2017_2018学年高中数学课时作业13数列求和习题课新人教A版必修5
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课时作业13 数列求和习题课
|基础巩固|(25分钟,60分)
一、选择题(每小题5分,共25分)
1.(湖北黄冈中学期中)已知{an}为等差数列,a10=33,a2=1,Sn为数列{an}的前n项
和,则S20-2S10等于( )
A.40 B.200
C.400 D.20
解析:设数列{an}的公差为d.S20-2S10=a1+a202-2×a1+a102=10(a20-a10)
=100d.∵a10=a2+8d,∴33=1+8d,∴d=4.∴S20-2S10=400.
答案:C
2.已知an=(-1)n,数列{an}的前n项和为Sn,则S9与S10的值分别是( )
A.1,1 B.-1,-1
C.1,0 D.-1,0
解析:S9=-1+1-1+1-1+1-1+1-1=-1,
S10=S9+a
10
=-1+1=0.
答案:D
3.数列{an}的通项公式是an=1n+n+1,若前n项和为10,则项数为( )
A.11 B.99
C.120 D.121
解析:因为an=1n+n+1=n+1-n,
所以Sn=a1+a2+…+an
=(2-1)+(3-2)+…+(n+1-n)
=n+1-1,
令n+1-1=10,得n=120.
答案:C
4.(天津高二检测)已知数列{an}的通项an=2ncos(nπ),则a1+a2+…+a99+a100等于
( )
A.0 B.2-21013
C.2-2101 D.23·(2100-1)
解析:因为an=2ncos(nπ),
n为奇数时,cos(nπ)=-1,a
n
=-2n,
n为偶数时,cos(nπ)=1,a
n
=2n,
综上,数列{an}的通项公式an=(-2)n.
所以数列{an}是以-2为首项,-2为公比的等比数列.
所以a1+a2+…+a99+a100=-2[1--100]1--=23(2100-1).故选D.
答案:D
5.(东北三省四市二模)已知数列{an}满足an+1-an=2,a1=-5,则|a1|+|a2|+…+
|a6|=( )
A.9 B.15
2
C.18 D.30
解析:由题意知{an}是以2为公差的等差数列,又a1=-5,所以|a1|+|a2|+…+|a6|
=|-5|+|-3|+|-1|+1+3+5=5+3+1+1+3+5=18.故选C.
答案:C
二、填空题(每小题5分,共15分)
6.数列a1+2,…,ak+2k,…,a10+20共有十项,且其和为240,则a1+…+ak+…
+a10的值为________.
解析:a1+…+ak+…+a10
=240-(2+…+2k+…+20)
=240-+2
=240-110=130.
答案:130
7.已知函数f(n)={ n2,n为奇数,-n2,n为偶数,且an=f(n)+f(n+1),则
a
1
+a2+a3+…+a100等于________.
解析:由题意,a1+a2+…+a100=12-22-22+32+32-42-42+52+…+992-1002-100
2
+1012=-(1+2)+(3+2)-…-(99+100)+(101+100)=100.
答案:100
8.(广东潮州二模)已知Sn为数列{an}的前n项和,an=2·3n-1(n∈N*),若bn=an+1SnSn+1,
则b1+b2+…+bn=________.
解析:因为an+1an=2·3n2·3n-1=3,且a1=2,所以数列{an}是以2为首项,3为公比的等比
数列,
所以Sn=-3n1-3=3n-1,
又bn=an+1SnSn+1=Sn+1-SnSnSn+1=1Sn-1Sn+1,则
b1+b2+…+b
n
=1S1-1S2+1S2-1S3+…+1Sn-1Sn+1=1S1-1Sn+1=12-13n+1-1.
答案:12-13n+1-1
三、解答题(每小题10分,共20分)
9.求数列214,418,6116,…,2n+12n+1,…的前n项和Sn.
解析:Sn=214+418+6116+…+2n+12n+1
=(2+4+6+…+2n)+14+18+…+12n+1
=nn+2+141-12n1-12
=n(n+1)+12-12n+1.
10.(山东淄博六中期中)若{an}的前n项和为Sn,点(n,Sn)均在函数y=32x2-12x的图
象上.
(1)求数列{an}的通项公式;
3
(2)设bn=3anan+1,Tn是数列{bn}的前n项和,求使得Tn
解析:(1)由题意知,Sn=32n2-12n,
当n≥2时,an=Sn-Sn-1=3n-2,当n=1时,a1=1,适合上式.
所以an=3n-2.
(2)bn=3anan+1=3n-n+=13n-2-13n+1,
Tn=b1+b2+…+b
n
=1-14+14-17+…+13n-2-13n+1=1-13n+1.
数列{Tn}在n∈N*上是增函数,所以Tn<1,则m20≥1,m≥20, |能力提升|(20分钟,40分) 则由题意可得a2=a1+d=3,S5=5a1+5×42d=25, ∴1anan+1=1n-n+ =1212n-1-12n+1, 1, =a1=3,b4=a2,b13=a3. (1)求数列{an}与{bn}的通项公式; =-32n1-3+[(5-3)+(9-7)+…+(4n+1-4n+1)] =32n+1-32+2n. 解析:(1)由bn=an3n,得bn+1=an+13n+1, 所以bn+1-bn=an+13n+1-an3n=13, =3n+32-(n+2)×3n 所以Sn=-3n+34+n+3n2=n+n4-34.
要使Tn
11.(陕西渭南二模)设Sn为等差数列{an}的前n项和,a2=3,S5=25,若1anan+1的前
n
项和为1 0082 017,则n的值为( )
A.504 B.1 008
C.1 009 D.2 017
解析:设等差数列{an}的公差为d,
联立解得a1=1,d=2,
∴an=1+2(n-1)=2n-1,
∴1a1a2+1a2a3+…+1anan+1
=121-13+13-15+…+12n-1-12n+1
=121-12n+1,
令121-12n+1=1 0082 017,
则1-12n+1=2 0162 017,
∴2n+1=2 017,
∴n=1 008,故选B.
答案:B
12.在数列{an}中,已知a1=1,an+1+(-1)nan=cos(n+1)π,记Sn为数列{an}的前
n
项和,则S2 017=________.
解析:∵an+1+(-1)nan=cos(n+1)π=(-1)n+1,∴当n=2k,k∈N*时,a2k+1+a2k=-
4
∴S2 017=a1+(a2+a3)+…+(a2 016+a2 017)
=1+(-1)×1 008=-1 007.
答案:-1 007
13.(福建福州八中第六次质检)在等比数列{an}中,公比q≠1,等差数列{bn}满足
b
1
(2)记cn=(-1)nbn+an,求数列{cn}的前2n项和S2n.
解析:(1)设等差数列{bn}的公差为d.
则有{ 3+3d=3q,+12d=3q2,解得{ q=3,d=2或{ q=1,d=0(舍去),
所以an=3n,bn=2n+1.
(2)由(1)知cn=(-1)n(2n+1)+3n,
则S2n=(3+32+33+…+32n)+{(-3)+5+(-7)+9+…+[-(4n-1)]+(4n+1)}
14.(辽宁大连20中月考)已知数列{an}满足a1=3,an+1-3an=3n(n∈N*),数列{bn}满
足bn=an3n.
(1)证明数列{bn}是等差数列并求数列{bn}的通项公式;
(2)求数列{an}的前n项和Sn.
所以数列{bn}是等差数列,首项b1=1,公差为13.
所以bn=1+13(n-1)=n+23.
(2)an=3nbn=(n+2)×3n-1,
所以Sn=a1+a2+…+an
=3×1+4×3+…+(n+2)×3n-1①
所以3Sn=3×3+4×32+…+(n+2)×3n②
①-②得
-2Sn=3×1+3+32+…+3n-1-(n+2)×3n
=2+1+3+32+…+3n-1-(n+2)×3n