补充1 数列的通项与求和(1)
一、 单项选择题
1. 已知数列{an}满足an=,则{an}的前10项和S10为( )
A. B. C. D.
2. 已知等差数列{an}满足a3=10,a7=22,则数列{(-1)n+1·an}的前40项和为( )
A. -60 B. 60 C. -120 D. 120
3. 若数列{an},{bn}满足anbn=1,an=n2+5n+6,则{bn}的前10项和为( )
A. B. C. D.
4. 已知数列{an},{bn}满足a1=b1=1,an+1-an==3,n∈N*,则数列{ban}的前10项和为( )
A. ×(310-1) B. ×(910-1)
C. ×(279-1) D. ×(2710-1)
5. 设Sn是数列{an}的前n项和,若a1=,an+1=1-,则S2 021的值为( )
A. B. 1 009 C. D. 1 010
6. 数列1,,,,,,…,,,,…,,… 的前25项和为( )
A. B. C. D.
二、 多项选择题
7. (2021·汉中月考)埃及同中国一样,也是世界上著名的文明古国.古埃及人的分数运算奇怪且复杂,采用的思路可以说是世界上独一无二的.古埃及人在进行分数运算时,只使用分子是1的分数,因此这种分数叫作埃及分数,或者叫作单分子分数.埃及分数求和是一个古老而饶有兴趣的数学问题,下面的几个埃及分数求和正确的是( )
A. +++++=
B. +++…+=
C. ++=
D. ++…+=
8. (2021·长沙第一中学月考)已知数列{an}满足a1=1,a2=6,nan+1=λ(n+1)an,Sn是数列{an}的前n项和,则下列结论中正确的有( )
A. λ=2
B. 数列是等差数列
C. 数列是等差数列
D. Sn=
三、 填空题
9. 已知数列1,3,5,7,…,则其前n项和Sn=________.
10. 已知在数列{an}中,其前n项和为Sn,an=则S9=________.
11. (2021·广东华附月考)已知集合M={1,2,3,4,5,6,7},对它的非空子集A,可将A中的每一个元素k都乘以(-1)k再求和(如A={2,3,5},可求得和为:2×(-1)2+3×(-1)3+5×(-1)5=-6),则对M的所有非空子集执行上述求和操作,则这些和的总和是________.
12. 已知公差为d的等差数列{an}满足d>0,且a2是a1,a4的等比中项,记bn=a2n(n∈N*),则对任意的正整数n均有++…+<2,则公差d的取值范围是________.
四、 解答题
13. 已知数列1,1+,1++,1+++,…,1+++…+,…,求该数列的前n项和Sn.
14. 已知正项数列{an}满足a1=1,=4,数列{bn}满足=+,记{bn}的前n项和为Tn,求T20.
参考答案与解析
1. D 解析:由题意,得an=,故S10=×(1-+-+-+…+-+-)=×=.
2. A 解析:设等差数列{an}的公差为d,则a7-a3=4d=12,解得d=3,则{(-1)n+1·an}的前40项和为a1-a2+a3-a4+…+a39-a40=-20d=-60.
3. D 解析:因为anbn=1,an=n2+5n+6,所以bn==-,故{bn}的前10项和为-+-+…+-=-=.
4. D 解析:因为an+1-an==3,所以{an}为等差数列,{bn}为等比数列,且公差,公比均为3,所以an=1+3(n-1)=3n-2,bn=1×3n-1=3n-1,所以ban=33n-3=27n-1,易知{ban}是以1为首项,27为公比的等比数列,所以前10项和为=×(2710-1).
5. B 解析:在数列{an}中,a1=,an+1=1-,则a2=1-=-1,a3=1-=2,a4=1-=,可知数列{an}是以3为周期的周期数列,所以S2 021=673S3+a1+a2=674S3-a3=674×-2=1 009.
6. B 解析:因为1+2+3+…+6==21,所以数列的前25项和为1++++++…+++…+++++=1+++…+(++…+)+=1++++++=.
7. ACD 解析:对于A,+++++=+++++==,故A正确;对于B,因为==,所以+++…+=×(1-+-+-+…+-)=×=,故B错误;对于C,++=+=,故C正确;对于D,===-,所以++…+=1-+-+…+-=,故D正确.故选ACD.
8. CD 解析:当n=1时,a2=2λa1,又a1=1,a2=6,所以λ=3,故A错误;nan+1=3(n+1)an,即=,又=1≠0,所以数列是以1为首项,3为公比的等比数列,故B错误;由=3n-1,得 an=n·3n-1,则=,所以数列是等差数列,故C正确;因为Sn=1+2×3+3×32+…+n·3n-1,所以3Sn=3+2×32+3×33+…+n·3n,所以-2Sn=1+3+32+33+…+3n-1-n·3n=-n×3n,所以Sn=,故D正确.故选CD.
9. n2+1- 解析:利用分组求和可得Sn=[1+3+5+…+(2n-1)]+=+=n2+1-.
10. 377 解析:an=则S9=(1+22+24+26+28)+(3+7+11+15)=+36=341+36=377.
11. -256 解析:因为集合M={1,2,3,4,5,6,7},那么每个元素在集合M的所有非空子集中分别出现26个,则对M的所有非空子集中元素k执行乘以(-1)k,再求和操作,则这些和的总和是26[(-1)1×1+(-1)2×2+(-1)3×3+(-1)4×4+(-1)5×5+(-1)6×6+(-1)7×7]=-256.
12. 解析:由题意,得(a1+d)2=a1(a1+3d),解得a1=d>0,所以an=nd,所以bn=a2n=2n·d,所以++…+=(++…+)=<≤2,所以d≥,故公差d的取值范围是.
13. 因为 an=1+++…+==2,
所以an=2-,
则原数列可以表示为2-1,2-,2-,2-,…,2-,…,
故前n项和Sn=(2-1)++(2-)+…+=2n-(1+++…+)=2n-2=+2n-2.
14. 由条件知-=4,
则是首项为1,公差为4的等差数列,
所以=4n-3.
又{an}为正项数列,所以=,
所以=+,
所以bn==(-),
故T20=b1+b2+…+b20=×[(-1)+(-)+…+(-)]=×(-1)=2.