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高中数学人教版新课标A必修5第二章 数列综合与测试课时训练
展开这是一份高中数学人教版新课标A必修5第二章 数列综合与测试课时训练,共4页。试卷主要包含了掌握数列求和的几种基本方法等内容,欢迎下载使用。
1.能由简单的递推公式求出数列的通项公式;
2.掌握数列求和的几种基本方法.
1.等差数列的前n项和公式:Sn=eq \f(na1+an,2)=na1+eq \f(nn-1,2)d.
2.等比数列前n项和公式:
(1)当q=1时,Sn=na1;
(2)当q≠1时,Sn=eq \f(a11-qn,1-q)=eq \f(a1-anq,1-q).
3.数列{an}的前n项和Sn=a1+a2+a3+…+an,则an=eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(S1 n=1,Sn-Sn-1 n≥2)).
4.拆项成差求和经常用到下列拆项公式:
(1)eq \f(1,nn+1)=eq \f(1,n)-eq \f(1,n+1);
(2)eq \f(1,2n-12n+1)=eq \f(1,2)(eq \f(1,2n-1)-eq \f(1,2n+1));
(3)eq \f(1,\r(n)+\r(n+1))=eq \r(n+1)-eq \r(n).
一、选择题
1.数列{an}的前n项和为Sn,若an=eq \f(1,nn+1),则S5等于( )
A.1 B.eq \f(5,6) C.eq \f(1,6) D.eq \f(1,30)
答案 B
解析 ∵an=eq \f(1,nn+1)=eq \f(1,n)-eq \f(1,n+1),
∴S5=(1-eq \f(1,2))+(eq \f(1,2)-eq \f(1,3))+…+(eq \f(1,5)-eq \f(1,6))
=1-eq \f(1,6)=eq \f(5,6).
2.数列{an}的通项公式an=eq \f(1,\r(n)+\r(n+1)),若前n项的和为10,则项数为( )
A.11 B.99 C.120 D.121
答案 C
解析 ∵an=eq \f(1,\r(n)+\r(n+1))=eq \r(n+1)-eq \r(n),
∴Sn=eq \r(n+1)-1=10,∴n=120.
3.数列1eq \f(1,2),2eq \f(1,4),3eq \f(1,8),4eq \f(1,16),…的前n项和为( )
A.eq \f(1,2)(n2+n+2)-eq \f(1,2n) B.eq \f(1,2)n(n+1)+1-eq \f(1,2n-1)
C.eq \f(1,2)(n2-n+2)-eq \f(1,2n) D.eq \f(1,2)n(n+1)+2(1-eq \f(1,2n))
答案 A
解析 1eq \f(1,2)+2eq \f(1,4)+3eq \f(1,8)+…+(n+eq \f(1,2n))
=(1+2+…+n)+(eq \f(1,2)+eq \f(1,4)+…+eq \f(1,2n))
=eq \f(nn+1,2)+eq \f(\f(1,2)1-\f(1,2n),1-\f(1,2))
=eq \f(1,2)(n2+n)+1-eq \f(1,2n)
=eq \f(1,2)(n2+n+2)-eq \f(1,2n).
4.已知数列{an}的通项an=2n+1,由bn=eq \f(a1+a2+a3+…+an,n)所确定的数列{bn}的前n项之和是( )
A.n(n+2) B.eq \f(1,2)n(n+4) C.eq \f(1,2)n(n+5) D.eq \f(1,2)n(n+7)
答案 C
解析 a1+a2+…+an=eq \f(n,2)(2n+4)=n2+2n.
∴bn=n+2,∴bn的前n项和Sn=eq \f(nn+5,2).
5.已知Sn=1-2+3-4+…+(-1)n-1n,则S17+S33+S50等于( )
A.0 B.1 C.-1 D.2
答案 B
解析 S17=(1-2)+(3-4)+…+(15-16)+17=9,
S33=(1-2)+(3-4)+…+(31-32)+33=17,
S50=(1-2)+(3-4)+…+(49-50)=-25,
所以S17+S33+S50=1.
6.数列{an}满足a1,a2-a1,a3-a2,…,an-an-1是首项为1,公比为2的等比数列,那么an等于( )
A.2n-1 B.2n-1-1 C.2n+1 D.4n-1
答案 A
解析 由于an-an-1=1×2n-1=2n-1,
那么an=a1+(a2-a1)+…+(an-an-1)
=1+2+…+2n-1=2n-1.
二、填空题
7.一个数列{an},其中a1=3,a2=6,an+2=an+1-an,那么这个数列的第5项是________.
答案 -6
8.在数列{an}中,an+1=eq \f(2an,2+an),对所有正整数n都成立,且a1=2,则an=______.
答案 eq \f(2,n)
解析 ∵an+1=eq \f(2an,2+an),∴eq \f(1,an+1)=eq \f(1,an)+eq \f(1,2).
∴eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(\f(1,an)))是等差数列且公差d=eq \f(1,2).
∴eq \f(1,an)=eq \f(1,a1)+(n-1)×eq \f(1,2)=eq \f(1,2)+eq \f(n-1,2)=eq \f(n,2),
∴an=eq \f(2,n).
9.在100内所有能被3整除但不能被7整除的正整数之和是________.
答案 1 473
解析 100内所有能被3整除的数的和为:S1=3+6+…+99=eq \f(33×3+99,2)=1 683.
100内所有能被21整除的数的和为:S2=21+42+63+84=210.
∴100内能被3整除不能被7整除的所有正整数之和为
S1-S2=1 683-210=1 473.
10.数列{an}中,Sn是其前n项和,若a1=1,an+1=eq \f(1,3)Sn (n≥1),则an=____________.
答案 eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(1, n=1,\f(1,3)·\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(4,3)))n-2, n≥2))
解析 an+1=eq \f(1,3)Sn,an+2=eq \f(1,3)Sn+1,
∴an+2-an+1=eq \f(1,3)(Sn+1-Sn)=eq \f(1,3)an+1,
∴an+2=eq \f(4,3)an+1 (n≥1).
∵a2=eq \f(1,3)S1=eq \f(1,3),∴an=eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(1, n=1,\f(1,3)·\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(4,3)))n-2, n≥2)).
三、解答题
11.已知等差数列{an}满足:a3=7,a5+a7=26,{an}的前n项和为Sn.
(1)求an及Sn;
(2)令bn=eq \f(1,a\\al(2,n)-1)(n∈N*),求数列{bn}的前n项和Tn.
解 (1)设等差数列{an}的首项为a1,公差为d.
因为a3=7,a5+a7=26,所以eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(a1+2d=7,,2a1+10d=26,))
解得eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(a1=3,,d=2.))所以an=3+2(n-1)=2n+1,Sn=3n+eq \f(nn-1,2)×2=n2+2n.
所以,an=2n+1,Sn=n2+2n.
(2)由(1)知an=2n+1,
所以bn=eq \f(1,a\\al(2,n)-1)=eq \f(1,2n+12-1)=eq \f(1,4)·eq \f(1,nn+1)
=eq \f(1,4)·eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,n)-\f(1,n+1))),
所以Tn=eq \f(1,4)·(1-eq \f(1,2)+eq \f(1,2)-eq \f(1,3)+…+eq \f(1,n)-eq \f(1,n+1))
=eq \f(1,4)·(1-eq \f(1,n+1))=eq \f(n,4n+1),
即数列{bn}的前n项和Tn=eq \f(n,4n+1).
12.设数列{an}满足a1=2,an+1-an=3·22n-1.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)令bn=nan,求数列{bn}的前n项和Sn.
解 (1)由已知,当n≥1时,an+1=[(an+1-an)+(an-an-1)+…+(a2-a1)]+a1=3(22n-1+22n-3+…+2)+2=22(n+1)-1.
而a1=2,符合上式,所以数列{an}的通项公式为an=22n-1.
(2)由bn=nan=n·22n-1知
Sn=1·2+2·23+3·25+…+n·22n-1, ①
从而22·Sn=1·23+2·25+3·27+…+n·22n+1. ②
①-②得(1-22)Sn=2+23+25+…+22n-1-n·22n+1,
即Sn=eq \f(1,9)[(3n-1)22n+1+2].
能力提升
13.在数列{an}中,a1=2,an+1=an+lneq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(1+\f(1,n))),则an等于( )
A.2+ln n B.2+(n-1)ln n C.2+nln n D.1+n+ln n
答案 A
解析 ∵an+1=an+lneq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(1+\f(1,n))),
∴an+1-an=lneq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(1+\f(1,n)))=lneq \f(n+1,n)=ln(n+1)-ln n.
又a1=2,
∴an=a1+(a2-a1)+(a3-a2)+(a4-a3)+…+(an-an-1)=2+[ln 2-ln 1+ln 3-ln 2+ln 4-ln 3+…+ln n-ln(n-1)]=2+ln n-ln 1=2+ln n.
14.已知正项数列{an}的前n项和Sn=eq \f(1,4)(an+1)2,求{an}的通项公式.
解 当n=1时,a1=S1,所以a1=eq \f(1,4)(a1+1)2,
解得a1=1.
当n≥2时,an=Sn-Sn-1=eq \f(1,4)(an+1)2-eq \f(1,4)(an-1+1)2=eq \f(1,4)(aeq \\al(2,n)-aeq \\al(2,n-1)+2an-2an-1),
∴aeq \\al(2,n)-aeq \\al(2,n-1)-2(an+an-1)=0,
∴(an+an-1)(an-an-1-2)=0.
∵an+an-1>0,∴an-an-1-2=0.
∴an-an-1=2.
∴{an}是首项为1,公差为2的等差数列.
∴an=1+2(n-1)=2n-1.
1.递推公式是表示数列的一种重要方法.由一些简单的递推公式可以求得数列的通项公式.其中主要学习叠加法、叠乘法以及化归为等差数列或等比数列的基本方法.
2.求数列前n项和,一般有下列几种方法:错位相减、分组求和、拆项相消、奇偶并项等,学习时注意根据题目特点灵活选取上述方法.
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