
?專題強(qiáng)化練(五) 數(shù)列求和及簡單應(yīng)用
1.(2022·廣東一模)已知正項(xiàng)數(shù)列{an},其前n項(xiàng)和Sn滿足an(2Sn-an)=1(n∈N*).
(1)求證:數(shù)列{S}是等差數(shù)列,并求出Sn的表達(dá)式;
(2)數(shù)列{an}中是否存在連續(xù)三項(xiàng)ak,ak+1,ak+2,使得,,構(gòu)成等差數(shù)列?請說明理由.
(1)證明:依題意,正項(xiàng)數(shù)列{an}中,a=1,即a1=1,
當(dāng)n≥2時(shí),an=Sn-Sn-1,即(Sn-Sn-1)[2Sn-(Sn-Sn-1)]=1,
整理得S-S=1,又S=a=1,
所以數(shù)列{S}是以1為首項(xiàng),1為公差的等差數(shù)列,
所以S=n,所以數(shù)列{an}是正項(xiàng)數(shù)列,所以Sn=.
(2)解:數(shù)列{an}中不存在連續(xù)三項(xiàng)ak,ak+1,ak+2,使得,,構(gòu)成等差數(shù)列.
理由如下:
當(dāng)n≥2時(shí),an=Sn-Sn-1=-,
因?yàn)閍1=1,即?n∈N*,都有an=-,
所以==+,
假設(shè)數(shù)列{an}中存在連續(xù)三項(xiàng)ak,ak+1,ak+2,使得,,構(gòu)成等差數(shù)列,則2(+)=+++,即+=+,
兩邊同時(shí)平方,得k+1+k+2·=k-1+k+2+2·,
所以(k+1)k=(k-1)(k+2),
整理得k2+k=k2+k-2,所以0=-2,不成立,故假設(shè)錯(cuò)誤,
所以數(shù)列{an}中不存在連續(xù)三項(xiàng)ak,ak+1,ak+2,使得,,構(gòu)成等差數(shù)列.
2.(2022·廣州三模)已知遞增等差數(shù)列{an}滿足a1+a5=10,a2·a4=21,數(shù)列{bn}滿足2log2
bn=an-1,n∈N*.
(1)求{bn}的前n項(xiàng)和Sn;
(2)若Tn=nb1+(n-1)b2+…+bn,求數(shù)列{Tn}的通項(xiàng)公式.
解:(1)由題意,設(shè)等差數(shù)列{an}公差為d(d>0),則
解得(舍去)或
所以an=1+2(n-1)=2n-1,
因?yàn)?log2bn=an-1=2n-1-1=2n-2,
所以log2bn=n-1,即bn=2n-1=1·2n-1,n∈N*.
故數(shù)列{bn}是以1為首項(xiàng),2為公比的等比數(shù)列,
則Sn==2n-1.
(2)由(1),可知
Tn=nb1+(n-1)b2+…+bn
=b1+(b1+b2)+(b1+b2+b3)+…+(b1+b2+…+bn)
=S1+S2+S3+…+Sn
=(2-1)+(22-1)+(23-1)+…+(2n-1)
=(2+22+23+…+2n)-n
=-n
=2n+1-n-2.
3.(2022·廣東模擬)已知各項(xiàng)均為正數(shù)的數(shù)列{an}滿足a-2anan+1-3a=0(n∈N*),且
a1=3.
(1)求{an}的通項(xiàng)公式;
(2)若bn=anlog3an+1,求{bn}的前n項(xiàng)和Tn.
解:(1)因?yàn)閍-2anan+1-3a=0(n∈N*),
所以(an+1+an)(an+1-3an)=0,
又因?yàn)閍n>0,所以an+1-3an=0,
即=3,
所以數(shù)列{an}是首項(xiàng)a1=3,以3為等比的等比數(shù)列,
所以an=3n.
(2)bn=anlog3an+1=3n·log33n+1=(n+1)3n,
則Tn=2×3+3×32+4×33+…+(n+1)3n,
3Tn=2×32+3×33+4×34+…+n·3n+(n+1)3n+1,
兩式相減得
-2Tn=6+32+33+…+3n-(n+1)3n+1=3+-(n+1)3n+1=-(n+)3n+1+,
所以Tn=(+)3n+1-.
4.(2022·涼州區(qū)模擬)已知數(shù)列{an}是等比數(shù)列,且8a3=a6,a2+a5=36.
(1)求數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式;
(2)設(shè)bn=,求數(shù)列{bn}的前n項(xiàng)和Tn,并證明:Tn0,所以an+2-an=4,
于是:數(shù)列{an}的奇數(shù)項(xiàng)是以a1=1為首項(xiàng),以4為公差的等差數(shù)列,
偶數(shù)項(xiàng)是以a2=3為首項(xiàng),以4為公差的等差數(shù)列,
所以{an}的通項(xiàng)公式an=2n-1.
(2)由(1)可得bn=(-1)n(2n-1)(2n+1),
Tn=-a1a2+a2a3-a3a4+a4a5+…+(-1)nanan+1=a2(-a1+a3)+a4(-a3+a5)+…+(-1)nanan+1,
當(dāng)n為偶數(shù)時(shí),Tn=4(a2+a4+…+an)=4×=2n(n+1),
當(dāng)n為奇數(shù)時(shí),
Tn=4(a2+a4+…+an-1)-anan+1=
4×-(2n-1)(2n+1)=-2n2-2n+1,
綜上,數(shù)列{bn}的前n項(xiàng)和Tn=
這是一份2023高考數(shù)學(xué)二輪專題復(fù)習(xí)與測試專題強(qiáng)化練四等差數(shù)列與等比數(shù)列,共8頁。
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