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1、專題強(qiáng)化訓(xùn)練(十七) 數(shù) 列
1.[2019·唐山摸底]已知數(shù)列{an}的前n項和為Sn,Sn=.
(1)求an;
(2)若bn=(n-1)an,且數(shù)列{bn}的前n項和為Tn,求Tn.
解:(1)由已知可得,2Sn=3an-1,①
所以2Sn-1=3an-1-1(n≥2),②
①-②得,2(Sn-Sn-1)=3an-3an-1,
化簡得an=3an-1(n≥2),
在①中,令n=1可得,a1=1,
所以數(shù)列{an}是以1為首項,3為公比的等比數(shù)列,
從而有an=3n-1.
(2)bn=(n-1)3n-1,
Tn=0×30+1×31+2×32+…+(n-1)×3n-1,
2、③
則3Tn=0×31+1×32+2×33+…+(n-1)×3n.④
③-④得,-2Tn=31+32+33+…+3n-1-(n-1)×3n
=-(n-1)×3n
=.
所以Tn=.
2.[2019·安徽示范高中]設(shè)數(shù)列{an}的前n項和為Sn,且滿足Sn=2-an,n=1,2,3,….數(shù)列{bn}滿足b1=1,且bn+1=bn+an.
(1)求數(shù)列{bn}的通項公式;
(2)設(shè)cn=n(3-bn),數(shù)列{cn}的前n項和為Tn,求Tn.
解:(1)∵n=1時,a1+S1=a1+a1=2,∴a1=1.
∵Sn=2-an,即an+Sn=2,∴an+1+Sn+1=2.兩式相減得a
3、n+1-an+Sn+1-Sn=0,
即an+1-an+an+1=0,故有2an+1=an,
由Sn=2-an,知an≠0,
∴=(n∈N*).
∴{an}是首項為1,公比為的等比數(shù)列,其通項公式為an=n-1.
∵bn+1=bn+an(n=1,2,3,…),
∴bn+1-bn=n-1,
∴b2-b1=1,b3-b2=,b4-b3=2,…,bn-bn-1=n-2(n=2,3,…).
將這n-1個等式相加得,bn-b1=1++2+…+n-2==2-n-2.
又b1=1,∴bn=3-n-2(n=2,3,…),當(dāng)n=1時也滿足上式,
∴bn=3-n-2(n∈N*).
(2)∵cn
4、=n(3-bn)=2nn-1,∴Tn=2[0+2×1+3×2+…+(n-1)×n-2+n×n-1].①
Tn=2[1+2×2+3×3+…+(n-1)×n-1+n×n].②
①-②得,Tn=2[0+1+2+…+n-1]-2×n×n(n∈N*),
Tn=4×-4×n×n=8-(8+4n)×(n=1,2,3,…).
3.[2019·洛陽統(tǒng)考]已知等差數(shù)列{an}的公差d≠0,若a3+a9=22,且a5,a8,a13成等比數(shù)列.
(1)求數(shù)列{an}的通項公式;
(2)設(shè)bn=,求數(shù)列{bn}的前n項和Sn.
解:(1)設(shè)數(shù)列{an}的首項為a1,依題意,
,
解得a1=1,d=2,
5、
∴數(shù)列{an}的通項公式為an=2n-1.
(2)bn====1+=1+,
∴Sn=1+×+1+×+…+1+=n+=.
4.[2019·石家莊質(zhì)檢]已知{an}是首項為1的等比數(shù)列,各項均為正數(shù),且a2+a3=12.
(1)求數(shù)列{an}的通項公式;
(2)設(shè)bn=,求數(shù)列{bn}的前n項和Sn.
解:(1)設(shè){an}的公比為q,
由a2+a3=12及a1=1,得q+q2=12,
解得q=3或q=-4.
因為{an}的各項均為正數(shù),
所以q>0,所以q=3,所以an=3n-1.
(2)bn===,
所以Sn=
=-.
5.[2019·濟(jì)南質(zhì)量評估]已知數(shù)列{
6、an}是遞增的等差數(shù)列,滿足a2+a3+a4=15,a2是a1和a5的等比中項.
(1)求數(shù)列{an}的通項公式;
(2)設(shè)bn=,求數(shù)列{bn}的前n項和Sn.
解:(1)設(shè)數(shù)列{an}的公差為d,由a2+a3+a4=15得a3=5,由a2是a1和a5的等比中項,得a=a1·a5,
所以(5-d)2=(5-2d)(5+2d),解得d=0或d=2,
因為數(shù)列{an}為遞增數(shù)列,所以d=2.
又a3=5,所以a1=1,所以an=2n-1.
(2)bn===,
所以Sn=
==.
6.[2019·鄭州質(zhì)量預(yù)測一]已知數(shù)列{an}為等比數(shù)列,首項a1=4,數(shù)列{bn}滿足bn=l
7、og2an,且b1+b2+b3=12.
(1)求數(shù)列{an}的通項公式;
(2)令cn=+an,求數(shù)列{cn}的前n項和Sn.
解:(1)由bn=log2an和b1+b2+b3=12得
log2(a1a2a3)=12,
∴a1a2a3=212.
設(shè)等比數(shù)列{an}的公比為q,
∵a1=4,∴a1a2a3=4·4q·4q2=26·q3=212,
計算得q=4.
∴an=4·4n-1=4n.
(2)由(1)得bn=log24n=2n,
cn=+4n=+4n=-+4n.
設(shè)數(shù)列{}的前n項和為An,則
An=1-+-+…+-=,
設(shè)數(shù)列{4n}的前n項和為Bn,則
Bn
8、==(4n-1),
∴Sn=+(4n-1).
7.[2019·長沙四校一模]已知Sn是等比數(shù)列{an}的前n項和,a3=,S3=.
(1)求數(shù)列{an}的公比;
(2)對于數(shù)列{Sn}中任意連續(xù)的三項,按照某種順序排列,是否成等差數(shù)列?
解:(1)設(shè)等比數(shù)列{an}的公比為q(q≠0),
由a3=,得a1==,a2==.
由S3=,得a1+a2+a3=,
所以++=,解得q=1或q=-.
(2)當(dāng)q=1時,a1=,Sn=n,Sn+1=(n+1),Sn+2=(n+2),2Sn+1=Sn+Sn+2,即Sn,Sn+1,Sn+2成等差數(shù)列,
所以當(dāng)q=1時,數(shù)列{Sn}中任意連續(xù)的
9、三項Sn,Sn+1,Sn+2成等差數(shù)列.
當(dāng)q=-時,
a1=2,Sn==,
Sn+1==,
Sn+2==,
Sn+Sn+1=+
=-×n,
2Sn+2==-×n,
所以2Sn+2=Sn+Sn+1,即Sn,Sn+2,Sn+1成等差數(shù)列,
所以當(dāng)q=-時,數(shù)列{Sn}中任意連續(xù)的三項Sn,Sn+1,Sn+2,按照順序Sn,Sn+2,Sn+1排列,成等差數(shù)列.
8.[2019·河北九校聯(lián)考]已知{an}是各項都為正數(shù)的數(shù)列,其前n項和為Sn,且Sn為an與的等差中項.
(1)求數(shù)列{an}的通項公式;
(2)設(shè)bn=,求數(shù)列{bn}的前n項和Tn.
解:(1)由題意知,2
10、Sn=an+,
即2Snan-a=1,①
當(dāng)n=1時,由①式可得S1=1;
當(dāng)n≥2時,an=Sn-Sn-1,代入①式,得
2Sn(Sn-Sn-1)-(Sn-Sn-1)2=1,
整理得S-S=1.
所以{S}是首項為1,公差為1的等差數(shù)列,
S=1+n-1=n.
因為{an}的各項都為正數(shù),所以Sn=,
所以an=Sn-Sn-1=-(n≥2),
又a1=S1=1,所以an=-.
(2)bn===(-1)n(+),
當(dāng)n為奇數(shù)時,
Tn=-1+(+1)-(+)+…+(+)-(+)=-;
當(dāng)n為偶數(shù)時,
Tn=-1+(+1)-(+)+…-(+)+(+)=.
所以{bn}的前n項和Tn=(-1)n.
6