高中数学专项训练(数列提升版)
(含详细解答)
1.已知等差数列{a n}前9项的和为27,a10=8,则a100=()
A. 100
B. 99
C. 98
D. 97
2.记S n为等差数列{a n}的前n项和.若a4+a5=24,S6=48,则{a n}的公差为()
A. 1
B. 2
C. 4
D. 8
3.等差数列{a n}的首项为1,公差不为0.若a2,a3,a6成等比数列,则{a n}前6项的
和为()
A. ?24
B. ?3
C. 3
D. 8
4.设等比数列{a n}的前n项和为S n,若S2=3,S4=15,则S6=()
A. 31
B. 32
C. 63
D. 64
5.已知等差数列{a n}的前n项和为S n,且,,则使得S n取最小
值时的n为()
A. 1
B. 6
C. 7
D. 6或7
6.等比数列{a n}的各项均为正数,且a5a6+a4a7=18,则log3a1+log3a2+?+
log3a10=()
A. 12
B. 10
C. 8
D.
7.已知等比数列{a n}满足a1+a3=10,a2+a4=5,则a5=()
A. 1
B. 1
2C. 1
4
D. 4
8.设各项均为正的等比数列{a n}满足a4a8=3a7,则log3(a1a2…a9)等于()
A. 38
B. 39
C. 9
D. 7
9.已知等比数列{a n}为递增数列,S n是其前n项和.若a1+a5=17
2
,a2a4=4,则S6=()
A. 27
16B. 27
8
C. 63
4
D. 63
2
10.在等差数列{a n}中,若a3+a4+a5=3,a8=8,则a12的值是()
A. 15
B. 30
C. 31
D. 64
11.等差数列{a n}中,已知S15=90,那么a8=()
A. 12
B. 4
C. 3
D. 6
12.正项等比数列{a n}中,存在两项a m、a n使得√a m?a n=2a1,且a6=a5+2a4,则
1 m +4
n
的最小值是()
A. 3
2B. 2 C. 7
3
D. 9
4
13.等差数列{a n},{b n}的前n项和分别为S n,T n,且S n
T n =3n+1
n+3
,则
a2+a20
b7+b15
=______ .
14.若数列{a n}的首项a1=2,且a n+1=3a n+2(n∈N?),令,则
_________.
15.若数列{a n}满足a1=12,a1+2a2+3a3+?+na n=n2a n,则a2017=______ .
16.设{a n}是等差数列,若a4+a5+a6=21,则S9=______.
17.设数列{a n}满足a1+3a2+?+(2n?1)a n=2n.
(1)求{a n}的通项公式;
}的前n项和.
(2)求数列{a n
2n+1
18.已知{a n}是等差数列,{b n}是等比数列,且b2=3,b3=9,a1=b1,a14=b4.
(1)求{a n}的通项公式;
(2)设c n=a n+b n,求数列{c n}的前n项和.
19.已知{a n}是公差为3的等差数列,数列{b n}满足b1=1,b2=1
,a n b n+1+b n+1=nb n.
3
(Ⅰ)求{a n}的通项公式;
(Ⅱ)求{b n}的前n项和.
20.设等差数列{a n}的公差为d,前n项和为S n,等比数列{b n}的公比为q,已知b1=a1,
b2=2,q=d,S10=100.
(1)求数列{a n},{b n}的通项公式;
(2)当d>1时,记c n=a n
,求数列{c n}的前n项和T n.
b n
21.已知数列{a n}的前n项和为S n,n∈N?,且S n=3
2a n?1
2
.
(1)求数列{a n}的通项公式;
(2)若b n=2n
a n+2?a n+1,设数列{
b n}的前n项和为T n,n∈N?,证明T n<3
4
.
22.在数列{a n}中,a1=4,na n+1?(n+1)a n=2n2+2n.
(Ⅰ)求证:数列{a n
n
}是等差数列;
(Ⅱ)求数列{1
a n
}的前n项和S n.
23.设等差数列{a n}的前n项和为S n,若S9=81,a3+a5=14.
(1)求数列{a n}的通项公式;
(2)设b n=1
a n a n+1,若{
b n}的前n项和为T n,证明:T n<1
2
.
24.已知等差数列{a n}中公差d≠0,有a1+a4=14,且a1,a2,a7成等比数列.
(1)求{a n}的通项公式a n与前n项和公式S n;
(2)令b n=S n
n+k ,若{b n}是等差数列,求数列{1
b n b n+1
}的前n项和T n.
25.已知数列{a n}的前n项和S n满足4a n?3S n=2,其中n∈N?.
(Ⅰ)求证:数列{a n}为等比数列;
(Ⅱ)设b n=1
2
a n?4n,求数列{
b n}的前n项和T n.
26.已知等比数列{a n}的各项均为正数,a2=8,a3+a4=48.
(Ⅰ)求数列{a n}的通项公式;
(Ⅱ)设b n=log4a n.证明:{b n}为等差数列,并求{b n}的前n项和S n.
27.已知公差不为零的等差数列{a n}满足:a3+a8=20,且a5是a2与a14的等比中项.
(1)求数列{a n}的通项公式;
(2)设数列{b n}满足b n=1
,求数列{b n}的前n项和S n.
a n a n
+1
28.已知数列{a n}的前n项和为S n,且S n+1=4a n+2,a1=1.
(1)b n=a n+1?2a n,求证数列{b n}是等比数列;
(2)设c n=a n
,求证数列{c n}是等差数列;
2n
(3)求数列{a n}的通项公式及前n项和S n.
29.已知数列{a n}的前n项和为S n,且S n=2a n?2(n∈N?).
(Ⅰ)求数列{a n}的通项公式;
(Ⅱ)求数列{S n}的前n项和T n.
30.等比数列{a n}的各项均为正数,2a5,a4,4a6成等差数列,且满足a4=4a32.
(1)求数列{a n}的通项公式;
(2)设b n=a n+1
,n∈N?,求数列{b n}的前n项和S n.
(1?a n)(1?a n+1)
答案和解析
1.【答案】C
【解析】【分析】
本题考查的知识点是等差数列的性质,熟练掌握等差数列的性质,是解答的关键,属于基础题.
根据已知可得a5=3,进而求出公差,可得答案.
【解答】
解:设{a n}的公差为d,
∵等差数列{a n}前9项的和为27,
S9=9(a1+a9)
2=9×2a5
2
=9a5.
∴9a5=27,a5=3,
又∵a10=8=a5+(10?5)d=3+5d,
∴d=1,
∴a100=a5+95d=98.
故选C.
2.【答案】C
【解析】【分析】
本题主要考查等差数列公式及等差数列求和的基本量运算,属于简单题.
利用等差数列通项公式及前n项和公式列出方程组,求出首项和公差,由此能求出{a n}的公差.
【解答】
解:S n为等差数列{a n}的前n项和,设公差为d,
∵a4+a5=24,S6=48,
∴{a1+3d+a1+4d=24 6a1+
6×5
2
d=48
,
解得a1=?2,d=4,
∴{a n}的公差为4.
故选C.
3.【答案】A
【解析】【分析】
本题考查等差数列前n项和的求法,等差数列、等比数列的性质,属于基础题.
利用等差数列通项公式、等比数列性质列出方程,求出公差,由此能求出{a n}前6项的和.
【解答】
解:∵设等差数列{a n}的公差为d,(d≠0),
由题意得a1=1,
∵a2,a3,a6成等比数列,
∴a32=a2?a6,
∴(a1+2d)2=(a1+d)(a1+5d),
解得d=?2,
∴{a n}前6项的和为S6=6a1+6×5
2
d
=6×1+6×5
×(?2)=?24.
2
故选A.
4.【答案】C
【解析】【分析】
本题考查等比数列的性质,得出S2,S4?S2,S6?S4成等比数列是解决问题的关键,属于基础题.
由等比数列的性质可得S2,S4?S2,S6?S4成等比数列,代入数据计算即可.
【解答】
解:S2=a1+a2,S4?S2=a3+a4=(a1+a2)q2,
S6?S4=a5+a6=(a1+a2)q4,
所以S2,S4?S2,S6?S4成等比数列,
即3,12,S6?15成等比数列,
可得122=3(S6?15),
解得S6=63.
故选C.
5.【答案】B
【解析】【分析】
本题考查等差数列的前n项和,研究等差数列的前n项和的最小值,常用的方法是找出所有的负项,即可得到前n项和的最小值,属于中档题.
由题意,可根据a1+a5=?14,S9=?27,解出数列的首项和公差,从而求得数列的通项公式,求出所有负数项的个数,即可得出S n取最小值时n所取的值.
【解答】
解:设等差数列{a n}的公差是d,
∵a1+a5=?14,S9=?27,
∴2a1+4d=?14,即a1+2d=?7,①
=9(a1+4d)=?27,即a1+4d=?3,②
S9=9(a1+a9)
2
联立①②得到:a1=?11,d=2,
故有a n=a1+(n?1)d=2n?13,
令a n≤0,可解得n≤13
,
2
由此知,数列的前6项为负项,第7项为正项,
故S n取最小值时,n等于6.
故选B.
6.【答案】B
【解析】【分析】
本题主要考查了等比数列的性质,解题的关键是灵活利用等比中项的性质,以及对数运算,属于基础题.
先根据等比中项的性质可知a5a6=a4a7,进而根据a5a6+a4a7=18,求得a5a6的值,最后根据等比数列的性质求得log3a1+log3a2+?+log3a10=log3(a5a6)5,则答案可得.
【解答】
解:由等比数列的性质可得a5a6=a4a7,
∴a5a6+a4a7=2a5a6=18,
∴a 5a 6=9,
∴log 3a 1+log 3a 2+?+log 3a 10 =log 3(a 5a 6)5=5log 39=10. 故选B .
7.【答案】B
【解析】【分析】
本题考查等比数列的通项公式,解题时要认真审题,注意等比数列的性质的合理运用,是基础题.
利用等比数列通项公式求出首项和公比,由此能求出a 5的值. 【解答】
解:设等比数列{a n }的公比为q ,
∵等比数列{a n }满足a 1+a 3=10,a 2+a 4=5,
∴{a 1+a 1q 2=10a 1q +a 1q 3=5
, 解得a 1=8,q =1
2, a 5=a 1q 4=8×1
16=12. 故选B . 8.【答案】C
【解析】【分析】
本题考查对数式值的求法,解题时要认真审题,注意等比数列性质和对数函数运算法则的合理运用,属于基础题.
利用等比数列的性质推导出a 5=3,由此利用等比数列性质和对数函数运算法则能求出log 3(a 1a 2…a 9)的值. 【解答】
解:∵数列{a n }为各项均为正的等比数列, ∴a 4·a 8=a 5·a 7,∴a 5·a 7=3a 7, ∴a 5=3,
∴log 3(a 1a 2…a 9)=log 3a 59
=log 339=9, 故选C . 9.【答案】D
【解析】【分析】
本题考查了等比数列的通项公式,求和公式及其性质,考查了推理能力与计算能力,属基础题.
利用等比数列的通项公式与求和公式即可得出结果. 【解答】
解:设递增的等比数列{a n }的公比为q , ∵a 1+a 5=
172
,a 2a 4=4=a 1a 5,
∵a 5>a 1,
∴解得a 1=1
2,a 5=8,
∴a5
a1
=q4=16,解得q=2或q=?2(舍),
∴S6=1
2
(26?1)
2?1
=63
2
.
故选D.
10.【答案】A
【解析】【分析】
本题考查了等差数列的通项公式和性质,属于基础题.利用等差数列的通项公式和性质即可得出.
【解答】
解:设等差数列{a n}的公差为d,
∵a3+a4+a5=3,a8=8,
而a3+a4+a5=3a4,
∴3a4=3,即a1+3d=1,a1+7d=8,
联立解得a1=?17
4,d=7
4
,
则a12=?17
4+7
4
×11=15.
故选A.
11.【答案】D
【解析】【分析】
本题考查等差数列的性质和求和公式,属于基础题.
由题意可得:S15=15
2
(a1+a15)=90,由等差数列的性质可得a1+a15=2a8,代入可得答案.
【解答】
解:因为数列{a n}是等差数列,
所以,a1+a15=2a8,
则S15=15
2
(a1+a15)=15a8,
又S15=90,所以,15a8=90,则a8=6.
故选D.
12.【答案】C
【解析】【分析】
本题主要考查等比数列的运算性质以及基本不等式的应用,涉及的知识点较多,要求熟练掌握基本不等式成立的条件,属于中档题.
由a6=a5+2a4,求出公比q,√a m?a n=2a1,确定m,n的关系,然后利用基本不等
式即可求出1
m +4
n
的最小值.
【解答】
解:在等比数列中,
∵a6=a5+2a4,
∴a4q2=a4q+2a4,
即q2?q?2=0,
解得q=2或q=?1(舍去),
∵√a m?a n=2a1,
∴a m?a n=4a12=a22,∴m+n=4,
∴1
m
+
4
n
=
1
4
(
1
m
+
4
n
)(m+n)
=1
4+1+n
4m
+m
n
≥5
4
+2√n
4m
?m
n
=9
4
,
当且仅当n
4m =m
n
,即n=2m时等号成立,
∵m+n=4,且n和m为正整数,∴等号无法成立,
经检验,当m=1,n=3时,1
m +4
n
最小值为:7
3
,
故选C.
13.【答案】8
3
【解析】【分析】
本题主要考查等差数列的性质以及等差数列的前n项和公式的应用,属于基础题.根据等差数列的前n项和公式进行转化即可.
【解答】
解:在等差数列中,a2+a20
b7+b15=a1+a21
b1+b21
=
a1+a21
2
×21
b1+b21
2
×21
=S21
T21
,
∵S n
T n =3n+1
n+3
,
∴S21
T21=3×21+1
21+3
=64
24
=8
3
.
故答案为8
3
.
14.【答案】5050
【解析】【分析】
本题考查数列的递推公司,考查等比数列,等差数列的性质,属于中档题.
推导出{a n+1}是首项为3,公比为3的等比数列,从而得,由此能求出b1+b2+b3+?+b100.
【解答】
解:∵数列{a n}的首项a1=2,且a n+1=3a n+2(n∈N?),
∴a n+1+1=3(a n+1),a1+1=3,
∴{a n+1}是首项为3,公比为3的等比数列,
∴a n+1=3n,
,
∴b1+b2+b3+?+b100=1+2+3+?+100
=100(100+1)
2
=5050.
故答案为5050.
15.【答案】12
2017
【解析】【分析】
本题考查数列的通项,考查运算求解能力,注意解题方法的积累,属于中档题.
将a1+2a2+3a3+?+na n=n2a n,与当n≥2时,a1+2a2+3a3+?+(n?
1)a n?1=(n?1)2a n?1作差,进而可知na n=(n?1)a n?1=?=2a2=a1,代入计算即得结论.
【解答】
解:因为a1+2a2+3a3+?+na n=n2a n,
所以当n≥2时,a1+2a2+3a3+?+(n?1)a n?1=(n?1)2a n?1,
两式相减得:na n=n2a n?(n?1)2a n?1,
即n(n?1)a n=(n?1)2a n?1,
所以na n=(n?1)a n?1=?=2a2=a1,
由a1=12可知a n=a1
n =12
n
,
所以a2017=12
2017
.
故答案为12
2017
.
16.【答案】63
【解析】【分析】
本题主要考查等差数列的前n项和的求法,是基础题,解题时要认真审题,注意等差数列的性质的合理运用.
由等差数列的通项公式求出a5=7,再由等差数列的前n项和公式得S9=9
2
(a1+a9)= 9a5,由此能求出结果.
【解答】
解:∵{a n}是等差数列,a4+a5+a6=21,
∴a4+a5+a6=3a5=21,解得a5=7,
∴S9=9
2
(a1+a9)=9a5=63.
故答案为63.
17.【答案】解:(1)数列{a n}满足a1+3a2+?+(2n?1)a n=2n,
n≥2时,a1+3a2+?+(2n?3)a n?1=2(n?1),
∴两式相减得(2n?1)a n=2,
∴a n=2
2n?1
,
当n=1时,a1=2,上式也成立,
∴a n=2
2n?1
;
(2)
a n
2n+1
=
2
(2n?1)(2n+1)
=
1
2n?1
?
1
2n+1
∴数列{a n
2n+1
}的前项和为:
S n=(1?1
3)+(1
3
?1
5
)+?+(1
2n?1
?1
2n+1
)=1?1
2n+1
=2n
2n+1
.
【解析】本题主要考查了数列递推关系、裂项求和方法,考查了计算能力,属于中档题.(1)利用数列递推关系即可得出;
(2)a n
2n+1=2(2n?1)(2n+1)=12n?1?1
2n+1,利用裂项求和方法即可得出.
18.【答案】解:(1)设{a n }是公差为d 的等差数列,{b n }是公比为q 的等比数列,
由b 2=3,b 3=9,可得q =b
3
b 2
=3,
b n =b 2·q n?2=3·3n?2=3n?1; 即有a 1=b 1=1,a 14=b 4=27, 则d =
a 14?a 113
=2,
则a n =a 1+(n ?1)d =1+2(n ?1)=2n ?1; (2)c n =a n +b n =2n ?1+3n?1, 则数列{c n }的前n 项和为:
[1+3+?+(2n ?1)]+(1+3+9+?+3n?1)
=2n ·n +
1?3n
=n 2
+
3n ?12
.
【解析】本题考查等差数列和等比数列的通项公式和求和公式的运用,同时考查数列的
求和方法:分组求和,属于中档题. (1)设{a n }是公差为d 的等差数列,{b n }是公比为q 的等比数列,运用通项公式可得q =3,d =2,进而得到所求通项公式;
(2)求得c n =a n +b n =2n ?1+3n?1,再由数列的求和方法:分组求和,运用等差数列和等比数列的求和公式,计算即可.
19.【答案】解:(Ⅰ)∵a n b n+1+b n+1=nb n , 当n =1时,a 1b 2+b 2=b 1, ∵b 1=1,b 2=1
3,
∴a 1=2,
又∵{a n }是公差为3的等差数列, ∴a n =3n ?1;
(Ⅱ)由(Ⅰ)知:(3n ?1)b n+1+b n+1=nb n , 即3b n+1=b n ,
即数列{b n }是以1为首项,以1
3为公比的等比数列, ∴{b n }的前n 项和S n =
1?(13)n
1?13
=32
(1?3?n )=32
?
12?3n?1
.
【解析】本题考查的知识点是数列的递推式,数列的通项公式,数列的前n 项和公式,难度中档.
(Ⅰ)令n =1,可得a 1=2,结合{a n }是公差为3的等差数列,可得{a n }的通项公式; (Ⅱ)由(Ⅰ)可得:数列{b n }是以1为首项,以1
3为公比的等比数列,进而可得{b n }的前n 项和.
20.【答案】解:(1)设a 1=a ,由题意可得{10a +45d =100ad =2
,
解得{a =1
d =2,或{a =9d =29
,
当{a =1d =2时,a n =2n ?1,b n =2n?1; 当{a =9d =29时,a n =19(2n +79),b n =9·(2
9)n?1;
(2)当d >1时,由(1)知a n =2n ?1,b n =2n?1, ∴c n =
a n
b n
=
2n?12n?1
,
∴T n =1+3×12
+5×
12
2+?+(2n ?1)·
12n?1
,
∴1
2T n =1×1
2+3×1
22+5×1
23+? +(2n ?3)×1
2n?1+(2n ?1)×1
2n ,
∴12T n =2+12+122+?+12n?2?(2n ?1)?12
n =3?
2n+32n
,
∴T n =6?
2n+32n?1
.
【解析】本题主要考查求数列的通项及求和,利用错位相减法是解决本题的关键,注意
解题方法的积累,属于中档题.
(1)利用前10项和与首项、公差的关系,联立方程组计算即可; (2)当d >1时,由(1)知c n =2n?1
2n?1
,写出T n 、1
2T n 的表达式,利用错位相减法及等比数列的求和公式,计算即可.
21.【答案】.解:(1)当n =1时,a 1=32a 1?1
2,得a 1=1,
当n ≥2时,S n?1=32a n?1?1
2,
则S n ?S n?1=a n =3
2(a n ?a n?1),即a n =3a n?1, 所以数列{a n }是以1为首项,3为公比的等比数列,
所以a n =3n?1; (2)由(1)得b n =2n
a
n+2?a n+1
=n
3n ,
所以T n =1
3+2
32+?+n
3n ,① 所以13T n =132+233+?+n
3n+1,② 两式相减得23T n =13+13+?+13?n
3, 即2
3T n =
13(1?13
n )1?13
?n
3n+1,
所以T n =34?3+2n
4×3n ,
因为n ∈N ?,所以3+2n
4×3n >0,
即T n<3
4
.
【解析】本题主要考査了等比数列的通项公式与求和公式、“错位相减法”、数列的递推关系,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.
(1)利用递推关系即可得出;
(2)利用“错位相减法”、等比数列的求和公式即可得出.
22.【答案】证明:(Ⅰ)由已知na n+1?(n+1)a n=2n2+2n的两边同时除以n(n+1),
得a n+1
n+1?a n
n
=2(n∈N?),且当n=1时,a1
1
=4,
所以数列{a n
n
}是首项为4,公差为2的等差数列;
解:(Ⅱ)由(Ⅰ),得a n
n
=2n+2,
所以a n=2n2+2n,
故1
a n =1
2n+2n
=1
2
?(n+1)?n
n(n+1)
=
1
2
?(
1
n
?
1
n+1
)
所以S n=1
2[(1?1
2
)+(1
2
?1
3
)+?+(1
n
?1
n+1
)]
=1
2(1?1
n+1
)=n
2(n+1)
,(n∈N?).
【解析】本题主要考查了数列递推关系,等差数列的定义和证明、通项公式和裂项相消法求和,考查了计算能力,属于中档题.
(Ⅰ)由已知na n+1?(n+1)a n=2n2+2n的两边同时除以n(n+1),得到a n+1
n+1?a n
n
=
2(n∈N?),即可证明结论;
(Ⅱ)由(Ⅰ),得a n
n =2n+2,可得a n=2n2+2n,1
a n
=1
2
(1
n
?1
n+1
),利用裂项相消法即
可得出数列{1a
n
}的前n项和S n.
23.【答案】解:(1)设等差数列{a n}的公差为d,由S9=9a5=81,得a5=9,
又由a3+a5=14,得a3=5,
由上可得等差数列{a n}的公差d=a5?a3
5?3
=2,
∴a n=a3+(n?3)d=2n?1;
(2)证明:由题意得,b n=1
a n a n+1=1
(2n?1)(2n+1)
=1
2
(1
2n?1
?1
2n+1
).
所以T n=1
2(1?1
3
+1
3
?1
5
+?+1
2n?1
?1
2n+1
)=1
2
(1?1
2n+1
)<1
2
.
【解析】本题考查了等差数列的通项公式、性质及其求和公式、裂项求和的知识点,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.
(1)利用等差数列的通项公式性质及其求和公式即可得出;
(2)由题意得,b n =1
a
n a n+1
=
1(2n?1)(2n+1)=12(12n?1?1
2n+1
),利用裂项求和即可得出T n =12
(1?
1
2n+1
),从而得证.
24.【答案】解:(1)∵a 1+a 4=14,∴2a 1+3d =14,①
∵a 1,a 2,a 7成等比数列,∴a 22=a 1a 7,
即(a 1+d)2=a 1(a 1+6d),② 由②得d 2=4a 1d , ∵d ≠0,∴d=4a 1,
代入①解得d =4,a 1=1, ∴a n =a 1+(n ?1)d =4n ?3,
S n =
n (1+4n?3)
2
=2n 2?n ;
(2)由(1)知b n =
2n 2?n n+k
,
∵{b n }是为等差数列, ∴2b 2=b 1+b 3,即2×
62+k
=11+k +15
3+k , 解得k =?1
2或k =0. ①当k =?1
2时,即b n =2n , 则1
b
n b n+1
=14(1n ?
1
n+1),
∴T n =14(1
1?1
2+1
2?1
3+?+1
n ?1
n+1)=1
4(1?1
n+1)=n
4(n+1), ②当k =0时,b n =2n ?1, 则1
b
n b n+1
=1(2n?1)(2n+1)=12(12n?1?1
2n+1),
∴T n =12(1
1?1
3+1
3?1
5+?+1
2n?1?1
2n+1)=1
2(1?1
2n+1)=n
2n+1, 综上可得,T n =n
4(n+1)或T n=n
2n+1.
【解析】本题主要考查等差数列的通项公式和前n 项和公式,等比中项的性质,数列求
和的方法:裂项相消法,考查方程思想,化简、计算能力.属于中档题.
(1)由等比中项的性质和等差数列的通项公式列出方程,联立方程求出d 、?a 1,由等差数列的通项公式求出?a n ,由等差数列的前n 项和公式求出?S n ;
(2)由(1)和条件化简?b n ,由等差数列的性质列出方程求出k 的值,代入求出b n 和1
b n b n+1
,
利用裂项相消法求出?T n .
25.【答案】解:(Ⅰ)证明:因为4a n ?3S n =2,① 所以当n =1时,4a 1?3S 1=2,解得a 1=2; 当n ≥2时,4a n?1?3S n?1=2,②
由①?②,得4a n ?4a n?1?3(S n ?S n?1)=0, 所以a n =4a n?1, 由a 1=2,得a n ≠0,
故{a n }是首项为2,公比为4的等比数列;
(Ⅱ)由(Ⅰ),得a n =2×4n?1, 所以b n =1
2a n ?4n =4n?1?4n ,
则{b n }的前n 项和:
T n =(40+41+?+4n?1)?4(1+2+3+?+n) =
1?4n 1?4
?4×
n(n+1)2
=
4n 3
?2n 2?2n ?1
3
.
【解析】本题主要考查数列的通项公式的应用,等比数列的证明,a n 与S n 的关系,以及等比数列和等差数列的前n 项和公式,属于中档题.
(Ⅰ)根据数列的递推关系利用作差法即可证明数列{a n }成等比数列; (Ⅱ)求出数列{a n }的通项公式,即可求出{b n }的通项公式.再分组求和. 26.【答案】(Ⅰ)解:设等比数列{a n }的公比为q ,依题意 q >0, ∵a 2=8,a 3+a 4=48,
∴a 1q =8,a 1q 2+a 1q 3=48, 两式相除得 q 2+q ?6=0, 解得 q =2,q =?3(舍去), ∴a 1=
a 2q
=4,
∴数列{a n }的通项公式为 a n =a 1?q n?1=2n+1; (Ⅱ)证明:由(Ⅰ)得 b n =log 4a n =n+12
,
∵b n+1?b n =
n+22
?
n+12
=1
2,
∴数列{b n }是首项为1,公差为d =1
2的等差数列, ∴S n =nb 1+
n(n?1)2
d =
n 2+3n 4
.
【解析】本题主要考查等比数列的通项公式、对数的运算法则、等差数列的定义、等差数列的前n 项和公式是解题的关键,属于中档题. (Ⅰ)利用等比数列的通项公式即可得出;
(Ⅱ)利用(Ⅰ)的结论和对数的运算法则进行化简,再计算b n+1?b n 是否是一个常数即可判定,进而利用等差数列的前n 项和公式即可. 27.【答案】解:(1)设等差数列{a n }的公差为d , ∵a 3+a 8=20,且a 5是a 2与a 14的等比中项, ∴{2a 1+9d =20(a 1+4d)2=(a 1+d)(a 1+13d),解得a 1=1,d =2, ∴a n =1+2(n ?1)=2n ?1.
(2)b n =
1
(2n ?1)(2n +1)
=1
2(1
2n?1?1
2n+1),
∴S n =b 1+b 2+b 3+?+b n
=1(1?1+1?1+?+1?1) =12(1?12n +1
)
=
n
2n+1
.
【解析】本题考查了等差数列的通项公式,等比数列的性质,裂项相消法求和,属于中档题.
(1)根据等差数列的通项公式及等比数列的性质列方程组,求出首项和公差即可得到通项公式;
(2)利用裂项相消求和即可.
28.【答案】(1)证明:由题意,S n+1=4a n +2,S n+2=4a n+1+2, 两式相减,得S n+2?S n+1=4(a n+1?a n ),a n+2=4a n+1?4a n , ∴a n+2?2a n+1=2(a n+1?2a n ), ∵b n =a n+1?2a n ,∴b n+1=2b n ,
又由题设,得1+a 2=4+2=6,即a 2=5,
∴b 1=a 2?2a 1=3,∴{b n }是首项为3,公比为2的等比数列; (2)证明:由(1)得b n =3×2n?1, ∴b n =a n+1?2a n =3?2n?1, ∴
a n+12n+1
?
a n 2n
=34,即c n+1?c n =3
4
,c 1=a 12
=1
2
,
∴数列{c n }是首项为1
2,公差为3
4的等差数列; (3)解:由(2)得,c n =12+34(n ?1)=34n ?1
4,
即a n
2n
=34n ?1
4, ∴a n =(3n ?1)2n?2,
则S n =4a n?1+2=(3n ?4)×2n?1+2.
【解析】本题考查数列递推式,考查了等差数列与等比数列的判定,是较难题. (1)由已知数列递推式可得S n+2=4a n+1+2,与原递推式联立可得a n+2?2a n+1=2(a n+1?2a n ),即可证明数列{b n }是等比数列;
(2)由(1)得b n =3?2n?1,可得b n =a n+1?2a n =3×2n?1,两边同时除以2n+1即可证得数列{c n }是等差数列;
(3)由(2)求出数列{c n }的通项公式,可得数列{a n }的通项公式,结合已知条件可得数列{a n }的前n 项和S n .
29.【答案】解:(Ⅰ)数列{a n }的前n 项和为S n ,且S n =2a n ?2①. 则S n+1=2a n+1?2②, ②?①得a n+1=2a n , 即
a n+1a n
=2,
当n =1时,a 1=S 1=2a 1?2, 解得a 1=2,
所以数列的通项公式为a n =2?2n?1=2n , (Ⅱ)由于a n =2n ,
则S n =21+22+?+2n , =
2(2n ?1)2?1
,
=2n+1?2.
T n =2(21+22+?+2n )?2?2???2,
=2n+2?4?2n.
【解析】(Ⅰ)直接利用递推关系式求出数列的通项公式.
(Ⅱ)利用数列的通项公式,直接利用等比数列的前n项和公式求出结果.
本题考查的知识要点:数列的通项公式的求法,等比数列前n项和的公式的应用以及分组求和.
30.【答案】解:(1)设等比数列{a n}的公比为q>0,
∵2a5,a4,4a6成等差数列,
∴2a4=2a5+4a6,
∴2a4=2a4(q+2q2),
化为:2q2+q?1=0,q>0,
解得q=1
2
,
又满足a4=4a32,
∴a1q3=4(a1q2)2,
化为:1=4a1q,解得a1=1
2
,
∴a n=(1
2
)n(n∈N?);
(2)b n=
a n+1
(1?a n)(1?a n+1)
=
2n
(2n?1)(2n+1?1)
=1
2n?1?1
2n+1?1
,n∈N?,
∴数列{b n}的前n项和S n=(1
2?1?1
22?1
)+(1
22?1
?1
23?1
)+?+(1
2n?1
?1
2n+1?1
)
=1?1
2n+1?1
,n∈N?.
【解析】本题考查了“裂项求和”方法、等差数列的性质,等比数列的通项公式,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.
(1)设等比数列{a n}的公比为q>0,由2a5,a4,4a6成等差数列,可得2a4=2a5+4a6,化为:2q2+q?1=0,q>0,解得q.又满足a4=4a32,化为:1=4a1q,解得a1,可得a n;
(2)b n=a n+1
(1?a n)(1?a n+1)=2n
(2n?1)(2n+1?1)
=1
2n?1
?1
2n+1?1
,n∈N?,利用“裂项求和”方法
即可得出.