数列的求和问题
1.已知数列{an},{bn}满足a1=1,且an,an+1是方程x-bnx+2=0的两根,则b10等于( ) A.24 C.48 答案 D
B.32 D.64
2
n
2.已知数列{an}的前n项和为Sn=2
n+1
+m,且a1,a4,a5-2成等差数列,bn=
anan-
an+1-
,数列
2 017
{bn}的前n项和为Tn,则满足Tn>的最小正整数n的值为( )
2 018A.11 B.10 C.9 D.8 答案 B 解析 根据Sn=2
n+1
??m+4,n=1,
+m可以求得an=?n?2,n≥2,?
所以有a1=m+4,a4=16,a5=32, 根据a1,a4,a5-2成等差数列,
可得m+4+32-2=32,从而求得m=-2, 所以a1=2满足an=2, 从而求得an=2(n∈N), 所以bn==
nn*
nanan-
an+1-
=2
nnn+1--
11
-n+1, 2-12-1
11111111
所以Tn=1-+-+-+…+n-n+1=1-n+1,
3377152-12-12-1令1-
12 017n+1>,整理得2>2 019,
2-12 018
n+1
解得n≥10.
1n+1nn*
3.设Sn为数列{an}的前n项和,已知a1=,=+2(n∈N),则S100等于( )
2an+1anA.2-C.2-
4949100 B.2-99 225151100 D.2-99 22
答案 D 解析 由则-n+1nn+1nnn=+2,得-=2, an+1anan+1annn-1n-1n-1n-2n-2211=2,-=2,…,-=2,
anan-1an-1an-2a2a1
ana1
n112n-1n将各式相加得-=2+2+…+2=2-2,
11
又a1=,所以an=n·n,
22
111
因此S100=1×+2×2+…+100×100,
22211111
则S100=1×2+2×3+…+99×100+100×101, 22222111111两式相减得S100=+2+3+…+100-100×101,
22222251?1?99?1?100
所以S100=2-??-100·??=2-99.
2?2??2?
押题依据 数列的通项以及求和是高考重点考查的内容,也是《考试大纲》中明确提出的知识点,年年在考,年年有变,变的是试题的外壳,即在题设的条件上有变革,有创新,但在变中有不变性,即解答问题的常用方法有规律可循. 答案 1
解析 因为an=n2n所以Sn=?=1-n2
n+2n+
=
n+-n11
=n-1-n2nn+2n2n+
n,
1?01-11?+?11-21?+…+?n1
-1-n????
?2×12×2??2×22×3??2n2n+1n+
, <1,
? ??
1
由于1-n2n+
所以M的最小值为1.
9.已知数列{an},a1=e(e是自然对数的底数),an+1=an(n∈N). (1)求数列{an}的通项公式;
(2)设bn=(2n-1)ln an,求数列{bn}的前n项和Tn. 解 (1)由a1=e,an+1=an知,an>0,
3
3
*
所以ln an+1=3ln an,
数列{ln an}是以1为首项,3为公比的等比数列, 所以ln an=3
n-1
,an=e3
n-1
(n∈N).
n-1
*
(2)由(1)得bn=(2n-1)ln an=(2n-1)·3,
Tn=1×30+3×31+5×32+…+(2n-1)×3n-1,①
3Tn=1×3+3×3+…+(2n-3)×3
1
2
3
1
2
n-1
+(2n-1)×3,②
n-1
n①-②,得-2Tn=1+2(3+3+3+…+3
n)-(2n-1)×3
n3-3nn=1+2×-(2n-1)×3=-2(n-1)×3-2.
1-3所以Tn=(n-1)×3+1(n∈N).
10.在等比数列{an}中,首项a1=8,数列{bn}满足bn=log2an(n∈N),且b1+b2+b3=15. (1)求数列{an}的通项公式;
?1?3
(2)记数列{bn}的前n项和为Sn,又设数列??的前n项和为Tn,求证:Tn<. 4?Sn?
*
n*
(1)解 由bn=log2an和b1+b2+b3=15, 得log2(a1a2a3)=15, ∴a1a2a3=2,
设等比数列{an}的公比为q, ∵a1=8,∴an=8q2
15
15
n-1
,
∴8·8q·8q=2,解得q=4, ∴an=8·4
n-1
,即an=2
2n+1
(n∈N).
*
(2)证明 由(1)得bn=2n+1, 易知{bn}为等差数列,
Sn=3+5+…+(2n+1)=n2+2n,
1
则=Snn1??2??
1n+
1?1?1
=?-?, 2?nn+2?
Tn=??1-?+?-?+…+?-
324nn+2??
1??11????
?1
?
1??
??
11?1?3
-=?-?,
2?2n+1n+2?3∴Tn<.
4
11.在公差不为0的等差数列{an}中,a2=a3+a6,且a3为a1与a11的等比中项. (1)求数列{an}的通项公式;
2