数列倒序相加、错位相减、分组求和
一.选择题(共2小题)
1.(2014秋•葫芦岛期末)已知函数f(x)=x的图象过点(4,2),令an=n∈N,记数列{an}的前n项和为Sn,则S2015=( ) A.﹣1B.﹣1C.﹣1D.﹣1
2.(2014春•池州校级期末)已知函数f(x)=x•cos(xπ),若an=f(n)+f(n+1),则( )
A.﹣2015B.﹣2014C.2014D.2015
二.填空题(共8小题) 3.(2015春•温州校级期中)设
,若0<a<1,则f(a)+f(1﹣a)= ,
2
*
a
,
ai=
= .
4.(2011春•启东市校级月考)Sn=1﹣2+3﹣4+5﹣6+…+(﹣1)S100+S200+S301= .
5.(2010•武进区校级模拟)数列{an}满足
n+1
•n,则
,a1=1,Sn是{an}的前n
项和,则S21=
n
6.(2012•新课标)数列{an}满足an+1+(﹣1)an=2n﹣1,则{an}的前60项和为 .
n*
7.(2015•张家港市校级模拟)已知数列{an}满足a1=1,an+1•an=2(n∈N),则S2012= .
n*
8.(2009•上海模拟)在数列{an}中,a1=0,a2=2,且an+2﹣an=1+(﹣1)(n∈N),则s100= .
9.(2012•江苏模拟)设数列{an}的前n项和为|a1|+|a2|+…+|an|= .
10.(2013春•温州期中)等比数列{an}中,若a1=,a4=﹣4,则|a1|+|a2|+…+|an|= .
三.解答题(共15小题)
11.在数列{an}中,a1=﹣18,an+1=an+2,求:|a1|+|a2|+…+|an|
2
12.(2010•云南模拟)已知数列{an}的前n项和Sn=25n﹣2n. (1)求证:{an}是等差数列. (2)求数列{|an|}的前n项和Tn. 13.已知在数列{an}中,若an=2n﹣3+
,求Sn.
,则
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14.(2014•海淀区校级模拟)求和:Sn=1+2x+3x+…+nx. 15.求下列各式的值:
23nn
(1)(2﹣1)+(2+2)+(2﹣3)+…+[2+(﹣1)n];
23n
(2)1+2x+4x+6x+…+2nx. 16.(2010春•宁波期末)在坐标平面 内有一点列An(n=0,1,2,…),其中A0(0,0),
n
An(xn,n)(n=1,2,3,…),并且线段AnAn+1所在直线的斜率为2(n=0,1,2,…). (1)求x1,x2
(2)求出数列{xn}的通项公式xn
(3)设数列{nxn}的前n项和为Sn,求Sn.
2
17.(2013秋•嘉兴期末)已知等差数列{an}的公差大于0,a3,a5是方程x﹣14x+45=0的两根.
(1)求数列{an}的通项公式; (2)记
,求数列{bn}的前n和Sn.
2
2n﹣1
18.(2014秋•福州期末)已知等比数例{an}的公比q>1,a1,a2是方程x﹣3x+2=0的两根, (1)求数列{an}的通项公式;
(2)求数列{2n•an}的前n项和Sn.
19.(2011春•孝感月考)求和:Sn=(x+)+(x+20.(2014春•龙子湖区校级期中)求数列{n×
2
2
)+…+(x+
2n
).
2
}前n项和Sn.
21.(2011秋•文水县期中)已知数列{an}中,an=2n﹣33,求数列{|an|}的前n项和Sn.
n
22.数列{an}中,an=n•2,求Sn.
n
23.已知数列{an}中,an=(2n﹣1)•3,求Sn.
22343456
24.求数列1,a+a,a+a+a,a+a+a+a,…的前n项和Sn. 25.已知数列{an}中,
,试求数列{an}的前n项之和Sn.
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数列倒序相加、错位相减、分组求和
参考答案与试题解析
一.选择题(共2小题)
1.(2014秋•葫芦岛期末)已知函数f(x)=x的图象过点(4,2),令an=n∈N,记数列{an}的前n项和为Sn,则S2015=( ) A.﹣1B.﹣1C.﹣1D.﹣1
a
【解答】解:函数f(x)=x的图象过点(4,2),
a
则:4=2, 解得:a=,
*
a
,
所以:f(x)=则:=
=
,
,
则:Sn=a1+a2+…+an ==则:故选:D.
2.(2014春•池州校级期末)已知函数f(x)=x•cos(xπ),若an=f(n)+f(n+1),则( )
A.﹣2015B.﹣2014C.2014D.2015
2
【解答】解:∵函数f(x)=x•cos(xπ),若an=f(n)+f(n+1), ∴
ai=(a1+a3+a5+…+a2013)+(a2+a4+a6+…+a2014)
2
,
,
ai=
=(3+7+11+…+4027)﹣(5+9+13+…+4029) =﹣2×1007 =﹣2014. 故选:B.
二.填空题(共8小题)
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3.(2015春•温州校级期中)设,若0<a<1,则f(a)+f(1﹣a)= 1 ,
= 1007 .
【解答】解:∵∴当0<a<1时, f(a)+f(1﹣a)=
+
,
=+=+=1,
故
故答案为:1,1007.
=1007×1=1007,
4.(2011春•启东市校级月考)Sn=1﹣2+3﹣4+5﹣6+…+(﹣1)•n,则S100+S200+S301= 1 . 【解答】解:由题意可得,S100=1﹣2+3﹣4+…99﹣100=﹣50,S200=1﹣2+3﹣4+…+199﹣200=﹣100
s301=1﹣2+3﹣4+…+299﹣300+301=﹣150+301=151 ∴s100+s200+s301=﹣50﹣100+151=1 故答案为:1.
5.(2010•武进区校级模拟)数列{an}满足项和,则S21= 6 【解答】解:∵∴a1=a3, a3+a4=a4+a5
∴a1=a3=a5=…=a2n﹣1, 即奇数项都相等
∴a21=a1=1
∴S21=(a1+a2)+(a3+a4)+…+(a19+a20)+a21 =10×+1 =6.
答案:6.
6.(2012•新课标)数列{an}满足an+1+(﹣1)an=2n﹣1,则{an}的前60项和为 1830 . 【解答】解:∵∴
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n
n+1
,a1=1,Sn是{an}的前n
,a1+a2=a2+a3,
,
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令bn+1=a4n+1+a4n+2+a4n+3+a4n+4,a4n+1+a4n+3=(a4n+3+a4n+2)﹣(a4n+2﹣a4n+1)=2, a4n+2+a4n+4=(a4n+4﹣a4n+3)+(a4n+3+a4n+2)=16n+8,
则bn+1=a4n+1+a4n+2+a4n+3+a4n+4=a4n﹣3+a4n﹣2+a4n﹣1+a4n+16=bn+16
∴数列{bn}是以16为公差的等差数列,{an}的前60项和为即为数列{bn}的前15项和 ∵b1=a1+a2+a3+a4=10 ∴
7.(2015•张家港市校级模拟)已知数列{an}满足a1=1,an+1•an=2(n∈N),则S2012= 3×21006﹣3 .
n*
【解答】解:∵数列{an}满足a1=1,an•an+1=2,n∈N ∴n=1时,a2=2,
nn﹣1
∵an•an+1=2,∴n≥2时,an•an﹣1=2, ∴
=2,
n
*
=1830
∴数列{an}的奇数列、偶数列分别成等比数列, ∴S2012=故答案为:3×2
1006
+﹣3.
=3×2
1006
﹣3.
8.(2009•上海模拟)在数列{an}中,a1=0,a2=2,且an+2﹣an=1+(﹣1)(n∈N),则s100= 2550 .
【解答】解:据已知当n为奇数时, an+2﹣an=0⇒an=0,
当n为偶数时,an+2﹣an=2⇒an=n,
,
n*
S100=0+2+4+6+…+100=0+50×故答案为:2550
=2550.
9.(2012•江苏模拟)设数列{an}的前n项和为
2
,则|a1|+|a2|+…+|an|= \\left\\{\\begin{array}{l}{{﹣n}^{2}+4n﹣1,1≤n≤2}\\\\{{n}^{2}﹣4n+7,n≥3}\\end{array}\\right. . 【解答】解:∵Sn=n﹣4n+1, ∴an=
,
∴①当n≤2时,an<0,
∴S1′=|a1|=﹣a1=2,S2′=|a1|+|a2|=﹣a1﹣a2=3;
2
②当n≥3,|a1|+|a2|+…+|an|=﹣a1﹣a2+a3+…+an=﹣2S2+Sn=n﹣4n+7.
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∴|a1|+|a2|+…+|an|=
.
故答案为:
.
10.(2013春•温州期中)等比数列{an}中,若a1=,a4=﹣4,则|a1|+|a2|+…+|an|= 2n﹣1﹣\\frac{1}{2} .
【解答】解:∵a1=,a4=﹣4, ﹣4=×q,解得q=﹣2
即数列{an}是以为首项,以﹣2为公比的等比数列 则数列{|an|}是以为首项,以2为公比的等比数列
3
故|a1|+|a2|+…+|an|=故答案为:2
n﹣1
=2
n﹣1
﹣
﹣
三.解答题(共15小题)
11.在数列{an}中,a1=﹣18,an+1=an+2,求:|a1|+|a2|+…+|an| 【解答】解:∵数列{an}中,a1=﹣18,an+1=an+2, ∴{an}是首项为﹣18,公差为2的等差数列, ∴an=﹣18+(n﹣1)×2=2n﹣20, 由an=2n﹣20≥0,n≥10, 设{an}的前n项和为Sn,
当n≤10时,|a1|+|a2|+…+|an|=﹣Sn=﹣[﹣18n+当n>10时,:|a1|+|a2|+…+|an|=Sn﹣2S10 2
=n﹣19n+180. ∴|a1|+|a2|+…+|an|=
12.(2010•云南模拟)已知数列{an}的前n项和Sn=25n﹣2n. (1)求证:{an}是等差数列. (2)求数列{|an|}的前n项和Tn. 【解答】解:(1)证明:①n=1时,a1=S1=23.
22
②n≥2时,an=Sn﹣Sn﹣1=(25n﹣2n)﹣[25(n﹣1)﹣2(n﹣1)]=27﹣4n,而n=1
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2
]=﹣n+19n.
2
.
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适合该式.
于是{an}为等差数列.
(2)因为an=27﹣4n,若an>0,则n<
,
,
当1≤n≤6时,Tn=a1+a2+an=25n﹣2n, 当n≥7时,Tn=a1+a2++a6﹣(a7+a8++an)
2
=S6﹣(Sn﹣S6)=2n﹣25n+156, 综上所知
13.已知在数列{an}中,若an=2n﹣3+【解答】解:数列{an}中,若an=2n﹣3+数列,
Sn=(﹣1+1+3+5+…+(2n﹣3))+(
…+
)
,求Sn.
,可知数列是等差数列与等比数列对应项和的
.
2
=+
=n(n﹣2)+1﹣=n﹣2n+1﹣
2
.
14.(2014•海淀区校级模拟)求和:Sn=1+2x+3x+…+nx【解答】解:当x=0时,Sn=1; 当x=1时,Sn=1+2+3+…+n=
2
2n﹣1
.
;
n﹣1
当x≠1,且x≠0时,Sn=1+2x+3x+…+nx
23n
xSn=x+2x+3x+…+nx.②
23n﹣1n
(1﹣x)Sn=1+x+x+x+…+x﹣nx =
,
,①
x=0时,上式也成立, ∴
.x≠1.
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∴Sn=
.
15.求下列各式的值:
23nn
(1)(2﹣1)+(2+2)+(2﹣3)+…+[2+(﹣1)n];
23n
(2)1+2x+4x+6x+…+2nx.
【解答】解:(1)当n为奇数时,﹣1+2﹣3+…+(﹣1)n=当n为偶数时,﹣1+2﹣3+…+(﹣1)n=,
2
3
n
n+1n
n
﹣n=﹣,
又∵2+2+2+…+2+=
2
3
=2﹣2,
n
n
记Sn=(2﹣1)+(2+2)+(2﹣3)+…+[2+(﹣1)n],
∴Sn=
(2)记Sn=1+2x+4x+6x+…+2nx,
2
3
n
;
则当x=1时,Sn=1+2+4+6+…+2n=1+2•当x≠1时,xSn=x+2x+4x+…+2nx,
23nn+1
∴(1﹣x)Sn=1+x+2(x+x+…+x)﹣2nx =1+x+2•
﹣2nx
n+1
2
3
n+1
=n+n+1;
2
,
∴Sn=
+2•﹣;
综上所述,Sn=
.
16.(2010春•宁波期末)在坐标平面 内有一点列An(n=0,1,2,…),其中A0(0,0),
n
An(xn,n)(n=1,2,3,…),并且线段AnAn+1所在直线的斜率为2(n=0,1,2,…). (1)求x1,x2
(2)求出数列{xn}的通项公式xn
(3)设数列{nxn}的前n项和为Sn,求Sn.
0
【解答】解:(1)A0(0,0),A1(x1,1),A2(x2,2)直线A0A1的斜率为2=1,
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∴x1=1
直线A1A2的斜率为2,
,
∴
(2)当n≥1时,An(xn,n),An+1(xn+1,n+1), ∴
,
累加得:
检验当n=1时也成立, ∴(3)
,令bn=2n,对应的前n项和Tn=n(n+1)令
,
两式相减得:∴∴
17.(2013秋•嘉兴期末)已知等差数列{an}的公差大于0,a3,a5是方程x﹣14x+45=0的两根.
(1)求数列{an}的通项公式; (2)记
,求数列{bn}的前n和Sn.
2
2
【解答】解 (1)∵a3,a5是方程x﹣14x+45=0的两根, 且数列{an}的公差d>0,
2
解方程x﹣14x+45=0,得x1=5,x2=9, ∴a3=5,a5=9,┅(2分) ∴
,解得
┅(4分)
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∴an=a1+(n﹣1)d=2n﹣1┅(6分) (2)∵an=2n﹣1, ∴∴
┅(8分)
┅(9分)
∵┅(11
分)
∴数列{bn}的前n项和:
┅(13分)
┅(14分)
18.(2014秋•福州期末)已知等比数例{an}的公比q>1,a1,a2是方程x﹣3x+2=0的两根, (1)求数列{an}的通项公式;
(2)求数列{2n•an}的前n项和Sn.
2
【解答】解:(1)方程x﹣3x+2=0的两根分别为1、2,…(1分) 依题意得a1=1,a2=2,…(2分)
所以q=2,…(3分) 所以数列{an}的通项公式为an=2;…(4分)
n
(2)由(1)知2n•an=n•2,…(5分)
2n
所以Sn=1×2+2×2+…+n×2,①
23nn+1
2•Sn=1×2+2×2+…+(n﹣1)•2+n×2,② 由①﹣②得:
23nn+1
﹣Sn=2+2+2+…+2﹣n×2,…(8分) 即﹣Sn=
﹣n×2
n+1
n﹣1
2
,…(11分)
所以Sn=2+(n﹣1)•2
n+1
…(12分)
2
2
19.(2011春•孝感月考)求和:Sn=(x+)+(x+【解答】解:当x=±1时, ∵(x+
n
)+…+(x+
2n
).
2
)=4,∴Sn=4n,
2
当x≠±1时, ∵an=x+2+
2
4
2n
,
∴Sn=(x+x++x)+2n+(
2n
+++)=++2n
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=+2n,
所以当x=±1时,Sn=4n; 当x≠±1时,Sn=
20.(2014春•龙子湖区校级期中)求数列{n×【解答】解:∵数列{n×∴Sn=
①﹣②,得:Sn=
}前n项和Sn.
,①…(3分)
,②….(6分) }前n项和Sn.
+2n.
=﹣
=1﹣∴Sn=2
…(10分) …(13分)
21.(2011秋•文水县期中)已知数列{an}中,an=2n﹣33,求数列{|an|}的前n项和Sn. 【解答】解:令an=2n﹣33>0,解得n>
,
所以当n≤16时,an<0,又a1=2﹣33=﹣31, 则数列{|an|}的前n项和Sn=﹣当n≥17时,an>0,
则数列{|an|}的前n项和Sn=S16+Sn﹣16=
+
=n﹣32n+512,
2
=﹣=32n﹣n;
2
综上,Sn=
.
22.数列{an}中,an=n•2,求Sn.
23n
【解答】解法一:Sn=1•2+2•2+3•2+…+n•2,
234n+1
2Sn=1•2+2•2+3•2+…+n•2,
23nn+1
两式相减可得,﹣Sn=2+2+2+…+2﹣n•2
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n
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=﹣﹣n•2
n+1
n+1
化简可得Sn=2+(n﹣1)•2.
nn+1n
解法二、由an=n•2=(n﹣1)•2﹣(n﹣2)•2,
4
可得Sn=[0﹣(﹣1)•2]+[1•8﹣0]+[2•2﹣1•8]+…
nn﹣1n+1n
+[(n﹣2)•2﹣(n﹣3)•2]+[(n﹣1)•2﹣(n﹣2)•2]
n+1
=2+(n﹣1)•2.
23.已知数列{an}中,an=(2n﹣1)•3,求Sn.
n
【解答】解:∵an=(2n﹣1)•3,
23n
∴Sn=3+3×3+5×3+…+(2n﹣1)•3,
234nn+1
∴3Sn=3+3×3+5×3+…+(2n﹣3)•3+(2n﹣1)•3, ∴﹣2Sn=3+2×3+2×3+…+2×3﹣(2n﹣1)•3﹣2n)×3﹣6,
n+1
∴Sn=(n﹣1)×3+3.
24.求数列1,a+a,a+a+a,a+a+a+a,…的前n项和Sn. 【解答】解:由题意知当a=1时,
当a≠1由等比数列的求和公式,得:
=
∴
, ﹣(a+a+…+a
3
2n﹣1
2
2
3
4
3
4
5
6
n+1
2
3
n
n+1
n
=﹣3﹣(2n﹣1)×3
n+1
=(2
, ,
)],
①当a≠±1时,[].
②当a=﹣1时,=
当n为奇数时,当n为偶数时,综上,得:当a=1时,
﹣, . .
,
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当a=﹣1时,.
当a≠±1时,
25.已知数列{an}中,
[].
,试求数列{an}的前n项之和Sn.
【解答】解:(1)当n为奇数时,其中有
2
项为偶数项,项为奇数项,(1分)
偶数项是以b1=9为首项,q=3=9 的等比数列, 故偶数项的和
(5分)
奇数项是以c1=2×1﹣1=1 为首项,d=2×2=4 为公差的等差数列, 故奇数项的和则{an}的前n项之和
,(7分)
(n为奇数) (8分)
(2)当n为偶数时,其中有项为偶数项,为奇数项,(9分)
故偶数项的和,(11分)
奇数项的和则{an}的前n项之和
,(12分)
﹣(n为偶数). (14分)
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