【巩固练习】 一、选择题1.已知数列{}n a 的通项公式为cos 2n n a π=,则该数列的首项1a 和第四项4a 分别为 A.0,0 B.0,1 C.-1,0 D.-1,12.一个正整数数表如下(表中下一行中数的个数是上一行中数的个数的2倍)则第9行中的第4个数是( A .132 B .255 C .259D .2603.已知等差数列共有10项,其中奇数项之和为15,偶数项之和为30,则其公差是( ) A .5 B .4 C .3D .24.在等差数列{a n }中,a m =n ,a n =m(m ,n ∈N *),则a m+n = ( ) A .mn B.m -n C.m+n D.05.在等比数列{a n }中,a n >0,且a 2=1-a 1,a 4=9-a 3,则a 4+a 5的值为( ) A .16 B .81 C .36 D .27二、填空题6.在数列{a n }中,a 1=2,且对任意自然数n,3a n +1-a n =0,则a n =________.7.若数列{a n }是公差为d 的等差数列,则数列{a n +2a n +2}是公差为________的等差数列. 8.在等差数列{a n }中,若S 4=1,S 8=4,则a 17+a 18+a 19+a 20的值为________.9.在等比数列{a n }中,已知a 1+a 2+a 3=1,a 4+a 5+a 6=-2,则该数列的前15项和S 15=________. 10.(2015 浙江)已知{a n }是等差数列,公差d 不为零.若a 2,a 3,a 7成等比数列,且2a 1+a 2=1,则a 1= ,d= .三、解答题11.在等比数列{a n }中,已知514215,6a a a a -=-=,求3a .12.求等差数列5,8,11,……,302与等差数列3,7,11,…299中所有公共项的项数. 13.对数列{n}加括号如下:(1),(2,3),(4,5,6),…….判断:100是第几个括号中的第几项?14.已知数列{a n }满足24(1)n n S a =+,求a n 和S n .15. (2015 山东)已知数列{a n }是首项为正数的等差数列,数列11n n a a +⎧⎫⎨⎬•⎩⎭的前n 项和为21nn +. (I )求数列{a n }的通项公式;(II )设()12n an n b a =+⋅,求数列{b n }的前n 项和T n .16. (2014 山东)在等差数列{a n }中,已知公差d =2,a 2是a 1与a 4的等比中项.(Ⅰ)求数列{a n }的通项公式;(Ⅱ)设()21+=n n n a b ,记T n =-b 1+b 2-b 3+b 4-……+(-1)n b n ,求T n .【答案与解析】 1.【答案】B【解析】()cos 2n n a f n π==,14(1)cos 0,(4)cos21,2a f a f ππ∴======2.【答案】C【解析】由数表知表中各行数的个数构成一个以1为首项,公比为2的等比数列.前8行数的个数共有81212--=255(个),故第9行中的第4个数是259.3.【答案】 C【解析】 ∵S 偶-S 奇=5d , ∴5d =15,∴d =3.4.【答案】D .【解析】由a m =n ,a n =m ,得1n ma a d n m-==--,a m+n =a m +nd=n -n=0.5.【答案】 D【解析】 11321119a q a a q a q =-⎧⎨=-⎩ 即1143a q ⎧=⎪⎨⎪=⎩ ∴344511332744a a +=⨯+⨯=.6.【答案】 1123n -⎛⎫⋅ ⎪⎝⎭【解析】 由3a n +1-a n =0得113n n a a +=,∴1123n n a -⎛⎫=⋅ ⎪⎝⎭7.【答案】 3d【解析】 (a n +1+2a n +3)-(a n +2a n +2)=(a n +1-a n )+2(a n +3-a n +2)=d +2d =3d .8.【答案】 9【解析】 S 4=1,S 8-S 4=3,而S 4,S 8-S 4,S 12-S 8,S 16-S 12,S 20-S 16成等差数列. 即1,3,5,7,9成等差数列. ∴a 17+a 18+a 19+a 20 =S 20-S 16=9.9.【答案】 11【解析】 设数列{a n }的公比为q ,则由已知,得q 3=-2. 又11233(1)11a a a a q q++=-=-, ∴1113a q =-, ∴3551115151(1)[1()][1(2)]11113a a S q q q q =-=-=⨯--=--.故填11.10.【答案】2,13-【解析】 由题可得,(a 1+2d)2=(a 1+d)(a 1+6d),故有3a 1+2d=0,又因为2a 1+a 2=1,即3a 1+d=1,所以121,3d a =-=.11.【答案】34a =± 【解析】方法一:由已知得:4221113211115(1)(1)156(1)6a q a a q q a q a q a q q ⎧⎧-=+-=⎪⎪⇒⎨⎨-=-=⎪⎪⎩⎩当211q q ≠⇒≠±时,221151252062q q q q q +=⇒-+=⇒=或q=2, 1311642q a a ∴=⇒=-⇒=-; 13214q a a =⇒=⇒=.当q=±1时不合题意,舍去。
方法二:由5115a a -=,426a a -=22332323333115154166a a q a q q q a a a q a q q q ⎧⎛⎫⎧-=-=⎪ ⎪⎪⎪⎪⎝⎭⇒⇒⇒=±⎨⎨⎛⎫⎪⎪-=-= ⎪⎪⎪⎩⎝⎭⎩12.【解析】{a n }中,a 1=5,d=3,a n =5+(n-1)×3=3n+2,a 100=302, 数列{b n }中,b 1=3,d=4,b m =3+(m-1)×4=4m-1,b 75=299. ∴4324113mn m n +=-⇒=-,则m 为3的整倍数, 且所有公共项构成一个新的等差数列{c n },其中c 1 =11,公差为12, ∴1112(1)121n n c n c n =+-⇒=-,299为最后一项, 则有:299=12n-1,∴共有n=25项.13.【解析】2(1)12310010020002n n n n n ++++⋅⋅⋅+≤⇒≤⇒+-≤, 1415,n ∴≤<又n=14,14(141)1051002+=>,n=13共91项.所以100是第14个括号中的第9项.类似问题:1111111111,,,,,,,,,223334444……的第100项是多少?14.【解析】当n=1时,221111114(1)(1)01a S a a a a =⇒=+⇒-=⇒=,当2n ≥时,2211114(1),4(1)4(2)(),n n n n n n n n n S a S a a a a a a ----=+=+⇒=++- 22221111()2()40()2()0n n n n n n n n n a a a a a a a a a ----⇒-+--=⇒--+=1111()(2)02n n n n n n n n a a a a a a a a ----⇒+--=⇒=--=或,11(1)0,1,n n n n n a a a n S n --⎧=-⎪∴=-⇒⎧⎨=⎨⎪⎩⎩偶奇或 12212n n n n a n a a S n -=-⎧-=⇒⎨=⎩. 15. 【解析】(I )设数列{a n }的公差为d , 令n=1,得12113a a =,所以a 1a 2=3. 令n=2,得12231125a a a a +=,所以a 2a 3=15. 解得a 1=1,d=2,所以a n =2n -1.(II )由(I )知24224,n n n b n n -=⋅=⋅所以121424......4,n n T n =⋅+⋅++⋅ 所以23141424......(1)44,n n n T n n +=⋅+⋅++-⋅+⋅两式相减,得12111344444(14)134 44,1433n n n n n n T n n n +++-=+++-⋅--=-⋅=⨯-- 所以113144(31)44.999n n n n n T ++-+-⋅=⨯+= 16.【解析】(Ⅰ)∵a 2是a 1与a 4的等比中项, ∴a 22=a 1a 4,∵在等差数列{a n }中,公差d =2,∴(a 1+d)2=a 1(a 1+3d),即(a 1+2)2=a 1(a 1+3×2), 化为,解得a 1=2.∴a n =a 1+(n -1)d =2+(n -1)×2=2n . (Ⅱ)∵()()121+==+n n a b n n n ,∴T n =-b 1+b 2-b 3+b 4-……+(-1)n b n =-1×(1+1)+2×(2+1)-……+(-1)n n •(n +1). 当n =2k(k ∈N *)时,b 2k -b 2k -1=2k(2k +1)-(2k -1)(2k -1+1)=4k T n =(b 2-b 1)+(b 4-b 3)+……+(b 2k -b 2k -1) =4(1+2+……+k)()()()2212214+++⨯n n k k k k === 当n =2k -1(k ∈N *)时,T n =(b 2-b 1)+(b 4-b 3)+……+(b 2k -2-b 2k -3)-b 2k -1()()()1211+-+-=n n n n()212+-=n故()()()()⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧∈-=+-∈=+=*2*1221222T N k k n n N k k n n n n , ,.。