1、解答题规范专练(三) 数 列
1.数列{an}的前n项和为Sn=2n+1-2,数列{bn}是首项为a1,公差为d(d≠0)的等差数列,且b1,b3,b11成等比数列.
(1)求数列{an}与{bn}的通项公式;
(2)设cn=,求数列{cn}的前n项和Tn.
2.已知数列{an}满足an+1=,且a1=2.
(1)判断数列是否为等差数列,若是,请给予证明,若不是,请说明理由;
(2)若bn=·n,求数列{bn}的前n项和Tn.
3.(2014·皖南八校联考)将数列{an}中所有的项按每一行比上一行多一项的规则排成如下数表:
a1
a2 a3
a4
2、 a5 a6
a7 a8 a9 a10
……
记表中的第1列数a1,a2,a4,a7,…构成的数列为{bn},b1=a1=1,Sn为数列{bn}的前n项和,且满足=1(n≥2,n∈N+).
(1)证明数列是等差数列,并求数列{bn}的通项公式;
(2)上表中,若从第3行起,每一行中的数按从左到右的顺序均构成等比数列,且公比为同一个正数.当a81=-时,求上表中第k(k≥3)行所有项的和.
答 案
1.解:(1)当n≥2时,an=Sn-Sn-1=2n+1-2n=2n,
又a1=S1=21+1-2=2=21,也满足上式,
所以数列{an}的通项公式为an=2n.
3、b1=a1=2,设公差为d,则由b1,b3,b11成等比数列,
得(2+2d)2=2×(2+10d),
解得d=0(舍去)或d=3,
所以数列{bn}的通项公式为bn=3n-1.
(2)由(1)可得Tn=+++…+
=+++…+,
2Tn=2+++…+,
两式相减得
Tn=2+++…+-,
Tn=2+-=5-.
2.解:(1)数列是等差数列,理由如下:
∵an+1=,an≠0,∴=+,
∴数列是首项为,公差为的等差数列.
(2)由(1)知,=+(n-1)·=,
bn=·n=·n=(n+1)·n,
∴Tn=2×+3×2+4×3+…+(n+1)·n,①
Tn=2×2
4、+3×3+4×4+…+(n+1)·n+1.②
①-②得Tn=1+2+3+…+n-(n+1)·n+1=
1+-(n+1)n+1=-,∴Tn=3-.
3.解:(1)由已知,当n≥2时,=1,
又bn=Sn-Sn-1,所以=1,
即=1,所以-=.
又S1=b1=a1=1,
所以数列是首项为1,公差为的等差数列.
故=1+(n-1)=,即Sn=.
所以当n≥2时,bn=Sn-Sn-1=-=-.因此bn=
(2)设表中从第3行起,每行的公比都为q,且q>0.
因为1+2+…+12==78,
所以表中第1行至第12行含有数列{an}中的前78项,
故a81在表中第13行第3列,
因此a81=b13·q2=-.又b13=-,
所以q=2(舍去负值).
记表中第k(k≥3)行所有项的和为S,
则S==-·=·(1-2k)(k≥3).