【高考调研】高中数学 课时作业20 专题研究二 特殊数列求和方法 新人教版必修5
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【高考调研】2015年高中数学 课时作业20 专题研究二 特殊数列求和方法 新人教版必修51.数列12·5,15·8,18·11,…,1n -n +,…的前n 项和为( )A.n3n +2B.n 6n +4C.3n6n +4D.n +1n +2答案 B2.数列112,214,318,4116,…的前n 项和为( )A.12(n 2+n +2)-12nB.12n (n +1)+1-12n -1C.12(n 2-n +2)-12nD.12n (n +1)+2(1-12n ) 答案 A3.若一个数列{a n }满足a n +a n +1=H (H 为常数,n ∈N *),则称数列{a n }为等和数列,H 为公和,S n 是其前n 项的和,已知等和数列{a n }中,a 1=1,H =-3,则S 2 011等于( )A .-3 016B .-3 015C .-3 014D .-3 013答案 C4.数列1,(1+2),(1+2+22),…,(1+2+22+…+2n -1),…的前n 项之和为( )A .2n-1 B .n ·2n-n C .2n +1-n D .2n +1-n -2答案 D解析 记a n =1+2+22+…+2n -1=2n-1,∴S n =n-2-1-n =2n +1-2-n .5.数列{a n }、{b n }满足a n b n =1,a n =n 2+3n +2,则{b n }的前10项之和为( ) A.13 B.512 C.12 D.712答案 B 解析 b n =1a n =1n +n +=1n +1-1n +2,S 10=b 1+b 2+b 3+…+b 10=12-13+13-14+14-15+…+111-112=12-112=512. 6.(1002-992)+(982-972)+…+(22-12)=____________. 答案 5 050解析 原式=100+99+98+97+…+2+1=+2=5 050.7.S n =122-1+142-1+…+1n2-1=________. 答案n 2n +1解析 ∵a n =1n2-1=1n -n +=12(12n -1-12n +1), ∴S n =12(1-13+13-15+…+12n -1-12n +1)=12(1-12n +1)=n 2n +1. 8.求和:S n =(x +1x )2+(x 2+1x 2)2+…+(x n+1xn )2.解析 当x ≠±1时,S n =(x +1x )2+(x 2+1x 2)2+…+(x n +1xn )2=(x 2+2+1x 2)+(x 4+2+1x 4)+…+(x 2n+2+1x2n )=(x 2+x 4+…+x 2n)+2n +(1x 2+1x 4+…+1x2n )=x 2x 2n -x 2-1+x -2-x -2n1-x-2n+2n=x 2n -x 2n +2+x 2n x 2-+2n ;当x =±1时,S n =4n .综上知,S n =⎩⎪⎨⎪⎧4n ,x =±1,x 2n-x 2n +2+x 2n x 2-+2n ,x ≠±1.9.求和1,1+a,1+a +a 2,…,1+a +a 2+…+an -1,…的前n 项和S n (其中a ≠0).解析 当a =1时,则a n =n ,于是S n =1+2+3+…+n =n n +2.当a ≠1时,a n =1-a n1-a =11-a (1-a n).∴S n =11-a[n -(a +a 2+…+a n)] =11-a [n -a -a n1-a]=n 1-a-a-a n -a2.∴S n=⎩⎪⎨⎪⎧n n +2 a =,n 1-a-a-an -a2a10.求和:1+11+2+11+2+3+…+11+2+3+…+n .解析 ∵a n =11+2+…+n =2nn +=2(1n -1n +1),∴S n =2(1-12+12-13+…+1n -1n +1)=2nn +1.11.数列{a n }的前n 项和为S n =10n -n 2,求数列{|a n |}的前n 项和. 解析 易求得a n =-2n +11(n ∈N *). 令a n ≥0,得n ≤5;令a n <0,得n ≥6. 记T n =|a 1|+|a 2|+…+|a n |,则 (1)当n ≤5时,T n =|a 1|+|a 2|+…+|a n |=a 1+a 2+…+a n =S n =10n -n 2. (2)当n ≥6时,T n =|a 1|+|a 2|+…+|a n |=a 1+a 2+a 3+a 4+a 5-a 6-a 7-…-a n=2(a 1+a 2+a 3+a 4+a 5)-(a 1+a 2+a 3+a 4+a 5+a 6+…+a n ) =2S 5-S n =n 2-10n +50.综上,得T n =⎩⎪⎨⎪⎧-n 2+10nn ≤5时,n 2-10n +50 n ≥6时12.已知等差数列{a n }满足a 2=0,a 6+a 8=-10. (1)求数列{a n }的通项公式; (2)求数列{a n2n -1}的前n 项和.解析 (1)设等差数列{a n }的公差为d .由已知条件可得⎩⎪⎨⎪⎧a 1+d =0,2a 1+12d =-10,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=1,d =-1.故数列{a n }的通项公式为a n =2-n . (2)设数列{a n2n -1}的前n 项和为S n ,即S n =a 1+a 22+…+a n2n -1, 故S 1=1,S n 2=a 12+a 24+…+a n2n .所以,当n >1时,S n2=a 1+a 2-a 12+…+a n -a n -12n -1-a n2n =1-(12+14+…+12n -1)-2-n2n =1-(1-12n -1)-2-n 2n =n2n .所以S n =n2n -1. 综上,数列{a n 2n -1}的前n 项和S n =n2n -1.►重点班·选作题13.设数列{a n }满足a 1=2,a n +1-a n =3·22n -1.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)令b n =na n ,求数列{b n }的前n 项和S n . 解析 (1)由已知,当n ≥1时,a n +1=[(a n +1-a n )+(a n -a n -1)+…+(a 2-a 1)]+a 1=3(22n -1+22n -3+…+2)+2=22(n +1)-1.而a 1=2,所以数列{a n }的通项公式为a n =22n -1.(2)由b n =na n =n ·22n -1,知S n =1·2+2·23+3·25+…+n ·22n -1.①从而22·S n =1·23+2·25+3·27+…+n ·22n +1.②①-②,得(1-22)S n =2+23+25+…+22n -1-n ·22n +1,即S n =19[(3n -1)22n +1+2].14.已知等差数列{a n }满足:a 3=7,a 5+a 7=26.{a n }的前n 项和为S n . (1)求a n 及S n ; (2)令b n =1a 2n -1(n ∈N *),求数列{b n }的前n 项和T n . 解析 (1)设等差数列{a n }的首项为a 1,公差为d ,由于a3=7,a5+a7=26,所以a1+2d=7,2a1+10d=26,解得a1=3,d=2.由于a n=a1+(n-1)d,S n=n a1+a n2,所以a n=2n+1,S n=n(n+2).(2)因为a n=2n+1,所以a2n-1=4n(n+1).因此b n=14n n+=14(1n-1n+1).故T n=b1+b2+…+b n=14(1-12+12-13+…+1n-1n+1)=14(1-1n+1)=nn+.所以数列{b n}的前n项和T n=nn+.。