(完整word版)高中数学数列专题大题训练
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~
··高中数学数列专题大题组卷
一.选择题(共9小题)
1.等差数列{a n}的前m项和为30,前2m项和为100,则它的前3m项和为()A.130 B.170 C.210 D.260
2.已知各项均为正数的等比数列{a n},a1a2a3=5,a7a8a9=10,则a4a5a6=()A.B.7 C.6 D.
3.数列{a n}的前n项和为S n,若a1=1,a n+1=3S n(n≥1),则a6=()
A.3×44B.3×44+1 C.44D.44+1
4.已知数列{a n}满足3a n+1+a n=0,a2=﹣,则{a n }的前10项和等于()A.﹣6(1﹣3﹣10)B.C.3(1﹣3﹣10)D.3(1+3﹣10)5.等比数列{a n}的前n项和为S n,已知S3=a2+10a1,a5=9,则a1=()A.B.C.D.
6.已知等差数列{a n}满足a2+a4=4,a3+a5=10,则它的前10项的和S10=()A.138 B.135 C.95 D.23
7.设等差数列{a n}的前n项和为S n,若S m﹣1=﹣2,S m=0,S m+1=3,则m=()A.3 B.4 C.5 D.6
8.等差数列{a n}的公差为2,若a2,a4,a8成等比数列,则{a n}的前n项和S n=()
A.n(n+1)B.n(n﹣1)C.D.
9.设{a n}是等差数列,下列结论中正确的是()
A.若a1+a2>0,则a2+a3>0 B.若a1+a3<0,则a1+a2<0
C.若0<a1<a2,则a2D.若a1<0,则(a2﹣a1)(a2﹣a3)>0
二.解答题(共14小题)
10.设数列{a n}(n=1,2,3,…)的前n项和S n满足S n=2a n﹣a1,且a1,a2+1,a3成等差数列.
~
(Ⅰ)求数列{a n}的通项公式;
(Ⅱ)记数列{}的前n项和为T n,求使得|T n﹣1|成立的n的最小值.11.设等差数列{a n}的公差为d,前n项和为S n,等比数列{b n}的公比为q,已知b1=a1,b2=2,q=d,S10=100.
(1)求数列{a n },{b n}的通项公式
(2)当d>1时,记c n=,求数列{c n}的前n项和T n.
12.已知数列{a n}满足a1=1,a n+1=3a n+1.
(Ⅰ)证明{a n+}是等比数列,并求{a n}的通项公式;
(Ⅱ)证明:++…+<.
13.已知等差数列{a n}的公差不为零,a1=25,且a1,a11,a13成等比数列.(Ⅰ)求{a n}的通项公式;
(Ⅱ)求a1+a4+a7+…+a3n﹣2.
14.等差数列{a n}中,a7=4,a19=2a9,
(Ⅰ)求{a n}的通项公式;
(Ⅱ)设b n=,求数列{b n }的前n 项和S n.
15.已知等比数列{a n}中,a1=,公比q=.
(Ⅰ)S n为{a n}的前n项和,证明:S n=
(Ⅱ)设b n=log3a1+log3a2+…+log3a n,求数列{b n}的通项公式.
16.已知数列{a n}满足a n+2=qa n(q为实数,且q≠1),n∈N*,a1=1,a2=2,且a2+a3,a3+a4,a4+a5成等差数列
(1)求q的值和{a n}的通项公式;
(2)设b n=,n∈N*,求数列{b n}的前n项和.
17.已知数列{a n}是首项为正数的等差数列,数列{}的前n项和为.(1)求数列{a n}的通项公式;
··
~ ·· (2)设b n =(a n +1)?2,求数列{b n }的前n 项和T n .
18.已知数列{a n }和{b n }满足a 1=2,b 1=1,a n +1=2a n (n ∈N *),b 1+b 2+b 3+…+b n =b n +1﹣1(n ∈N *)
(Ⅰ)求a n 与b n ;
(Ⅱ)记数列{a n b n }的前n 项和为T n ,求T n .
19.已知数列{a n }是递增的等比数列,且a 1+a 4=9,a 2a 3=8.
(1)求数列{a n }的通项公式;
(2)设S n 为数列{a n }的前n 项和,b n =,求数列{b n }的前n 项和T n .
20.设数列{a n }的前n 项和为S n ,已知2S n =3n +3.
(Ⅰ)求{a n }的通项公式;
(Ⅱ)若数列{b n },满足a n b n =log 3a n ,求{b n }的前n 项和T n .
21.设数列{a n }的前n 项和为S n .已知a 1=a ,a n +1=S n +3n ,n ∈N *.由 (Ⅰ)设b n =S n ﹣3n ,求数列{b n }的通项公式;
(Ⅱ)若a n +1≥a n ,n ∈N *,求a 的取值范围.
22.已知等差数列{a n }的公差为2,前n 项和为S n ,且S 1,S 2,S 4成等比数列. (Ⅰ)求数列{a n }的通项公式;
(Ⅱ)令b n =(﹣1)n ﹣1,求数列{b n }的前n 项和T n .
23.数列{a n }满足a 1=1,na n +1=(n +1)a n +n (n +1),n ∈N *. (Ⅰ)证明:数列{
}是等差数列; (Ⅱ)设b n =3n ?
,求数列{b n }的前n 项和S n .
~
··高中数学数列专题大题组卷
参考答案与试题解析
一.选择题(共9小题)
1.(1996?全国)等差数列{a n}的前m项和为30,前2m项和为100,则它的前3m项和为()
A.130 B.170 C.210 D.260
【分析】利用等差数列的前n项和公式,结合已知条件列出关于a1,d的方程组,用m表示出a1、d,进而求出s3m;或利用等差数列的性质,s m,s2m﹣s m,s3m﹣s2m成等差数列进行求解.
【解答】解:解法1:设等差数列{a n}的首项为a1,公差为d,
由题意得方程组,
解得d=,a1=,
∴s3m=3ma1+d=3m+=210.
故选C.
解法2:∵设{a n}为等差数列,
∴s m,s2m﹣s m,s3m﹣s2m成等差数列,
即30,70,s3m﹣100成等差数列,
∴30+s3m﹣100=70×2,
解得s3m=210.
故选C.
【点评】解法1为基本量法,思路简单,但计算复杂;解法2使用了等差数列的一个重要性质,即等差数列的前n项和为s n,则s n,s2n﹣s n,s3n﹣s2n,…成等差数列.
~ ·· 2.(2010?大纲版Ⅰ)已知各项均为正数的等比数列{a n },a 1a 2a 3=5,a 7a 8a 9=10,则a 4a 5a 6=( )
A .
B .7
C .6
D .
【分析】由数列{a n }是等比数列,则有a 1a 2a 3=5?a 23=5;a 7a 8a 9=10?a 83=10.
【解答】解:a 1a 2a 3=5?a 23=5;
a 7a 8a 9=10?a 83=10,
a 52=a 2a 8,
∴
,∴,
故选A .
【点评】本小题主要考查等比数列的性质、指数幂的运算、根式与指数式的互化等知识,着重考查了转化与化归的数学思想.
3.(2011?四川)数列{a n }的前n 项和为S n ,若a 1=1,a n +1=3S n (n ≥1)
,则a 6=( ) A .3×44 B .3×44+1 C .44 D .44+1 【分析】根据已知的a n +1=3S n ,当n 大于等于2时得到a n =3S n ﹣1,两者相减,根据S n ﹣S n ﹣1=a n ,得到数列的第n +1项等于第n 项的4倍(n 大于等于2),所以得到此数列除去第1项,从第2项开始,为首项是第2项,公比为4的等比数列,由a 1=1,a n +1=3S n ,令n=1,即可求出第2项的值,写出2项以后各项的通项公式,把n=6代入通项公式即可求出第6项的值.
【解答】解:由a n +1=3S n ,得到a n =3S n ﹣1(n ≥2),
两式相减得:a n +1﹣a n =3(S n ﹣S n ﹣1)=3a n ,
则a n +1=4a n (n ≥2),又a 1=1,a 2=3S 1=3a 1=3,
得到此数列除去第一项后,为首项是3,公比为4的等比数列,
所以a n =a 2q n ﹣2=3×4n ﹣2(n ≥2)
则a 6=3×44.
故选A
【点评】此题考查学生掌握等比数列的确定方法,会根据首项和公比写出等比数列的通项公式,是一道基础题.
~ ·· 4.(2013?大纲版)已知数列{a n }满足3a n +1+a n =0,a 2=﹣,则{a n }的前10项和等于( )
A .﹣6(1﹣3﹣10)
B .
C .3(1﹣3﹣10)
D .3(1+3﹣10)
【分析】由已知可知,数列{a n }是以﹣为公比的等比数列,结合已知
可求a 1,然后代入等比数列的求和公式可求
【解答】解:∵3a n +1+a n =0
∴
∴数列{a n }是以﹣为公比的等比数列
∵
∴a 1=4
由等比数列的求和公式可得,S 10=
=3(1﹣3﹣10)
故选C
【点评】本题主要考查了等比数列的通项公式及求和公式的简单应用,属于基础试题
5.(2013?新课标Ⅱ)等比数列{a n }的前n 项和为S n ,已知S 3=a 2+10a 1,a 5=9,则a 1=( )
A .
B .
C .
D . 【分析】设等比数列{a n }的公比为q ,利用已知和等比数列的通项公式即可得到
,解出即可.
【解答】解:设等比数列{a n }的公比为q ,
∵S 3=a 2+10a 1,a 5=9,
~ ·· ∴,解得.
∴.
故选C .
【点评】熟练掌握等比数列的通项公式是解题的关键.
6.(2008?全国卷Ⅰ)已知等差数列{a n }满足a 2+a 4=4,a 3+a 5=10,则它的前10项的和S 10=( )
A .138
B .135
C .95
D .23
【分析】本题考查的知识点是等差数列的性质,及等差数列前n 项和,根据a 2+a 4=4,a 3+a 5=10我们构造关于基本量(首项及公差)的方程组,解方程组求出基本量(首项及公差),进而代入前n 项和公式,即可求解.
【解答】解:∵(a 3+a 5)﹣(a 2+a 4)=2d=6,
∴d=3,a 1=﹣4,
∴S 10=10a 1+
=95.
故选C
【点评】在求一个数列的通项公式或前n 项和时,如果可以证明这个数列为等差数列,或等比数列,则可以求出其基本项(首项与公差或公比)进而根据等差或等比数列的通项公式,写出该数列的通项公式,如果未知这个数列的类型,则可以判断它是否与某个等差或等比数列有关,间接求其通项公式.
7.(2013?新课标Ⅰ)设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若S m ﹣1=﹣2,S m =0,S m +1=3,则m=( )
A .3
B .4
C .5
D .6 【分析】由a n 与S n 的关系可求得a m +1与a m ,进而得到公差d ,由前n 项和公式及S m =0可求得a 1,再由通项公式及a m =2可得m 值.
【解答】解:a m =S m ﹣S m ﹣1=2,a m +1=S m +1﹣S m =3,
所以公差d=a m +1﹣a m =1,
~
S m==0,得a1=﹣2,
所以a m=﹣2+(m﹣1)?1=2,解得m=5,
故选C.
【点评】本题考查等差数列的通项公式、前n项和公式及通项a n与S n的关系,考查学生的计算能力.
8.(2014?新课标Ⅱ)等差数列{a n}的公差为2,若a2,a4,a8成等比数列,则{a n}的前n项和S n=()
A.n(n+1)B.n(n﹣1)C.D.
【分析】由题意可得a42=(a4﹣4)(a4+8),解得a4可得a1,代入求和公式可得.【解答】解:由题意可得a42=a2?a8,
即a42=(a4﹣4)(a4+8),
解得a4=8,
∴a1=a4﹣3×2=2,
∴S n=na1+d,
=2n+×2=n(n+1),
故选:A.
【点评】本题考查等差数列的性质和求和公式,属基础题.
9.(2015?北京)设{a n}是等差数列,下列结论中正确的是()
A.若a1+a2>0,则a2+a3>0 B.若a1+a3<0,则a1+a2<0
C.若0<a1<a2,则a2D.若a1<0,则(a2﹣a1)(a2﹣a3)>0【分析】对选项分别进行判断,即可得出结论.
【解答】解:若a1+a2>0,则2a1+d>0,a2+a3=2a1+3d>2d,d>0时,结论成立,即A不正确;
若a1+a3<0,则a1+a2=2a1+d<0,a2+a3=2a1+3d<2d,d<0时,结论成立,即B 不正确;
{a n}是等差数列,0<a1<a2,2a 2=a1+a3>2,∴a2>,即C正确;··
~
若a1<0,则(a2﹣a1)(a2﹣a3)=﹣d2≤0,即D不正确.
故选:C.
【点评】本题考查等差数列的通项,考查学生的计算能力,比较基础.
二.解答题(共14小题)
10.(2015?四川)设数列{a n}(n=1,2,3,…)的前n项和S n满足S n=2a n﹣a1,且a1,a2+1,a3成等差数列.
(Ⅰ)求数列{a n}的通项公式;
(Ⅱ)记数列{}的前n项和为T n,求使得|T n﹣1|成立的n的最小值.【分析】(Ⅰ)由已知数列递推式得到a n=2a n﹣1(n≥2),再由已知a1,a2+1,a3成等差数列求出数列首项,可得数列{a n}是首项为2,公比为2的等比数列,则其通项公式可求;
(Ⅱ)由(Ⅰ)求出数列{}的通项公式,再由等比数列的前n项和求得T n,结合求解指数不等式得n的最小值.
【解答】解:(Ⅰ)由已知S n=2a n﹣a1,有
a n =S n﹣S n ﹣1=2a n﹣2a n﹣1(n≥2),
即a n=2a n﹣1(n≥2),
从而a2=2a1,a3=2a2=4a1,
又∵a1,a2+1,a3成等差数列,
∴a1+4a1=2(2a1+1),解得:a1=2.
∴数列{a n}是首项为2,公比为2的等比数列.故;
(Ⅱ)由(Ⅰ)得:,
∴.
由,得,即2n>1000.
∵29=512<1000<1024=210,
∴n≥10.
··
~
于是,使|T n﹣1|成立的n的最小值为10.
【点评】本题考查等差数列与等比数列的概念、等比数列的通项公式与前n项和公式等基础知识,考查运算求解能力,是中档题.
11.(2015?湖北)设等差数列{a n}的公差为d,前n项和为S n,等比数列{b n}的公比为q,已知b1=a1,b2=2,q=d,S10=100.
(1)求数列{a n},{b n}的通项公式
(2)当d>1时,记c n=,求数列{c n}的前n项和T n.
【分析】(1)利用前10项和与首项、公差的关系,联立方程组计算即可;(2)当d>1时,由(1)知c n=,写出T n、T n的表达式,利用错位相减法及等比数列的求和公式,计算即可.
【解答】解:(1)设a1=a,由题意可得,
解得,或,
当时,a n=2n ﹣1,b n=2n﹣1;
当时,a n=(2n+79),b n=9?;
(2)当d>1时,由(1)知a n=2n﹣1,b n=2n﹣1,
∴c n ==,
∴T n=1+3?+5?+7?+9?+…+(2n﹣1)?,
∴T n=1?+3?+5?+7?+…+(2n ﹣3)?+(2n﹣1)?,
∴T n =2+++++…+﹣(2n﹣1)?=3﹣,
∴T n=6﹣.
【点评】本题考查求数列的通项及求和,利用错位相减法是解决本题的关键,注··
~ ·· 意解题方法的积累,属于中档题.
12.(2014?新课标Ⅱ)已知数列{a n }满足a 1=1,a n +1=3a n +1.
(Ⅰ)证明{a n +}是等比数列,并求{a n }的通项公式;
(Ⅱ)证明:++…+<.
【分析】(Ⅰ)根据等比数列的定义,后一项与前一项的比是常数,即
=常数,又首项不为0,所以为等比数列;
再根据等比数列的通项化式,求出{a n }的通项公式;
(Ⅱ)将
进行放大,即将分母缩小,使得构成一个等比数列,从而求和,证明不等式. 【解答】证明(Ⅰ)==3,
∵≠0,
∴数列{a n +}是以首项为,公比为3的等比数列; ∴a n +==,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,++…+<.
【点评】本题考查的是等比数列,用放缩法证明不等式,证明数列为等比数列,
~ ·· 只需要根据等比数列的定义就行;数列与不等式常结合在一起考,放缩法是常用的方法之一,
通过放大或缩小,使原数列变成一个等比数列,或可以用裂项相消法求和的新数列.属于中档题.
13.(2013?新课标Ⅱ)已知等差数列{a n }的公差不为零,a 1=25,且a 1,a 11,a 13成等比数列.
(Ⅰ)求{a n }的通项公式;
(Ⅱ)求a 1+a 4+a 7+…+a 3n ﹣2.
【分析】(I )设等差数列{a n }的公差为d ≠0,利用成等比数列的定义可得,
,再利用等差数列的通项公式可得
,化为d (2a 1+25d )=0,解出d 即可得到通项公式a n ;
(II )由(I )可得a 3n ﹣2=﹣2(3n ﹣2)+27=﹣6n +31,可知此数列是以25为首项,﹣6为公差的等差数列.利用等差数列的前n 项和公式即可得出a 1+a 4+a 7+…+a 3n ﹣2.
【解答】解:(I )设等差数列{a n }的公差为d ≠0,
由题意a 1,a 11,a 13成等比数列,∴
, ∴,化为d (2a 1+25d )=0, ∵d ≠0,∴2×25+25d=0,解得d=﹣2.
∴a n =25+(n ﹣1)×(﹣2)=﹣2n +27.
(II )由(I )可得a 3n ﹣2=﹣2(3n ﹣2)+27=﹣6n +31,可知此数列是以25为首项,﹣6为公差的等差数列.
∴S n =a 1+a 4+a 7+…+a 3n ﹣2=
=
=﹣3n 2+28n .
【点评】熟练掌握等差数列与等比数列的通项公式及其前n 项和公式是解题的关键.
~
14.(2013?大纲版)等差数列{a n}中,a7=4,a19=2a9,
(Ⅰ)求{a n}的通项公式;
(Ⅱ)设b n =,求数列{b n}的前n项和S n.
【分析】(I)由a7=4,a19=2a9,结合等差数列的通项公式可求a 1,d,进而可求a n
(II )由==,利用裂项求和即可求解
【解答】解:(I)设等差数列{a n}的公差为d
∵a 7=4,a19=2a9,
∴
解得,a1=1,d=
∴=
(II )∵==
∴s n=
==
【点评】本题主要考查了等差数列的通项公式及裂项求和方法的应用,试题比较容易
15.(2011?新课标)已知等比数列{a n}中,a1=,公比q=.
(Ⅰ)S n为{a n}的前n项和,证明:S n=
(Ⅱ)设b n=log3a1+log3a2+…+log3a n,求数列{b n}的通项公式.
【分析】(I)根据数列{a n}是等比数列,a1=,公比q=,求出通项公式a n和前n项和S n,然后经过运算即可证明.
(II)根据数列{a n}的通项公式和对数函数运算性质求出数列{b n}的通项公式.【解答】证明:(I)∵数列{a n}为等比数列,a1=,q=
··
~ ·· ∴a n =×=, S n =
又∵==S n
∴S n =
(II )∵a n = ∴b n =log 3a 1+log 3a 2+…+log 3a n =﹣log 33+(﹣2log 33)+…+(﹣nlog 33)
=﹣(1+2+…+n )
=﹣
∴数列{b n }的通项公式为:b n =﹣
【点评】本题主要考查等比数列的通项公式、前n 项和以及对数函数的运算性质.
16.(2015?天津)已知数列{a n }满足a n +2=qa n (q 为实数,且q ≠1),n ∈N *,a 1=1,a 2=2,且a 2+a 3,a 3+a 4,a 4+a 5成等差数列
(1)求q 的值和{a n }的通项公式;
(2)设b n =,n ∈N *,求数列{b n }的前n 项和.
【分析】(1)通过a n +2=qa n 、a 1、a 2,可得a 3、a 5、a 4,利用a 2+a 3,a 3+a 4,a 4+a 5成等差数列,计算即可; (2)通过(1)知b n =,n ∈N *,写出数列{b n }的前n 项和T n 、2T n 的表达式,利用错位相减法及等比数列的求和公式,计算即可.
【解答】解:(1)∵a n +2=qa n (q 为实数,且q ≠1),n ∈N *,a 1=1,a 2=2, ∴a 3=q ,a 5=q 2,a 4=2q ,
又∵a 2+a 3,a 3+a 4,a 4+a 5成等差数列,
~
∴2×3q=2+3q+q 2,
即q2﹣3q+2=0,
解得q=2或q=1(舍),
∴a n=;
(2)由(1)知b n===,n∈N*,
记数列{b n}的前n项和为T n,
则T n=1+2?+3?+4?+…+(n﹣1)?+n?,
∴2T n=2+2+3?+4?+5?+…+(n﹣1)?+n?,
两式相减,得T n=3++++…+﹣n?
=3+﹣n?
=3+1﹣﹣n?
=4﹣.
【点评】本题考查求数列的通项与前n项和,考查分类讨论的思想,利用错位相减法是解决本题的关键,注意解题方法的积累,属于中档题.
17.(2015?山东)已知数列{a n}是首项为正数的等差数列,数列{}的前n项和为.
(1)求数列{a n}的通项公式;
(2)设b n=(a n+1)?2,求数列{b n}的前n项和T n.
【分析】(1)通过对c n=分离分母,并项相加并利用数列{}的前n项和为即得首项和公差,进而可得结论;
··
~
(2)通过b n =n?4n ,写出T n、4T n的表达式,两式相减后利用等比数列的求和公式即得结论.
【解答】解:(1)设等差数列{a n}的首项为a1、公差为d ,则a 1>0,
∴a n=a1+(n﹣1)d ,a n+1=a1+nd,
令c n =,
则c n==[﹣],
∴c1+c2+…+c n﹣1+c n=[﹣+﹣+…+﹣]
=[﹣]
=
=,
又∵数列{}的前n项和为,
∴,
∴a1=1或﹣1(舍),d=2,
∴a n=1+2(n﹣1)=2n﹣1;
(2)由(1)知b n=(a n+1)?2=(2n﹣1+1)?22n﹣1=n?4n,
∴T n=b1+b 2+…+b n =1?41+2?42+…+n?4n,
∴4T n=1?42+2?43+…+(n﹣1)?4n+n?4n+1,
两式相减,得﹣3T n=41+42+…+4n﹣n?4n+1=?4n+1﹣,
∴T n=.
【点评】本题考查求数列的通项及求和,利用错位相减法是解决本题的关键,注意解题方法的积累,属于中档题.
··
~
18.(2015?浙江)已知数列{a n}和{b n}满足a1=2,b1=1,a n+1=2a n(n∈N*),b1+b2+b3+…+b n=b n+1﹣1(n∈N*)
(Ⅰ)求a n与b n;
(Ⅱ)记数列{a n b n}的前n项和为T n,求T n.
【分析】(Ⅰ)直接由a1=2,a n+1=2a n,可得数列{a n}为等比数列,由等比数列的通项公式求得数列{a n}的通项公式;
再由b1=1,b1+b 2+b3+…+b n=b n+1﹣1,取n=1求得b2=2,当n≥2时,得另一递推式,作差得到,整理得数列{}为常数列,由此可得{b n}的通项公式;
(Ⅱ)求出,然后利用错位相减法求数列{a n b n}的前n项和为T n.【解答】解:(Ⅰ)由a1=2,a n+1=2a n ,得.
由题意知,当n=1时,b1=b2﹣1,故b2=2,
当n ≥2时,b1+b2+b3+…+=b n﹣1,和原递推式作差得,
,整理得:,
∴;
(Ⅱ)由(Ⅰ)知,,
因此
,
两式作差得:,
(n∈N*).
【点评】本题主要考查等差数列的通项公式、等差数列和等比数列等基础知识,同时考查数列求和等基本思想方法,以及推理论证能力,是中档题.
19.(2015?安徽)已知数列{a n}是递增的等比数列,且a1+a4=9,a2a3=8.
··
~
(1)求数列{a n}的通项公式;
(2)设S n为数列{a n}的前n项和,b n=,求数列{b n}的前n项和T n.
【分析】(1)根据等比数列的通项公式求出首项和公比即可,求数列{a n}的通项公式;
(2)求出b n=,利用裂项法即可求数列{b n}的前n项和T n.
【解答】解:(1)∵数列{a n}是递增的等比数列,且a1+a4=9,a2a3=8.
∴a1+a4=9,a1a4=a2a3=8.
解得a1=1,a4=8或a1=8,a4=1(舍),
解得q=2,即数列{a n}的通项公式a n =2n﹣1;
(2)S n==2n﹣1,
∴b n ===﹣,
∴数列{b n}的前n项和T n=+…+﹣=﹣=1﹣.
【点评】本题主要考查数列的通项公式以及数列求和的计算,利用裂项法是解决本题的关键.
20.(2015?山东)设数列{a n}的前n项和为S n,已知2S n=3n+3.
(Ⅰ)求{a n}的通项公式;
(Ⅱ)若数列{b n},满足a n b n=log3a n,求{b n}的前n项和T n.
【分析】(Ⅰ)利用2S n=3n+3,可求得a1=3;当n>1时,2S n﹣1=3n﹣1+3,两式相减2a n=2S n﹣2S n﹣1,可求得a n=3n﹣1,从而可得{a n}的通项公式;
(Ⅱ)依题意,a n b n=log3a n,可得b1=,当n>1时,b n=31﹣n?log33n﹣1=(n﹣1)×31﹣n,于是可求得T1=b1=;当n>1时,T n=b1+b2+…+b n=+(1×3﹣1+2×3﹣2+…+
··
~ ·· (n ﹣1)×31﹣n ),利用错位相减法可求得{b n }的前n 项和T n .
【解答】解:(Ⅰ)因为2S n =3n +3,所以2a 1=31+3=6,故a 1=3,
当n >1时,2S n ﹣1=3n ﹣1+3,
此时,2a n =2S n ﹣2S n ﹣1=3n ﹣3n ﹣1=2×3n ﹣1,即a n =3n ﹣1,
所以a n =.
(Ⅱ)因为a n b n =log 3a n ,所以b 1=,
当n >1时,b n =31﹣n ?log 33n ﹣1=(n ﹣1)×31﹣n ,
所以T 1=b 1=;
当n >1时,T n =b 1+b 2+…+b n =+(1×3﹣1+2×3﹣2+…+(n ﹣1)×31﹣n ),
所以3T n =1+(1×30+2×3﹣1+3×3﹣2+…+(n ﹣1)×32﹣n ),
两式相减得:2T n =+(30+3﹣1+3﹣2+…+32﹣n ﹣(n ﹣1)×31﹣n )=+
﹣(n ﹣1)×31﹣n =
﹣, 所以T n =﹣
,经检验,n=1时也适合, 综上可得T n =
﹣. 【点评】本题考查数列的求和,着重考查数列递推关系的应用,突出考查“错位相减法”求和,考查分析、运算能力,属于中档题.
21.(2008?全国卷Ⅱ)设数列{a n }的前n 项和为S n .已知a 1=a ,a n +1=S n +3n ,n ∈N *.由
(Ⅰ)设b n =S n ﹣3n ,求数列{b n }的通项公式;
(Ⅱ)若a n +1≥a n ,n ∈N *,求a 的取值范围.
【分析】(Ⅰ)依题意得S n +1=2S n +3n ,由此可知S n +1﹣3n +1=2(S n ﹣3n ).所以b n =S n ﹣3n =(a ﹣3)2n ﹣1,n ∈N *.
(Ⅱ)由题设条件知S n =3n +(a ﹣3)2n ﹣1,n ∈N *,于是,a n =S n ﹣S n ﹣1=,由此可以求得a 的取值范围是[﹣9,+∞).
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