- 数列前n项和
- 共2492题
已知数列{an}的公差为1,且a1+a2+…+a99=99,则a3+a6+a9+…a99=______.
正确答案
66
解析
解:由题意可得a1+a2+a3+…+a98+a99=99a1+=99,
解之可得a1=-48,故可得a3=-48+2×1=-46,
故a3+a6+…+a96+a99表示以-46为首项,3为公差的等差数列的前33项和,
故原式=33×(-46)+=66.
故答案为:66.
已知Sn是等差数列{an}的前n项和,a2=5,S5=35,{bn}是等比数列,b1+b3=10,b4=9b2>0.
(1)求数列{an}和{bn}的通项公式;
(2)设Tn=a1b1+a2b2+a3b3+…+anbn,求Tn.
正确答案
(1)∵Sn是等差数列{an}的前n项和,且a2=5,S5=35,
∴,解得d=2,a1=3;
∴{an}的通项公式an=3+2(n-1)=2n+1(n∈N*);
又{bn}是等比数列,且b1+b3=10,b4=9b2>0;
∴,解得q=3,b1=1;
∴{bn}的通项公式bn=1×3n-1=3n-1(n∈N*).
(2)∵Tn=a1b1+a2b2+a3b3+…+anbn
=3×1+5×31+7×32+9×33+…+(2n-1)×3n-2+(2n+1)×3n-1①,
∴3Tn=3×3+5×32+7×33+9×34+…+(2n-1)×3n-1+(2n+1)×3n②;
①-②得:-2Tn=3+2(31+32+33+…+3n-1)-(2n+1)×3n=3+2×-(2n+1)×3n=-2n•3n,
∴Tn=n•3n.
解析
(1)∵Sn是等差数列{an}的前n项和,且a2=5,S5=35,
∴,解得d=2,a1=3;
∴{an}的通项公式an=3+2(n-1)=2n+1(n∈N*);
又{bn}是等比数列,且b1+b3=10,b4=9b2>0;
∴,解得q=3,b1=1;
∴{bn}的通项公式bn=1×3n-1=3n-1(n∈N*).
(2)∵Tn=a1b1+a2b2+a3b3+…+anbn
=3×1+5×31+7×32+9×33+…+(2n-1)×3n-2+(2n+1)×3n-1①,
∴3Tn=3×3+5×32+7×33+9×34+…+(2n-1)×3n-1+(2n+1)×3n②;
①-②得:-2Tn=3+2(31+32+33+…+3n-1)-(2n+1)×3n=3+2×-(2n+1)×3n=-2n•3n,
∴Tn=n•3n.
设数列{an}的前n项和为Sn,且2an=Sn+2n+1(n∈N*).
(Ⅰ)求a1,a2,a3;
(Ⅱ)求证:数列{an+2}是等比数列;
(Ⅲ)求数列{n•an}的前n项和Tn.
正确答案
(本小题满分13分)
(I)解:由题意,当n=1时,得2a1=a1+3,解得a1=3.
当n=2时,得2a2=(a1+a2)+5,解得a2=8.
当n=3时,得2a3=(a1+a2+a3)+7,解得a3=18.
所以a1=3,a2=8,a3=18为所求.…(3分)
(Ⅱ)证明:因为2an=Sn+2n+1,所以有2an+1=Sn+1+2n+3成立.
两式相减得:2an+1-2an=an+1+2.
所以an+1=2an+2(n∈N*),即an+1+2=2(an+2).…(5分)
所以数列{an+2}是以a1+2=5为首项,公比为2的等比数列.…(7分)
(Ⅲ)解:由(Ⅱ) 得:an+2=5×2n-1,即an=5×2n-1-2(n∈N*).
则nan=5n•2n-1-2n(n∈N*).…(8分)
设数列{5n•2n-1}的前n项和为Pn,
则Pn=5×1×20+5×2×21+5×3×22+…+5×(n-1)•2n-2+5×n•2n-1,
所以2Pn=5×1×21+5×2×22+5×3×23+…+5(n-1)•2n-1+5n•2n,
所以-Pn=5(1+21+22+…+2n-1)-5n•2n,
即Pn=(5n-5)•2n+5(n∈N*).…(11分)
所以数列{n•an}的前n项和Tn=,
整理得,Tn=(5n-5)•2n-n2-n+5(n∈N*).…(13分)
解析
(本小题满分13分)
(I)解:由题意,当n=1时,得2a1=a1+3,解得a1=3.
当n=2时,得2a2=(a1+a2)+5,解得a2=8.
当n=3时,得2a3=(a1+a2+a3)+7,解得a3=18.
所以a1=3,a2=8,a3=18为所求.…(3分)
(Ⅱ)证明:因为2an=Sn+2n+1,所以有2an+1=Sn+1+2n+3成立.
两式相减得:2an+1-2an=an+1+2.
所以an+1=2an+2(n∈N*),即an+1+2=2(an+2).…(5分)
所以数列{an+2}是以a1+2=5为首项,公比为2的等比数列.…(7分)
(Ⅲ)解:由(Ⅱ) 得:an+2=5×2n-1,即an=5×2n-1-2(n∈N*).
则nan=5n•2n-1-2n(n∈N*).…(8分)
设数列{5n•2n-1}的前n项和为Pn,
则Pn=5×1×20+5×2×21+5×3×22+…+5×(n-1)•2n-2+5×n•2n-1,
所以2Pn=5×1×21+5×2×22+5×3×23+…+5(n-1)•2n-1+5n•2n,
所以-Pn=5(1+21+22+…+2n-1)-5n•2n,
即Pn=(5n-5)•2n+5(n∈N*).…(11分)
所以数列{n•an}的前n项和Tn=,
整理得,Tn=(5n-5)•2n-n2-n+5(n∈N*).…(13分)
己知数列{an},{bn}满足a1=b1=1,an+1-an==3,n∈N*,则数列{b
}的前10项的和为( )
正确答案
解析
解:由an+1-an=3,知{an}为公差为3的等差数列,则an=1+(n-1)×3=3n-2;
由=3,知{bn}为公比为3的等比数列,则bn=3n-1;
∴b=33n-3=27n-1,
∴{b}为首项为1,公比为27的等比数列,
则{b}的前10项的和为:
=
,
故选D.
在等差数列{an}中,已知前20项的和s20=170则a6+a9+a11+a16=( )
正确答案
解析
解;∵S20=(a1+a2+…+a19+a20)=10(a1+a20)=170
∴a1+a20=17
∵a6+a9+a11+a16=2(a1+a20)=2×17=34
故选:B.
已知点A1(1,y1),A2(2,y2),A3(3,y3),…An(n,yn)都在抛物线y=x2-2x上,则{yn}的前n项和Sn=______.
正确答案
解析
解:∵An(n,yn)在抛物线上
∴yn=n2-2n
∴{yn}的前n项和Sn=(12-2×1)+(22-2×2)+(32-2×3)+…+(n2-2×n)
=(12+22+32+…+2n)-2×(1+2+3+…+n)=-2×
=
故答案为:
设数列{an}满足2n2-(λ+an)n+an=0(λ∈R,n∈N*);等比数列{bn}的首项为b1=2,公比为q(q为正整数),且满足3b3是8b1与b5的等差中项.
(1)求数列{bn}的通项公式;
(2)试确定λ的值,使得数列{an}为等差数列;
(3)当{an}为等差数列时,对每个正整数k,在bk与bk+1之间插入ak个2,得到一个新数列{cn}.设Tn是数列{cn} 的前n项和,试求满足Tm=2cm+1的所有正整数m.
正确答案
解:(1)由题意6b3=8b1+b5,则6q2=8+q4,解得q2=4或2,
由于q为正整数,则q=2,
又b1=2,∴bn=2n;
(2)由数列{an}为等差数列,数列{an}满足2n2-(λ+an)n+an=0(λ∈R,n∈N*);
分别代入n=1,2,3,又a1+a3=2a2,得2λ-4+12-2λ=2(16-4λ),
得λ=3,而当λ=3时,an=2n,
由an+1-an=2(常数)知此时数列{an}为等差数列,
故λ=3.
(3)由(1),(2),知bn=2n,ak=2k,
由题意知,c1=b1=2,c2=c3=2,c4=b2=4,c5=c6=c7=c8=2,c9=b3=8,…,
则当m=1时,T1≠2c2,不合题意,当m=2时,T2=2c3,适合题意.
当m≥3时,若cm+1=2,则Tm≠2cm+1一定不适合题意,
从而cm+1必是数列{bn}中的某一项bk+1,
则Tm=b1+2+2+b2+2+2+2+2+b3+2+…+2+b4+2+…+b5+2+…+b6+…+bk-1+2+…+bk,
=(2+22+23+…+2k)+2(2+4+…+2k)
=2×(2k-1)+k(2+2k)=2k+1+2k2+2k-2,
又2cm+1=2bk+1=2×2k+1,
∴2k+1+2k2+2k-2=2×2k+1,即2k-k2-k+1=0,∴2k+1=k2+k,
∵2k+1为奇数,k2+k=k(k+1)为偶数,∴上式无解.
即当m≥3时,Tm≠2cm+1,
综上知,满足题意的正整数只有m=2.
解析
解:(1)由题意6b3=8b1+b5,则6q2=8+q4,解得q2=4或2,
由于q为正整数,则q=2,
又b1=2,∴bn=2n;
(2)由数列{an}为等差数列,数列{an}满足2n2-(λ+an)n+an=0(λ∈R,n∈N*);
分别代入n=1,2,3,又a1+a3=2a2,得2λ-4+12-2λ=2(16-4λ),
得λ=3,而当λ=3时,an=2n,
由an+1-an=2(常数)知此时数列{an}为等差数列,
故λ=3.
(3)由(1),(2),知bn=2n,ak=2k,
由题意知,c1=b1=2,c2=c3=2,c4=b2=4,c5=c6=c7=c8=2,c9=b3=8,…,
则当m=1时,T1≠2c2,不合题意,当m=2时,T2=2c3,适合题意.
当m≥3时,若cm+1=2,则Tm≠2cm+1一定不适合题意,
从而cm+1必是数列{bn}中的某一项bk+1,
则Tm=b1+2+2+b2+2+2+2+2+b3+2+…+2+b4+2+…+b5+2+…+b6+…+bk-1+2+…+bk,
=(2+22+23+…+2k)+2(2+4+…+2k)
=2×(2k-1)+k(2+2k)=2k+1+2k2+2k-2,
又2cm+1=2bk+1=2×2k+1,
∴2k+1+2k2+2k-2=2×2k+1,即2k-k2-k+1=0,∴2k+1=k2+k,
∵2k+1为奇数,k2+k=k(k+1)为偶数,∴上式无解.
即当m≥3时,Tm≠2cm+1,
综上知,满足题意的正整数只有m=2.
已知数列{an},其前n项和为Sn,且an=-2[n-(-1)n],则S10=______.
正确答案
-110
解析
解:由an=-2[n-(-1)n],
则S10=-2[(1+1)+(2-1)+(3+1)+(4-1)+(5+1)+…+(9+1)+(10-1)]
=-2××(1+10)×10=-110.
故答案为:-110.
设f(x)是一次函数,f(8)=15,且f(2)、f(5)、f(14)成等比数列,令,则Sn=______.
正确答案
n2
解析
解:因为f(x)是一次函数,所以设f(x)=ax+b,(a≠0)因为f(8)=15,所以f(8)=8a+b=15 ①
又f(2)、f(5)、f(14)成等比数列,所以f(2)f(14)=f2(5),即(2a+b)(14a+b)=(5a+b)2 ②
两式联立解得a=2,b=-1,即f(x)=2x-1.
则f(n)=2n-1,是首项为f(1)=1,公差为2的等差数列.
所以Sn=n+=n2.
故答案为:n2.
{an}是公比为正数的等比数列,a1=1,a5=16,则数列{an}的前9项和S9=______.
正确答案
511
解析
解:∵{an}是公比q为正数的等比数列,a1=1,a5=16,
∴1×q4=16,解得q=2.
∴S9==511.
故答案为:511.
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