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一、选择题
1.已知等差数列{an}的前n项和为Sn,且a3·a5=12,a2=0.若a1>0,则S20=( )
A.420 B.340
C.-420 D.-340
解析:选D.设数列{an}的公差为d,则a3=a2+d=d,a5=a2+3d=3d,由a3·a5=12得d=±2,由a1>0,a2=0,可知d0,则其前n
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项和取最小值时n的值为( )
A.6 B.7
C.8 D.9
解析:选C.由d>0可得等差数列{an}是递增数列,又|a6|=|a11|,所以-a6=a11,即-a1-5d=a1+10d,所以a1=-,则a8=-0,所以前8项和为前n项和的最小值,故选C.
6.对于数列{an},定义数列{an+1-an}为数列{an}的“差数列”,若a1=2,数列{an}的“差数列”的通项公式为an+1-an=2n,则数列{an}的前n项和Sn=( )
A.2 B.2n
C.2n+1-2 D.2n-1-2
解析:选C.因为an+1-an=2n,所以an=(an-an-1)+(an-1-an-2)+…+(a2-a1)+a1=2n-1+2n-2+…+22+2+2=+2=2n-2+2=2n,所以Sn==2n+1-2.
二、填空题
7.(一题多解)(2018·高考全国卷Ⅰ)记Sn为数列{an}的前n项和.若Sn=2an+1,则S6=________.
解析:法一:因为Sn=2an+1,所以当n=1时,a1=2a1+1,解得a1=-1;
当n=2时,a1+a2=2a2+1,解得a2=-2;
当n=3时,a1+a2+a3=2a3+1,解得a3=-4;
当n=4时,a1+a2+a3+a4=2a4+1,解得a4=-8;
当n=5时,a1+a2+a3+a4+a5=2a5+1,解得a5=-16;
当n=6时,a1+a2+a3+a4+a5+a6=2a6+1,解得a6=-32;
所以S6=-1-2-4-8-16-32=-63.
法二:因为Sn=2an+1,所以当n=1时,a1=2a1+1,解得a1=-1,当n≥2时,an=Sn-Sn-1=2an+1-(2an-1+1),所以an=2an-1,所以数列{an}是以-1为首项,2为公比的等比数列,所以an=-2n-1,所以S6==-63.
答案:-63
8.(2018·惠州第二次调研)已知数列{an}满足a1=1,an+1-2an=2n(n∈N*),则数列{an}的通项公式an=________.
解析:an+1-2an=2n两边同除以2n+1,可得-=,又=,所以数列是以为首项,为公差的等差数列,所以=+(n-1)×=,所以an=n·2n-1.
答案:n·2n-1
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9.设某数列的前n项和为Sn,若为常数,则称该数列为“和谐数列”.若一个首项为1,公差为d(d≠0)的等差数列{an}为“和谐数列”,则该等差数列的公差d=________.
解析:由=k(k为常数),且a1=1,得n+n(n-1)d=k,即2+(n-1)d=4k+2k(2n-1)d,整理得,(4k-1)dn+(2k-1)(2-d)=0,因为对任意正整数n,上式恒成立,
所以得
所以数列{an}的公差为2.
答案:2
三、解答题
10.已知各项都为正数的数列{an}满足a1=1,a-(2an+1-1)an-2an+1=0.
(1)求a2,a3;
(2)求{an}的通项公式.
解:(1)由题意可得a2=,a3=.
(2)由a-(2an+1-1)an-2an+1=0,得2an+1(an+1)=an(an+1),
因为{an}的各项都为正数,所以=.
故{an}是首项为1,公比为的等比数列,因此an=.
11.(2018·高考全国卷Ⅰ)已知数列{an}满足a1=1,nan+1=2(n+1)an.设bn=.
(1)求b1,b2,b3;
(2)判断数列{bn}是否为等比数列,并说明理由;
(3)求{an}的通项公式.
解:(1)由条件可得an+1=an.
将n=1代入得,a2=4a1,而a1=1,所以,a2=4.
将n=2代入得,a3=3a2,所以,a3=12.
从而b1=1,b2=2,b3=4.
(2){bn}是首项为1,公比为2的等比数列.
由条件可得=,即bn+1=2bn,又b1=1,所以{bn}是首项为1,公比为2的等比数列.
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(3)由(2)可得=2n-1,所以an=n·2n-1.
12.已知数列{an}是等差数列,满足a2=5,a4=13,数列{bn}的前n项和是Tn,且Tn+bn=3.
(1)求数列{an}及数列{bn}的通项公式;
(2)设cn=an·bn,求数列{cn}中的最大项.
解:(1)设等差数列{an}的首项为a1,公差为d,
由题意,得
解得
所以an=4n-3.
又Tn+bn=3,
所以Tn+1+bn+1=3,
两式相减得,2bn+1-bn=0,
所以bn+1=bn.
当n=1时,b1+b1=3,所以b1=.
所以数列{bn}为等比数列,且首项是,公比是,
所以bn=×=.
(2)因为cn=an·bn=,
所以cn+1=,
所以cn+1-cn=-=.
所以当n=1时,c2-c1>0;
当n≥2时,cn+1-cnc4>…,
所以(cn)max=c2=.
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