- 数列前n项和
- 共2492题
已知数列{an}的各项均为正整数,Sn为其前n项和,对于n=1,2,3,…,有an+1=,则当a1=1时,S20=______.变:若存在m∈N*,当n>m且an为奇数时,an恒为常数p,则p=______.
正确答案
230
1或5
解析
解:∵a1=1,∴a2=3a1+5=8,a3=,取k=1,2时,a3为偶数,应舍去;当k=3时,a3=1.
∴a4=3a3+5=8.
….
∴数列{an}是奇数项组成以常数1为项的常数列,偶数项是以常数8为项的常数列.
∴S2k=k×1+k×8=9k,S2k-1=S2k-8,
∴S2+S4+…+S10=9×(1+2+…+5)=135.
∴S1+S3+…+S9=(S2-8)+(S4-8)+…+(S10-8)=135-8×5=95.
∴S1+S2+…+S20=135+95=230.
若存在m∈N*,当n>m且an为奇数时,an恒为常数p,
则an=p,an+1=3p+5,an+2==p,
∴(3-2k)p=-5,
∵数列{an}的各项均为正整数,
∴当k=2时,p=5,
当k=3时,p=1.
故答案为:230,1或5.
设等差数列{an}满足a1=1,an>0(n∈N*),其前n项和为Sn,若数列{}也为等差数列,则
的最大值是( )
正确答案
解析
解:设等差数列{an}的公差为d,a1=1,an>0(n∈N*),
∴an=1+(n-1)d,Sn=.
∴=1,
=
,
=
,
∵数列{}也为等差数列,
∴2=
+
,
∴=1+
,
化为(d-2)2=0,解得d=2.
∴an=2n-1,Sn=n2.
∴=
=
,
∵数列单调递减,
∴的最大值是
=121.
故选:D.
已知函数,且an=f(n)+f(n+1),则a1+a2+a3+…+a2014=______.
正确答案
-4032
解析
解:∵f(n)=n2sin,
∴an=f(n)+f(n+1)=n2sin+(n+1)2sin
=n2sin
+(n+1)2cos
,
∴a1=1,
a2=a3=-32,
a4=a5=52,
a6=a7=-72,
…
a2012=a2013=20132,
a2014=-20152.
∴a1+a2+a3+…+a2014
=(a1+a3+…+a2013)+(a2+a4+…+a2014)
=[(1-32)+(52-72)+…+(20092-20112)+20132]+[(-32+52)+(-72+92)+…+(-20112+20132)-20152]
=-2(4+12+20+…+4020)+20132+2(8+16+…+4024)-20152
=-2×+2×
-20152+20132
=503×8-2×4028
=-4032.
数列{an}的前n项和为Sn,且an是Sn和1的等差中项,等差数列{bn}满足b1=a1,b4=S3.
(1)求数列{an}、{bn}的通项公式;
(2)设,数列{cn}的前n项和为Tn,证明:
.
正确答案
解:(1)∵an是Sn和1的等差中项,∴Sn=2an-1…(1分)
当n=1时,a1=S1=2a1-1,∴a1=1…(2分)
当n≥2时,an=Sn-Sn-1=(2an-1)-(2an-1-1)=2an-2an-1,
∴an=2an-1,即 …(3分)
∴数列{an}是以a1=1为首项,2为公比的等比数列,
∴,
…(5分)
设{bn}的公差为d,b1=a1=1,b4=1+3d=7,∴d=2…(7分)
∴bn=1+(n-1)×2=2n-1…(8分)
(2)…(9分)
∴…(10分)
∵n∈N*,∴…(11分)
∴数列{Tn}是一个递增数列 …(12分)
∴.…(13分)
综上所述,…(14分)
解析
解:(1)∵an是Sn和1的等差中项,∴Sn=2an-1…(1分)
当n=1时,a1=S1=2a1-1,∴a1=1…(2分)
当n≥2时,an=Sn-Sn-1=(2an-1)-(2an-1-1)=2an-2an-1,
∴an=2an-1,即 …(3分)
∴数列{an}是以a1=1为首项,2为公比的等比数列,
∴,
…(5分)
设{bn}的公差为d,b1=a1=1,b4=1+3d=7,∴d=2…(7分)
∴bn=1+(n-1)×2=2n-1…(8分)
(2)…(9分)
∴…(10分)
∵n∈N*,∴…(11分)
∴数列{Tn}是一个递增数列 …(12分)
∴.…(13分)
综上所述,…(14分)
已知数列{an}的通项公式为an=(2n-1)•2n,我们用错位相减法求其前n项和Sn:
由Sn=1×2+3×22+5×23+…(2n-1)•2n得
2Sn=1×22+3×23+5×24+…(2n-1)•2n+1,
两式项减得:-Sn=2+2×22+2×23+…+2×2n-(2n-1)•2n+1,
求得Sn=(2n-3)•2n+1+6.
类比推广以上方法,若数列{bn}的通项公式为bn=n2•2n,则其前n项和Tn=______.
正确答案
(n2-2n+3)•2n+1-6
解析
解:Tn=1×2+4×22+9×23+…n2•2n
∴2Tn=1×22+4×23+9×24+…n2•2n+1
∴-Tn=1×2+3×22+5×23+…(2n-1)2n-n2•2n+1
即Tn=-Sn+n2•2n+1=(n2-2n+3)•2n+1-6
故答案为:(n2-2n+3)•2n+1-6
已知等差数列{an}的前n项和为Sn,且a3=5,S15=225.数列{bn}是等比数列,b3=a2+a3,b2b5=128(其中n=1,2,3,…).
(Ⅰ)求数列{an}和{bn}的通项公式;
(Ⅱ)记cn=anbn,求数列cn前n项和Tn.
正确答案
解:(I)公差为d,
则,
∴故an=2n-1(n=1,2,3,…).
设等比数列bn的公比为q,则,∴b3=8,q=2
∴bn=b3•qn-3=2n(n=1,2,3,…).
(II)∵cn=(2n-1)•2n∵Tn=2+3•22+5•23+…+(2n-1)•2n
2Tn=22+3•23+5•24+…+(2n-3)•2n+(2n-1)•2n+1
作差:-Tn=2+23+24+25+…+2n+1-(2n-1)•2n+1
=
=2+23(2n-1-1)-(2n-1)•2n+1=2+2n+2-8-2n+2n+2n+1=-6-2n+1(2n-3)
∴TN=(2n-3)•2n+1+6(n=1,2,3,…).
解析
解:(I)公差为d,
则,
∴故an=2n-1(n=1,2,3,…).
设等比数列bn的公比为q,则,∴b3=8,q=2
∴bn=b3•qn-3=2n(n=1,2,3,…).
(II)∵cn=(2n-1)•2n∵Tn=2+3•22+5•23+…+(2n-1)•2n
2Tn=22+3•23+5•24+…+(2n-3)•2n+(2n-1)•2n+1
作差:-Tn=2+23+24+25+…+2n+1-(2n-1)•2n+1
=
=2+23(2n-1-1)-(2n-1)•2n+1=2+2n+2-8-2n+2n+2n+1=-6-2n+1(2n-3)
∴TN=(2n-3)•2n+1+6(n=1,2,3,…).
数列{(-1)n(2n-1)}的前2012项和S2012=( )
正确答案
解析
解:设an=(-1)n(2n-1),
则a1+a2=-1+3=2,
同理可得,a3+a4=2,
…
a2011+a2012=2,
∴S2012=1006×2=2012.
故选B.
数列{an}的前n项和为Sn,a1=1,an+1=2Sn(n∈N+).
(Ⅰ)证明数列{Sn}是等比数列;
(Ⅱ)求数列{an}的通项an;
(Ⅲ)求数列{n•an}的前n项和Tn.
正确答案
解:(Ⅰ)∵an+1=2Sn,∴Sn+1-Sn=2Sn,∴.
又∵S1=a1=1,
∴数列{Sn}是首项为1,公比为3的等比数列,Sn=3n-1(n∈N*).…(4分)
(Ⅱ)当n≥2时,an=2Sn-1=2•3n-2(n≥2),
…(8分)
(Ⅲ) Tn=a1+2a2+3a3+…+nan,
当n=1时,T1=1;
当n≥2时,Tn=1+4•30+6•31+…+2n•3n-2,…①
3Tn=3+4•31+6•32+…+2n•3n-1,…②…(11分)
①-②得:-2Tn=-2+4+2(31+32+…+3n-2)-2n•3n-1
=
∴. …(13分)
又∵T1=a1=1也满足上式,
∴. …(14分)
解析
解:(Ⅰ)∵an+1=2Sn,∴Sn+1-Sn=2Sn,∴.
又∵S1=a1=1,
∴数列{Sn}是首项为1,公比为3的等比数列,Sn=3n-1(n∈N*).…(4分)
(Ⅱ)当n≥2时,an=2Sn-1=2•3n-2(n≥2),
…(8分)
(Ⅲ) Tn=a1+2a2+3a3+…+nan,
当n=1时,T1=1;
当n≥2时,Tn=1+4•30+6•31+…+2n•3n-2,…①
3Tn=3+4•31+6•32+…+2n•3n-1,…②…(11分)
①-②得:-2Tn=-2+4+2(31+32+…+3n-2)-2n•3n-1
=
∴. …(13分)
又∵T1=a1=1也满足上式,
∴. …(14分)
已知数列{an}满足a1=1,an+1=3an+1.
(Ⅰ)证明{an+}是等比数列,并求{an}的通项公式;
(Ⅱ)证明:+
+…+
<
.
正确答案
证明(Ⅰ)=
=3,
∵≠0,
∴数列{an+}是以首项为
,公比为3的等比数列;
∴an+=
=
,即
;
(Ⅱ)由(Ⅰ)知,
当n≥2时,∵3n-1>3n-3n-1,∴<
=
,
∴当n=1时,成立,
当n≥2时,+
+…+
<1+
…+
=
=
<
.
∴对n∈N+时,+
+…+
<
.
解析
证明(Ⅰ)=
=3,
∵≠0,
∴数列{an+}是以首项为
,公比为3的等比数列;
∴an+=
=
,即
;
(Ⅱ)由(Ⅰ)知,
当n≥2时,∵3n-1>3n-3n-1,∴<
=
,
∴当n=1时,成立,
当n≥2时,+
+…+
<1+
…+
=
=
<
.
∴对n∈N+时,+
+…+
<
.
设数列{an} 的前n项和为 Sn,令Tn=,称 Tn为数列 a1,a2,…,an的“理想数“,已知数列a1,a2,…,a20的“理想数“为21,那么数列2,a1,a2,…,a20 的“理想数”为( )
正确答案
解析
解:∵数列{an} 的前n项和为 Sn,令Tn=,称 Tn为数列 a1,a2,…,an的“理想数
∴数列a1,a2,…,a20的“理想数“为T20==21,
∴S1+S2+S3+…+S20=20×21,
∴数列2,a1,a2,…,a20 的“理想数”为T21==
=22,
故选:C
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