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1、專題升級訓練10 數(shù)列的求和及其綜合應(yīng)用
(時間:60分鐘 滿分:100分)
一、選擇題(本大題共6小題,每小題6分,共36分)
1.等差數(shù)列{an}滿足a2+a9=a6,則S9=( ).
A.-2 B.0 C.1 D.2
2.已知Sn為等差數(shù)列{an}的前n項和,若a1=-2 010,-=6,則S2 012=( ).
A.2 011 B.2 010 C.2 012 D.0
3.(2012·江西南昌一模,文5)若Sn是等差數(shù)列{an}的前n項和,且S8-S3=10,則S11的值為( ).
A.12 B.
2、18 C.22 D.44
4.等差數(shù)列{an}的前n項和為Sn,已知a5+a7=4,a6+a8=-2,則當Sn取最大值時n的值是( ).
A.5 B.6 C.7 D.8
5.(2011·大綱全國高考,理4)設(shè)Sn為等差數(shù)列{an}的前n項和,若a1=1,公差d=2,Sk+2-Sk=24,則k=( ).
A.8 B.7 C.6 D.5
6.若向量an=(cos 2nθ,sin nθ),bn=(1,2sin nθ)(n∈N*),則數(shù)列{an·bn+2n}的前n項和Sn=( ).
A.n2
3、 B.n2+2n
C.2n2+4n D.n2+n
二、填空題(本大題共3小題,每小題6分,共18分)
7.已知{an}是等差數(shù)列,Sn為其前n項和,n∈N*.若a3=16,S20=20,則S10的值為__________.
8.已知數(shù)列{an}滿足a1=,且對任意的正整數(shù)m,n都有am+n=am·an,則數(shù)列{an}的前n項和Sn=__________.
9.對于數(shù)列{an},定義數(shù)列{an+1-an}為數(shù)列{an}的“差數(shù)列”,若a1=2,{an}的“差數(shù)列”的通項為2n,則數(shù)列{an}的前n項和Sn=__________.
三、解答題(本大題共3小題,共46分.
4、解答應(yīng)寫出必要的文字說明、證明過程或演算步驟)
10.(本小題滿分15分)(2012·甘肅蘭州診測,20)已知數(shù)列{an}中,a1=,an+1=(n∈N*).
(1)求數(shù)列{an}的通項公式;
(2)已知{bn}的前n項和為Sn,且對任意正整數(shù)N*,都有bn·=1成立.
求證:≤Sn<1.
11.(本小題滿分15分)已知數(shù)列{an}是公比為d(d≠1)的等比數(shù)列,且a1,a3,a2成等差數(shù)列.
(1)求d的值;
(2)設(shè)數(shù)列{bn}是以2為首項,d為公差的等差數(shù)列,其前n項和為Sn,試比較Sn與bn的大小.
12.(本小題滿分16分)(2012·廣東廣州綜合測試,19)已知等差
5、數(shù)列{an}的公差d≠0,它的前n項和為Sn,若S5=70,且a2,a7,a22成等比數(shù)列.
(1)求數(shù)列{an}的通項公式;
(2)設(shè)數(shù)列的前n項和為Tn,求證:≤Tn<.
參考答案
一、選擇題
1.B 解析:方法一:∵a2+a9=a6,
∴a1+d+a1+8d=a1+5d,即a1=-4d.
∴S9=9a1+36d=9×(-4d)+36d=0.故選B.
方法二:由a2+a9=a6,得a5-3d+a5+4d=a5+d,
∴a5=0.
則S9==9a5=0,故選B.
2.C 解析:設(shè)數(shù)列{an}的公差為d,
則=n+,
∴-=×6=3d.∴d=2.
故Sn=na1
6、+n2-n=n(n+a1-1).
∴S2 012=2 012.故選C.
3.C 解析:由S8-S3=10可得a4+a5+a6+a7+a8=10,根據(jù)等差數(shù)列的性質(zhì)可得5a6=10,即a6=2,所以S11=×11=11a6=22.故選C.
4.B 解析:由a5+a7=4,a6+a8=-2,兩式相減,得2d=-6,
∴d=-3.
∵a5+a7=4,∴2a6=4,即a6=2.
由a6=a1+5d,得a1=17.
∴an=a1+(n-1)×(-3)=20-3n.
令an>0,得n<,
∴前6項和最大,故選B.
5.D 解析:由Sk+2-Sk=24,∴ak+1+ak+2=24,
∴
7、a1+kd+a1+(k+1)d=24,∴2a1+(2k+1)d=24.
又∵a1=1,d=2,∴k=5.
6.B 解析:an·bn+2n=cos 2nθ+2sin2nθ+2n=(1-2sin2nθ)+2sin2nθ+2n=2n+1,
則數(shù)列{an·bn+2n}是等差數(shù)列,
∴Sn==n2+2n,故選B.
二、填空題
7.110 解析:設(shè)等差數(shù)列{an}的首項為a1,公差為d,
由題意得
解之得a1=20,d=-2,
∴S10=10×20+×(-2)=110.
8.2- 解析:令m=1,則an+1=a1·an,
∴數(shù)列{an}是以a1=為首項,為公比的等比數(shù)列.
∴Sn=
8、=2-.
9.2n+1-2 解析:∵an+1-an=2n,
∴當n≥2時,
an=(an-an-1)+(an-1-an-2)+…+(a2-a1)+a1=2n-1+2n-2+…+22+2+2=+2=2n.
當n=1時,a1=2也適合上式,
∴an=2n(n∈N*).
∴Sn==2n+1-2.
三、解答題
10.(1)解:∵an+1=(n∈N*),
∴==+,即-=.
∴數(shù)列是以=2為首項,為公差的等差數(shù)列,
故=2+=.
∴an=.
(2)證明:∵bn·=1,
∴bn===-.
∴Sn=b1+b2+…+bn=+++…+=1-,
∴≤Sn<1.
11.解:(1)∵
9、2a3=a1+a2,
∴2a1d2=a1+a1d.
∴2d2-d-1=0.
∵d≠1,∴d=-.
(2)∵bn=2+(n-1)·=-+,
∴Sn==.
∴Sn-bn=-=.
∴n=1或n=10時,Sn=bn;2≤n≤9時,Sn>bn;n≥11時,Sn<bn.
12.(1)解:因為數(shù)列{an}是等差數(shù)列,
所以an=a1+(n-1)d,Sn=na1+d.
依題意,有
即
解得a1=6,d=4,或a1=14(舍去),d=0(舍去),
所以數(shù)列{an}的通項公式為an=4n+2(n∈N*).
(2)證明:由(1)可得Sn=2n2+4n,
所以===.
所以Tn=+++…++
=+++…++
=
=-.
因為Tn-=-<0,
所以Tn<.
因為Tn+1-Tn=>0,
所以數(shù)列{Tn}是遞增數(shù)列,
所以Tn≥T1=.
所以≤Tn<.