1、课时作业(三十六)数列求和 基础过关组 一、单项选择题 1数列12n 1的前 n 项和为( ) A12nB22n Cn2n1Dn22n 答案C 2数列(1)n(2n1)的前 2 022 项和 S2 022等于() A2 022B2 022 C2 021D2 021 解析S2 0221357(22 0211)(22 0221)2 022。故选 B。 答案B 3已知数列an的通项公式是 an2 n1 2n ,其前 n 项和 Sn321 64 ,则项数 n 等于() A13B10 C9D6 解析因为 an2 n1 2n 1 1 2n, 所以 S nn 1 2 1 22 1 2nn1 1 2n。 而
2、321 64 5 1 64, 所以 n1 1 2n 5 1 64。所以 n6。 答案D 4在数列an中,已知对任意 nN*,a1a2a3an3n1,则 a21a22a23a 2 n等于() A(3n1)2B1 2(9 n1) C9n1D1 4(3 n1) 解析因为 a1a2an3n1,所以 a1a2an13n 11(n2)。则当 n2 时,an23n1。 当 n1 时,a1312,适合上式,所以 an23n 1(nN*)。所以数列a2 n是首项为 4,公比为 9 的等比数 列,a21a22a2n419 n 19 1 2(9 n1)。故选 B。 答案B 5(2021浙江绍兴一中模拟)已知在数列a
3、n中,a11,an1ann1,则数列 an n 的前 n 项和为() An 25n 2 Bn 25n 4 Cn 23n 2 Dn 23n 4 解析由 an1ann1, 得 an1ann1, 所以 an(anan1)(an1an2)(a2a1)a1n(n 1)21nn1 2 ,故an n n1 2 ,故数列 an n 的前 n 项和为1 2(23n1) nn3 4 n 23n 4 。故选 D。 答案D 6(2021武昌区调研考试)已知数列an的前 n 项和 Sn3 2n 21 2n,设 b n 1 anan1,T n为数列bn的前 n 项 和。若对任意的 nN*,不等式Tn9n3 恒成立,则实数
4、的取值范围为() A(,48)B(,36) C(,16)D(16,) 解析因为数列an的前 n 项和 Sn3 2n 21 2n, 所以 S n13 2(n1) 21 2(n1)(n2), 所以 a n3n2(n2), 经验证 n1 时也满足此式,所以 an3n2,an13n1,因为 bn 1 anan1,所以 b n 1 3n23n1 1 3 1 3n2 1 3n1 ,所以 Tn1 3 1 1 1 4 1 4 1 7 1 3n2 1 3n1 1 3 1 1 3n1 n 3n1,因为对任意的 nN *, 不等式Tn9n3 恒成立,所以对任意的 nN*,不等式 n 3n19n3 恒成立,所以 33
5、n12 n 对任意的 n N*恒成立,因为 y33x1 2 x 3 9x1 x6在1,)上单调递增,所以当 x1 时,y33x1 2 x 48,所 以0,bnan,当 n5 时,an0,bnan,所 以 T4S41044224,T30S5a6a7a302S5S302(10552)(1030302)650。 答案24650 四、解答题 12已知数列an,a14,(n1)an1nan4(n1)(nN*)。 (1)求数列an的通项公式; (2)若 bn 1 anan1,求数列b n的前 n 项和 Tn。 解(1)由(n1)an1nan4(n1)(nN*), 可得 2a2a18,3a32a212,4a
6、43a316,nan(n1)an14n(n2), 累加得 nana18124n, 所以 nan48124n44nn 2 2n(n1), 所以 an2n2(n2), 因为 a14 也适合上式,所以 an2n2(nN*)。 (2)bn 1 anan1 1 2n22n4 1 4 1 n1 1 n2 , 所以 Tn1 4 1 2 1 3 1 3 1 4 1 n1 1 n2 1 4 1 2 1 n2 n 8n16。 13(2020全国卷)设数列an满足 a13,an13an4n。 (1)计算 a2,a3,猜想an的通项公式并加以证明; (2)求数列2nan的前 n 项和 Sn。 解(1)a25,a37。
7、猜想 an2n1。 证明如下: 当 n1,2,3 时,显然成立。 假设 nk 时,ak2k1(kN*)成立, 当 nk1 时, ak13ak4k3(2k1)4k 2k32(k1)1, 所以当 nk1 时,等式成立, 综上,可知 an2n1 猜想成立。 (2)由(1)得 2nan(2n1)2n,所以 Sn32522723(2n1)2n, 从而 2Sn322523724(2n1)2n 1 。 得Sn3222222322n(2n1)2n 1。 所以 Sn(2n1)2n 12。 素养提升组 14(2021江西省红色七校联考)已知数列an中,an0,Sn是它的前 n 项和,a13,且 S2n3n2anS
8、2n1, n2。 (1)求证:数列anan1为等差数列; (2)求an的前 n 项和 Sn。 解(1)证明:当 n2 时,因为 S2n3n2anS2n1, 所以(SnSn1)(SnSn1)3n2an, 又 an0,所以 SnSn13n2, Sn1Sn3(n1)2, 两式对应相减得 anan13(2n1), 所以(anan1)(an1an)6n3(6n3)6, 又 n2 时,(3a2)212a29, 故 a26,同理 a39, 所以(a2a3)(a1a2)69(36)6, 所以数列anan1为等差数列。 (2)当 n 为偶数时, Sn(a1a2)(a3a4)(an1an) 337(2n1)3 n 232n1 2 3 2(n 2n)。 当 n 为奇数时, Sna1(a2a3)(an1an) 3359(2n1) 33 n1 2 52n1 2 3 2(n 2n2)3 3 2(n 2n)。 综上,Sn3 2(n 2n)。 15已知数列an的前 n 项和为 Sn,且满足 2(Sn32 n)an15。 (1)证明:数列3n 1an是等差数列; (2)令 bn 8n10 33n 1anan 1 ,求数列bn的前 n 项和 Tn,并证明2 7T n0,所以 T n1 3, 故2 7T n1 3。