1.若數(shù)列{an}的通項公式為an=,則其前n項和Sn為________.
答案 --
解析 因為an==-,
所以Sn=a1+a2+…+an
=1-+-+-+…+-+-
=1+--
=--.
2.已知數(shù)列1,3,5,7,…,則其前n項和Sn為________.
答案 n2+1-
解析 因為an=2n-1+,
則Sn=n+=n2+1-.
3.(2013·課標(biāo)全國Ⅰ改編)設(shè)等差數(shù)列{an}的前n項和為Sn,Sm-1=-2,Sm=0,Sm+1=3,則m=________.
答案 5
解析 am=2,am+1=3,故d=1,
因為Sm=0,故ma1+d=0,
故a1=-,
因為am+am+1=5,
故am+am+1=2a1+(2m-1)d=-(m-1)+2m-1=5,
即m=5.
4.在數(shù)列{an}中,若存在一個確定的正整數(shù)T,對任意n∈N*滿足an+T=an,則稱{an}是周期數(shù)列,T叫作它的周期.已知數(shù)列{xn}滿足x1=1,x2=a(a≤1),xn+2=|xn+1-xn|,當(dāng)數(shù)列{xn}的周期為3時,則{xn}的前2 013項和S2 013=________.
答案 1 342
解析 由xn+2=|xn+1-xn|,
得x3=|x2-x1|=|a-1|=1-a,
x4=|x3-x2|=|1-2a|,
因為數(shù)列{xn}的周期為3,所以x4=x1,
即|1-2a|=1,解得a=0或a=1.
當(dāng)a=0時,數(shù)列{xn}為1,0,1,1,0,1,…,
所以S2 013=2×671=1 342.
當(dāng)a=1時,數(shù)列{xn}為1,1,0,1,1,0,…,
所以S2 013=2×671=1 342.
綜上,S2 013=1 342.
5.已知數(shù)列2 008,2 009,1,-2 008,-2 009,…,這個數(shù)列的特點是從第二項起,每一項都等于它的前后兩項之和,則這個數(shù)列的前2 014項之和S2 014=________.
答案 2 010
解析 由已知得an=an-1+an+1(n≥2),
∴an+1=an-an-1.
故數(shù)列的前8項依次為2 008,2 009,1,-2 008,-2 009,-1,2 008,2 009.
由此可知數(shù)列為周期數(shù)列,周期為6,且S6=0.
∵2 014=6×335+4,
∴S2 014=S4=2 008+2 009+1+(-2 008)=2 010.
6.數(shù)列{an}滿足an+1+(-1)nan=2n-1,則{an}的前60項和為________.
答案 1 830
解析 ∵an+1+(-1)nan=2n-1,
∴a2=1+a1,a3=2-a1,a4=7-a1,a5=a1,a6=9+a1,a7=2-a1,a8=15-a1,a9=a1,a10=17+a1,a11=2-a1,a12=23-a1,…,a57=a1,a58=113+a1,a59=2-a1,a60=119-a1,
∴a1+a2+…+a60=(a1+a2+a3+a4)+(a5+a6+a7+a8)+…+(a57+a58+a59+a60)=10+26+42+…+234
==1 830.
7.在等比數(shù)列{an}中,a1=3,a4=81,若數(shù)列{bn}滿足bn=log3an,則數(shù)列的前n項和Sn=________.
答案
解析 設(shè)等比數(shù)列{an}的公比為q,
則=q3=27,解得q=3.
所以an=a1qn-1=3×3n-1=3n,
故bn=log3an=n,
所以==-.
則數(shù)列的前n項和為1-+-+…+-=1-=.
8.對于數(shù)列{an},定義數(shù)列{an+1-an}為數(shù)列{an}的“差數(shù)列”,若a1=1.{an}的“差數(shù)列”的通項公式為an+1-an=2n,則數(shù)列{an}的前n項和Sn=________.
答案 2n+1-n-2
解析 因為an+1-an=2n,
應(yīng)用累加法可得an=2n-1,
所以Sn=a1+a2+a3+…+an
=2+22+23+…+2n-n
=-n
=2n+1-n-2.
9.定義:若數(shù)列{An}滿足An+1=A,則稱數(shù)列{An}為“平方遞推數(shù)列”.已知數(shù)列{an}中,a1=2,點(an,an+1)在函數(shù)f(x)=2x2+2x的圖象上,其中n為正整數(shù).
(1)證明:數(shù)列{2an+1}是“平方遞推數(shù)列”,且數(shù)列{lg(2an+1)}為等比數(shù)列;
(2)設(shè)(1)中“平方遞推數(shù)列”的前n項之積為Tn,即Tn=(2a1+1)·(2a2+1)·…·(2an+1),求數(shù)列{an}的通項公式及Tn關(guān)于n的表達式.
(1)證明 由題意得an+1=2a+2an,
得2an+1+1=4a+4an+1=(2an+1)2.
所以數(shù)列{2an+1}是“平方遞推數(shù)列”.
令cn=2an+1,所以lg cn+1=2lg cn.
因為lg(2a1+1)=lg 5≠0,
所以=2.
所以數(shù)列{lg(2an+1)}為等比數(shù)列.
(2)解 因為lg(2a1+1)=lg 5,
所以lg(2an+1)=2n-1·lg 5,
所以2an+1=52n-1,
即an=(52n-1-1).
因為lg Tn=lg(2a1+1)+lg(2a2+1)+…+lg(2an+1)
==(2n-1)lg 5.
所以Tn=52n-1.
10.(2014·湖南)已知數(shù)列{an}的前n項和Sn=,n∈N*.
(1)求數(shù)列{an}的通項公式;
(2)設(shè)bn=2an+(-1)nan,求數(shù)列{bn}的前2n項和.
解 (1)當(dāng)n=1時,a1=S1=1;
當(dāng)n≥2時,
an=Sn-Sn-1=-=n.
故數(shù)列{an}的通項公式為an=n.
(2)由(1)知an=n,故bn=2n+(-1)nn.
記數(shù)列{bn}的前2n項和為T2n,則
T2n=(21+22+…+22n)+(-1+2-3+4-…+2n).
記A=21+22+…+22n,B=-1+2-3+4-…+2n,則A==22n+1-2.
B=(-1+2)+(-3+4)+…+[-(2n-1)+2n]=n,
故數(shù)列{bn}的前2n項和T2n=A+B=22n+1+n-2.
11.(2014·課標(biāo)全國Ⅱ)已知數(shù)列{an}滿足a1=1,an+1=3an+1.
(1)證明{an+}是等比數(shù)列,并求{an}的通項公式;
(2)證明++…+<.
證明 (1)由an+1=3an+1
得an+1+=3(an+).
又a1+=,
所以{an+}是首項為,公比為3的等比數(shù)列.
an+=,因此{(lán)an}的通項公式為an=.
(2)由(1)知=.
因為當(dāng)n≥1時,3n-1≥2×3n-1,
所以≤.
于是++…+≤1++…+
=(1-)<.
所以++…+<.
12.(2014·山東)已知等差數(shù)列{an}的公差為2,前n項和為Sn,且S1,S2,S4成等比數(shù)列.
(1)求數(shù)列{an}的通項公式;
(2)令bn=(-1)n-1,求數(shù)列{bn}的前n項和Tn.
解 (1)因為S1=a1,S2=2a1+×2=2a1+2,
S4=4a1+×2=4a1+12,
由題意得(2a1+2)2=a1(4a1+12),解得a1=1,
所以an=2n-1.
(2)bn=(-1)n-1=(-1)n-1
=(-1)n-1(+).
當(dāng)n為偶數(shù)時,
Tn=(1+)-(+)+…+(+)-(+)=1-=.
當(dāng)n為奇數(shù)時,
Tn=(1+)-(+)+…-(+)+(+)=1+=.
所以Tn=
(或Tn=)