专题限时训练 (小题提速练)
(建议用时:45 分钟)
一、选择题
1.设数列{an }满足 a1=a,an+1=a2n-2
an+1(n∈N*),若数列{an }是常数列,则 a=
( )
A.-2 B.-1
C.0 D.(-1)n
解析:因为数列{an}是常数列,所以 a=a2=a21-2
a1+1
=a2-2
a+1
,即 a(a+1)=a2-2,解
得 a=-2.故选 A.
答案:A
2.在数列{an}中,若 a1=1,a2=1
2
, 2
an+1
= 1
an
+ 1
an+2(n∈N*),则该数列的通项为( )
A.an=1
n B.an= 2
n+1
C.an= 2
n+2 D.an=3
n
解析:由已知 2
an+1
= 1
an
+ 1
an+2
,
可得 1
an+1
- 1
an
= 1
an+2
- 1
an+1
,
所以
{
1
an }是首项为 1
a1
=1,公差为 1
a2
- 1
a1
=2-1=1 的等差数列,所以 1
an
=n,即 an
=1
n.
答案:A
3.已知等差数列{an}满足 a2=3,Sn-Sn-3=51(n>3),若 Sn=100,则 n 的值为( )
A.8 B.9
C.10 D.11
解析:由 Sn-Sn-3=51 得,an-2+an-1+an=51,所以 an-1=17,又 a2=3,∴Sn=
n(a2+an-1)
2
=100,解得 n=10.答案:C
4.已知数列{an}满足 log3an+1=log3an+1(n∈N*),且 a2+a4+a6=9,则 log1
3(a5+
a7+a9)=( )
A.-5 B.-1
5
C.5 D.1
5
解析:∵log3an+1=log3an+1,∴an+1=3an.
∴数列{an}是以 3 为公比的等比数列.
∵a2+a4+a6=a2(1+q2+q4)=9,
∴a5+a7+a9=a5(1+q2+q4)=a2q3(1+q2+q4)=35.
∴log1
335=-5.故选 A.
答案:A
5.已知 Sn 表示数列{an}的前 n 项和,若对任意 n∈N*满足 an+1=an+a2,且 a3=
2,则 S2019=( )
A.1 008×2 020 B.1 008×2 019
C.1 009×2 019 D.1 009×2 020
解析:在 an+1=an+a2 中,令 n=1,得 a2=a1+a2,a1=0;令 n=2,得 a3=2=
2a2,a2=1,
于是 an + 1 -a n =1,故数列{a n}是首项为 0,公差为 1 的等差数列.S 2019 =
2 019 × 2 018
2
=1 009×2 019.
答案:C
6.在数列{an}中,a1=1,a2=2,当整数 n>1 时,Sn+1+Sn-1=2(Sn+S1)都成立,
则 S15=( )
A.210 B.211
C.224 D.225
解析:n>1 时,Sn+1-Sn=Sn-Sn-1+2,
∴an+1=an+2,∴an+1-an=2.
数列{an}从第二项开始组成公差为 2 的等差数列,所以 S15=a1+(a2+…+a15)=1+2+28
2
×14=211.
答案:B
7.(2019·广东汕头市一模)设 Sn 是数列{an}的前 n 项和,且 Sn=1
2
-1
2an,则 an=( )
A.1
3·(
1
2 )n-1 B.1
2·(
2
3 )n-1
C.2·(
1
3 )n-1
3 D.(
1
3 )n
解析:由题意,得 S1=a1=1
2
-1
2a1,所以 a1=1
3.又当 n≥2 时,Sn-Sn-1=an=1
2
-1
2
an-1
2
+1
2an-1,即 an
an-1
=1
3
,所以数列{an}是首项为1
3
,公比为1
3
的等比数列,所以 an
=
(
1
3 )n.故选 D.
答案:D
8.已知数列{an}满足 a1=1,an+1= an
an+2(n∈N*),则数列{an}的通项公式为( )
A.an=2n-1 B.an=2- 1
3n-1
C.an= 1
2n-1 D.an= 1
3n-2
解析:由题意得 1
an+1
= 2
an
+1,则 1
an+1
+1=2(
1
an+1),
易知 1
a1
+1=2≠0,
所以数列
{
1
an+1}是以 2 为首项,2 为公比的等比数列,
则 1
an
+1=2n,则 an= 1
2n-1.故选 C.
答案:C
9.已知函数 f(n)=n2cos(nπ),且 an=f(n),则 a1+a2+…+a100=( )
A.0 B.100
C.5 050 D.10 200
解析:a1+a2+a3+…+a100=-12+22-32+42-…-992+1002
=(22-12)+(42-32)+…+(1002-992)
=3+7+…+199=50(3+199)
2
=5 050.故选 C.
答案:C
10.已知数列{an}满足 a1=0,an+1=an+2 an+1+1,则 a13=( )
A.143 B.156
C.168 D.195
解析:由 an+1=an+2 an+1+1,
可知 an+1+1=an+1+2 an+1+1=( an+1+1)2,
∴ an+1+1= an+1+1,又 a1+1=1,
故数列{ an+1}是首项为 1,公差为 1 的等差数列,所以 an+1=n,所以 a13+1=
13,则 a13=168.故选 C.
答案:C
11.定义 n
p1+p2+…+pn
为 n 个正数 p1,p2,…,pn 的“均倒数”.若已知数列{an}
的前 n 项的“均倒数”为 1
2n+1
,且 bn=an+1
4
,则 1
b1b2
+ 1
b2b3
+…+ 1
b10b11
=( )
A. 1
11 B. 9
10
C.10
11 D.11
12
解析:由已知,得 n
a1+a2+…+an
= 1
2n+1
,
∴a1+a2+…+an=n(2n+1)=Sn.
当 n=1 时,a1=S1=3;
当 n≥2 时,an=Sn-Sn-1=4n-1.
验证知,当 n=1 时此式也成立,
∴an=4n-1.∴bn=an+1
4
=n.
∴ 1
bn·bn+1
=1
n
- 1
n+1
,∴ 1
b1b2
+ 1
b2b3
+…+ 1
b10b11
=
(1-1
2)+
(
1
2
-1
3)+…+
(
1
10
- 1
11)=10
11.故选 C.
答案:C
12.已知正项数列{an}中,a1=1,a2=2,2a2n=a 2n-1+a 2n+1(n≥2),bn= 1
an+an+1
,记
数列{bn}的前 n 项和为 Sn,则 S33 的值是( )
A. 99 B. 33
C.4 2 D.3
解析:∵2a2n=a 2n-1+a 2n+1(n≥2),∴数列{a2n}为等差数列,首项为 1,公差为 22-1
=3.∴a2n=1+3(n-1)=3n-2.an>0.∴an= 3n-2.
∴bn= 1
an+an+1
= 1
3n-2+ 3n+1
=1
3( 3n+1- 3n-2),故数列{bn}的前 n 项和为
Sn=1
3[( 4- 1)+( 7- 4)+…+( 3n+1- 3n-2)]=1
3( 3n+1-1).
则 S33=1
3( 3 × 33+1-1)=3.故选 D.
答案:D
二、填空题
13.已知等比数列{an}的前 n 项和为 Sn,且 Sn=m·2n-1-3,则 m= .
解析:a1=S1=m-3,
当 n≥2 时,an=Sn-Sn-1=m·2n-2,
∴a2=m,a3=2m,又 a22=a1a3,
∴m2=(m-3)·2m,整理得 m2-6m=0,
则 m=6 或 m=0(舍去).
答案:6
14.已知数列{an}的前 n 项和 Sn=n2+2n+1(n∈N*),则 an= .
解析:当 n≥2 时,an=Sn-Sn-1=2n+1;
当 n=1 时,a1=S1=4≠2×1+1.
因此 an=Error!答案:Error!
15.若数列{an}的前 n 项和 Sn=2
3an+1
3
,则{an}的通项公式 an=________.
解析:当 n=1 时,由已知 Sn=2
3an+1
3
,
得 a1=2
3a1+1
3
,即 a1=1;
当 n≥2 时,an=Sn-Sn-1=
(
2
3an+1
3)-
(
2
3an-1+1
3)=2
3an-2
3an-1,所以 an=-2an-1,
所以数列{an}为以 1 为首项,-2 为公比的等比数列,
所以 an=(-2)n-1.
答案:(-2)n-1
16.在一次珠宝展览会上,某商家展出一套珠宝首饰,第一件首饰是 1 颗珠宝,
第二件首饰是由 6 颗珠宝构成如图 1 所示的正六边形,第三件首饰是由 15 颗珠宝
构成如图 2 所示的正六边形,第四件首饰是由 28 颗珠宝构成如图 3 所示的正六边
形,第五件首饰是由 45 颗珠宝构成如图 4 所示的正六边形,以后每件首饰都在前
一件上,按照这种规律增加一定数量的珠宝,使它构成更大的正六边形,依此推
断 第 六 件 首 饰 上 应 有 颗 珠 宝 ; 则 前 n 件 首 饰 所 用 珠 宝 总 数 为
颗.(结果用 n 表示)
解析:由题意,知 a1=1,a2=6,a3=15,
a4=28,a5=45,a6=66,….
∴a2-a1=5,a3-a2=9,a4-a3=13,a5-a4=17,a6-a5=21,…,an-an-1=4n
-3.
∴(a2-a1)+(a3-a2)+(a4-a3)+(a5-a4)+(a6-a5)+…+(an-an-1)
=an-a1=5+9+13+17+21+…+(4n-3)
=
(n-1)(5+4n-3)
2
=2n2-n-1.
∴an=2n2-n,其前 n 项和为 Sn=2(12+22+32+…+n2)-(1+2+3+…+n)=2×n(n+1)(2n+1)
6
-n(n+1)
2
=4n3+3n2-n
6 .
答案:66 4n3+3n2-n
6
专题限时训练 (大题规范练)
(建议用时:60 分钟)
1.在数列{an}中,a1=8,a4=2,且满足 an+2-2an+1+an=0.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)设 Sn=|a1|+|a2|+…+|an|,求 Sn.
解析:(1)∵an+2-2an+1+an=0,∴an+2-an+1=an+1-an,
∴an+1-an 为同一常数,
∴数列{an}是以 a1 为首项的等差数列.
设 an=a1+(n-1)d.
则 a4=a1+3d,∴d=2-8
3
=-2,∴an=10-2n.
(2)由(1)知 an=10-2n,令 an=0,得 n=5.
当 n>5 时,an5 时,Sn=|a1|+|a2|+…+|an|=a1+a2+…+a5-(a6+a7+…+an)=T5-(Tn
-T5)=2T5-Tn=n2-9n+40.
当 n≤5 时,Sn=|a1|+|a2|+…+|an|=a1+a2+…+an=9n-n2.∴Sn=Error!
2.(2019·东莞市模拟)设{an}是单调递增的等比数列,Sn 为数列{an}的前 n 项和.已
知 S3=13,且 a1+3,3a2,a3+5 构成等差数列.
(1)求 an 及 Sn;
(2)是否存在常数 λ,使得数列{Sn+λ}是等比数列?若存在,求 λ 的值;若不存在,
请说明理由.
解析:(1)由题意得Error!
∴a2=3,a1+a3=10,得3
q
+3q=10,解得 q=3 或 q=1
3(舍).
∴an=a2qn-2=3n-1,Sn=1 × (1-3n)
1-3
=3n-1
2 .
(2)假设存在常数 λ,使得数列{Sn+λ}是等比数列.
∵S1+λ=1+λ,S2+λ=4+λ,S3+λ=13+λ,
∴(4+λ)2=(1+λ)·(13+λ),解得 λ=1
2
,
此时 Sn+1
2
=3n
2
,∴
Sn+1
2
Sn-1+1
2
=
3n
2
3n-1
2
=3(n≥2),
∴存在常数 λ=1
2.使得数列{Sn+1
2}是首项为 a1+1
2
=3
2
,公比为 3 等比数列.
3.设数列{an}的前 n 项和为 Sn,且 a1=1,an+1=1+Sn(n∈N*).
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)若数列{bn}为等差数列,且 b1=a1,公差为a2
a1.当 n≥3 时,比较 bn+1 与 1+b1+b2
+…+bn 的大小.
解析:(1)因为 an+1=1+Sn,①
所以当 n≥2 时,an=1+Sn-1,②
①-②得 an+1-an=an,即 an+1=2an(n≥2).
因为当 n=1 时,a2=1+a1=2,
所以a2
a1
=2,所以an+1
an
=2(n∈N*),
所以数列{an}是首项为 1,公比为 2 的等比数列,
所以 an=2n-1.
(2)因为 bn=1+(n-1)×2=2n-1,
所以 bn+1=2n+1,
1+b1+b2+…+bn=1+n(1+2n-1)
2
=n2+1.
因为(n2+1)-(2n+1)=n(n-2),
当 n≥3 时,n(n-2)>0,所以当 n≥3 时,bn+1