2017优化方案高考总复习·数学文(江苏专用)第五章第4讲知能训练

2018-11-07 18:34

?Sn?

1.等差数列{an}的通项公式为an=2n+1,其前n项的和为Sn,则数列?n?的前10项

??

的和为________.

n(a1+an)SnS1S2S10解析:因为a1=3,Sn==n(n+2),所以=n+2.故++?+=75.

2n1210答案:75

2.数列a1+2,?,ak+2k,?,a10+20共有10项,且其和为240,则a1+?+ak+?+a10的值为________.

解析:a1+?+ak+?+a10=240-(2+?+2k+?+20)=240--110=130.

答案:130

??n-1,n为奇数,

3.已知数列{an}中an=?则a1+a2+a3+a4+?+a99+a100=________.

??n,n为偶数,

(2+20)×10

=240

2

解析:由题意得a1+a2+a3+a4+?+a99+a100=0+2+2+4+4+?+98+98+100=49×(2+98)

2(2+4+6+?+98)+100=2×+100=5 000.

2

答案:5 000

11111

4.数列1,3,5,7,?,(2n-1)+n,?的前n项和Sn的值为________.

2481621

解析:该数列的通项公式为an=(2n-1)+n,

2

1111+2+?+n?=n2+1-n. 则Sn=[1+3+5+?+(2n-1)]+?2??2221

答案:n2+1-n

2

5.已知数列{an}的前n项和Sn=an2+bn(a、b∈R),且S25=100,则a12+a14=________. 解析:由数列{an}的前n项和Sn=an2+bn(a、b∈R),可知数列{an}是等差数列,由S25

(a1+a25)×25==100,解得a1+a25=8,所以a1+a25=a12+a14=8.

2

答案:8

6.某住宅小区计划植树不少于100棵,若第一天植2棵,以后每天植树的棵树是前一

天的2倍,则需要的最少天数n(n∈N*)为________.

2×(1-2n)n+1

解析:Sn==2-2≥100,n≥6.

1-2答案:6

?1?

7.已知等差数列{an}的前n项和为Sn,a5=5,S5=15,则数列?aa?的前100项和为

?nn+1?

________.

解析:设等差数列{an}公差为d.

?a1+4d=5,

?

因为a5=5,S5=15,所以? 5×(5-1)

5a+d=15,?2?1

?a1=1,?

所以?所以an=a1+(n-1)d=n.

?d=1,?

?1?1111111所以==-,所以数列?aa?的前100项和为1-+-+?

223anan+1n(n+1)nn+1?nn+1?

111100

-=1-=. 100101101101100答案: 101

8.已知函数f(x)=xa的图象过点(4,2),令an=

1

,n∈N*.记数列{an}

f(n+1)+f(n)

的前n项和为Sn,则S2 015=________.

1

解析:由f(4)=2可得4a=2,解得a=,

2则f(x)=x.

11

所以an===n+1-n,

f(n+1)+f(n)n+1+n

S2 015=a1+a2+a3+?+a2 015=(2-1)+(3-2)+(4-3)+?+(2 014-

2 013)+(2 015-2 014)+ (2 016-2 015)= 1214-1. 答案:1214-1

9.对于数列{an},定义数列{an+1-an}为数列{an}的“差数列”,若a1=2,{an}的“差数列”的通项公式为an+1-an=2n,则数列{an}的前n项和Sn=________.

解析:因为an+1-an=2n,

--

所以an=(an-an-1)+(an-1-an-2)+?+(a2-a1)+a1=2n1+2n2+?+22+2+2=2-2n

+2=2n-2+2=2n. 1-2

2-2n1n+1

所以Sn==2-2.

1-2

答案:2n1-2 10.(2016·辽宁省五校协作体联考)在数列{an}中,a1=1,an+2+(-1)nan=1,记Sn是数列{an}的前n项和,则S60=________.

解析:依题意得,当n是奇数时,an+2-an=1,即数列{an}中的奇数项依次形成首项为

30×29

1、公差为1的等差数列,a1+a3+a5+?+a59=30×1+×1=465;当n是偶数时,

2an+2+an=1,即数列{an}中的相邻的两个偶数项之和均等于1,a2+a4+a6+a8+?+a58+a60=(a2+a4)+(a6+a8)+?+(a58+a60)=15.因此,该数列的前60项和S60=465+15=480.

答案:480 11.(2016·威海一模)已知正项数列{an},其前n项和Sn满足8Sn=a2n+4an+3,且a2是a1和a7的等比中项.

(1)求数列{an}的通项公式;

an+3

(2)设bn=log2,求数列{bn}的前99项和.

4(n+1)

解:(1)因为8Sn=a2n+4an+3,①

*

所以8Sn-1=a2n-1+4an-1+3(n≥2,n∈N),②

由①-②得8an=(an-an-1)(an+an-1)+4an-4an-1, 整理得(an-an-1-4)(an+an-1)=0(n≥2,n∈N*). 因为{an}为正项数列,所以an+an-1>0, 所以an-an-1=4(n≥2,n∈N*). 所以{an}为公差为4的等差数列. 由8a1=a21+4a1+3,得a1=3或a1=1.

当a1=3时,a2=7,a7=27,不满足a2是a1和a7的等比中项;当a1=1时,a2=5,a7

=25,满足a2是a1和a7的等比中项.

所以an=1+4(n-1)=4n-3.

an+3n

(2)由an=4n-3,得bn=log2=log2,

4(n+1)n+1所以b1+b2+b3+?+b99

12399

=log2+log2+log2+?+log2 23410012399×××?×? =log2?100??2341

=log2=-log2100=-2log210.

100

12.(2016·江西省名校学术联盟第一次调研)设数列{an}满足a1=2,a2+a5=14,且对任意n∈N*,函数f(x)=an+1x2-(an+2+an)x满足f′(1)=0.

(1)求数列{an}的通项公式;

11

(2)设bn=,记数列{bn}的前n项和为Sn,求证:Sn<.

2(an-1)(an+1)解:(1)由f(x)=an+1x2-(an+2+an)x,得f′(x)=2an+1x-(an+2+an),

由f′(1)=0,得2an+1=an+2+an ,故{an}为等差数列. 设等差数列{an}的公差为d,由a1=2,a2+a5=14,得 (a1+d)+(a1+4d)=14,解得d=2,

所以数列{an}的通项公式为an=a1+(n-1)d=2+(n-1)×2=2n(n∈N*).

11111

(2)证明:bn===?2n-1-2n+1?,

?(an-1)(an+1)(2n-1)(2n+1)2?111111

所以Sn=?1-3+3-5+?+2n-1-2n+1?

2??

111

=?1-2n+1?<. 2??2

?1?1.已知等比数列{an}中,a1=3,a4=81,若数列{bn}满足bn=log3an,则数列?bb?的

?nn+1?

前n项和Sn=________.

a4--

解析:设等比数列{an}的公比为q,则=q3=27,解得q=3.所以an=a1qn1=3×3n1

a1

=3n,故bn=log3an=n,

1111所以==-.

bnbn+1n(n+1)nn+1

?1?111111n则数列?bb?的前n项和为1-+-+?+-=1-=. 223nn+1n+1n+1?nn+1?

答案:

n

n+1

2.设等差数列{an}的前n项和为Sn,Sm-1=-2,Sm=0,Sm+1=3,则m=________. 解析:由Sm-1=-2,Sm=0,Sm+1=3, 得am=Sm-Sm-1=2,am+1=Sm+1-Sm=3,

所以等差数列的公差为d=am+1-am=3-2=1, a=a+(m-1)d=2,??m1

由? 1

S=am+m(m-1)d=0,??m12a+m-1=2,???1?a1=-2,得?解得? 1

?m=5.am+m(m-1)=0,?1?2?答案:5

?1?

3.设函数f(x)=xm+ax的导函数f′(x)=2x+1,则数列?f(n)?(n∈N*)的前n项和为

?

?

________.

解析:因为f′(x)=mxm1+a,所以m=2,a=1. 所以f(x)=x2+x,f(n)=n2+n.

11111

所以=2==-,

f(n)n+nn(n+1)nn+1

11111

令Sn=+++?++ f(1)f(2)f(3)f(n-1)f(n)

11??11?1??11??11?1n??--1---=?2?+?23?+?34?+?+n-1n+nn+1=1-=.

????n+1n+1答案:

n

n+1

4.(2016·西安模拟)数列{an}是等差数列,数列{bn}满足bn=anan+1an+2(n∈N*),设Sn

3

为{bn}的前n项和.若a12=a5>0,则当Sn取得最大值时n的值为________.

8

81376

n-?d, 解析:设{an}的公差为d,由a12=a5>0得a1=-d,d<0,所以an=?5??85从而可知当1≤n≤16时,an>0;

当n≥17时,an<0.

从而b1>b2>?>b14>0>b17>b18>?,

b15=a15a16a17<0,b16=a16a17a18>0,故S14>S13>?>S1,S14>S15,S15<S16,S16>S17

>S18>?.

69

因为a15=-d>0,a18=d<0,

55693

所以a15+a18=-d+d=d<0,

555

所以b15+b16=a16a17(a15+a18)>0,所以S16>S14, 故当Sn取得最大值时n=16. 答案:16 5.(2016·江西省新余一中、万载中学、宜春中学联考)设数列{an}的前n项和为Sn,已知an+1=2Sn+2(n∈N*),a1=2.

(1)求数列{an}的通项公式;

(2)在an与an+1之间插入n个数,使这n+2个数组成一个公差为dn的等差数列.求证:11115

++?+<(n∈N*). d1d2dn16

解:(1)因为an+1=2Sn+2,an=2Sn-1+2(n≥2),

所以an+1-an=2(Sn-Sn-1)=2an, 即

an+1

=3(n≥2), an

当n=1,得a2=2a1+2=6,a1=2,

--

所以an=a1·qn1=2×3n1.

4×3n11n+1

(2)证明:由an+1=an+(n+1)dn,则dn=,=,

dn4×3n-1n+1

n+1?1111?234

因为++?+=?30+3+32+?+n-1?,

d1d2dn4?3?n+1234

设Tn=0++2+?+n-1,①

3333n+11234

则Tn=1+2+3+?+n,② 33333

1?1?n-1??

3?1-?3??n+1n+121111

由①-②得Tn=2++2+3+?+n-1-n=2+-n,

33333133

1-3n+1?15153?1

+所以Tn=-?<, -3n?42?2×3n1?411111515

因此++?+<×=.

d1d2dn4416

6.已知数列{an},如果数列{bn}满足b1=a1,bn=an+an-1,n≥2,n∈N*,则称数列{bn}

是数列{an}的“生成数列”.

(1)若数列{an}的通项为an=n,写出数列{an}的“生成数列”{bn}的通项公式;

(2)若数列{cn}的通项为cn=2n+b(其中b是常数),试问数列{cn}的“生成数列”{qn}是否是等差数列,请说明理由;

(3)已知数列{dn}的通项为dn=2n+n,求数列{dn}的“生成数列”{pn}的前n项和Tn. 解:(1)当n≥2时,bn=an+an-1=2n-1, 当n=1时,b1=a1=1适合上式, 所以bn=2n-1(n∈N*).

??2+b,n=1,(2)qn=?

?4n+2b-2,n≥2,?

当b=0时,qn=4n-2,由于qn+1-qn=4,所以此时数列{cn}的“生成数列”{qn}是等

差数列.

当b≠0时,由于q1=c1=2+b,q2=6+2b,q3=10+2b,此时q2-q1≠q3-q2,所以数列{cn}的“生成数列”{qn}不是等差数列.

综上,当b=0时,{qn}是等差数列; 当b≠0时,{qn}不是等差数列.

??3,n=1,(3)pn=? n-1

?3·2+2n-1,n≥2,?

当n>1时,Tn=3+(3×2+3)+(3×22+5)+?+(3×2n1+2n-1),

所以Tn=3+3(2+22+23+?+2n1)+(3+5+7+?+2n-1)=3·2n+n2-4. 又n=1时,T1=3,适合上式, 所以Tn=3·2n+n2-4.

(1)若数列{an}的通项为an=n,写出数列{an}的“生成数列”{bn}的通项公式;

(2)若数列{cn}的通项为cn=2n+b(其中b是常数),试问数列{cn}的“生成数列”{qn}是否是等差数列,请说明理由;

(3)已知数列{dn}的通项为dn=2n+n,求数列{dn}的“生成数列”{pn}的前n项和Tn. 解:(1)当n≥2时,bn=an+an-1=2n-1, 当n=1时,b1=a1=1适合上式, 所以bn=2n-1(n∈N*).

??2+b,n=1,(2)qn=?

?4n+2b-2,n≥2,?

当b=0时,qn=4n-2,由于qn+1-qn=4,所以此时数列{cn}的“生成数列”{qn}是等

差数列.

当b≠0时,由于q1=c1=2+b,q2=6+2b,q3=10+2b,此时q2-q1≠q3-q2,所以数列{cn}的“生成数列”{qn}不是等差数列.

综上,当b=0时,{qn}是等差数列; 当b≠0时,{qn}不是等差数列.

??3,n=1,(3)pn=? n-1

?3·2+2n-1,n≥2,?

当n>1时,Tn=3+(3×2+3)+(3×22+5)+?+(3×2n1+2n-1),

所以Tn=3+3(2+22+23+?+2n1)+(3+5+7+?+2n-1)=3·2n+n2-4. 又n=1时,T1=3,适合上式, 所以Tn=3·2n+n2-4.


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