- 数列前n项和
- 共2492题
数列9,99,999,9999,…,的前n项和等于( )
正确答案
解析
解:观察数列可得各项为:10-1,102-1,103-1,104-1,…,
∴数列的通项为:an=10n-1,
∴=
,
故选B.
已知数列{an}满足an+1-2an=0且a3+2是a2,a4的等差中项,Sn是数列{an}的前n项和.
(1)求{an}的通项公式;
(2)若bn=-nan,Sn=b1+b2+b3+…+bn,求使成立的正整数n的最小值.
正确答案
解:(1)∵an+1-2an=0,即an+1=2an,
∴数列{an}是以2为公比的等比数列.
∵a3+2是a2,a4的等差中项,
∴a2+a4=2a3+4,则2a1+8a1=8a1+4,即a1=2,
∴数列{an}的通项公式an=2n;
(2)由(1)bn=-n•2n,
∵Sn=b1+b2+…+bn,
∴Sn=-2-2•22-3•23-4•24-n•2n①
∴2Sn=-22-2•23-3•24-4•25-(n-1)•2n-n•2n+1②
②-①得,Sn=2+22+23+24+25++2n-n•2n+1
=-n•2n+1=(1-n)•2n+1-2
要使Sn+n•2n+1>50成立,只需2n+1-2>50成立,即2n+1>52,n>5
∴使Sn+n•2n+1>50成立的正整数n的最小值为5.
解析
解:(1)∵an+1-2an=0,即an+1=2an,
∴数列{an}是以2为公比的等比数列.
∵a3+2是a2,a4的等差中项,
∴a2+a4=2a3+4,则2a1+8a1=8a1+4,即a1=2,
∴数列{an}的通项公式an=2n;
(2)由(1)bn=-n•2n,
∵Sn=b1+b2+…+bn,
∴Sn=-2-2•22-3•23-4•24-n•2n①
∴2Sn=-22-2•23-3•24-4•25-(n-1)•2n-n•2n+1②
②-①得,Sn=2+22+23+24+25++2n-n•2n+1
=-n•2n+1=(1-n)•2n+1-2
要使Sn+n•2n+1>50成立,只需2n+1-2>50成立,即2n+1>52,n>5
∴使Sn+n•2n+1>50成立的正整数n的最小值为5.
设等差数列{an}的公差为d,点(an,bn)在函数f(x)=2x的图象上(n∈N*).
(1)若a1=-2,点(a8,4b7)在函数f(x)的图象上,求数列{an}的前n项和Sn;
(2)若a1=1,函数f(x)的图象在点(a2,b2)处的切线在x轴上的截距为2-,求数列{
}的前n项和Tn.
正确答案
解:(1)∵点(an,bn)在函数f(x)=2x的图象上,
∴,
又等差数列{an}的公差为d,
∴=
=2d,
∵点(a8,4b7)在函数f(x)的图象上,
∴=b8,
∴=4=2d,解得d=2.
又a1=-2,∴Sn==-2n+
=n2-3n.
(2)由f(x)=2x,∴f′(x)=2xln2,
∴函数f(x)的图象在点(a2,b2)处的切线方程为,
又,令y=0可得x=
,
∴,解得a2=2.
∴d=a2-a1=2-1=1.
∴an=a1+(n-1)d=1+(n-1)×1=n,
∴bn=2n.
∴.
∴Tn=+…+
+
,
∴2Tn=1++
+…+
,
两式相减得Tn=1++…+
-
=
-
=
=.
解析
解:(1)∵点(an,bn)在函数f(x)=2x的图象上,
∴,
又等差数列{an}的公差为d,
∴=
=2d,
∵点(a8,4b7)在函数f(x)的图象上,
∴=b8,
∴=4=2d,解得d=2.
又a1=-2,∴Sn==-2n+
=n2-3n.
(2)由f(x)=2x,∴f′(x)=2xln2,
∴函数f(x)的图象在点(a2,b2)处的切线方程为,
又,令y=0可得x=
,
∴,解得a2=2.
∴d=a2-a1=2-1=1.
∴an=a1+(n-1)d=1+(n-1)×1=n,
∴bn=2n.
∴.
∴Tn=+…+
+
,
∴2Tn=1++
+…+
,
两式相减得Tn=1++…+
-
=
-
=
=.
已知数列{an}满足:,且
.
(1)求a2,a3,a4;
(2)求证:数列{bn}为等比数列,并求其通项公式;
(3)若S2n+1=a1+a2+…+a2n+a2n+1,求S2n+1.
正确答案
(1)解:∵,
∴,
…(2分)
(2)证明:由题意可得,当=
∴,
∴数列{bn}是以-为首项,以
为公比的等比数列
∴…(6分)
(3)解:∵a2n=bn+2,a2n+1=a2n-4n=bn+2-4n
∴S2n+1=a1+a2+…+a2n+a2n+1=(a2+a4+…+a2n)+(a1+a3+a5+…+a2n+1)
=(b1+b2+…+bn+2n)+[a1+(b1-4×1)+(b2-4×2)+…+(bn-4×n)+2n]
=a1+2(b1+b2+…+bn)-4×(1+2+…+n)+4n
=.…(12分)
解析
(1)解:∵,
∴,
…(2分)
(2)证明:由题意可得,当=
∴,
∴数列{bn}是以-为首项,以
为公比的等比数列
∴…(6分)
(3)解:∵a2n=bn+2,a2n+1=a2n-4n=bn+2-4n
∴S2n+1=a1+a2+…+a2n+a2n+1=(a2+a4+…+a2n)+(a1+a3+a5+…+a2n+1)
=(b1+b2+…+bn+2n)+[a1+(b1-4×1)+(b2-4×2)+…+(bn-4×n)+2n]
=a1+2(b1+b2+…+bn)-4×(1+2+…+n)+4n
=.…(12分)
在等比数列{an}中,a1>0,n∈N*,且a3-a2=8,又a1、a5的等比中项为16.
(1)求数列{an}的通公式;
(2)设bn=log4an,数列{bn}的前n项和为Sn,是否存在正整数k,使得+
+
+…+
<k对任意n∈N*恒成立.若存在,求出正整数k的最小值;不存在,请说理由.
正确答案
解:(1)设数列{an}的公比为q,由题意a1、a5的等比中项为16可得a3=16,又a3-a2=8,则a2=8,
∴q==2,
∴an=2n+1.
(2)∵bn=log42n+1=,bn+1=
,
bn+1-bn=,
∴数列{bn}是首项为1,公差为的等差数列,
∴Sn=b1+b2+…+bn
=
=,
∴=
=
(
-
),
∴+
+…+
=
(1-
+
-
+
-
+…+
-
)
=(1+
+
-
-
-
)
=×
-
×(
+
+
)
=-
×(
+
+
)
当n=1时,=1<2<
,
当n≥2时,+
+…+
=
-
×(
+
+
)<
.
故存在最小的正整数k=3,使得+
+…+
<3对任意n∈N*恒成立.
解析
解:(1)设数列{an}的公比为q,由题意a1、a5的等比中项为16可得a3=16,又a3-a2=8,则a2=8,
∴q==2,
∴an=2n+1.
(2)∵bn=log42n+1=,bn+1=
,
bn+1-bn=,
∴数列{bn}是首项为1,公差为的等差数列,
∴Sn=b1+b2+…+bn
=
=,
∴=
=
(
-
),
∴+
+…+
=
(1-
+
-
+
-
+…+
-
)
=(1+
+
-
-
-
)
=×
-
×(
+
+
)
=-
×(
+
+
)
当n=1时,=1<2<
,
当n≥2时,+
+…+
=
-
×(
+
+
)<
.
故存在最小的正整数k=3,使得+
+…+
<3对任意n∈N*恒成立.
在有穷数列{an}中,Sn是{an}的前n项和,若把称为数列{an}的“优化和”,现有一个共2009项的数列
{an}:a1,a2,a3,…,a2009,若其“优化和”为2010,则有2010项的数列1,a1,a2,a3,…,a2009的“优化和”为( )
正确答案
解析
解:∵∴S1+S2+S3+…+S2009=2009×2010,
其中S1=a1,S2=a1+a2,…S2009=a1+a2+a3+…a2009.
∴所求的优化和=[1+(1+a1)+(1+a1+a2)+…+(1+a1+…+a2008)+(1+a1+…+a2009)]÷2010
=[1+( 1+S1)+(1+S2)+…+(1+S2008)+(1+S2009)]÷2010
=[2010×1+(S1+S2+…+S2009)]÷2010
=[2010+2009×2010]÷2010
=1+2009=2010
故选C.
若数列{an}满足,则数列{an}的前n项和Sn公式为______.
正确答案
解析
解:∵=
,
∴Sn=1-
=1-=
,
故答案为:.
已知集合P={ x|x=2n,n∈N},Q={ x|x=2n,n∈N},将集合P∪Q中的所有元素从小到大依次排列,构成一个数列{an},则数列{an}的前20项之和S20=______.
正确答案
343
解析
解:因为P={ x|x=2n,n∈N},Q={ x|x=2n,n∈N},
P∪Q中的所有元素从小到大依次排列,构成一个数列{an},
所以数列{an}的前20项分别为0,1,2,4,6,8,10,12,14,16,18,20,22,24,26,28,30,32,34,36
所以数列{an}的前20项之和(0+2+4+6+8+…+36)+(1+2+4+8+16+32)-(2+4+8+16+32)=343
故答案为343.
对于实数x,定义[x]表示不超过x大整数,已知正数数列an满足:,其中Sn为数列an的前n项的和,则
=( )
正确答案
解析
解:由于正数数列an满足:=
,
⇒⇒Sn2=Sn-12+1,
因为,
故,
,
令S=,则
⇒S>18,
又因为S1=a1=1,
所以=
+
+…+
<1-0+
-1+…+
=10,
=1,故s<20,
从而[S]=19.
故选:C
已知数列{an}的前n项和为Sn,且Sn+an=1,数列{bn}满足bn+log2an=0,
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)求数列{}的前n项和Tn.
正确答案
解:(Ⅰ)由Sn+an=1,Sn-1+an-1=1,
两式相减得Sn-Sn-1+an-an-1=0 (n≥2),
又由Sn-Sn-1=an,
可得an=an-1 (n≥2),
根据s1+a1=2a1=1,
得a1=,
所以an=;
(2)∵bn+log2an=0,an=,
∴bn=-log2an==n,
∴=
=
-
,
∴Tn=1--
+
-
+…+
-
=1-
=
解析
解:(Ⅰ)由Sn+an=1,Sn-1+an-1=1,
两式相减得Sn-Sn-1+an-an-1=0 (n≥2),
又由Sn-Sn-1=an,
可得an=an-1 (n≥2),
根据s1+a1=2a1=1,
得a1=,
所以an=;
(2)∵bn+log2an=0,an=,
∴bn=-log2an==n,
∴=
=
-
,
∴Tn=1--
+
-
+…+
-
=1-
=
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