2.5等比数列的前n项和第2课时等差、等比数列的综合应用A级基础巩固一、选择题1.数列an=,其前n项之和为,则项数n为()A.12B.11C.10D.9答案:D2.已知等比数列{an}的首项为1,公比为q,前n项和为Sn,则数列的前n项和为()A.B.Snqn-1C.Snq1-nD.解析:数列的首项为1,公比为,它的前n项和为Tn==,又Sn=,所以Tn=·Sn=q1-n·Sn.答案:C3.数列{an}的通项公式an=,则该数列的前________项之和等于9.()A.99B.98C.97D.96解析:an===-,所以Sn=a1+a2+a3+…+an=(-)+(-)+…+(-)=-1.令-1=9⇒n+1=100,所以n=99.答案:A4.数列,,,…,,…的前n项和为()A.B.C.D.解析:因为=,得前n项和Sn=(-+-+-+…+-)==.答案:B5.已知数列{an}的前n项和为Sn=1-5+9-13+17-21+…+(-1)n-1(4n-3),则S15+S22-S31的值是()A.13B.-76C.46D.76解析:S15=-4×7+a15=-28+57=29,S22=-4×11=-44,S31=-4×15+a31=-4×15+121=61,S15+S22-S31=29-44-61=-76.答案:B二、填空题6.求和:1+3+5+…+=______________.解析:Sn+1=[1+3+…+(2n+1)]+=n2+2n+2-.答案:n2+2n+2-7.已知数列{an}的通项公式为an=log2(n2+3)-2,那么log23是这个数列的第________项.解析:令an=log23⇒log2(n2+3)-2=log23⇒n2+3=12,所以n2=9,n=3.答案:318.下列命题中正确命题为________(填序号).①常数列一定是等比数列;②等比数列前n项和Sn=(其中a1为首项,q为公比);③前n项和Sn为n的二次函数的数列一定是等差数列;④0不可能是任何等比数列的一项.答案:④三、解答题9.已知数列{an}的通项公式an=lg,试问:该数列的前多少项之和最大?求出这个最大的和(lg2取0.3).解:由题设知:an+1-an=lg-lg=lgsin=-lg2,所以数列{an}是等差数列,a1=2,an=2-(n-1)lg2,当an=2-(n-1)lg2<0时可解得n>14.3,即n≥15时,an<0.所以当n=14时,S14最大且S14=28-lg2≈14.35.10.已知数列{an}的通项公式为an=求Sn.解:①当n为奇数时,Sn=[1+13+…+(6n-5)]+(42+44+…+4n-1)=·+=+=+.②当n为偶数时,Sn=[1+13+…+(6n-11)]+(42+44+…+4n-1+4n)=+.B级能力提升1.在数列{an}中,a1=2,an+1=an+ln,则an等于()A.2+lnnB.2+(n-1)lnnC.2+nlnnD.1+n+lnn解析:因为an+1=an+ln,所以an+1-an=ln=ln=ln(n+1)-lnn.又a1=2,所以an=a1+(a2-a1)+(a3-a2)+(a4-a3)+…+(an-an-1)=2+[ln2-ln1+ln3-ln2+ln4-ln3+…+lnn-ln(n-1)]=2+lnn-ln1=2+lnn.答案:A2.在等比数列{an}中,若a1=,a4=-4,则|a1|+|a2|+|a3|+…+|an|=________.解析:因为{an}为等比数列,且a1=,a4=-4,所以q3==-8,所以q=-2,所以an=(-2)n-1,所以|an|=2n-2,所以|a1|+|a2|+|a3|+…+|an|==.答案:3.设数列{an}满足a1=2,an+1-an=3·22n-1.(1)求数列{an}的通项公式;(2)令bn=nan,求数列{bn}的前n项和Sn.2解:(1)由已知,当n≥1时,an+1=[(an+1-an)+(an-an-1)+…+(a2-a1)]+a1=3(22n-1+22n-3+…+2)+2=22(n+1)-1.而a1=2,符合上式,所以数列{an}的通项公式为an=22n-1.(2)由bn=nan=n·22n-1知Sn=1×2+2×23+3×25+…+n·22n-1,①从而22·Sn=1×23+2×25+3×27+…+n·22n+1.②①-②得(1-22)Sn=2+23+23+25+…+22n-1-n·22n+1,即Sn=[(3n-1)22n+1+2].3