A组 考点基础演练
一、选择题
4
1.(2013年高考大纲全国卷)已知数列{an}满足3an+1+an=0,a2=-,则{an}的前10
3项和等于( )
A.-6(1-3C.3(1-3
-10
)
1
B.(1-310) 9D.3(1+3
-10
-10
) )
解析:由3an+1+an=0,得
an+111
=-,故数列{an}是公比q=-的等比数列. an33
-11041-34
又a2=-,可得a1=4.所以S10= 311--3=3(1-3
-10
).
答案:C
11111
2.数列1 ,3 ,5 ,7 ,„,(2n-1)+n的前n项和Sn的值等于( )
2481621
A.n2+1-n
2C.n2+1-
2
n-1
1
B.2n2-n+1-n
2
1
D.n2-n+1-n
2
1
1
解析:该数列的通项公式为an=(2n-1)+n,
2
1111+2+„+n=n2+1-n. 则Sn=[1+3+5+„+(2n-1)]+2222答案:A
3.已知数列{an}的前n项和Sn=an2+bn(a,b∈R),且S25=100,则a12+a14等于( ) A.16 C.4
B.8 D.不确定
解析:由数列{an}的前n项和Sn=an2+bn(a,b∈R),可知数列{an}是等差数列,由S25
a1+a25×25
==100,解得a1+a25=8,所以a1+a25=a12+a14=8.
2
答案:B
1121231239
4.已知数列{an}:,+,++,„,+++„+,„,那么数列{bn}
23344410101010
1
=aa的前n项和Sn为( ) nn+1
nA. n+13nC. n+1
4nB. n+15nD. n+1
111+2+3+„+nn14
解析:an==,∴bn===4n-n+1,
2n+1anan+1nn+111111
1-+-+„+n-∴Sn=4n+1 223
14n
=41-n+1=n+1. 答案:B
5.已知数列2 008,2 009,1,-2 008,-2 009,„这个数列的特点是从第二项起,每一项都等于它的前后两项之和,则这个数列的前2 013项之和S2 013等于( )
A.1 C.4 018
B.2 010 D.0
解析:由已知得an=an-1+an+1(n≥2),∴an+1=an-an-1.
故数列的前n项依次为2 008,2 009,1,-2 008,-2 009,-1,2 008,2 009.由此可知数列为周期数列,周期为6,且S6=0.∵2 013=6×335+3,∴S2 013=S3=4 018.
答案:C 二、填空题
16.已知等比数列{an}中,a1=3,a4=81,若数列{bn}满足bn=log3an,则数列bb的
nn+1
前n项和Sn=________.
a4--
解析:设等比数列{an}的公比为q,则=q3=27,解得q=3.所以an=a1qn1=3×3n1
a1
=3n,故bn=log3an=n,
1111所以==-.
bnbn+1nn+1nn+1
1111111n则数列bb的前n项和Sn=1-+-+„+-=1-=.
223nn+1n+1n+1nn+1
答案:
n
n+1
7.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=2n1+2n2+„+22+2+2
-
-
2-2n2-2n1n+1nn=+2=2-2+2=2.∴Sn==2-2. 1-21-2
+
答案:2n1-2
+
8.(2015年青岛模拟)已知函数f(n)=n2cos(nπ),且an=f(n)+f(n+1),则a1+a2+a3+„+a100=________.
解析:因为f(n)=n2cos(nπ),所以
a1+a2+a3+„+a100=[f(1)+f(2)+„+f(100)]+[f(2)+„+f(101)]
f(1)+f(2)+„+f(100)=-12+22-32+42-„-992+1002=(22-12)+(42-32)503+199+„(1002-992)=3+7+„+199==5 050,
2
f(2)+„+f(101)=22-32+42-„-992+1002-1012 =(22-32)+(42-52)+„+(1002-1012) 50-5-201
=-5-9-„-201==-5 150,
2
所以a1+a2+a3+„+a100=[f(1)+f(2)+„+f(100)]+[f(2)+„+f(101)] =-5 150+5 050=-100. 答案:-100 三、解答题
9.(2013年高考湖南卷)设Sn为数列{an}的前n项和,已知a1≠0,2an-a1=S1·Sn,n∈N*.
(1)求a1,a2,并求数列{an}的通项公式; (2)求数列{nan}的前n项和.
2解析:(1)令n=1,得2a1-a1=a21,即a1=a1.
因为a1≠0,所以a1=1.
令n=2,得2a2-1=S2=1+a2,解得a2=2.
当n≥2时,由2an-1=Sn,2an-1-1=Sn-1两式相减,得2an-2an-1=an,即an=2an-1. 于是数列{an}是首项为1,公比为2的等比数列.
因此,an=2n1.所以数列{an}的通项公式为an=2n1(n∈N*).
-
-
(2)由(1)知,nan=n·2n1.记数列{n·2n1}的前n项和为Bn,
-
-
于是Bn=1+2×2+3×22+„+n×2n1,①
-
2Bn=1×2+2×22+3×23+„+n×2n.② ①-②,得-Bn=1+2+22+„+2n1-n·2n
-
=2n-1-n·2n.
从而Bn=1+(n-1)·2n(n∈N*).
10.(2015年台州模拟)在数1和100之间插入n个实数,使得这n+2个数构成递增的等比数列,将这n+2个数的乘积记作Tn,再令an=lg Tn,n≥1.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)设bn=tan an·tan an+1,求数列{bn}的前n项和Sn.
解析:(1)设t1,t2,„,tn+2构成等比数列,其中t1=1,tn+2=100, 则Tn=t1·t2·„·tn+1·tn+2,① Tn=tn+2·tn+1·„·t2·t1,②
①×②并利用titn+3-i=t1tn+2=102(1≤i≤n+2),得 T2(t2tn+1)·„·(tn+1t2)·(tn+2t1)=102(nn=(t1tn+2)·
∴an=lg Tn=n+2,n≥1. (2)由题意和(1)中计算结果,知 bn=tan(n+2)·tan(n+3),n≥1. 另一方面,利用
tank+1-tan ktan 1=tan[(k+1)-k]=,
1+tank+1·tan ktank+1-tan k
得tan(k+1)·tan k=-1.
tan 1
nk1
n+2k3
+2)
,Tn=10n2,
+
所以Sn=∑bk=∑tan(k+1)·tan k ==
=∑ =
k3
n+2
tank+1-tan k
-1
tan 1
=
tann+3-tan 3
-n.
tan 1
B组 高考题型专练
1.(2014年高考北京卷)已知{an}是等差数列,满足a1=3,a4=12,数列{bn}满足b1=4,b4=20,且{bn-an}为等比数列.
(1)求数列{an}和{bn}的通项公式; (2)求数列{bn}的前n项和.
a4-a112-3解析:(1)设等差数列{an}的公差为d,由题意得d===3.
33所以an=a1+(n-1)d=3n(n=1,2,„).
b4-a420-12
设等比数列{bn-an}的公比为q,由题意得q3===8,解得q=2.
b1-a14-3所以bn-an=(b1-a1)qn1=2n1.
-
-
从而bn=3n+2n1(n=1,2,„).
-
(2)由(1)知bn=3n+2n1(n=1,2,„).
-
1-2nn3n-1
数列{3n}的前n项和为n(n+1),数列{2}的前n项和为1×=2-1.
21-23
所以,数列{bn}的前n项和为n(n+1)+2n-1.
2
2.(2014年高考安徽卷)数列{an}满足a1=1,nan+1=(n+1)an+n(n+1),n∈N*.
an
(1)证明:数列n是等差数列;
(2)设bn=3n·an,求数列{bn}的前n项和Sn. 解析:(1)证明:由已知可得
an+1anan+1an=+1,即-=1. n+1nn+1n
ana1所以n是以=1为首项,1为公差的等差数列.
1
an(2)由(1)得=1+(n-1)·1=n,所以an=n2.
n从而bn=n·3n.
Sn=1·31+2·32+3·33+„+n·3n, 3Sn=1·32+2·33+„+(n-1)·3n+n·3n1.
+
① ②
+
①-②得,-2Sn=31+32+„+3n-n·3n1 3·1-3n3n1-3n+11-2n·=-n·3=,
21-3
+
2n-1·3n1+3
所以Sn=.
4
+
3.(2014年高考新课标全国卷Ⅰ)已知{an}是递增的等差数列,a2,a4是方程x2-5x+6=0的根.
(1)求{an}的通项公式;
an
(2)求数列2n的前n项和.
解析:(1)方程x2-5x+6=0的两根为2,3,由题意得a2=2,a4=3. 13
设数列{an}的公差为d,则a4-a2=2d,故d=,从而a1=. 221
所以{an}的通项公式为an=n+1.
2
anann+2
(2)设2n的前n项和为Sn,由(1)知n=n+1,则
22
n+1n+234
Sn=2+3+„+n+n+1,
2222n+1n+2134
Sn=3+4+„+n+1+n+2. 22222
111n+231n+213
两式相减,得Sn=+23+„+2n+1-n+2=+1-2n-1-n+2.
244422n+4
所以Sn=2-n+1.
2
n2+n
4.(2014年高考湖南卷)已知数列{an}的前n项和Sn=,n∈N*.
2(1)求数列{an}的通项公式;
(2)设bn=2an+(-1)nan,求数列{bn}的前2n项和. 解析:(1)当n=1时,a1=S1=1;
n2+nn-12+n-1
当n≥2时,an=Sn-Sn-1=-=n.
22故数列{an}的通项公式为an=n.
(2)由(1)知,bn=2n+(-1)nn.记数列{bn}的前2n项和为T2n,则T2n=(21+22+„+22n)+(-1+2-3+4-„+2n).
21-22n2n+1
记A=2+2+„+2,B=-1+2-3+4-„+2n,则A==2-2,B=(-
1-2
1
2
2n
1+2)+(-3+4)+„+[-(2n-1)+2n]=n.
故数列{bn}的前2n项和T2n=A+B=22n1+n-2.
+
5.(2014年高考山东卷)在等差数列{an}中,已知公差d=2,a2是a1与a4的等比中项. (1)求数列{an}的通项公式;
nn+1(2)设bn=a,记Tn=-b1+b2-b3+b4-„+(-1)nbn,求Tn.
2解析:(1)由题意知(a1+d)2=a1(a1+3d), 即(a1+2)2=a1(a1+6), 解得a1=2,
所以数列{an}的通项公式为an=2n. nn+1
(2)由题意知bn=a=n(n+1),
2
所以Tn=-1×2+2×3-3×4+„+(-1)nn·(n+1). 因为bn+1-bn=2(n+1), 可得当n为偶数时,
n
4+2n2
Tn=(-b1+b2)+(-b3+b4)+„+(-bn-1+bn)=4+8+12+„+2n==
2nn+2
, 2
n-1n+1n+12
当n为奇数时,Tn=Tn-1+(-bn)=-n(n+1)=-.
22
所以T=nn+2
2,n为偶数.
n
n+12-,n为奇数,
2