- 数列前n项和
- 共2492题
已知数列{bn}的通项公式是bn=n,则+
+…+
=______.
正确答案
解析
解:由bn=n得=
=
(
),
所以+
+…+
=[(1-
)+(
)+…+(
)]
=(1-
)=
,
故答案为:.
设数列{an}的前n项和为Sn,a1=1,Sn+1=4an+2(n∈N+)
(1)若bn=an+1-2an,求bn;
(2)若,求{cn}的前6项和T6;
(3)若,证明{dn}是等差数列.
正确答案
解(1)∵a1=1,Sn+1=4an+2(n∈N+),
∴Sn+2=4an+1+2an+2=Sn+2-Sn+1=4(an+1-an),
∴an+2-2an+1=2(an+1-2an)
即bn+1=2bn
∴{bn}是公比为2的等比数列,且b1=a2-2a1
∵a1=1,a2+a1=S2
即a2+a1=4a1+2,
∴a2=3a1+2=5,
∴b1=5-2=3,
∴.
(2)∵,
∴,∴
∴{cn}是首项为,公比为
的等比数列.
∴T6==
=
.
(3)∵,
∴
即,
∴{dn}是等差数列.
解析
解(1)∵a1=1,Sn+1=4an+2(n∈N+),
∴Sn+2=4an+1+2an+2=Sn+2-Sn+1=4(an+1-an),
∴an+2-2an+1=2(an+1-2an)
即bn+1=2bn
∴{bn}是公比为2的等比数列,且b1=a2-2a1
∵a1=1,a2+a1=S2
即a2+a1=4a1+2,
∴a2=3a1+2=5,
∴b1=5-2=3,
∴.
(2)∵,
∴,∴
∴{cn}是首项为,公比为
的等比数列.
∴T6==
=
.
(3)∵,
∴
即,
∴{dn}是等差数列.
已知数列{},则其前n项和等于______.
正确答案
解析
解:∵=2(
-
),
∴其前n项和=2(1-+
-
+…+
-
)=2(1-
)=
.
故答案为:.
设Sn是数列{an}的前n项和,已知a1=1,an=-Sn•Sn-1(n≥2),则Sn=( )
正确答案
解析
解:∵当n≥2时,an=Sn-Sn-1,又an=-Sn•Sn-1(n≥2),
∴Sn-Sn-1=-Sn•Sn-1(n≥2),
∴-
=1(n≥2),又
=1,
∴{}是首项为1,公差为1的等差数列,
∴=1+(n-1)×1=n.
∴Sn=.
故选D.
已知数列{an}是等差数列,满足a2=3,a5=6,数列{bn-2an}是公比为3等比数列,且b2-2a2=9.
(Ⅰ)求数列{an}和{bn}的通项公式;
(Ⅱ)求数列{bn}的前n项和Sn.
正确答案
解:(Ⅰ)由a2=3,a5=6得,解得a1=2,d=1,
则an=2+n-1=n+1.
∵数列{bn-2an}是公比为3等比数列,且b2-2a2=9.
∴b1-2a1=b1-4=3,解得b1=7,
则bn-2an=3•3n-1=3n,
则bn=2an+3n=2(n+1)+3n;
(Ⅱ)∵bn=2an+3n=2(n+1)+3n;
∴数列{bn}的前n项和Sn=[2×2+2×3+…+2(n+1)]+(3+32+33+…+3n]=+
=n(3+n)+
(3n-1).
解析
解:(Ⅰ)由a2=3,a5=6得,解得a1=2,d=1,
则an=2+n-1=n+1.
∵数列{bn-2an}是公比为3等比数列,且b2-2a2=9.
∴b1-2a1=b1-4=3,解得b1=7,
则bn-2an=3•3n-1=3n,
则bn=2an+3n=2(n+1)+3n;
(Ⅱ)∵bn=2an+3n=2(n+1)+3n;
∴数列{bn}的前n项和Sn=[2×2+2×3+…+2(n+1)]+(3+32+33+…+3n]=+
=n(3+n)+
(3n-1).
已知等差数列{an}满足a2=0,a6+a8=-10
(Ⅰ)求数列{an}的通项公式;
(Ⅱ)求数列的前n项和Sn.
正确答案
解析
解:(Ⅰ)∵数列{an}是等差数列,且a6+a8=-10
∴a7=-5,又a2=0,
∴d==-1,
∴an=a2+(n-2)d=2-n.
(Ⅱ)令bn=,则bn=
=
,
∴Sn=b1+b2+…+bn
=1+0--
-…-
,①
∴Sn=
+0-
-…-
-
,②
①-②得:
Sn=1-
-
-
-…-
+
=-+2+
=-2++2+
=
,
∴Sn=.
在数列{an}中,a1=2,an+1-2an=0(n∈N*),bn是an和an+1的等差中项,设Sn为数列{bn}的前n项和,则S6=______.
正确答案
189
解析
解:∵an+1-2an=0
∴=2
∴数列{an}是以a1=2为首项,公比为2的等比数列
∴an=2×2n-1=2n
∵bn是an和an+1的等差中项,
∴bn==
=3×2n-1
∴s6=b1+b2+…+b6=3(1+21+22+…+25)=3×=189
答案为:189
已知数列{an}的通项公式为,则其前8项和S8等于( )
正确答案
解析
解:∵an==
-
,
∴S8=a1+a2+…+a8
=1-+
-
+…+
-
=1-
=,
故选:C.
已知等比数列{an}的公比为q,首项为a1,其前n项的和为Sn.数列{an2}的前n项的和为An,数列{(-1)n+1an}的前n项的和为Bn.
(1)若A2=5,B2=-1,求{an}的通项公式;
(2)①当n为奇数时,比较BnSn与An的大小;
②当n为偶数时,若|q|≠1,问是否存在常数λ(与n无关),使得等式(Bn-λ)Sn+An=0恒成立,若存在,求出λ的值;若不存在,说明理由.
正确答案
解:(1)∵A2=5,B2=-1,
∴
∴或
(2分)
∴,或an=2n-1.(4分)
(2)∵=常数,
=常数,
∴数列{an2},{(-1)n+1an}均为等比数列,
首项分别为a12,a1,公比分别为q2,-q.(6分)
①当n为奇数时,当q=1时,Sn=na1,An=na12,Bn=a1,
∴BnSn=na12=An.当q=-1时,Sn=a1,An=na12,Bn=na1,
∴BnSn=na12=An.(8分)
当q≠±1时,设n=2k-1(k∈N*),,
,
,
∴B2k-1S2k-1=A2k-1.综上所述,当n为奇数时,BnSn=An.(10分)
②当n为偶数时,存在常数,
使得等式(Bn-λ)Sn+An=0恒成立.(11分)
∵|q|≠1,∴,
,
.
∴(Bn-λ)Sn+An=
=
=
=.(14分)
由题设,对所有的偶数n恒成立,
又,∴
.(16分)
∴存在常数,使得等式(Bn-λ)Sn+An=0恒成立.
解析
解:(1)∵A2=5,B2=-1,
∴
∴或
(2分)
∴,或an=2n-1.(4分)
(2)∵=常数,
=常数,
∴数列{an2},{(-1)n+1an}均为等比数列,
首项分别为a12,a1,公比分别为q2,-q.(6分)
①当n为奇数时,当q=1时,Sn=na1,An=na12,Bn=a1,
∴BnSn=na12=An.当q=-1时,Sn=a1,An=na12,Bn=na1,
∴BnSn=na12=An.(8分)
当q≠±1时,设n=2k-1(k∈N*),,
,
,
∴B2k-1S2k-1=A2k-1.综上所述,当n为奇数时,BnSn=An.(10分)
②当n为偶数时,存在常数,
使得等式(Bn-λ)Sn+An=0恒成立.(11分)
∵|q|≠1,∴,
,
.
∴(Bn-λ)Sn+An=
=
=
=.(14分)
由题设,对所有的偶数n恒成立,
又,∴
.(16分)
∴存在常数,使得等式(Bn-λ)Sn+An=0恒成立.
已知{an}是等差数列,{bn}是公比为q的等比数列,a1=b1,a2=b2≠a1,记Sn为数列{bn}的前n项和,
(1)若bk=am(m,k是大于2的正整数),求证:Sk-1=(m-1)a1;
(2)若b3=ai(i是某一正整数),求证:q是整数,且数列{bn}中每一项都是数列{an}中的项;
(3)是否存在这样的正数q,使等比数列{bn}中有三项成等差数列?若存在,写出一个q的值,并加以说明;若不存在,请说明理由.
正确答案
解:设{an}的公差为d,由a1=b1,a2=b2≠a1,知d≠0,q≠1,d=a1(q-1)(a1≠0)
(1)因为bk=am,所以a1qk-1=a1+(m-1)a1(q-1),qk-1=1+(m-1)(q-1)=2-m+(m-1)q,
所以
(2)b3=a1q2,ai=a1+(i-1)a1(q-1),由b3=ai,
所以q2=1+(i-1)(q-1),q2-(i-1)q+(i-2)=0,解得,q=1或q=i-2,但q≠1,所以q=i-2,因为i是正整数,所以i-2是整数,即q是整数,设数列{bn}中任意一项为bn=a1qn-1(n∈N+),设数列{an}中的某一项am(m∈N+)=a1+(m-1)a1(q-1)
现在只要证明存在正整数m,使得bn=am,即在方程a1qn-1=a1+(m-1)a1(q-1)中m有正整数解即可,m-1==1+q+q2+…+qn-2,所以m=2+q+q2+qn-2,若i=1,则q=-1,那么b2n-1=b1=a1,b2n=b2=a2,当i≥3时,因为a1=b1,a2=b2,只要考虑n≥3的情况,因为b3=ai,所以i≥3,因此q是正整数,所以m是正整数,因此数列{bn}中任意一项为bn=a1qn-1(n∈N+)与数列{an}的第2+q+q2+qn-2项相等,从而结论成立.
(3)设数列{bn}中有三项bm,bn,bp(m<n<p,m,n,p∈N+)成等差数列,则有
2a1qn-1=a1qm-1+a1qp-1,设n-m=x,p-n=y,(x,y∈N+),所以2=,令x=1,y=2,则q3-2q+1=0,(q-1)(q2+q-1)=0,因为q≠1,所以q2+q-1=0,所以
,即存在
使得{bn}中有三项bm,bm+1,bm+3(m∈N+)成等差数列.
解析
解:设{an}的公差为d,由a1=b1,a2=b2≠a1,知d≠0,q≠1,d=a1(q-1)(a1≠0)
(1)因为bk=am,所以a1qk-1=a1+(m-1)a1(q-1),qk-1=1+(m-1)(q-1)=2-m+(m-1)q,
所以
(2)b3=a1q2,ai=a1+(i-1)a1(q-1),由b3=ai,
所以q2=1+(i-1)(q-1),q2-(i-1)q+(i-2)=0,解得,q=1或q=i-2,但q≠1,所以q=i-2,因为i是正整数,所以i-2是整数,即q是整数,设数列{bn}中任意一项为bn=a1qn-1(n∈N+),设数列{an}中的某一项am(m∈N+)=a1+(m-1)a1(q-1)
现在只要证明存在正整数m,使得bn=am,即在方程a1qn-1=a1+(m-1)a1(q-1)中m有正整数解即可,m-1==1+q+q2+…+qn-2,所以m=2+q+q2+qn-2,若i=1,则q=-1,那么b2n-1=b1=a1,b2n=b2=a2,当i≥3时,因为a1=b1,a2=b2,只要考虑n≥3的情况,因为b3=ai,所以i≥3,因此q是正整数,所以m是正整数,因此数列{bn}中任意一项为bn=a1qn-1(n∈N+)与数列{an}的第2+q+q2+qn-2项相等,从而结论成立.
(3)设数列{bn}中有三项bm,bn,bp(m<n<p,m,n,p∈N+)成等差数列,则有
2a1qn-1=a1qm-1+a1qp-1,设n-m=x,p-n=y,(x,y∈N+),所以2=,令x=1,y=2,则q3-2q+1=0,(q-1)(q2+q-1)=0,因为q≠1,所以q2+q-1=0,所以
,即存在
使得{bn}中有三项bm,bm+1,bm+3(m∈N+)成等差数列.
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