数列的分组(A)
上海上南中学南校选修二第一单元《数列》检测(包含答案解析)
一、选择题1．已知数列{}n a 为等差数列，首项为2，公差为3，数列{}n b 为等比数列，首项为2，公比为2，设n n b c a =，n T 为数列{}n c 的前n 项和，则当2020n T <时，n 的最大值是（ ） A ．8B ．9C ．10D ．112．我国古代著名的数学专著《九章算术》里有一段叙述：今有良马和驽马发长安至齐，良马初日行一百零三里，日增十三里；驽马初日行九十七里，日减半里；良马先至齐，复还迎驽马，九日后二马相逢.问：齐去长安多少里？（ ） A ．1125B ．1250C ．2250D ．25003．在数列{}n a 中，11a =，且11nn na a na +=+，则其通项公式为n a =（ ） A ．211n n -+B ．212n n -+C ．221n n -+D ．222n n -+4．在等差数列{}n a 中，n S 为其前n 项和，若202020210,0S S <>，则下列判断错误的是（ ）A ．数列{}n a 单调递增B ．10100a <C ．数列{}n a 前2020项最小D ．10110a >5．已知单调递增数列{}n a 的前n 项和n S 满足()()*21n n n S a a n =+∈N ，且0n S >，记数列{}2nn a ⋅的前n 项和为n T ，则使得2020n T >成立的n 的最小值为（ ）A ．7B ．8C ．10D ．116．等差数列{}n a 的公差为2，若248,,a a a 成等比数列，则9S =（ ） A ．72B ．90C ．36D ．457．已知等比数列{}n a 的前n 项和为S n ，则下列命题一定正确的是（ ） A ．若S 2021＞0，则a 3+a 1＞0 B ．若S 2020＞0，则a 3+a 1＞0 C ．若S 2021＞0，则a 2+a 4＞0D ．若S 2020＞0，则a 2+a 4＞08．数列{}n a 是等差数列，51260a a =>，数列{}n b 满足123n n n n b a a a +++=，*n N ∈，设n S 为{}n b 的前n 项和，则当n S 取得最大值时，n 的值等于（ ）A ．9B ．10C ．11D ．129．数列{a n }中，已知对任意n ∈N *，a 1+a 2+a 3+…+a n =3n ﹣1，则a 12+a 22+a 32+…+a n 2等于（ ） A ．n 2(31)-B ．()n1912- C ．n 91- D ．()n1314-10．南宋数学家杨辉在《详解九章算法》和《算法通变本末》中，提出了一些新的垛积公式，所讨论的高阶等差数列与一般等差数列不同，前后两项之差并不相等，但是逐项差数之差或者高次差成等差数列.对这类高阶等差数列的研究，在杨辉之后一般称为“垛积术”.现有高阶等差数列，其前7项分别为3，4，6，9，13，18，24，则该数列的第19项为（ ） A ．174B ．184C ．188D ．16011．已知等差数列{}n a 中，50a >，470a a +<则{}n a 的前n 项和n S 的最大值为（ ） A ．4SB ．5SC ．6SD ．7S12．已知等比数列{}n a 的前n 项和为n S ，若1220a a +=，334S =，且2n a S a ≤≤+，则实数a 的取值范围是（ ） A ．0,1B ．[]1,0-C ．1,12⎡⎤⎢⎥⎣⎦D ．11,2⎡⎤-⎢⎥⎣⎦二、填空题13．已知等比数列{}n a 的首项为2，公比为13-，其前n 项和记为n S ，若对任意的*n N ∈，均有13n nA SB S ≤-≤恒成立，则B A -的最小值为______. 14．如图，正方形ABCD 的边长为5cm ，取ABCD 正方形各边中点,,,E F G H ，作第2个正方形EFGH ，然后再取正方形EFGH 各边的中点,,,I J K L ，作第3个正方形IJKL ，依此方法一直继续下去.则从正方形ABCD 开始，连续10个正方形的面积之和是___________2cm .15．计算：111113355720192021++++=⨯⨯⨯⨯__________．16．设n S 是数列{}n a 的前n 项和，若()112nn n n S a =-+，则129S S S +++=________.17．已知数列{}n a 的奇数项依次成等差数列，偶数项依次成等比数列，且11a =，22a =，347a a +=，5613a a +=，则78a a +=______.18．已知等差数列{}n a 的前n 项和n S 满足318S =，3180n S -=，270n S =，则n =________.19．等差数列{}n a 中，若15939a a a ++=，371127a a a ++=，则数列{}n a 前11项的和为__________．20．已知数列{}n a 的首项11a =，函数321()(cos)2n n n f x x a a x π+=+--为奇函数，记n S 为数列{}n a 的前n 项和，则2020S 的值为__.三、解答题21．数列{}n a 满足()1121nn n a a n ++-=-，n *∈N 且1a a =（a 为常数）.（1）（i ）当n 为偶数时，求4n n a a +-的值； （ii ）求{}n a 的通顶公式；（2）设n S 是数列{}n a 的前n 项和，求证：48411114n S S S ++⋅⋅⋅+< 22．在数列{}n a 中，已知114a =，(),m t m t a a a m t +++=⋅∈∈N N ，1423log n nb a +=，（n ∈+N ）（1）求数列{}n a ，{}n b 的通项公式；（2）设数列{}n c 满足n n n c a b =⋅，求{}n c 的前n 项和n S ．23．在①4516a a +=；②39S =；③2n S n r =+（r 为常数）这3个条件中选择1个条件，补全下列试题后完成解答．设等差数列{}n a 的前n 项和为n S ，若数列{}n a 的各项均为正整数，且满足公差1d >，______．（1）求数列{}n a 的通项公式； （2）令12n n n b a a +=，前n 项和是n T ．若2221n T m m <--恒成立，求实数m 的取值范围．24．已知数列{a n }的前n 项和S n 和通项a n 满足2S n +a n ＝1，数列{b n }中，b 1＝1，212b =，12n b +211n n b b +=+，(n ∈N *). （1）求数列{a n }，{b n }的通项公式； （2）数列{c n }满足n n n a c b =，求证：12334n c c c c ++++<…. 25．设等差数列{}n a 的前n 项和为n S ，5624a a +=，11143S =，数列{}n b 的前n 项和为n T ，满足()1*12n a n T n a -=-∈N ．（1）求数列{}n a 的通项公式及数列11n n a a +⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和； （2）判断数列{}n b 是否为等比数列，并说明理由． 26．已知()f x =． （1）设11a =，()11n n f a a +=，求n a ． （2）设22212,n n S a a a =+++，1nn n b S S +=-，且1223341n n n T b b b b b b b b +=⋅+⋅+⋅++⋅，问是否存在最小正整数m ，使得对任意*n N ∈，都有25n mT <成立．若存在，请求出m 的值；若不存在，请说明理由．【参考答案】***试卷处理标记，请不要删除一、选择题 1．A 解析：A 【分析】由已知分别写出等差数列与等比数列的通项公式，求得数列{}n c 的通项公式，利用数列的分组求和法可得数列{}n c 的前n 项和n T ，验证得答案． 【详解】解：由题意得：323(1)1n a n n ⨯-=+-=，2nn b =，2321n n n n b c a a ==⨯-=，123n T c c c ∴=+++…n c +123321321321=⨯-+⨯-+⨯-+…321n +⨯-(1233222=⨯+++…)2n n +-()212312n n ⨯-=⨯--1326n n +=⨯--，当8n =时，98326815222020T =⨯--=<； 当9n =时，109326930572020T =⨯--=>，n ∴的最大值为8.故选：A. 【点睛】关键点点睛：本题解题的关键是求出数列{}n c 的通项公式，利用分组求和求出数列{}n c 的前n 项和n T .2．A解析：A 【分析】由题意可知，良马每日行的距离{}n a 以及驽马每日行的距离{}n b 均为等差数列，确定这两个数列的首项和公差，利用等差数列的求和公式可求得结果. 【详解】由题意可知，良马每日行的距离成等差数列，记为{}n a ，其中1103a =，公差113d =. 驽马每日行的距离成等差数列，记为{}n b ，其中197b =，公差20.5d =-. 设长安至齐为x 里，则1291292a a a b b b x +++++++=，即9813980.521039979225022x ⨯⨯⨯⨯=⨯++⨯-=，解得1125x =. 故选：A. 【点睛】关键点点睛：解本题的关键在于得出长安至齐的距离等于良马和驽马九日所行的距离之和的 2倍，并结合题意得知两匹马所行的距离成等差数列，解题时要充分抓住题中信息进行分析，将实际问题转化为数学问题来求解.3．D解析：D 【分析】先由11n n n a a na +=+得出111n n n a a +-=，再由累加法计算出2122n n n a -+=，进而求出n a .【详解】 解：11nn na a na +=+， ()11n n n a na a ++=∴，化简得：11n n n n a a a a n ++=+， 两边同时除以1n n a a +并整理得：111n nn a a +-=， 即21111a a -=，32112a a -=，43113a a -=，…，1111(2,)n n n n n z a a --=-≥∈，将上述1n -个式子相加得：213243111111+a a a a a a --+-+ (1)11123n n a a -+-=+++…1n +-， 即111(1)2n n n a a --=， 2111(1)(1)2=1(2,)222n n n n n n n n n z a a ---+∴=++=≥∈， 又111a =也满足上式， 212()2n n n n z a -+∴=∈， 22()2n a n z n n ∴=∈-+.故选：D. 【点睛】 易错点点睛：利用累加法求数列通项时，如果出现1n -，要注意检验首项是否符合.4．C解析：C 【分析】结合等差数列的求和公式及等差数列的性质可得101010110,0a a <>，从而可求出公差的符号，进而可确定单调性，进而可确定和最小问题. 【详解】因为202020210,0S S <>，即()()12021202012020210,02022a a a a ++<>，所以12020120210,0a a a a +<+>.因为10101011120201011120210,20,a a a a a a a +=+<=+> 所以101010110,0a a <>，所以101110100d a a =->，所以数列{}n a 是单调递增数列， 前1010项和最小，所以C 错误. 故选:C . 【点睛】 关键点睛：本题的关键是由等差数列的求和公式对已知条件进行变形，整理出12020120210,0a a a a +<+>，再结合等差数列的性质求出101010110,0a a <>，确定公差后即可确定单调性及最值问题.5．B解析：B 【分析】由数列n a 与n S 的关系转化条件可得11n n a a -=+，结合等差数列的性质可得n a n =，再由错位相减法可得()1122n n T n +=-⋅+，即可得解.【详解】由题意，()()*21n n n S a a n N=+∈，当2n ≥时，()11121n n n S a a ---=+，所以()()11122211n n n n n n n a S S a a a a ---=-=+-+， 整理得()()1110n n n n a a a a --+--=，因为数列{}n a 单调递增且0n S >，所以110,10n n n n a a a a --+≠--=，即11n n a a -=+， 当1n =时，()11121S a a =+，所以11a =， 所以数列{}n a 是以1为首项，公差为1的等差数列， 所以n a n =，所以1231222322n n T n =⋅+⋅+⋅+⋅⋅⋅+⋅，()23412122232122n n n T n n +=⋅+⋅+⋅+⋅⋅⋅+-⋅+⋅，所以()()234111212222222212212n n n n n n T n n n +++--=++++⋅⋅⋅+-⋅=-⋅=-⋅--，所以()1122n n T n +=-⋅+，所以876221538T =⨯+=，987223586T =⨯+=，所以2020n T >成立的n 的最小值为8. 故选：B. 【点睛】关键点点睛：解决本题的关键是数列n a 与n S 关系的应用及错位相减法的应用.6．B解析：B 【分析】由题意结合248,,a a a 成等比数列，有2444(4)(8)a a a =-+即可得4a ，进而得到1a 、n a ，即可求9S . 【详解】由题意知：244a a =-，848a a =+，又248,,a a a 成等比数列，∴2444(4)(8)a a a =-+，解之得48a =，∴143862a a d =-=-=，则1(1)2n a a n d n =+-=， ∴99(229)902S ⨯+⨯==，故选：B 【点睛】思路点睛：由其中三项成等比数列，利用等比中项性质求项，进而得到等差数列的基本量 由,,m k n a a a 成等比，即2k m n a a a =； 等差数列前n 项和公式1()2n n n a a S +=的应用. 7．A解析：A 【分析】根据等比数列的求和公式及通项公式，可分析出答案. 【详解】等比数列{}n a 的前n 项和为n S ，当1q ≠时，202112021(1)01a q S q-=>-，因为20211q-与1q -同号，所以10a >，所以2131(1)0a a a q +=+>，当1q =时，2021120210S a =>，所以10a >，所以1311120a a a a a +=+=>， 综上，当20210S >时，130a a +>， 故选：A 【点睛】易错点点睛：利用等比数列求和公式时，一定要分析公比是否为1，否则容易引起错误，本题需要讨论两种情况.8．D解析：D 【分析】由51260a a =>，得到首项和公差的关系以及公差的范围，然后求得通项公式，判断,n n a b 的正负，再利用通项与前n 项和关系求解.【详解】设数列{}n a 的公差为d ， 因为51260a a =>，所以()1104116a a d d +=>+，即1625a d =-， 因为512a a >， 所以0d <，所以167(1)5n a n d n d a ⎛⎫=+-=- ⎪⎝⎭， 当113n ≤≤时，0n a >，当14n ≥时，0n a <， 所以12101314...0...b b b b b >>>>>>>， 又因为()111213141215131405db b a a a a a a +=+=>， 所以1210S S >，故n S 中12S 最大 ， 故选：D 【点睛】本题主要考查等差数列的通项公式以及数列前n 项和的最值问题，还考查逻辑推理的能力，属于中档题.9．B解析：B 【分析】由a 1+a 2+a 3+…+a n ＝3n ﹣1，可求得a n ，从而可知2n a ，利用等比数列的求和公式即可求得答案． 【详解】∵a 1+a 2+a 3+…+a n ＝3n ﹣1，①，∴a 1+a 2+a 3+…+a n +1＝3n +1﹣1，② ②﹣①得：a n +1＝3n +1﹣3n ＝2×3n ，∴a n ＝2×3n ﹣1()2n ≥. 当n ＝1时，a 1＝31﹣1＝2，符合上式，∴a n ＝2×3n ﹣1．∴221211249,4,9n n nna a a a -+=⨯∴==，∴{}2n a 是以4为首项，9为公比的等比数列， ∴a 12+a 22+a 32+…+a n 2=()()419191921n n⨯-=--． 故选B ． 【点睛】本题考查数列通项公式的确定及等比数列的判断与求和公式的综合应用，属于中档题．10．A解析：A 【分析】根据已知条件求得11n n n a a -=--，利用累加法求得19a . 【详解】依题意：3,4,6,9,13,18,24,1,2,3,4,5,6,所以11n n n a a -=--（2n ≥），且13a =，所以()()()112211n n n n n a a a a a a a a ---=-+-++-+()()12213n n =-+-++++()()()11113322n n n n -+--=+=+.所以19191831742a ⨯=+=. 故选：A 【点睛】本小题主要考查累加法，属于中档题.11．B解析：B 【分析】根据50a >和470a a +<判断出数列的单调性，根据数列的单调性确定出n S 的最大值. 【详解】因为470a a +<，所以560a a +<，又因为50a >，所以60a <， 因为{}n a 为等差数列，所以650d a a =-<，所以{}n a 为单调递减数列， 所以n S 的最大值为5S ， 故选：B. 【点睛】本题考查根据等差数列的单调性求解前n 项和的最大值，难度一般.求解等差数列前n 项和的最值，关键是分析等差数列的单调性，借助单调性可说明n S 有最大值还是最小值并且求解出对应结果.12．D解析：D 【分析】设等比数列{}n a 的公比为q ，由1220a a +=，334S =，列方程求出1,a q ，进而可求出n S ，列不等式组可求出a 的取值范围【详解】解：设等比数列{}n a 的公比为q ， 因为1220a a +=，334S =，所以121(12)03(1)4a q a q q +=⎧⎪⎨++=⎪⎩，解得111,2a q ==-， 所以11()212[1()]1321()2nn n S --==----， 所以当1n =时，n S 取得最大值，当2n =时，n S 取得最小值12， 所以1221a a ⎧≤⎪⎨⎪+≥⎩，解得112a -≤≤，故选：D 【点睛】此题考查等比数列的通项公式与求和公式及其性质，考查推理能力与计算能力，属于中档题二、填空题13．【分析】根据等比数列的求和公式由题中条件得到讨论为奇数和为偶数两种情况分别判定其单调性得出最大值和最小值进而可求出结果【详解】因为等比数列的首项为2公比为其前项和记为所以当为奇数时显然单调递减因为所解析：94【分析】根据等比数列的求和公式，由题中条件，得到n S ，讨论n 为奇数和n 为偶数两种情况，分别判定其单调性，得出最大值和最小值，进而可求出结果. 【详解】因为等比数列{}n a 的首项为2，公比为13-，其前n 项和记为n S ，所以121331331112322313n n n nS ⎡⎤⎛⎫⨯--⎢⎥ ⎪⎡⎤⎝⎭⎢⎥⎛⎫⎛⎫⎣⎦==--=-⋅-⎢⎥ ⎪⎪⎛⎫⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎣⎦-- ⎪⎝⎭， 当n 为奇数时，331223n nS ⎛⎫=+⋅ ⎪⎝⎭，显然单调递减，因为*n N ∈，所以13312223n S S ≤=+⋅=，又33132232nn S ⎛⎫=+⋅> ⎪⎝⎭，所以322n S <≤；当n 为偶数时，331223n nS ⎛⎫=-⋅ ⎪⎝⎭，显然单调递增，因为*n N ∈，所以233142293n S S ≥=-⋅=， 又33132232nn S ⎛⎫=-⋅< ⎪⎝⎭，所以4332n S ≤<，综上，对任意的*n N ∈，都有423n S ≤≤， 所以436n S ≤≤，11324n S ≤≤，则31142n S -≤-≤-， 所以31143642n n S S -≤-≤-，即13111342n n S S ≤-≤， 因此对任意的*n N ∈，都有13111342n n S S ≤-≤； 为使对任意的*n N ∈，均有13n nA SB S ≤-≤恒成立， 只需112B ≥，134A ≤， 所以B A -的最小值为11139244-=. 故答案为：94. 【点睛】 关键点点睛：求解本题的关键在于根据等比数列的求和公式求出n S 后，利用分类讨论的方法，根据n S 的单调性，求n S 的最值，进而即可求解.14．【分析】根据题意正方形边长成等比数列正方形的面积等于边长的平方也为等比数列利用等比数列求和公式即可得解【详解】记第个正方形的边长为面积由每个正方形都是由上一个正方形各边中点连接得到可知第个正方形的边 解析：25575512【分析】根据题意，正方形边长成等比数列，正方形的面积等于边长的平方，也为等比数列，利用等比数列求和公式即可得解. 【详解】记第n 个正方形的边长为2a ，面积()2224n S a a ==，由每个正方形都是由上一个正方形各边中点连接得到，可知第1n +，面积)2212n S a +==，计算可得212422n n S a S a+==， 所以正方形面积构成的数列{}n S 是首项为125S =，公比为12的等比数列， 故从正方形ABCD 开始，连续10个正方形的面积之和10112010125112557525011251212S S S ⎛⎫- ⎪⎛⎫⎝⎭++⋯+==⨯-=⎪⎝⎭-， 故答案为：25575512【点睛】关键点睛：本题考查等比数列求和，解题的关键是要理解题意，从已知条件明确下一个正方形与上个正方形的面积关系，转化为等比数列求和，考查学生的逻辑推理与运算能力，属于基础题.15．【分析】用裂项相消法求和【详解】故答案为：【点睛】本题考查裂项相消法求和数列求和的常用方法：设数列是等差数列是等比数列（1）公式法：等差数列或等比数列的求和直接应用公式求和；（2）错位相减法：数列的 解析：10102021【分析】用裂项相消法求和． 【详解】111111111111(1)()()1335572019202123235220192021++++=-+-++-⨯⨯⨯⨯111010(1)220212021=-=． 故答案为：10102021． 【点睛】本题考查裂项相消法求和．数列求和的常用方法： 设数列{}n a 是等差数列，{}n b 是等比数列，（1）公式法：等差数列或等比数列的求和直接应用公式求和； （2）错位相减法：数列{}n n a b 的前n 项和应用错位相减法；（3）裂项相消法；数列1{}n n ka a +（k 为常数，0n a ≠）的前n 项和用裂项相消法； （4）分组（并项）求和法：数列{}n n pa qb +用分组求和法，如果数列中的项出现正负相间等特征时可能用用并项求和法；（5）倒序相加法：满足m n m a a A -+=（A 为常数）的数列，需用倒序相加法求和．16．【分析】令计算得出然后推导出当为偶数时当为奇数时利用等比数列的求和公式可求得的值【详解】当时解得；当时当为偶数时可得则；当为奇数时可得则因此故答案为：【点睛】方法点睛：本题考查已知与的关系求和常用的 解析：3411024【分析】令1n =计算得出114a =，然后推导出当n 为偶数时，0n S =，当n 为奇数时，112n n S +=，利用等比数列的求和公式可求得129S S S +++的值.【详解】 当1n =时，11112a S a ==-+，解得114a =；当2n ≥时，()()()1111122nnn n n n n n S a S S -=-+=-⋅-+. 当n 为偶数时，可得112n n n n S S S -=-+，则112n nS -=； 当()3n n ≥为奇数时，可得112n n n n S S S -=-++，则1112120222n n n n nS S -+=-=-=. 因此，2512924681011111111341240000122222102414S S S ⎛⎫- ⎪⎝⎭+++=++++++++==-. 故答案为：3411024. 【点睛】方法点睛：本题考查已知n S 与n a 的关系求和，常用的数列求和方法如下： （1）对于等差等比数列，利用公式法直接求和；（2）对于{}n n a b 型数列，其中{}n a 是等差数列，{}n b 是等比数列，利用错位相减法求和；（3）对于{}n n a b +型数列，利用分组求和法；（4）对于11n n a a +⎧⎫⎨⎬⎩⎭型数列，其中{}n a 是公差为()0d d ≠的等差数列，利用裂项相消法求和.17．23【分析】先设奇数项公差为偶数项公比为根据已知条件列关系求解和再计算即得结果【详解】设数列的奇数项依次成公差为的等差数列偶数项依次成公比为的等比数列由故解方程得故则故答案为：23【点睛】本题考查了解析：23 【分析】先设奇数项公差为d ，偶数项公比为q ，根据已知条件列关系求解d 和q ，再计算78,a a ，即得结果. 【详解】设数列{}n a 的奇数项依次成公差为d 的等差数列，偶数项依次成公比为q 的等比数列，由11a =，22a =，347a a +=，5613a a +=，故127d q ++=，212213d q ++=， 解方程得2d q ==.故3718237,16a a d a a q =+==⋅=，则7823a a +=.故答案为：23. 【点睛】本题考查了等差数列与等比数列的综合应用，属于中档题.18．15【分析】根据等差数列的前项和与等差数列的性质求解【详解】因为所以又所以故解得故答案为：15【点睛】本题考查等差数列的前项和等差数列的性质利用等差数列的性质求解可以减少计算量解析：15 【分析】根据等差数列的前n 项和与等差数列的性质求解， 【详解】因为32318S a ==，所以26a =，又2311390n n n n n n a a S S a a ----=++-==， 所以130n a -=.故()()12127022n n n n a a n a a S -++===，解得15n =. 故答案为：15． 【点睛】本题考查等差数列的前n 项和，等差数列的性质，利用等差数列的性质求解可以减少计算量．19．121【分析】由等差数列的性质可得然后利用等差数列前项和公式求解即可【详解】等差数列中由可得可得则数列前11项的和故答案为：121【点睛】本题考查等差数列性质的应用考查等差数列前项和公式的应用属于基解析：121 【分析】由等差数列的性质可得5=13a ，7=9a ，然后利用等差数列前n 项和公式求解即可. 【详解】等差数列{}n a 中，由15953=39a a a a ++=，可得5=13a ，371173=27a a a a ++=， 可得7=9a ，则数列{}n a 前11项的和()()11157111111=2112212122=a a a a S ++⨯==, 故答案为：121 【点睛】本题考查等差数列性质的应用，考查等差数列前n 项和公式的应用，属于基础题.20．1010【分析】利用是奇函数推出推出函数的周期然后转化求解即可【详解】解：因为是奇函数所以如此继续得故答案为：1010【点睛】本题考查数列的函数的特征数列的周期性的应用考查转化思想以及计算能力是中档题解析：1010. 【分析】利用()f x 是奇函数，推出1cos 2a n n a a π+=+，推出函数的周期，然后转化求解即可. 【详解】解：因为()f x 是奇函数，()()f x f x -=-， 所以1(cos)02n n n a a π+-+=，1cos 2a n n a a π+=+， 11a =，21cos 12a a π=+=，322cos02a a π=+=， 433cos 02a a π=+=，如此继续，得4n n a a +=.20201234505()50521010S a a a a =+++=⨯=. 故答案为：1010. 【点睛】本题考查数列的函数的特征，数列的周期性的应用，考查转化思想以及计算能力，是中档题.三、解答题21．（1）（i ）8；（ii ）()()()(),4323,422,4121,4n a n k n a n k a a n k n a n k ⎧=-⎪+-=-⎪=⎨-=-⎪⎪--=⎩；（2）证明见解析. 【分析】（1）（i ）推导出当n 为正偶数时，24n n a a n ++=，可得出+4248n n a a n ++=+，两式作差可得出结论成立；（ii ）推导出当n 为正奇数时，4n n a a +=，求出2a 、3a 、4a ，对任意的k *∈N ，分43n k =-，42n k =-，41n k =-，4n k =四种情况讨论，结合等差数列的通项公式以及周期数列的定义可求得数列{}n a 的通项公式；（2）计算出4342414n n n n a a a a ---+++，可求得2482n S n n =+，利用放缩法得出4111142121n S n n ⎛⎫<- ⎪-+⎝⎭，结合裂项相消法可证得所证不等式成立. 【详解】（1）（i ）当n 为正偶数时，121n n a a n ++=-，2121n n a a n ++-=+， 两式相加得24n n a a n ++=，① 可得+4248n n a a n ++=+，② ②-①得48n n a a +-=；（ii ）当n 为正奇数时，121n n a a n +-=-，2121n n a a n +++=+， 两式作差得22n n a a ++=，所以，422n n a a +++=， 上述两个等式作差得4n n a a +=， 又211a a -=，则2111a a a =+=+，323a a +=，则3232a a a =-=-， 435a a -=，则4357a a a =+=-.对任意的k *∈N ，当43n k =-，则1n a a a ==； 当42n k =-时，()()()422811818722723n k a a a k a k a k a n a n -==+-=++-=+-=++-=+-；当41n k =-时，32n a a a ==-；当4n k =时，()()44817818121n k a a a k a k k a n a ==+-=-+-=--=--.综上所述，()()()(),4323,422,4121,4n a n k n a n k a a n k n a n k ⎧=-⎪+-=-⎪=⎨-=-⎪⎪--=⎩；（2）()434241424232241166n n n n a a a a a n a a n a n ---+++=+-+-+-+⨯--=-，()2410166822n n n S n n +-∴==+，()()2241111114212124241n S n n n n n ⎛⎫∴=<=- ⎪-++-⎝⎭， 所以，48411111111111111433521214214n S S S n n n ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫++⋅⋅⋅+<-+-++-=-< ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥-++⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦. 【点睛】方法点睛：证明数列不等式常用放缩法，常用的放缩公式如下：（1）()()21111211n n n n n n<=-≥--； （2）()()()211111211211n n n n n n ⎛⎫<=-≥ ⎪-+-+⎝⎭； （3）()()2221144112141212121214n n n n n n n ⎛⎫<===- ⎪--+-+⎝⎭-； （4()22n =<=≥.22．（1）14nn a ⎛⎫= ⎪⎝⎭，32n b n =-；（2）232334n n n s +=-⨯. 【分析】（1）令,m n =1t =，可得数列{}n a 是等比数列，即可求出通项公式，进而求出n b ； （2）利用错位相减法可求出. 【详解】（1）令,m n =1t =，则11n n a a a +=⋅，114n n a a +∴=，114a =，∴数列{}n a 是首项为14，公比为14的等比数列， ∴1111444n nn a -⎛⎫⎛⎫=⨯= ⎪⎪⎝⎭⎝⎭， ∴1413log 2324nn b n ⎛⎫=-=- ⎪⎝⎭；（2）由（Ⅰ）知，14nn a ⎛⎫= ⎪⎝⎭，()*32nb n n N=-∈，则()1324nn c n ⎛⎫=⋅- ⎪⎝⎭，()2311111+4+7++324444nn S n ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=⨯⨯⨯-⨯ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭，则()234+1111111+4+7++3244444n n S n ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=⨯⨯⨯-⨯ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭，两式相减得()234+13111111+3+3+3++3324444444nn n S n ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=⨯⨯⨯⨯--⨯ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭()1+1+131116411132+321442414n n n n n -⎡⎤⎛⎫⨯-⎢⎥ ⎪⎝⎭+⎢⎥⎛⎫⎣⎦=--⨯=- ⎪⎝⎭-， 232334n nn S +∴=-⨯． 【点睛】方法点睛：数列求和的常用方法：（1）对于等差等比数列，利用公式法可直接求解；（2）对于{}n n a b 结构，其中{}n a 是等差数列，{}n b 是等比数列，用错位相减法求和； （3）对于{}+n n a b 结构，利用分组求和法； （4）对于11n n a a +⎧⎫⎨⎬⎩⎭结构，其中{}n a 是等差数列，公差为d ，则111111n n n n a a d a a ++⎛⎫=- ⎪⎝⎭，利用裂项相消法求和. 23．（1）答案见解析；（2）3m ≥或1m ≤-． 【分析】（1）若选①，利用等差数列的通项公式以及2d ≥，d *∈N 可解得结果；若选②，根据等差数列的求和公式以及2d ≥，d *∈N 可解得结果；若选③，根据1(2)n n n a S S n -=-≥可求得结果；（2）利用()()21121212121n b n n n n ==--+-+裂项求和得到11121n T n =-<+，将不等式恒成立化为2212m m --≥，解得结果即可. 【详解】（1）由等差数列{}n a 各项均为正整数，且公差1d >，知2d ≥，d *∈N ， 若选①，由4516a a +=得12716a d +=，由2d ≥，d *∈N ，得11a =，2d =，∴21n a n =-． 若选②，由39S =得1339a d +=，13a d +=，由2d ≥，d *∈N ，得11a =，2d =，∴21n a n =-．若选③，由2n S n r =+得()()2112n S n r n -=-+≥，∴()()2211212n n n a S S n r n r n n -=-=+---=-≥，∴23a =，35a =，又因为{}n a 是等差数列，∴2d =，11a =，∴21n a n =-． （2）由（1）知21n a n =-，()()21121212121n b n n n n ==--+-+， 所以11111111335572121n T n n =-+-+-++--+1121n =-+，∴11121n T n =-<+， 因为2221n T m m <--恒成立，∴2212m m --≥，解得3m ≥或1m ≤-．【点睛】结论点睛：本题考查不等式的恒成立与有解问题，可按如下规则转化： ①若()k f x ≥在[,]a b 上恒成立，则max ()k f x ≥； ②若()k f x ≤在[,]a b 上恒成立，则min ()k f x ≤； ③若()k f x ≥在[,]a b 上有解，则min ()k f x ≥； ④若()k f x ≤在[,]a b 上有解，则max ()k f x ≤； 24．（1）1()3nn a =；1n b n=；（2）证明见解析. 【分析】（1）当1n =时，代入条件，可求得1a 的值，当n ≥2时，根据1n n n a S S -=-，结合等比数列的定义，即可求得数列{a n }的通项公式，根据等差中项的性质，可得1{}nb 为等差数列，代入数据，求得首项11b 和公差d ，即可求得数列{b n }的通项公式； （2）根据（1），可得1()3n n n n a c n b ==⋅，利用错位相减求和法，即可求得数列{c n }的前n 项和，根据表达式，即可得证. 【详解】（1）由2S n +a n ＝1，得1(1)2n n S a =-，当1n =时，111(1)2S a =-，∴113a =，当n ≥2时，11(12)n n n n a S S a -=-=--1(12)1n a --，∵10n a -≠，∴113n n a a -=， ∴{a n }是首项为13，公比为13的等比数列， ∴1()3nn a =. ∵*12211()n n n n N b b b ++=+∈，∴1{}nb 为等差数列， 由b 1＝1，212b =，得111b =，212b =，21111d b b =-=， ∴1{}nb 是首项为1，公差为1的等差数列， ∴11(1)1n n n b =+-⨯=，∴1n b n=. （2）1()3n n n n a c n b ==⋅， 设T n ＝c 1+c 2+c 3+…+c n ，则21112()()3331n n T n =⋅+⋅++⋅…①， 13n T =2311111()2()()333n n +⋅+⋅++⋅…②， ①-②得231211111()()()()333333n n n T n +=+++⋅⋅⋅+-⋅ 111[1()]2111133()()()133223313n n n n n T n +-=-⋅=-+-， ∴323134434n n n T +=-⨯<. 【点睛】当题中出现n S 与n a 关系时，解题的方法是利用1n n n a S S -=-求解，并检验n=1时是否满足题意，证明数列为等差、等比数列时，①可以用等差、等比数列的定义证明，②可以利用等差中项、等比中项证明，考查学生对基础知识的掌握程度，属中档题.25．（1）21()n a n n =+∈N ；69n n +；（2）数列{}n b 不是等比数列．理由见解析. 【分析】（1）由等差数列的通项公式以及前n 项和公式即可求得n a ，代入11n n a a +，利用裂项求和即可求得数列11n n a a +⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和；（2）由n T 求出数列{}n b 的通项公式，再运用等比数列的定义判断即可.【详解】解：（1）设数列{}n a 的公差为d ，11611143S a ==，613a ∴=，又5624a a +=，解得：511a =，2d =，21()n a n n ∴=+∈N ，111111(21)(23)22123n n a a n n n n +⎛⎫∴==- ⎪++++⎝⎭， 设11n n a a +⎧⎫⎨⎬⎩⎭前n 项的和为n B ， 1113557(21)(23)n B n n ∴=++⋯+⨯⨯++ 1111111235572123n n ⎛⎫=-+-++- ⎪++⎝⎭ 111232369n n n ⎛⎫=-= ⎪++⎝⎭； （2）13a =，124n a n -=，43n n T ∴=+．当1n =时，17b =；当2n ≥时，1114434n n n n n n b T T ---=-=-=⨯，()142n n b b n +∴=≥，若{}n b 是等比数列，则有214b b =，而17b =，212b =，所以与214b b =矛盾，故数列{}n b 不是等比数列．【点睛】方法点睛：数列求和的方法技巧：(1)倒序相加：用于等差数列、与二项式系数、对称性相关联的数列的求和．(2)错位相减：用于等差数列与等比数列的积数列的求和．(3)分组求和：用于若干个等差或等比数列的和或差数列的求和．26．（1）n a =；（2）存在，2m =． 【分析】（1）先证明出21n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是等差数列，进而求出n a ； （2）利用裂项相消法求出n T ，解不等式得出m 的范围，进而求值即可．【详解】（1）由()11n n f a a +=得：11n a +=221114n n a a +-=， 故21n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是以2111a =为首项，4为公差的等差数列， 2143n n a ∴=-，由()0f x =>可得0n a >，故n a =． （2）211141n n n n b S S a n ++=-==+， 111111414544145n n b b n n n n +⎛⎫∴=⨯=- ⎪++++⎝⎭， 1223341n n n T b b b b b b b b +∴=⋅+⋅+⋅++⋅11111111111145949134131744145n n ⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=⨯-+⨯-+⨯-++⨯- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪++⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭ 11111111145991313174145n n ⎛⎫=⨯-+-+-++- ⎪++⎝⎭1114545n ⎛⎫=⨯- ⎪+⎝⎭， 由题干对任意*n N ∈，都有25n m T <成立得()max 25n m T <， 由1114545n T n ⎛⎫=- ⎪+⎝⎭得120n T <， 12520m ∴≥，解得：54m ≥， 又m 为正整数，2m ∴=， 综上，存在2m =，使得对任意*n N ∈，都有25n m T <成立． 【点睛】方法点睛：本题考查等差数列的通项公式，考查数列的求和，数列求和的方法总结如下： 公式法，利用等差数列和等比数列的求和公式进行计算即可；裂项相消法，通过把数列的通项公式拆成两项之差，在求和时中间的一些项可以相互抵消，从而求出数列的和；错位相减法，当数列的通项公式由一个等差数列与一个等比数列的乘积构成时使用此方法；倒序相加法，如果一个数列满足首末两项等距离的两项之和相等，可以使用此方法求和．。
新教材2024版高中数学第四章数列习题课数列求和课件新人教A版选择性必修第二册
(2)由(1)得 bn＝(3n－2)·2n， 则 Tn＝1×21＋4×22＋…＋(3n－2)×2n， 于是 2Tn＝1×22＋4×23＋…＋(3n－5)×2n＋(3n－2)×2n+1， 两 式 相 减 ， 得 － Tn ＝ 2 ＋ 3(22＋ 23 ＋ … ＋ 2n) － (3n － 2)·2n+1＝ 2 ＋ 3·22(11－－22n-1)－(3n－2)·2n+1＝(5－3n)·2n+1－10，所以 Tn＝(3n－5)·2n+1＋10.
(2)根据数列{bn}的通项可知利用错位相减法进行求和，从而可求出 数列{bn}的前n项和Tn.
素养点睛：考查数学运算和逻辑推理的核心素养．
错位相减法的适用题型及关键点 (1)如果数列{an}是等差数列，{bn}是等比数列，求数列{an·bn}的前n 项和时，可采用错位相减法．
(2)在写出“Sn”与“qSn”的表达式时应特别注意将两式“错项对 齐”以便下一步准确写出“Sn－qSn”的表达式．
第四章 数列
习题课 数列求和
学习目标
素养要求
1.熟练掌握等差、等比数列的前n项和公式及倒 序相加求和、错位相减求和法
数学运算
2.掌握非等差、等比数列求和的几种常见方法
逻辑推理
3.能在具体的问题情境中识别数列的等差关系
或等比关系，并能用相关知识解决与前n项和 数学运算、逻辑推理
相关的问题
自学导引
分组转化求和法 一个数列的通项公式是由若干个等差数列或等比数列或可求和的数 列组成，则求和时可用分组求和法，分别求和后再相加减．
①－②，得 an＝2an－1＋1， 即 an＋1＝2(an－1＋1)． ∵a1＋1＝2≠0，∴an－1＋1≠0， ∴aan－n＋1＋11＝2， ∴{an＋1}是首项为 2，公比为 2 的等比数列． ∵an＋1＝2·2n－1＝2n，∴an＝2n－1.
统计学测试题(含答案)
统计学测试题（含答案）一、单选题（共40题，每题1分，共40分）1.某市2013年城镇单位从业人员人数如下：1月1日为140.2万人，3月1日为142.5万人；7月1日为144.1万人；11月1日为149.5万人，12月31日为148.8万人，关于此数列，说法不正确的是（）。
A、属于时间数列B、数列中的每个指标数值不可以相加C、属于时点数列D、数列中的每个指标数值可以相加正确答案：D2.对某省饮食业从业人员的健康状况进行调查，调查单位是该省饮食业的（）。
A、全部网点B、每个网点C、所有从业人员D、每个从业人员正确答案：D3.次数分配数列是（）。
A、按品质标志分组形成的数列B、按统计指标分组形成的数列C、按数量标志分组形成的数列D、按数量标志和品质标志分组形成的数列正确答案：D4.组数和组距是组距数列中的一对基本要素,同一变量数列中组数和组距（）。
A、关系不确定B、没有关系C、有反向关系D、有正向关系正确答案：C5.环比发展速度与定基发展速度之间的关系是（）。
A、定基发展速度等于环比发展速度之和B、环比发展速度等于定基发展发展减1C、环比发展速度等于定基发展速度的平方根D、环比发展速度的连乘积等于定基发展速度正确答案：D6.全国总人口按年龄分5组,这种分组方法属于（）。
A、平行分组B、复合分组C、简单分组D、按品质标志分组正确答案：C7.典型调查是从被调查对象中（）。
A、按照调查目的有意识地选取若干有代表性的单位进行调查B、按照随机原则选取若干有代表性的单位进行调查C、按照调查目的有意识地选取若干处于较好状态的单位进行调查D、按照随机原则抽取若干单位进行调查正确答案：A8.某职工月工资为1800元，“工资”是指（）。
A、变量值B、数量标志C、品质标志D、指标正确答案：B9.统计整理主要是整理（）。
A、统计分析资料B、历史统计资料C、原始调查资料D、综合统计资料正确答案：C10.对某市工业企业职工的收入情况进行研究，总体是()。
高中数学《数列》复习专题
1 n 1 练1.若an an 1 1 ( ) , a1 0, 求通项公式. 2 解：
专题2：求通项公式 1.累加型 an an1 f ( n) 2.累乘型 an an1 f ( n)
n 1个 an 1 q an 2 an q a
例3.数列 {an }满足an 3an1 1, a1 1, 求 {an }的通项公式 .
解： 设 为待定系数， an 3an 1 1
1 1 n 1 那么an =(a1 )3 2 2 an 3an1 1 1 1 n 1 即an = 3 1 2 2 an 3(an 1 ) n 1 3 3 +1 也即an = 1 1 2 则 令 ， 2 3 1 1 即an 3(an 1 ) 2 2 1 1 {an }是以a1 为首项， 2 2 3为公差的等比数列.
练1.an
1 4n 1
2
, 求S n .
1 1 练 2.an 2 , 证明Sn . 4n 4n 3 3
1 1 1 例2.求和： 2+ 3 3+ 4 4+ 5
1 99+ 100
1 1 1 练3.求和： + 1+ 3 2+ 4 3+ 5
1 n + n+2
2 an an1 an1
专题2：求通项公式 1.累加型 an an1 f ( n) 回顾：求等差数列的通 项公式：— —累加法
由递推公式 an an1 d (n 2)可知， a2 a1 d 当n 2时， a3 a2 d a4 a3 d n 1个 a n 1 a n 2 d a n a n 1 d
2019-2020年公务员考试备考行测《数字推理》精选重点题含答案解析(第六篇)
26，24，36，68，126，（____）
A.148
B.196
C.216
D.225
【答案】：C
【来源】：暂无
【解析】
九、
1，2，2，3，4，（____）____
A.5
B.7
C.8
D.9
【答案】：A
【来源】：暂无
【解析】
解析1：把本题看作递推数列。此数列是通过隔项求和递推得来的，即第一项与第二项之和等于第四项，第二项与第三项之和等于第五项，则可推知第三项与第四项之和等于第六项，从而原数列下一项为2＋3＝5，故选择A选项。
二、
－344，17，－2，5，（____），65
A.86
B.124
C.162
D.227
【答案】：B
【来源】：暂无
【解析】
三、
2/13，4/9，3/11，8/31，10/53，（____）
A.12/82
B.13/54
C.2/9
D.1/7
【答案】：D
【来源】：暂无
【解析】
原数列可化为2/13、4/9、6/22、8/31、10/53，其规律是：分子列为等差数列，分母列为递推和数列。所以未知项为（10＋2）/（31＋53）＝12/84＝1/7，故正确答案为D。
【解析】
数列每一项以小数点为间隔，分为整数部分和小数部分。后一项的整数部分等于前一项整数部分和小数部分之和，后一项的小数部分等于前一项整数部分和小数部分之差。因此，未知项的整数部分为28+4=32，小数部分为28－4=24，未知项为32.24。
一十三、
1，2，7，
B.2627
C.3092
D.3865
【答案】：B
已知an求sn的方法题型
已知an求sn的方法题型一、公式法1. 等差数列- 题目：已知数列{a_n}为等差数列，a_n=2n - 1，求S_n。
- 解析：- 对于等差数列a_n=a_1+(n - 1)d，这里a_n=2n - 1，当n = 1时，a_1=2×1 - 1=1。
- 公差d = 2（因为a_n=2n - 1的一次项系数就是公差）。
- 根据等差数列求和公式S_n=frac{n(a_1+a_n)}{2}，a_n=2n - 1，则S_n=(n(1 + 2n - 1))/(2)=n^2。
2. 等比数列- 题目：已知数列{a_n}为等比数列，a_n=2×3^n - 1，求S_n。
- 解析：- 对于等比数列a_n=a_1q^n - 1，这里a_1=2（当n = 1时），q = 3。
- 根据等比数列求和公式S_n=frac{a_1(1 - q^n)}{1 - q}(q≠1)，所以S_n=frac{2(1 - 3^n)}{1 - 3}=3^n-1。
二、分组求和法1. 题目：已知a_n=2n+3^n，求S_n。
2. 解析：- 因为a_n是由一个等差数列2n和一个等比数列3^n组成。
- 先分别求这两部分的和。
- 对于等差数列b_n=2n，b_1=2，公差d = 2，根据等差数列求和公式S_1=frac{n(b_1+b_n)}{2}=(n(2 + 2n))/(2)=n(n + 1)。
- 对于等比数列c_n=3^n，c_1=3，公比q = 3，根据等比数列求和公式S_2=frac{3(1 - 3^n)}{1 - 3}=frac{3^n + 1-3}{2}。
- 所以S_n=S_1+S_2=n(n + 1)+frac{3^n + 1-3}{2}。
三、裂项相消法1. 题目：已知a_n=(1)/(n(n + 1))，求S_n。
2. 解析：- 因为a_n=(1)/(n(n + 1))=(1)/(n)-(1)/(n + 1)。
高中数学人教A版必修5课件：2.5.2数列求和习题课(42张)
|化解疑难|
求数列前 n 项和，一般有下列几种方法 (1)错位相减法：适用于一个等差数列和一个等比数列对
应项相乘构成的数列求和． (2)分组转化法：把一个数列分成几个可以直接求和的数列． (3)裂项相消法：有时把一个数列的通项公式分成两项差的
2．已知数列{an}的通项公式为 an＝2n＋1，则{an}的前 n 项
和 Sn 等于( )
A．n2
B．n2＋2n
C．2n2＋n
D．n＋2
解析：a1＝2×1＋1＝3， Sn＝na12＋an＝n3＋22n＋1＝n2＋2n. 故选 B. 答案：B
3．1＋1×1 2＋2×1 3＋…＋99×1100等于(
跟踪训练 1 求数列 214，418，6116，…，2n＋2n1＋1，…的前 n 项和 Sn.
解析：Sn＝214＋418＋6116＋…＋2n＋2n1＋1 ＝(2＋4＋6＋…＋2n)＋14＋18＋…＋2n1＋1 ＝n2n2＋2＋1411－－1212n ＝n(n＋1)＋12－2n1＋1.
)
99 199 A.100 B.100
98 197 C.99 D. 99
解析：因为nn1＋1＝1n－n＋1 1， 所以所求和＝
1＋1－12＋12－13＋…＋919－1100 ＝1＋1－1100＝119090. 答案：B
4．数列{n·2n}的前 n 项和等于( ) A．n·2n－2n＋2 B．n·2n＋1－2n＋1＋2 C．n·2n＋1－2n D．n·2n＋1－2n＋1
3Tn ＝ 6×1×31 ＋ 6×2×32 ＋ 6×3×33 ＋ 6(n － 1)×3n － 1 ＋ 6n×3n，②
第四章 数列的求和(一)习题课 课件高二上学期数学人教A版(2019)选择性必修第二册
B.33
C.30
√D.27
由 f(x)＝x＋log228＋ －xx，知28＋ －xx>0，解得－2<x<8. 所以－2<an<8.又因为an＝n－2，所以满足f(an)的an所有的取值为－1, 0,1,2，…，7，即a1，a2，…，a9. 因为 f(6－x)＝6－x＋log282－ ＋xx，所以 f(x)＋f(6－x)＝6. 所以数列{f(an)}的各项之和S＝f(a1)＋f(a2)＋…＋f(a9)＝f(－1)＋f(0) ＋…＋f(7).
f
(0)
②
n 1
由① + ②可得 2an n 1 ，an 2
所以数列an 是首项为
1，公差为
1 2
的等差数列，其前
20
项和为 201
20 1 2
115
2
巩固练习
2.
A.36
已知数列{an}的通项公式为an＝n－2(n∈N*)，设f(x)＝x＋log228＋－xx ，
则数列{f(an)}的各项之和为
Sn
n(a1 an ) 2
或 Sn
n(n 1) na1+ 2 d
2.等比数列前n项和公式(错位相
减法)
Sn
naa1(111,qqqn )1
a1 anq 1 q
,
q 1
3.两类特殊数列的前n项和(二次幂和、三次幂和)
①12＋22＋32＋…＋n2＝16n(n＋1)(2n＋1) ②13＋23＋33＋…＋n3＝14n2(n＋1)2
第四章 习题课 数列求和（一）
高二数学备课组
学习目标
1. 熟练掌握等差和等比数列前n项和的结构特点以 及各个符号的意义
2. 掌握分组求和、倒序相加法求和、并项求
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数列的分组(A) 一、填空题 1. 在下面的一列数中,只有一个九位数,它是______. 1234,5678,9101112,13141516,„„ 2. 把自然数按下表的规律排列,其中12在8的正下方,在88正下方的数是______. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 × × × × × × × × × × × × 3. 计算:1996+1995-1994-1993+1992+1991-1990-1989+„+4+3-2-1,结果是____.
4. 下面是一列有规律排列的数组:(1,21,31);(31,41,51),(51,61,71);„„;第100个数组内三个分数分母的和是______.
5. 把所有的奇数依次一项,二项,三项,四项循环分为:(3),(5,7),(9,11,13), (15,17,19,21),(23),(25,27),(29,31,33),(35,37,39,41),(43),„,则第100个括号内的各数之和为______.
6. 一列数:1,2,2,3,3,3,4,4,4,4,5,5,5,5,5,„,其中自然数n出现n次.那么,这列数中的第1999个数除以5的余数是______. 7. 如数表: 第1行 1 2 3 4 5 „ „ 14 15 第2行 30 29 28 27 26 „ „ 17 16 第3行 31 32 33 34 35 „ „ 44 45 „ „ „ „ „ „ „ „ „ 第n行 „ „ „ „ „ „ A „ „ 第n+1行 „ „ „ „ „ „ B „ „ 第n行有一个数A,它的下一行(第n+1行)有一个数B,且A和B在同一竖列.如果A+B=391,那么n=______.
8. 有一串数,第100行的第四个数是______. 1, 2 3, 4, 5, 6 7, 8, 9,10,11,12 13,14,15,16,17,18,19,20
9. 观察下列“数阵”的规律,判断:9921出现在第______行,第______列.数阵中有______个数分母和整数部分均不超过它(即整数部分不超过9,分母部分不超过92).
121,131,132,141,143,151,154,„
341,343,351,354,361,365,371,„ 561,565,571,576,581,587,591,„ „ „ „ „ 10. 有这样一列数:123,654,789,121110,131415,181716,192021,„„.还有另一列数:1,2,3,6,5,4,7,8,9,1,2,1,1,1,0,1,3,1,4,1,5,1,8,1,7,1,6,1,9,2,
0,2,1,„„,第一列数中出现的第一个九位数是______,第二列数的第1994个数在一列数中的第______个数的______位上.
11. 假设将自然数如下分组:(1),(2,3),(4,5,6),(7,8,9,10),(11,12,13, 14,15),(16,17,18,19,20,21),„„再将顺序数为偶数的数组去掉,则剩下的前k个数组之和恒为k4,如:(1)+(4+5+6)+(11+12+13+14+15)=34.
今有从第一组开始的前19个数组,求其中顺序数为偶数的数组中所有数的和.
12. 1,1,2,2,3,3,1,1,2,2,3,3,1,1,„ 其中1,1,2,2,3,3这六个数字按此规律重复出现,问:
(1)第100个数是什么数? (2)把第一个数至第52个数全部加起来,和是多少? (3)从第一个数起,顺次加起来,如果和为304,那么共有多少个数字相加?
13. 右图是一个向右和向下方可以无限延伸的棋盘,横排为行,竖排为列,将自然数按已填好的4×4个方格中的数字显现的规律填入方格中.
1 2 4 7 3 5 8 12 6 9 13 18 10 14 19 25 (1)求位于第3行、第8列的方格内的数; (2)写出位于从左上角向右下角的对角线上的方格内的数组成的数列的第10个数;
(3)数321在哪一个方格内?
14. 数1,2,3,4,„,10000按下列方式排列: 1 2 3 „ 100 101 102 103 „ 200 „ „ „ „ „ 9901 9902 9903 „ 10000 任取其中一数,并划去该数所在的行与列.这样做了100次以后,求所取出的100个数的和. 1. 979899100 按照自然数从小到大的顺序,每四个数构成一数.九位数只能由三个两位数和一个三位数构成,所以这个九位数是979899100.
2. 101 由12=8+4,4正好是8所在的行数值,则必须求出88所在行数值. 根据每行尾数的排列规律1,3,6,10,15,21,28,36,45,55,66,78,91,„, 可知88所在行数应是第13行.因此,在88的正下方的数是88+13=101. 3. 1996 提示: 从左至右每四个数运算的结果都是4. 4. 600 提示: 第n组中间的分数的分母是2n,则第n组内三个分数分母之和是(2n-1)+2n+(2n+1)=6n.
5. 1992 每4个括号为一个大组,前100个括号共25个大组,包含25×(1+2+3+4)=250个数,正好是从3开始的250个连续奇数.因此第100个括号内的最后一个数是2×250+1=501,故第100个括号内的各数之和为501+499+497+495=1992.
6. 3 自然数n出现了n次,这n个n中的最后一个数n位于这列数中的第(1+2+„+n=21n(n+1)个数.
又 646321201619991953636221. 因此,这列数中的第1999个数是63,它除以5的余数是3. 7. 13 观察数表排列规律知,相邻两行(第n行与第n+1行)十五组相应两数的和值均相等,其和为30n+1.
由30n+1=391得n=13. 8. 9904 第99行的最后一个数是2+4+6+„+198=9900,所以第100行的第4个数是9904. 9. 5,165,869.
观察“数阵”的规律,每行分数的整数部分均相同为连续的奇数,所以9921位于第5行.观察第5行各数规律知9921位于第(92-9)×2-1=165列.
整数部分不超过9的分数只能位于前5行,第一行分母不超过92的分数有(92-1)×2-1=181个,第二、三、四、五行分母不超过92的分数分别有(92-3)×2=178个,(92-5)×2=174个,(92-7)×2=170个,(92-9)×2=166个,故数阵中分母和整
数部分均不超过9921的分数共有181+178+174+170+166=869个.
10. 102101100;234,万. 第一列数中每个数都是由连续的三个自然数构成.自然数中一位数和两位数共有99个,构成第一列数的前33个,第34个就是第一个九位数,由100,101和102构成.又因为34是偶数,所以第34个数按从大到小排列是102101100.
第一列数的前33个数构成第二列数的前189个数,从第一列的第34个数开始,每个数构成第二列的9个数.因为(1994-189)÷9=200„„5,33+200+1=234.
所以第二列数的第1994个数在第一列中的第234个数的万位上.
11. 从第一组开始的前19个数组,共包含1+2+3+„+19=22019 =190个数,这些数的和为1+2+3+„+190=2191190 =18145.
其中顺序数为奇数的数组有[219]+1=10组,这10个数组所有数的和为104=10000,因此其中顺序数为偶数的数组中所有数的和为18145-10000=8145.
12. (1)因为100÷6=16„„4,所以第100个数与第4个数相同,为2. (2)因为52÷6=8„„4,所以第1个数至第52个数的和为(1+1+2+2+3+3)×8+(1+1+2+2)=102.
(3)因为1+1+2+2+3+3=12,304÷12=25„„4,又1+1+2=4,所以从第一个数起,顺次相切,共加到第25×6+3=153个数,其总和才恰为304. 13. (1)在第3行中,由左向右的数字依次是: 1a=6, 2a=9=1a+3,3a=13=2a+4,4a=18=3a+5, „„
)1(1naann.
48301898769894678aaaa. 即位于第3行、第8列的方格内的数是48. (2)位于从左上角到或下角的对角线上的方格内的数字依次是:11b,
14512bb,241323bb,342534bb,„ nbbnn41.
9484948910bbb
=9484746454444b =25+4)987654( =181. 即第10个数为181. (3)为求数321在哪个方格内,可将棋盘上的数按从右上到左下的对角线方向排列如下:
第1组 1 第2组 2,3 第3组 4,5,6 第4组 7,8,9,10