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规范练(二) 数 列
1.设数列{an}的前n项和为Sn,且Sn=4an-p,其中p是不为零的常数.
(1)证明:数列{an}是等比数列;
(2)当p=3时,数列{bn}满足bn+1=bn+an(n∈N*),b1=2,求数列{bn}的通项公式.
(1)证明 由于Sn=4an-p(n∈N*),则Sn-1=4an-1-p(n∈N*,n≥2),所以当n≥2时,an=Sn-Sn-1=4an-4an-1,整理得an=an-1.
由Sn=4an-p,令n=1,得a1=4a1-p,解得a1=.
所以{an}是首项为,公比为的等比数列.
(2)解 当p=3时,由(1)知,则an=()n-1,
由bn+1=an+bn(n=1,2,…),得bn+1-bn=()n-1,当n≥2时,
可得bn=b1+(b2-b1)+(b3-b2)+…+(bn-bn-1)
=2+=3()n-1-1,
当n=1时,上式也成立.
∴数列{bn}的通项公式为bn=3()n-1-1(n∈N*).
2.已知数列{an}是等差数列,a1=2,且a2,a3,a4+1成等比数列.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)设bn=,求数列{bn}的前n项和Sn.
解 (1)设数列{an}的公差为d,由a1=2和a2,a3,a4+1成等比数列,得
(2+2d)2=(2+d)(3+3d),解得d=2或d=-1.
当d=-1时,a3=0与a2,a3,a4+1成等比数列冲突,舍去.
所以d=2,
所以an=a1+(n-1)d=2+2(n-1)=2n,即数列{an}的通项公式为an=2n.
(2)bn====-.
Sn=b1+b2+…+bn=1-+-+…+-=1-=.
3.已知数列{an}的前n项和为Sn,且Sn=2an-1(n∈N*),bn=log24an.
(1)求数列{an}和{bn}的通项公式;
(2)求数列{an·bn}的前n项和Tn.
解 (1)当n=1时,a1=S1=2a1-1,解得a1=1,当n≥2时,an=Sn-Sn-1=2an-1-2an-1+1=2an-2an-1,∴an=2an-1,则=2,数列{an}为以1为首项,2为公比的等比数列,∴an=2n-1;bn=log24an=log24×2n-1=
log22n+1=n+1;
(2)由(1)可知anbn=(n+1)2n-1,
Tn=2×20+3×21+4×22+…+(n+1)×2n-1,
2Tn=2×21+3×22+4×23+…+(n+1)×2n,
上面两式相减:-Tn=2+21+22+23+…+2n-1-(n+1)×2n=-n×2n,
∴Tn=n·2n.
4.已知n∈N*,数列{dn}满足dn=,数列{an}满足an=d1+d2+d3+…+d2n;数列{bn}为公比大于1的等比数列,且b2,b4为方程x2-20x+64=0的两个不相等的实根.
(1)求数列{an}和数列{bn}的通项公式;
(2)将数列{bn}中的第a1项,第a2项,第a3项,……,第an项,……删去后剩余的项按从小到大的挨次排成新数列{cn},求数列{cn}的前2 015项和.
解 (1)∵dn=,
∴an=d1+d2+d3+…+d2n==3n,
由于b2,b4为方程x2-20x+64=0的两个不相等的实数根.
所以b2+b4=20,b2·b4=64,
解得:b2=4,b4=16,所以:bn=2n.
(2)由题知将数列{bn}中的第3项、第6项、第9项……删去后构成的新数列{cn}中的奇数项与偶数项仍成等比数列,首项分别是b1=2,b2=4,公比均是8,
T2021=(c1+c3+c5+…+c2021)+(c2+c4+c6+…+c 2022)
=+=.
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