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[基础题组练]
1.数列{a}的通项公式是a=(-1)n(2n-1),则该数列的前100项之和为( )
n n
A.-200 B.-100
C.200 D.100
解析:选D.由题意知S =(-1+3)+(-5+7)+…+(-197+199)=2×50=100.故选
100
D.
2.在数列{a}中,a=2,a=2,a -a=1+(-1)n,n∈N*,则S 的值为( )
n 1 2 n+2 n 60
A.990 B.1 000
C.1 100 D.99
解析:选A.n为奇数时,a -a=0,a=2;n为偶数时,a -a=2,a=n.故S =2×30
n+2 n n n+2 n n 60
+(2+4+…+60)=990.
3.(2019·河北“五个一名校联盟”模拟)已知数列{a}满足:a =a -a (n≥2,
n n+1 n n-1
n∈N*),a=1,a=2,S 为数列{a}的前n项和,则S =( )
1 2 n n 2 018
A.3 B.2
C.1 D.0
解析:选A.因为a =a-a ,a=1,a=2,所以a=1,a=-1,a=-2,a=-1,a
n+1 n n-1 1 2 3 4 5 6 7
=1,a =2,…,故数列{a}是周期为 6 的周期数列,且每连续 6 项的和为 0,故
8 n
S =336×0+a +a =a+a=3.故选A.
2 018 2 017 2 018 1 2
4.+++…+的值为( )
A. B.-
C.- D.-+
解析:选C.因为==
=,
所以+++…+
=
=
=-.
5.(2019·开封调研)已知数列{a}满足a=1,a ·a=2n(n∈N*),则S 等于( )
n 1 n+1 n 2 018
A.22 018-1 B.3×21 009-3
C.3×21 009-1 D.3×21 008-2
解析:选B.a=1,a==2,又==2,
1 2
所以=2.所以a,a,a,…成等比数列;a,a,a,…成等比数列,所以S =a+a+a
1 3 5 2 4 6 2 018 1 2 3
+a +a +a +…+a +a =(a +a +a +…+a )+(a +a +a +…+a )=+=
4 5 6 2 017 2 018 1 3 5 2 017 2 4 6 2 018
3·21 009-3.故选B.
6.(2019·郑州质量预测)已知数列{a}的前n项和为S,a=1,a=2,且a -2a +a
n n 1 2 n+2 n+1 n=0(n∈N*),记T=++…+(n∈N*),则T =________.
n 2 018
解析:由a -2a +a=0(n∈N*),可得a +a=2a ,所以数列{a}为等差数列,公
n+2 n+1 n n+2 n n+1 n
差d=a-a=2-1=1,通项公式a=a+(n-1)×d=1+n-1=n,则其前n项和S==,所
2 1 n 1 n
以==2(-),T=++…+=2(-+-+…+-)=2(1-)=,故T ==.
n 2 018
答案:
7.已知数列{a}中,a=2,且=4(a -a)(n∈N*),则其前9项和S=________.
n 1 n+1 n 9
解析:由已知,得a=4aa -4a,即a-4aa +4a=(a -2a)2=0,所以a =2a,
n n+1 n n+1 n+1 n n+1 n
所以数列{a}是首项为2,公比为2的等比数列,故S==210-2=1 022.
n 9
答案:1 022
8.已知数列{a}满足a =+,且a=,则该数列的前2 018项的和等于________.
n n+1 1
解析:因为a=,又a =+,
1 n+1
所以a=1,从而a=,a=1,
2 3 4
即得a=
n
故数列的前2 018项的和等于S =1 009×=.
2 018
答案:
9.(2019·唐山模拟)已知数列{a}满足:++…+=(32n-1),n∈N*.
n
(1)求数列{a}的通项公式;
n
(2)设b=log ,求++…+.
n 3
解:(1)=(32-1)=3,当n≥2时,因为
=(++…+)-(++…+)
=(32n-1)-(32n-2-1)
=32n-1,
当n=1,=32n-1也成立,
所以a=.
n
(2)b=log =-(2n-1),
n 3
因为==(-),
所以++…+
=[(1-)+(-)+…+(-)]
=(1-)
=.
10.(2019·唐山市摸底考试)已知数列{a}的前n项和为S,S=.
n n n
(1)求a;
n
(2)若b=(n-1)a,且数列{b}的前n项和为T,求T.
n n n n n
解:(1)由已知可得,2S=3a-1,①
n n
所以2S =3a -1(n≥2),②
n-1 n-1
①-②得,2(S-S )=3a-3a ,
n n-1 n n-1化简得a=3a (n≥2),
n n-1
在①中,令n=1可得,a=1,
1
所以数列{a}是以1为首项,3为公比的等比数列,
n
从而有a=3n-1.
n
(2)b=(n-1)3n-1,
n
T=0×30+1×31+2×32+…+(n-1)×3n-1,③
n
则3T=0×31+1×32+2×33+…+(n-1)×3n.④
n
③-④得,-2T=31+32+33+…+3n-1-(n-1)×3n
n
=-(n-1)×3n
=.
所以T=.
n
[综合题组练]
1.在数列{a}中,若a +(-1)na=2n-1,则数列{a}的前12项和等于( )
n n+1 n n
A.76 B.78
C.80 D.82
解析:选B.由已知a +(-1)na=2n-1,得a +(-1)n+1·a =2n+1,得a +a=
n+1 n n+2 n+1 n+2 n
(-1)n(2n-1)+(2n+1),取n=1,5,9及n=2,6,10,结果相加可得S =a+a+a+a+…
12 1 2 3 4
+a +a =78.故选B.
11 12
2.已知数列{a}的前n项和为S,a=1,当n≥2时,a+2S =n,则S 的值为( )
n n 1 n n-1 2 017
A.2 015 B.2 013
C.1 008 D.1 009
解析:选D.因为a+2S =n,n≥2,所以a +2S=n+1,n≥1,两式相减得a +a=
n n-1 n+1 n n+1 n
1,n≥2.又a=1,所以S =a+(a+a)+…+(a +a )=1 009,故选D.
1 2 017 1 2 3 2 016 2 017
3.已知数列{a},若a =a+a (n∈N*),则称数列{a}为“凸数列”.已知数列{b}为
n n+1 n n+2 n n
“凸数列”,且b=1,b=-2,则数列{b}的前2 019项和为________.
1 2 n
解析:由“凸数列”的定义及b=1,b=-2,得b=-3,b=-1,b=2,b=3,b=1,
1 2 3 4 5 6 7
b=-2,…,所以数列{b}是周期为6的周期数列,且b+b+b+b+b+b=0,于是数列
8 n 1 2 3 4 5 6
{b}的前2 019项和等于b+b+b=-4.
n 1 2 3
答案:-4
4.(一题多解)(2019·合肥模拟)数列{a}满足:a=,且a =(n∈N*),则数列{a}的前n
n 1 n+1 n
项和S=________.
n
解析:通解:a =,两边同时取倒数得==+,整理得=+3,所以-=3,所以数列{}是
n+1
以=3为首项,3为公差的等差数列,所以=3n,所以a=,所以数列{a}是常数列,所以S=.
n n n
优解:用归纳法求解,a=,根据a =,可得a=,a=,a=,所以猜想a=,经验证a
1 n+1 2 3 4 n n+
=,从而S=.
1 n
5.(2019·合肥模拟)已知等差数列{a}中,a-a=4,前n项和为S,且S,S-1,S 成等
n 5 3 n 2 3 4比数列.
(1)求数列{a}的通项公式;
n
(2)令b=(-1)n,求数列{b}的前n项和T.
n n n
解:(1)设{a}的公差为d,由a-a=4,得2d=4,d=2.
n 5 3
所以S=2a+2,S-1=3a+5,S=4a+12,
2 1 3 1 4 1
又S,S-1,S 成等比数列,所以(3a+5)2=(2a+2)·(4a+12),
2 3 4 1 1 1
解得a=1,
1
所以a=2n-1.
n
(2)b=(-1)n=(-1)n(+),
n
当n为偶数时,T=-(1+)+(+)-(+)+…-(+)+(+),所以T=-1+=-.
n n
当n为奇数时,T=-(1+)+(+)-(+)+…+(+)-(+),
n
所以T=-1-=-.
n
所以T=.
n
6.(2019·银川质检)正项数列{a}的前n项和S 满足:S-(n2+n-1)S-(n2+n)=0.
n n n
(1)求数列{a} 的通项公式a;
n n
(2)令b=,数列{b}的前n项和为T,证明:对于任意的n∈N*,都有T<.
n n n n
解:(1)由S-(n2+n-1)S-(n2+n)=0,
n
得[S-(n2+n)](S+1)=0.
n n
由于数列{a}是正项数列,所以S>0,S=n2+n.
n n n
于是a=S=2,当n≥2时,
1 1
a=S-S =n2+n-(n-1)2-(n-1)=2n.
n n n-1
综上可知,数列{a}的通项公式a=2n.
n n
(2)证明:由于a=2n,b=,
n n
则b==.
n
T=
n
=
<=.