6.4 数列求和
一、选择题(每小题5分,共25分)
1.在等差数列中,,则的前5项和=( )
A.7 B.15 C.20 D.25
解析 .
答案 B
2.若数列{an}的通项公式是an=(-1)n(3n-2),则a1+a2+…+a10=( ).
A.15 B.12 C.-12 D.-15
解析 设bn=3n-2,则数列{bn}是以1为首项,3为公差的等差数列,所以a1+a2+…+a9+a10=(-b1)+b2+…+(-b9)+b10=(b2-b1)+(b4-b3)+…+(b10-b9)=5×3=15.
答案 A
3.数列1,3,5,7,…的前n项和Sn为( ).
A.n2+1- B.n2+2-
C.n2+1- D.n2+2-
解析 由题意知已知数列的通项为an=2n-1+,
则Sn=+=n2+1-.
答案 C
4.已知数列{an}的通项公式是an=,若前n项和为10,则项数n为( ).
A.11 B.99 C.120 D.121
解析 ∵an==-,∴Sn=a1+a2+…+an=(-1)+(-)+…+(-)=-1.令-1=10,得n=120.
答案 C
5. 已知数列{an}的通项公式为an=2n+1,令bn=(a1+a2+…+an),则数列{bn}的前10项和T10=( )
A.70 B.75
C.80 D.85
解析 由已知an=2n+1,得a1=3,a1+a2+…+an==n(n+2),
则bn=n+2,T10==75,故选B.
答案 B
6.已知数列{an}的前n项和Sn=an2+bn(a、b∈R),且S25=100,则a12+a14等于( )
A.16 B.8
C.4 D.不确定
解析 由数列{an}的前n项和Sn=an2+bn(a、b∈R),可得数列{an}是等差数列,S25==100,解得a1+a25=8,所以a1+a25=a12+a14=8.
答案 B
7.若数列{an}为等比数列,且a1=1,q=2,则Tn=++…+的结果可化为( ).
A.1- B.1-
C. D.
解析 an=2n-1,设bn==2n-1,则Tn=b1+b2+…+bn=+3+…+2n-1==.
答案 C
二、填空题
8.数列{an}的通项公式为an=,其前n项之和为10,则在平面直角坐标系中,直线(n+1)x+y+n=0在y轴上的截距为________.
解析 由已知,得an==-,则
Sn=a1+a2+…+an=(-)+(-)+…+(-)=-1,
∴-1=10,解得n=120,即直线方程化为121x+y+120=0,故直线在y轴上的截距为-120.
答案 -120
9.等比数列{an}的前n项和Sn=2n-1,则a+a+…+a=________.
解析 当n=1时,a1=S1=1,
当n≥2时,an=Sn-Sn-1=2n-1-(2n-1-1)=2n-1,
又∵a1=1适合上式.∴an=2n-1,∴a=4n-1.
∴数列{a}是以a=1为首项,以4为公比的等比数列.
∴a+a+…+a==(4n-1).
答案 (4n-1)
10.已知等比数列{an}中,a1=3,a4=81,若数列{bn}满足bn=log3an,则数列的前n项和Sn=________.
解析 设等比数列{an}的公比为q,则=q3=27,解得q=3.所以an=a1qn-1=3×3n-1=3n,故bn=log3an=n,
所以==-.
则Sn=1-+-+…+-=1-=.
答案
11.定义运算:=ad-bc,若数列{an}满足=1且=12(n∈N*),则a3=________,数列{an}的通项公式为an=________.
解析 由题意得a1-1=1,3an+1-3an=12即a1=2,an+1-an=4.
∴{an}是以2为首项,4为公差的等差数列.
∴an=2+4(n-1)=4n-2,a3=4×3-2=10.
答案 10 4n-2
12.已知数列{an}:,+,++,…,+++…+,…,那么数列{bn}=的前n项和Sn为________.
解析 由已知条件可得数列{an}的通项为
an==.
∴bn===4.
Sn=4
=4=.
答案
三、解答题
13.已知等差数列{an}的前n项和为Sn,且a3=5,S15=225.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)设bn=2an+2n,求数列{bn}的前n项和Tn.
解析:(1)设等差数列{an}的首项为a1,公差为d,
由题意,得
解得∴an=2n-1.
(2)∵bn=2an+2n=·4n+2n,
∴Tn=b1+b2+…+bn
=(4+42+…+4n)+2(1+2+…+n)
=+n2+n=·4n+n2+n-.
14.设{an}是公比为正数的等比数列,a1=2,a3=a2+4.
(1)求{an}的通项公式;
(2)设{bn}是首项为1,公差为2的等差数列,求数列{an+bn}的前n项和Sn.
解析 (1)设q为等比数列{an}的公比,则由a1=2,a3=a2+4得2q2=2q+4,即q2-q-2=0,解得q=2或q=-1(舍去),因此q=2.
所以{an}的通项为an=2·2n-1=2n(n∈N*)
(2)Sn=+n×1+×2=2n+1+n2-2.
15.设{an}是等差数列,{bn}是各项都为正数的等比数列,且a1=b1=1,a3+b5=21,a5+b3=13.
(1)求{an},{bn}的通项公式;
(2)求数列的前n项和Sn.
解析 (1)设{an}的公差为d,{bn}的公比为q,则依题意有q>0且解得
所以an=1+(n-1)d=2n-1,bn=qn-1=2n-1.
(2)=,
Sn=1+++…++,①
2Sn=2+3++…++.②
②-①,得Sn=2+2+++…+-
=2+2×-
=2+2×-=6-.
16.等差数列{an}的各项均为正数,a1=3,前n项和为Sn,{bn}为等比数列,b1=1,且b2S2=64,b3S3=960.
(1)求an与bn;
(2)求++…+.
解析 (1)设{an}的公差为d,{bn}的公比为q,则d为正数,an=3+(n-1)d,bn=qn-1.
依题意有
解得或(舍去)
故an=3+2(n-1)=2n+1,bn=8n-1.
(2)Sn=3+5+…+(2n+1)=n(n+2),
所以++…+=+++…+
=
=
=-.
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