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专题6.4 数列求和
一、填空题
1.(2017·皖西七校联考)在数列{an}中,an=,若{an}的前n项和Sn=,则n=______
【解析】由an==1-得Sn=n-++…+=n-,则Sn==n-,将各选项中的值代入验证得n=6.
2.已知等差数列{an}的各项均为正数,a1=1,且a3,a4+,a11成等比数列.若p-q=10,则ap-aq=______
3.在数列{an}中,a1=1,a2=2,an+2-an=1+(-1)n,那么S100的值为______
【解析】当n为奇数时,an+2-an=0,所以an=1,当n为偶数时,an+2-an=2,所以an=n,故an=于是S100=50+=2 600.
4.已知数列{an}的前n项和为Sn,a1=1,当n≥2时,an+2Sn-1=n,则S2 017的值为______
【解析】因为an+2Sn-1=n,n≥2,所以an+1+2Sn=n+1,n≥1,两式相减得an+1+an=1,n≥2.又a1=1,所以S2 017=a1+(a2+a3)+…+(a2 016+a2 017)=1 009
5.已知数列{an}满足an+2-an+1=an+1-an,n∈N*,且a5=,若函数f (x)=sin 2x+2cos2,记yn=f(an),则数列{yn}的前9项和为______
【解析】由已知可得,数列{an}为等差数列,f(x)=sin 2x+cos x+1,∴f=1.∵f(π-x)=sin(2π-2x)+cos(π-x)+1=-sin 2x-cos x+1,∴f(π-x)+f(x)=2.∵a1+a9=a2+a8=…=2a5=π,∴f(a1)+…+f(a9)=2×4+1=9,即数列{yn}的前9项和为9.
6.设Sn是公差不为0的等差数列{an}的前n项和,S1,S2,S4成等比数列,且a3=-,则数列的前n项和Tn=______
【解析】设{an}的公差为d,因为S1=a1,S2=2a1+d=2a1+=a1-,S4=3a3+a1=a1-,S1, S2,S4成等比数列,所以2=a1,整理得4a+12a1+5=0,所以a1=-
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或a1=-.当a1=-时,公差d=0不符合题意,舍去;当a1=-时,公差d==-1,所以an=-+(n-1)×(-1)=-n+=-(2n-1),所以=-=--,所以其前n项和Tn=-1-+-+…+-=-=-
7.设数列{an}的前n项和为Sn.若S2=4,an+1=2Sn+1,n∈N*,则a1=________,S5=________.
8.已知数列{an}满足an+1=+,且a1=,则该数列的前2 016项的和等于________.
【解析】因为a1=,又an+1=+,所以a2=1,从而a3=,a4=1,即得an=故数列的前2 016项的和等于S2 016=1 008×=1 512.
9.对于数列{an},定义数列{an+1-an}为数列{an}的“差数列”,若a1=2,{an}的“差数列”的通项公式为2n,则数列{an}的前n项和Sn=________.
【解析】∵an+1-an=2n,
∴an=(an-an-1)+(an-1-an-2)+…+(a2-a1)+a1
=2n-1+2n-2+…+22+2+2=+2=2n-2+2=2n.
∴Sn==2n+1-2.
10.(2017·福建泉州五中模拟)已知lg x+lg y=1,且Sn=lg xn+lg(xn-1y)+lg(xn-2y2)+…+lg(xyn-1)+lg yn,则Sn=________.
【解析】因为lg x+lg y=1,
所以lg(xy)=1.
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因为Sn=lg xn+lg(xn-1y)+lg(xn-2y2)+…+lg(xyn-1)+lg yn,
所以Sn=lg yn+lg(xyn-1)+…+lg(xn-2y2)+lg(xn-1y)+lg xn,
两式相加得2Sn=(lg xn+lg yn)+[lg(xn-1y)+lg(xyn-1)]+…+(lg yn+lg xn)=lg(xn·yn)+lg(xn-1y·xyn-1)+…+lg(yn·xn)=n[lg(xy)+lg(xy)+…+lg(xy)]=n2lg(xy)=n2,所以Sn=.
二、解答题
11.数列{an}满足a1=1,an+1=2an(n∈N*),Sn为其前n项和.数列{bn}为等差数列,且满足b1=a1,b4=S3.
(1)求数列{an},{bn}的通项公式;
(2)设cn=,数列{cn}的前n项和为Tn,证明:≤Tn0,
∴数列{Tn}是一个递增数列,∴Tn≥T1=.
综上所述,≤Tn