2019年
专题强化练九 数列的求和及综合应用
一、选择题
1.已知等差数列{an}的前n项和为Sn,且a1=1,S3=a5.令bn=(-1)A.-n B.-2n C.n D.2n 解析:设等差数列{an}的公差为d, 由S3=a5得3a2=a5,
即3(1+d)=1+4d,解得d=2, 所以an=2n-1,所以bn=(-1)
n-1
n-1
an,则数列{bn}的前2n项和T2n为( )
(2n-1),
所以T2n=1-3+5-7+…+(4n-3)-(4n-1)=-2n. 答案:B
?2+1?
2.已知Tn为数列?n?的前n项和,若m>T10+1 013恒成立,则整数m的最小值为( )
?2?
nA.1 026 B.1 025 C.10 24 D.1 023 2+11
解析:因为n=1+n,
2211?
1-n???2?2?1
所以Tn=n+=n+1-n,
121-2
11
所以T10+1 013=11-10+1 013=1 024-10,
22又m>T10+1 013恒成立, 所以整数m的最小值为1 024. 答案:C
3.已知数列{an}满足an+1-an=2,a1=-5,则|a1|+|a2|+…+|a6|=( ) A.9 B.15 C.18 D.30
解析:因为an+1-an=2,a1=-5,所以数列{an}是公差为2的等差数列. 所以an=-5+2(n-1)=2n-7. 7
令an=2n-7≥0,解得n≥.
2
所以n≤3时,|an|=-an;n≥4时,|an|=an. 则|a1|+|a2|+…+|a6|=5+3+1+1+3+5=18. 答案:C
4.(2018·衡水中学月考)数列an=+y+n=0在y轴上的截距为( )
n19
,其前n项之和为,则在平面直角坐标系中,直线(n+1)xn(n+1)10
2019年
A.-10 B.-9 C.10 D.9 解析:由于an=
111
=-.
n(n+1)nn+1
1??1??11??1
所以Sn=?1-?+?-?+…+?-?
?2??23??nn+1?=1-
1. n+1
19
=,所以n=9. n+110
因此1-
所以直线方程为10x+y+9=0.
令x=0,得y=-9,所以在y轴上的截距为-9. 答案:B
5.(2018·河南商丘第二次模拟)已知数列{an}满足a1=1,an+1-an≥2(n∈N),且Sn为{an}的前n项和,则( )
A.an≥2n+1 C.an≥2
n-1
*
B.Sn≥n D.Sn≥2
n-1
2
解析:因为a2-a1≥2,a3-a2≥2,…,an-an-1≥2,且a1=1. 各式相加,得an-a1≥2(n-1),则an≥2n-1(n≥2). 则Sn=a1+a1+…+an≥1+3+5+…+2n-1=n. 答案:B 二、填空题
6.(2018·江西名校联考)若{an},{bn}满足anbn=1,an=n+3n+2,则{bn}的前2 018项和为________. 解析:因为anbn=1,且an=n+3n+2, 所以bn=
111
=-,
n+3n+2n+1n+2
2
2
2
2
?11??11??1-1?=1-1=1 009.
故b1+b2+…+b2 018=?-?+?-?+…+??
?23??34??2 0192 020?22 0202 020
1 009
答案: 2 020
7.(2018·衡水中学质检)已知[x]表示不超过x的最大整数,例如:[2.3]=2,[-1.5]=-2.在数列{an}中,an=[lg n],n∈N,记Sn为数列{an}的前n项和,则S2 018=________.
解析:当1≤n≤9时,an=[lg n]=0, 当10≤n≤99时,an=[lg n]=1, 当100≤n≤999时,an=[lg n]=2, 当1 000≤n≤2 018时,an=[lg n]=3.
故S2 018=9×0+90×1+900×2+1 019×3=4 947. 答案:4 947
*
2019年
8.(2018·河北邯郸第一次模拟)已知数列{an},{bn}的前n项和分别为Sn,Tn,bn-an=2+1,且Sn+Tn=2
n+1
n+n-2,则2Tn=________.
解析:因为Tn-Sn=b1-a1+b2-a2+…+bn-an=2+2+…+2+n=2又Sn+Tn=2
n+1
2
2
nn+1
+n-2.
+n-2.
n+2
2
相加,得2Tn=2答案:2
n+2
+n+n-4=2
2n+2
+n(n+1)-4.
+n(n+1)-4
三、解答题
9.记Sn为数列{an}的前n项和,已知Sn=2n+n,n∈N. (1)求数列{an}的通项公式; (2)设bn=1
2
*
anan+1
,求数列{bn}的前n项和Tn.
2
解:(1)由Sn=2n+n,得 当n=1时,a1=S1=3;
当n≥2时,an=Sn-Sn-1=2n+n-[2(n-1)+(n-1)]=4n-1. 又a1=3满足上式, 所以an=4n-1(n∈N). (2)bn=
1?11?1-==??
anan+1(4n-1)(4n+3)4?4n-14n+3?1
*
2
2
1?11?1111111n所以Tn=[?-?+(-)+…+(-)]=(-)=.
4?37?7114n-14n+3434n+312n+910.(2018·日照调研)已知递增的等比数列{an}满足a2+a3=12,a1·a4=27. (1)求数列{an}的通项公式;
(2)设bn=(n+1)an,求{bn}的前n项和Sn.
解:(1)因为数列{an}是等比数列,且a2·a3=a1·a4=27,
??a2+a3=12,??a2=3,??a2=9,??由得或?(舍去) ?a2·a3=27,??a3=9,??a3=3,?
所以q=3,an=a2·3(2)bn=(n+1)3
n-1
n-2
=3
n-1
.
,
0
1
2
所以Sn=b1+b2+b3+…+bn=2×3+3×3+4×3+…+(n+1)×3所以3Sn=2×3+3×3+4×3+…+(n+1)×3,② 由①-②得-2Sn=2+3+3+3+…+31)·3.
(2n+1)·31故Sn=-.
44
nn1
2
3
1
2
3
n-1
,①
nn-1
3(1-3)11n-(n+1)×3=2+-(n+1)×3=-(2n+
1-322
nn-1
11.已知数列{an}的前n项和为Sn,点(n,Sn)(n∈N)均在函数f(x)=3x-2x的图象上. (1)求数列{an}的通项公式.
*2
2019年
(2) 设bn=范围.
3
anan+1
,Tn是数列{bn}的前n项和,求使得2Tn≤λ-2 018对任意n∈N都成立的实数λ的取值
*
解:(1)因为点(n,Sn)均在函数f(x)=3x-2x的图象上,所以Sn=3n-2n. 当n=1时,a1=S1=3-2=1;
当n≥2时,an=Sn-Sn-1=(3n-2n)-[3(n-1)-2(n-1)]=6n-5. 又a1=1也满足an=6n-5, 所以an=6n-5(n∈N). (2)因为bn=
3
*
2
2
22
anan+1
=
1?31?1-=??,
(6n-5)[6(n+1)-5]2?6n-56n+1?
1?1??11?11113n所以Tn=[?1-?+?-?+…+(-)]=(1-)=,
2?7??713?6n-56n+126n+16n+16n1
所以2Tn==1-<1.
6n+16n+1又2Tn≤λ-2 018对任意n∈N都成立, 所以1≤λ-2 018,即λ≥2 019. 故实数λ的取值范围是[2 019,+∞).
*

