第五节数列的求和。
一、选择题。
1.数列中,a1=-60,且an+1=an+3,则这个数列的前30项的绝对值之和为( )
a.495 b.765 c.3105 d.120
2.化简sn=n+(n-1)×2+(n-2)×22+…+2×2n-1+2n-1的结果是( )
a.2n-2n+1b.2n+1-n+2
c.2n+n-2d.2n+1-n-2
3.在项数为2n+1且中间项不为零的等差数列中,所有奇数项和与偶数项和之比为( )
ab. cd.1
4.数列的通项公式是an=,若前n项和为10,则项数n为( )
a.11 b.99 c.120 d.121
5.设sn和tn分别为两个等差数列和的前n项和,若对任意n∈n,都有=,则数列的第11项与数列的第11项的比是( )
a.4∶3b.3∶2
c.7∶4d.78∶71
二、填空题。
6.对于每个正整数n,抛物线y=(n2+n)x2-(2n+1)x+1与x轴交于两点an、bn,则++…的值为___
7.(2024年汕头测试)一次展览会上展出一套由宝石串联制成的工艺品,如下图所示.若按照这种规律依次增加一定数量的宝石,则第5件工艺品所用的宝石数为___颗;第n件工艺品所用的宝石数为___颗(结果用n表示).
8.(2024年广州一模)已知数列的前n项和sn满足sn=an-,且1<sk<9,则a1的值为k的值为。
三、解答题。
9.设数列的前n项和为sn,且bn=2-2sn;数列为等差数列,且a5=14,a7=20.
1)求数列的通项公式;
2)若cn=an·bn,n=1,2,3,…,tn为数列的前n项和,求证:tn<.
10.(2024年广东卷)已知点是函数f(x)=ax(a>0,且a≠1)的图象上一点,等比数列的前n项和为f(n)-c,数列(bn>0)的首项为c,且前n项和sn满足sn-sn-1=+(n≥2).
1)求数列和的通项公式;
2)若数列{}前n项和为tn,问tn>的最小正整数n是多少?
参***。1.解析:数列是首项a1=-60,公差d=3的等差数列,an=-60+(n-1)×3=3n-63.
当an≤0时,3n-63≤01≤n≤21;当n≥22时,an>0.
前30项的绝对值之和。
s30=|a1|+|a2|+…a21|+|a22|+…a30|
-(a1+a2+…+a21)+a22+…+a30=630+135=765.
答案:b2.解析:由sn=n+(n-1)×2+(n-2)×22+…+2×2n-2+1×2n-1
2sn=n×2+(n-1)×22+…+3×2n-2+2×2n-1+1×2n
相式相减得:sn=2+22+…+2n-1+2n-n=2(2n-1)-n=2n+1-n-2.选d.
答案:d3.解析:奇数项之和s1=a1+a3+a5+…+a2n+1=×(n+1)=(n+1)an+1,偶数项之和s2=a2+a4+a6+…+a2n=×n=nan+1
中间项不为零,∴an+1≠0即=.选a.
答案:a4.解析:由an==-得:a1=-1,a2=-,an=-,sn=a1+a2+…+an=-1
令-1=10n=120.选c.
答案:c5.解析:因为===所以===故选a.
答案:a6.解析:令y=0(n2+n)x2-(2n+1)x+1=0
nx-1)[(n+1)x-1]=0解得x1=,x2=,|anbn|=|x1-x2|=-
|a1b1|+|a2b2|+…a2010b2010|
答案:7.解析:设第n件工艺品所用的宝石数为an,则。
a1=4×(1+2)-3×2=6,a2=4×(1+2+3)-3×3=15,a3=4×(1+2+3+4)-3×4=28,a4=4×(1+2+3+4+5)-3×5=45,a5=4×(1+2+3+4+5+6)-3×6=66.依此规律,an=4×[1+2+3+…+n+(n+1)]-3×(n+1)
4×-3(n+1)=(2n+1)(n+1).
答案:66 2n2+3n+1
8.解析:令n=1,得a1=s1=a1-a1=-1;
当n≥2时,an=sn-sn-1.
sn=(sn-sn-1)-sn=-2sn-1-1,sn+=-2.
sn+=-2)n-1,sn=--2)n-1=[(2)n-1]
由1<sk<91<[(2)k-1]<93<(-2)k-1<27,k=4.
答案:-1 4
9.解析:(1)由bn=2-2sn,令n=1,则b1=2-2s1,又s1=b1,所以b1=.b2=2-2(b1+b2),则b2=.
当n≥2时,由bn=2-2sn,可得。
bn-bn-1=-2(sn-sn-1)=-2bn,即=.
所以是以b1=为首项,为公比的等比数列,于是bn=2·.
当n=1时,b1=也适合上式,∴bn=2·(n∈n*)
2)证明:数列为等差数列,公差d=(a7-a5)=3,a1=2,可得an=3n-1.
从而cn=an·bn=2(3n-1)·.
tn=2,tn=2,tn=2+3·+3·+…3·--3n-1)·.
从而tn=-·
10.解析:(1)∵f(1)=a=,∴f(x)=x,a1=f(1)-c=-c,a2=[f(2)-c]-[f(1)-c]=-a3=[f(3)-c]-[f(2)-c]=-
又数列成等比数列,a1===c,所以c=1;又公比q==,所以an=-n-1=-2n(n∈n*);
sn-sn-1==
(n≥2)又bn>0,>0,∴-1;
数列{}构成一个首项为1公差为1的等差数列,1+(n-1)×1=n,sn=n2,当n≥2时,bn=sn-sn-1=n2-(n-1)2=2n-1,又∵当n=1时,b1=1满足上式.
bn=2n-1(n∈n*);
2)tn=++
由tn=>得n>,满足tn>的最小正整数为112.
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