(1)知,.
所以当时,单调递增;当时,单调递减.
所以当时,最大,最大值是.
(3)令,得,所以 .
因为,所以.
所以当时,;
当时,.
所以.
15.已知是等差数列的前项和,且.
(1)求的通项公式;
(2)求的最大值;
(3)求数列的前项和.
【答案】(1)
(2)25
(3)
【分析】(1)根据题意结合等差数列通项公式和求和公式可得,即可得通项公式;
(2)由(1)可知:,结合等差数列求和公式可得,进而分析最值;
(3)分和两种情况,讨论的符号,结合运算求解即可.
【详解】(1)设等差数列的公差为d,
因为,可得,解得,
所以.
(2)由(1)可知:,
则,
当时,取到最大值为25.
(3)由(1)可知:,
时,当时,
当时,则;
当时,则;
综上所述:.
16.数列的前项和,
(1)求的通项公式;
(2)设,求数列的前项和.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用与的关系进行求解即可;
(2)含绝对值的数列前项和,需先确定数列正负分界点,再分段讨论.
【详解】(1)当时,,
又当时,满足,
故的通项公式为;
(2)由(1)知,当时,;当时,;
所以当时,;
当时,
;
故
17.已知数列的前项和为,且.
(1)求证: ,并求数列的通项公式;
(2)求数列的前项和;
【答案】(1)
因为,所以,
即,
所以数列为等差数列,故,.
(2)
【分析】(1)根据等差中项定义证明可得结论,再利用等差数列通项公式即可求得数列的通项公式;
(2)对数列中各项的正负,讨论并取绝对值求和即可.
【详解】(1)略
(2)由(1)可得,
由,可得,
当时,,
当时,,
综上,.
18.已知数列为等差数列,其前项和为,且.
(1)求的通项公式;
(2)求数列的前项和.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)设等差数列的公差为,根据等差数列的通项公式和求和公式求,即可得通项公式;
(2)根据的通项公式分析的符号,分和两种情况,结合与之间的关系运算求解.
【详解】(1)设等差数列的公差为,
因为,可得,解得,
则,即的通项公式为.
(2)由(1)可得,,
令,解得,则;
令,解得,则;
当时, 则;
当时,则;
所以.
19.已知公差不为0的等差数列的前n项和为,且,成等比数列.
(1)求数列的通项公式;
(2)记,求数列的前n项和;
(3)记,求数列的前n项和.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)设等差数列的公差为,根据题意,列出方程组,求得的值,即可求解;
(2)由(1)知,利用等差数列的求和公式,求得,得到,结合等比数列的求和公式,即可求解;
(3)由(1)知,得到,分类讨论,结合等差数列的求和公式,即可求解.
【详解】(1)设等差数列的首项为,公差为,
由,可得,所以,
因为成等比数列,可得,即,
即,即,所以,
联立方程组,解得,所以,
所以数列的通项公式为.
(2)由(1)知:数列的通项公式为,
则,
所以,所以,
则,所以数列是以为首项,以为公比的等比数列,
所以数列的前项和为.
(3)由(1)知:,可得,
设,可得的前项和为
当时,可得,则;
当时,,
可得
,
综上可得,数列的前n项和.
20.设等差数列的前项和为,.
(1)求的通项公式;
(2)求的最大值;
(3)设数列的前项和为,求.
【答案】(1);
(2)36;
(3);
【分析】(1)根据通项公式及求和公式求解即可;
(2)求得,根据二次函数的性质求解即可;
(3)由题意可得数列的前6项为正,从第7项起为负,分和,分别求解即可.
【详解】(1)因为,
所以,解得,
所以;
(2)因为,
所以,
所以当时,取最大值,为36;
(3)令,
解得,
又因为,
所以,
即数列的前6项为正,从第7项起为负,
所以当时,,
所以,
当时,,
所以
,
综上,;
21.在等差数列中,已知,.
(1)求通项及前项和;
(2)求数列的前n项和.
【答案】(1),
(2)
【分析】(1)利用等差数列的通项公式列方程求出和,即可得通项和前项和;
(2)利用绝对值的性质,分和两类情况求和即得.
【详解】(1)设等差数列的公差为,
则,解得;
,
则,
;
(2)数列的前n项和,
由(1)知,当时,,所以,
当时,
;
综上,.
学科网(北京)股份有限公司
$