广东高考理数大二轮专项训练专题 数列求和及综合应用(含答案)

广东高考理数大二轮专项训练专题 数列求和及综合应用(含答案)
广东高考理数大二轮专项训练专题 数列求和及综合应用(含答案)

2016广东高考理数大二轮专项训练

第2讲数列求和及综合应用

考情解读高考对本节知识主要以解答题的形式考查以下两个问题:1.以递推公式或图、表形式给出条件,求通项公式,考查用等差、等比数列知识分析问题和探究创新的能力,属中档题;2.通过分组、错位相减等转化为等差或等比数列的求和问题,考查等差、等比数列求和公式及转化与化归思想的应用,属中档题.

1.数列求和的方法技巧

(1)分组转化法

有些数列,既不是等差数列,也不是等比数列,若将数列通项拆开或变形,可转化为几个等差、等比数列或常见的数列,即先分别求和,然后再合并.

(2)错位相减法

这是在推导等比数列的前n项和公式时所用的方法,这种方法主要用于求数列{a n·b n}的前n 项和,其中{a n},{b n}分别是等差数列和等比数列.

(3)倒序相加法

这是在推导等差数列前n项和公式时所用的方法,也就是将一个数列倒过来排列(反序),当它与原数列相加时若有公式可提,并且剩余项的和易于求得,则这样的数列可用倒序相加法求和.

(4)裂项相消法

利用通项变形,将通项分裂成两项或n项的差,通过相加过程中的相互抵消,最后只剩下有

限项的和.这种方法,适用于求通项为1

a n a n+1

的数列的前n项和,其中{a n}若为等差数列,则

1 a n a n+1=

1

d?

?

?

?

1

a n-

1

a n+1.

常见的裂项公式:

1

n(n+1)

1

n-

1

n+1

1

n(n+k)

1

k(

1

n-

1

n+k

);

1

(2n-1)(2n+1)

1

2(

1

2n-1

1

2n+1

);

1

n+n+k

1

k(n+k-n).

2.数列应用题的模型

(1)等差模型:如果增加(或减少)的量是一个固定量时,该模型是等差模型,增加(或减少)的量就是公差.

(2)等比模型:如果后一个量与前一个量的比是一个固定的数时,该模型是等比模型,这个固定的数就是公比.

(3)混合模型:在一个问题中同时涉及等差数列和等比数列的模型.

(4)生长模型:如果某一个量,每一期以一个固定的百分数增加(或减少),同时又以一个固定的具体量增加(或减少)时,我们称该模型为生长模型.如分期付款问题,树木的生长与砍伐问题等.

(5)递推模型:如果容易找到该数列任意一项a n与它的前一项a n-1(或前n项)间的递推关系式,我们可以用递推数列的知识来解决问题.

热点一分组转化求和

例1等比数列{a n}中,a1,a2,a3分别是下表第一、二、三行中的某一个数,且a1,a2,a3中的任何两个数不在下表的同一列.

第一列第二列第三列

第一行3210

第二行6414

第三行9818

(1)求数列{a n}

(2)若数列{b n}满足:b n=a n+(-1)n ln a n,求数列{b n}的前n项和S n.

思维启迪(1)根据表中数据逐个推敲确定{a n}的通项公式;(2)分组求和.

解(1)当a1=3时,不合题意;

当a1=2时,当且仅当a2=6,a3=18时,符合题意;

当a1=10时,不合题意.

因此a1=2,a2=6,a3=18,所以公比q=3.

故a n=2·3n-1 (n∈N*).

(2)因为b n=a n+(-1)n ln a n

=2·3n -1+(-1)n ln(2·3n -1) =2·3n -1+(-1)n [ln 2+(n -1)ln 3] =2·3n -1+(-1)n (ln 2-ln 3)+(-1)n n ln 3,

所以S n =2(1+3+…+3n -1)+[-1+1-1+…+(-1)n ]·(ln 2-ln 3)+[-1+2-3+…+ (-1)n n ]ln 3. 当n 为偶数时,

S n =2×1-3n 1-3+n 2ln 3=3n +n 2ln 3-1;

当n 为奇数时,

S n =2×1-3n 1-3

-(ln 2-ln 3)+? ????n -12-n ln 3=3n

-n -12ln 3-ln 2-1. 综上所述,S n

=?????

3n

+n

2ln 3-1, n 为偶数,3n

-n -1

2ln 3-ln 2-1, n 为奇数.

思维升华 在处理一般数列求和时,一定要注意使用转化思想.把一般的数列求和转化为等差数列或等比数列进行求和,在求和时要分析清楚哪些项构成等差数列,哪些项构成等比数列,清晰正确地求解.在利用分组求和法求和时,由于数列的各项是正负交替的,所以一般需要对项数n 进行讨论,最后再验证是否可以合并为一个公式.

已知数列{a n }中,a 1=1,a n a n +1=(1

2

)n (n ∈N *).

(1)求证:数列{a 2n }与{a 2n -1}(n ∈N *)都是等比数列;

(2)若数列{a n }的前2n 项和为T 2n ,令b n =(3-T 2n )·n ·(n +1),求数列{b n }的最大项. (1)证明 因为a n a n +1=(12)n ,a n +1a n +2=(1

2)n +1,

所以a n +2a n =1

2

.

又a 1=1,a 2=12,所以数列a 1,a 3,…,a 2n -1,…,是以1为首项,1

2为公比的等比数列;

数列a 2,a 4,…,a 2n ,…,是以12为首项,1

2

为公比的等比数列.

(2)解 由(1)可得T 2n =(a 1+a 3+…+a 2n -1)+(a 2+a 4+…+a 2n )=1-(12)n 1-12+12[1-(12

)n ]

1-12=3-

3(1

2

)n , 所以b n =3n (n +1)(1

2)n ,

b n +1=3(n +1)(n +2)(1

2)n +1,

所以b n +1-b n =3(n +1)(12)n (n +2

2-n )

=3(n +1)(1

2)n +1(2-n ),

所以b 1b 4>…>b n >…, 所以(b n )max =b 2=b 3=9

2.

热点二 错位相减法求和

例2 设数列{a n }的前n 项和为S n ,已知a 1=1,S n +1=2S n +n +1(n ∈N *), (1)求数列{a n }的通项公式;

(2)若b n =n

a n +1-a n

,数列{b n }的前n 项和为T n ,n ∈N *,证明:T n <2.

思维启迪 (1)n >1时,S n =2S n -1+n 两式相减得{a n }的递推关系式,然后构造数列求通项; (2)先利用错位相减法求出T n ,再放缩.

(1)解 ∵S n +1=2S n +n +1,当n ≥2时,S n =2S n -1+n , ∴a n +1=2a n +1, ∴a n +1+1=2(a n +1), 即a n +1+1a n +1

=2(n ≥2),①

又S 2=2S 1+2,a 1=S 1=1,

∴a 2=3,∴a 2+1

a 1+1=2,∴当n =1时,①式也成立,

∴a n +1=2n ,即a n =2n -1(n ∈N *). (2)证明 ∵a n =2n -1,

∴b n =n (2n +1-1)-(2n -1)=n 2n +1-2n =n

2n ,

∴T n =12+222+323+…+n 2n ,

12T n =122+223+…+n -12n +n 2n +

1, ∴两式相减,得T n =2(12+122+123+…+12n -n 2n +1)

=2-12n -1-n

2

n <2.

思维升华 错位相减法求数列的前n 项和是一种重要的方法.在应用这种方法时,一定要抓住数列的特征,即数列的项可以看作是由一个等差数列和一个等比数列对应项相乘所得数列的求和问题.

设数列{a n }满足a 1=2,a n +1-a n =3·22n -

1.

(1)求数列{a n }的通项公式;

(2)令b n =na n ,求数列{b n }的前n 项和S n . 解 (1)由已知得,当n ≥1时,

a n +1=[(a n +1-a n )+(a n -a n -1)+…+(a 2-a 1)]+a 1 =3(22n -1+22n -3+…+2)+2=22(n +1)-1. 而a 1=2,符合上式,

所以数列{a n }的通项公式为a n =22n -1. (2)由b n =na n =n ·22n -1知

S n =1·2+2·23+3·25+…+n ·22n -1.① 从而22·S n =1·23+2·25+3·27+…+n ·22n +1.②

①-②,得(1-22)S n =2+23+25+…+22n -1-n ·22n +1, 即S n =1

9[(3n -1)22n +1+2].

热点三 裂项相消法求和

例3 已知等差数列{a n },公差d >0,前n 项和为S n ,S 3=6,且满足a 3-a 1,2a 2,a 8成等比数列.

(1)求{a n }的通项公式;

(2)设b n =1

a n ·a n +2

,求数列{b n }的前n 项和T n 的值.

思维启迪 (1)利用方程思想可确定a ,d ,写出{a n };(2)利用裂项相消法求T n . 解 (1)由S 3=6,得a 2=2. ∵a 3-a 1,2a 2,a 8成等比数列, ∴(2d )·(2+6d )=42, 解得d =1或d =-4

3,

∵d >0,∴d =1.

∴数列{a n }的通项公式为a n =n . (2)T n =11·3+12·4+13·5+…+1

n (n +2)

=12[(1-13)+(12-14)+(13-15)+(14-16)+…+(1n -1

n +2)] =12(32-1n +1-1n +2)=3n 2+5n 4(n +1)(n +2)

. 思维升华 裂项相消法适合于形如{1

a n ·a n +k

}形式的数列,其中{a n }为等差数列.

已知等差数列{a n }是递增数列,且满足a 4·a 7=15,a 3+a 8=8.

(1)求数列{a n }的通项公式;

(2)令b n =19a n -1a n (n ≥2),b 1=1

3,求数列{b n }的前n 项和S n .

解 (1)根据题意a 3+a 8=8=a 4+a 7,a 4·a 7=15, 所以a 4,a 7是方程x 2-8x +15=0的两根,且a 4

3.

故等差数列{a n }的通项公式为

a n =a 4+(n -4)·d =3+(n -4)·23=2n +1

3

.

(2)当n ≥2时,b n =

1

9a n -1a n

19·2n -13·

2n +13

=1(2n -1)(2n +1)=12(12n -1-1

2n +1),

又b 1=13=12(1-1

3

),

所以S n =b 1+b 2+…+b n =12(1-13+13-15+…+12n -1-12n +1)=12(1-12n +1)=n

2n +1.

即数列{b n }的前n 项和S n =n 2n +1

. 热点四 数列的实际应用

例4 自从祖国大陆允许台湾农民到大陆创业以来,在11个省区设立了海峡两岸农业合作试验区和台湾农民创业园,台湾农民在那里申办个体工商户可以享受“绿色通道”的申请、受理、审批一站式服务,某台商第一年年初到大陆就创办了一座120万元的蔬菜加工厂M ,M 的价值在使用过程中逐年减少,从第二年到第六年,每年年初M 的价值比上年年初减少10万元,从第七年开始,每年年初M 的价值为上年年初的75%. (1)求第n 年年初M 的价值a n 的表达式;

(2)设A n =a 1+a 2+…+a n

n ,若A n 大于80万元,则M 继续使用,否则须在第n 年年初对M 更

新,证明:必须在第九年年初对M 更新.

思维启迪 (1)根据题意,当n ≤6时,数列{a n }是等差数列,当n ≥7时,数列{a n }是等比数列,分别写出其通项公式,然后进行合并即可;(2)先对n 进行分类,表示出A n ,利用数列的单调性质确定其最佳项,并与80比较大小,确定n 的值.

(1)解 当n ≤6时,数列{a n }是首项为120,公差为-10的等差数列,故a n =120-10(n -1)=130-10n ,

当n ≥7时,数列{a n }从a 6开始的项构成一个以a 6=130-60=70为首项,以34为公比的等比数

列,故a n =70×(3

4

)n -6,

所以第n 年年初M 的价值a n =?????

130-10n ,n ≤6,

70×(34)n -6

,n ≥7.

(2)证明 设S n 表示数列{a n }的前n 项和,由等差数列和等比数列的求和公式,得 当1≤n ≤6时,S n =120n -5n (n -1),

A n =S n

n =120-5(n -1)=125-5n ≥95>80,

当n ≥7时,由于S 6=570,

故S n =570+(a 7+a 8+…+a n )=570+70×34×4×[1-(34)n -6]=780-210×(3

4)n -6.

因为{a n }是递减数列,所以{A n }是递减数列. 因为A n =S n

n =780-210×(3

4)n -6

n ,

A 8=780-210×(34

)2

8≈82.734>80,

A 9=780-210×(3

4

)3

9≈76.823<80,

所以必须在第九年年初对M 更新.

思维升华 解答数列应用题,与函数应用题的求解过程类似,一般要经过三步:(1)建模,首先要认真审题,理解实际背景,理清数学关系,把应用问题转化为数列问题;(2)解模,利用所学的数列知识,解决数列模型中的相关问题;(3)释模,把已解决的数列模型中的问题返回到实际问题中去,与实际问题相对应,确定问题的结果.

设某商品一次性付款的金额为a 元,以分期付款的形式等额地分成n 次付清,若

每期利率r 保持不变,按复利计算,则每期期末所付款是( ) A.a n (1+r )n

元B.ar (1+r )n (1+r )n -1元 C.a n (1+r )n -1

元D.ar (1+r )n -

1(1+r )n -1元 答案 B

解析 设每期期末所付款是x 元,则各次付款的本利和为x (1+r )n -1+x (1+r )n -2+x (1+r )n -3+…+x (1+r )+x =a (1+r )n , 即x ·(1+r )n -1r =a (1+r )n ,

故x =

ar (1+r )n

(1+r )n -1.

1.数列综合问题一般先求数列的通项公式,这是做好该类题的关键.若是等差数列或等比数列,则直接运用公式求解,否则常用下列方法求解:

(1)a n =?

????

S 1(n =1),S n -S n -1(n ≥2).

(2)递推关系形如a n +1-a n =f (n ),常用累加法求通项. (3)递推关系形如a n +1

a n

=f (n ),常用累乘法求通项.

(4)递推关系形如“a n +1=pa n +q (p 、q 是常数,且p ≠1,q ≠0)”的数列求通项,常用待定系数法.可设a n +1+λ=p (a n +λ),经过比较,求得λ,则数列{a n +λ}是一个等比数列.

(5)递推关系形如“a n +1=pa n +q n (q ,p 为常数,且p ≠1,q ≠0)”的数列求通项,此类型可以将关系式两边同除以q n 转化为类型(4),或同除以p n +1

转为用迭加法求解.

2.数列求和中应用转化与化归思想的常见类型:

(1)错位相减法求和时,将问题转化为等比数列的求和问题求解. (2)并项求和时,将问题转化为等差数列求和.

(3)分组求和时,将问题转化为能用公式法或错位相减法或裂项相消法或并项法求和的几个数列的和求解.

提醒:运用错位相减法求和时,相减后,要注意右边的n +1项中的前n 项,哪些项构成等比数列,以及两边需除以代数式时注意要讨论代数式是否为零.

3.数列应用题主要考查应用所学知识分析和解析问题的能力.其中,建立数列模型是解决这类问题的核心,在解题中的主要思路:①首先构造等差数列或等比数列模型,然后用相应的通项公式与求和公式求解;②通过归纳得到结论,再用数列知识求解.

真题感悟

1.(2013·湖南)设S n 为数列{a n }的前n 项和,S n =(-1)n a n -1

2n ,n ∈N *,则:

(1)a 3=________;

(2)S 1+S 2+…+S 100=________. 答案 (1)-116 (2)13????1

2100-1 解析 ∵a n =S n -S n -1

=(-1)n a n -12n -(-1)n -1a n -1+1

2n -

1(n ≥2),

∴a n =(-1)n a n -(-1)n -1a n -1+1

2n (n ≥2).

当n 为偶数时,a n -1=-1

2n (n ≥2),

当n 为奇数时,2a n +a n -1=1

2n (n ≥2),

∴当n =4时,a 3=-124=-1

16.

根据以上{a n }的关系式及递推式可求. a 1=-122,a 3=-124,a 5=-126,a 7=-1

28,…,

a 2=122,a 4=124,a 6=126,a 8=1

28,….

∴a 2-a 1=12,a 4-a 3=123,a 6-a 5=1

2

5,…,

∴S 1+S 2+…+S 100=(a 2-a 1)+(a 4-a 3)+…+(a 100-a 99)-????12+122+123+…+1

2100 =????12+123+…+1299-????12+122+…+1

2100 =13???

?1

2100-1. 2.(2014·课标全国Ⅱ)已知数列{a n }满足a 1=1,a n +1=3a n +1. (1)证明{a n +1

2}是等比数列,并求{a n }的通项公式;

(2)证明1a 1+1a 2+…+1a n <3

2.

证明 (1)由a n +1=3a n +1, 得a n +1+12=3(a n +1

2).

又a 1+12=3

2

所以{a n +12}是首项为3

2,公比为3的等比数列.

a n +12=3n

2,因此{a n }的通项公式为a n =3n -12.

(2)由(1)知1a n =23n -1

.

因为当n ≥1时,3n -1≥2×3n -1,

所以13n -1≤12×3n -1

.

于是1a 1+1a 2+…+1a n ≤1+13+…+13n -1

=32(1-13n )<32. 所以1a 1+1a 2+…+1a n <32.

押题精练

1.如图,一个类似杨辉三角的数阵,则第n (n ≥2)行的第2个数为________.

答案 n 2-2n +3

解析 由题意可知:图中每行的第二个数分别为3,6,11,18,…,即a 2=3,a 3=6,a 4=11,a 5=18,…,

∴a 3-a 2=3,a 4-a 3=5,a 5-a 4=7,…,a n -a n -1=2n -3, ∴累加得:a n -a 2=3+5+7+…+(2n -3), ∴a n =n 2-2n +3.

2.秋末冬初,流感盛行,特别是甲型H1N1流感.某医院近30天每天入院治疗甲流的人数依次构成数列{a n },已知a 1=1,a 2=2,且a n +2-a n =1+(-1)n (n ∈N *),则该医院30天入院治疗甲流共有________人. 答案 255

解析 由于a n +2-a n =1+(-1)n , 所以a 1=a 3=…=a 29=1,

a 2,a 4,…,a 30构成公差为2的等差数列, 所以a 1+a 2+…+a 29+a 30 =15+15×2+15×142

×2=255.

故该医院30天入院治疗甲流的人数为255. 3.已知数列{b n }满足3(n +1)b n =nb n +1,且b 1=3. (1)求数列{b n }的通项公式;

(2)已知a n b n =n +12n +3,求证:56≤1a 1+1a 2+…+1

a n <1.

(1)解 因为3(n +1)b n =nb n +1,所以b n +1b n =3(n +1)

n .

则b 2b 1=3×21,b 3b 2=3×32,b 4b 3=3×43,…,b n b n -1=3×n

n -1, 累乘,可得b n

b 1=3n -1×n ,因为b 1=3,所以b n =n ·3n ,

即数列{b n }的通项公式b n =n ·3n .

(2)证明 因为a n b n =n +12n +3,所以a n =n (n +1)2n +3·3n .

因为1

a n =2n +3n (n +1)·13n

=3(n +1)-n n (n +1)·13n =(3n -1n +1)·13n

=1n ·13n -1-1n +1·1

3n

, 所以1a 1+1a 2+…+1a n =(1·130-12·131)+(12·131-12+1·132)+…+(1n ·13n -1-1n +1·13n )

=1-1n +1·13

n .

因为n ∈N *,所以0<1n +1·13n ≤16,所以56≤1-1n +1·1

3n <1,

所以56≤1a 1+1a 2+…+1

a n

<1.

(推荐时间:60分钟)

一、选择题

1.数列{a n }共有5项,其中a 1=0,a 5=2,且|a i +1-a i |=1,i =1,2,3,4,则满足条件的不同数列的个数为( ) A .3 B .4 C .5 D .6

答案 B

解析 设b i =a i +1-a i ,i =1,2,3,4,则b i 等于1或-1,由a 5=(a 5-a 4)+(a 4-a 3)+(a 3-a 2)+(a 2-a 1)=b 4+b 3+b 2+b 1,知b i (i =1,2,3,4)共有3个1,1个-1. 所以符合条件的{a n }共有4个.

2.已知在数列{a n }中,a 1=-60,a n +1=a n +3,则|a 1|+|a 2|+|a 3|+…+|a 30|等于( ) A .445 B .765 C .1 080 D .3 105 答案 B

解析 ∵a n +1=a n +3,∴a n +1-a n =3.

∴{a n }是以-60为首项,3为公差的等差数列. ∴a n =-60+3(n -1)=3n -63. 令a n ≤0,得n ≤21. ∴前20项都为负值. ∴|a 1|+|a 2|+|a 3|+…+|a 30|

=-(a 1+a 2+…+a 20)+a 21+…+a 30 =-2S 20+S 30.

∵S n =a 1+a n 2n =-123+3n 2×n ,

∴|a 1|+|a 2|+|a 3|+…+|a 30|=765.

3.在等差数列{a n }中,a 1=-2 013,其前n 项和为S n ,若S 1212-S 10

10=2,则S 2 013的值等于( )

A .-2 011

B .-2 012

C .-2 010

D .-2 013 答案 D

解析 根据等差数列的性质,得数列{S n

n }也是等差数列,

根据已知可得这个数列的首项S 1

1=a 1=-2 013,

公差d =1,故S 2 013

2 013=-2 013+(2 013-1)×1=-1,

所以S 2 013=-2 013.

4.已知数列{a n }满足a n +1=a n -a n -1(n ≥2),a 1=1,a 2=3,记S n =a 1+a 2+…+a n ,则下列结论正确的是( )

A .a 100=-1,S 100=5

B .a 100=-3,S 100=5

C .a 100=-3,S 100=2

D .a 100=-1,S 100=2 答案 A

解析 由题意知,a 1=1,a 2=3,a 3=2,a 4=-1,a 5=-3,a 6=-2,a 7=1,由此可以得出数列{a n }是以6为一个周期,所以a 100=a 4=-1,S 100=a 1+a 2+a 3+a 4=5,故选A. 5.数列{a n }的通项公式a n =n cos

n π

2

,其前n 项和为S n ,则S 2 012等于( ) A .1 006 B .2 012 C .503 D .0 答案 A

解析 用归纳法求解. ∵a n =n cos

n π

2

,∴a 1=0,a 2=-2,a 3=0,a 4=4,a 5=0,a 6=-6,a 7=0,a 8=8,…. 由此易知a 4n -2=-(4n -2),a 4n =4n , 且a 1+a 2+a 3+a 4=-2+4=2, a 5+a 6+a 7+a 8=-6+8=2,…,

a 4n -3+a 4n -2+a 4n -1+a 4n =-(4n -2)+4n =2. 又2 012=4×503,

∴a 1+a 2+…+a 2 012=2+2+…+2503个=2×503=1 006.

6.数列{a n }满足a 1=1,且对任意的m ,n ∈N *都有a m +n =a m +a n +mn ,则1a 1+1a 2+1a 3+…+

1a 2 012等于( )

A.4 0242 013

B.4 0182 012

C.2 0102 011

D.2 009

2 010 答案 A

解析 令m =1,得a n +1=a n +n +1,即a n +1-a n =n +1, 于是a 2-a 1=2,a 3-a 2=3,…,a n -a n -1=n , 上述n -1个式子相加得a n -a 1=2+3+…+n , 所以a n =1+2+3+…+n =n (n +1)2

因此1a n =2n (n +1)=2? ????1n -1n +1, 所以1a 1+1a 2+1a 3+…+1a 2 012

=2????1-12+12-13+…+12 012-12 013 =2????1-12 013=4 0242 013. 二、填空题

7.在数列{a n }中,a 1=1,a n +2+(-1)n a n =1,记S n 是数列{a n }的前n 项和,则S 60=________. 答案 480

解析 ∵a n +2+(-1)n a n =1,∴a 3-a 1=1,a 5-a 3=1,a 7-a 5=1,…,且a 4+a 2=1,a 6+a 4=1,a 8+a 6=1,…,∴{a 2n -1}为等差数列,且a 2n -1=1+(n -1)×1=n ,即a 1=1,a 3=2,a 5=3,a 7=4,

∴S 4=a 1+a 2+a 3+a 4=1+1+2=4,S 8-S 4=a 5+a 6+a 7+a 8=3+4+1=8, S 12-S 8=a 9+a 10+a 11+a 12=5+6+1=12,…, ∴S 60=4×15+15×142

×4=480.

8.设S n 为数列{a n }的前n 项和,若S 2n

S n (n ∈N *)是非零常数,则称该数列为“和等比数列”;若

数列{c n }是首项为2,公差为d (d ≠0)的等差数列,且数列{c n }是“和等比数列”,则d =________. 答案 4

解析 由题意可知,数列{c n }的前n 项和为S n =n (c 1+c n )2,前2n 项和为S 2n =2n (c 1+c 2n )

2,所

以S 2n S n =2n (c 1+c 2n )

2n (c 1+c n )2=2+2nd 4+nd -d =2+21+

4-d

nd .因为数列{c n }是“和等比数列”,即S 2n

S n 为非零常数,所以d =4.

9.设S n =12+16+112+…+1n (n +1)(n ∈N *),且S n +1·S n +2=3

4,则n 的值是________.

答案 5

解析 ∵S n +1=12+16+…+1(n +1)(n +2)=(1-12)+(12-13)+…+(1n +1-1n +2)=1-1

n +2

=n +1n +2, ∴S n +2=n +2

n +3

.

∴S n +1·S n +2=n +1n +3=3

4

,解得n =5.

10.已知数列{a n }的通项公式为a n =1

n +1,前n 项和为S n ,若对任意的正整数n ,不等式S 2n

-S n >m

16恒成立,则常数m 所能取得的最大整数为_______________.

答案 5

解析 要使S 2n -S n >m

16恒成立,

只需(S 2n -S n )min >

m 16

. 因为(S 2(n +1)-S n +1)-(S 2n -S n ) =(S 2n +2-S 2n )-(S n +1-S n ) =a 2n +1+a 2n +2-a n +1 =

12n +2+12n +3-1

n +2

>12n +2+12n +4-1n +2=12n +2-12n +4>0, 所以S 2n -S n ≥S 2-S 1=1

3

所以m 16<13?m <16

3,m 所能取得的最大整数为5.

三、解答题

11.在等比数列{a n }中,a 1>0,n ∈N *,且a 3-a 2=8,又a 1,a 5的等比中项为16. (1)求数列{a n }的通项公式;

(2)设b n =log 4a n ,数列{b n }的前n 项和为S n ,是否存在正整数k ,使得1S 1+1S 2+1S 3+…+1S n

对任意n ∈N *恒成立.若存在,求出正整数k 的最小值;若不存在,请说明理由. 解 (1)设数列{a n }的公比为q ,由题意可得a 3=16. ∵a 3-a 2=8,∴a 2=8,∴q =2.

∴a n =2n +1.

(2)∵b n =log 42n +1=n +1

2,

∴S n =b 1+b 2+…+b n =n (n +3)

4.

∵1S n =4n (n +3)=43? ????1n -1n +3, ∴1S 1+1S 2+1S 3+…+1S n

=43? ????1-14+12-15+13-1

6+…+1n -1n +3

=43? ????1+12+13-1n +1-1n +2-1n +3<229,

∴正整数k 的最小值为3.

12.(2014·山东)已知等差数列{a n }的公差为2,前n 项和为S n ,且S 1,S 2,S 4成等比数列. (1)求数列{a n }的通项公式; (2)令b n =(-1)n

-1

4n

a n a n +1

,求数列{b n }的前n 项和T n . 解 (1)因为S 1=a 1,S 2=2a 1+2×1

2×2=2a 1+2,

S 4=4a 1+4×3

2

×2=4a 1+12,

由题意,得(2a 1+2)2=a 1(4a 1+12),解得a 1=1, 所以a n =2n -1. (2)b n =(-1)n -1

4n a n a n +1=(-1)n -14n

(2n -1)(2n +1)

=(-1)n -1(12n -1+1

2n +1).

当n 为偶数时,

T n =(1+13)-(13+15)+…+(12n -3+12n -1)-(12n -1+12n +1)=1-12n +1=2n

2n +1.

当n 为奇数时,

T n =(1+13)-(13+15)+…-(12n -3+12n -1)+(12n -1+12n +1)=1+1

2n +1=2n +22n +1.

所以T n

=?

??

??

2n +22n +1,n 为奇数,

2n

2n +1,n 为偶数.

(或T n =2n +1+(-1)n -1

2n +1

)

13.某产品在不做广告宣传且每千克获利a 元的前提下,可卖出b 千克.若做广告宣传,广告费为n (n ∈N *)千元时比广告费为(n -1)千元时多卖出b

2n 千克.

(1)当广告费分别为1千元和2千元时,用b 表示销售量S ; (2)试写出销售量S 与n 的函数关系式;

(3)当a =50,b =200时,要使厂家获利最大,销售量S 和广告费n 分别应为多少? 解 (1)当广告费为1千元时,销售量S =b +b 2=3b

2.

当广告费为2千元时,销售量S =b +b 2+b 22=7b

4.

(2)设S n (n ∈N )表示广告费为n 千元时的销售量, 由题意得S 1-S 0=b

2,

S 2-S 1=b

22,

…… S n -S n -1=b

2

n .

以上n 个等式相加得,S n -S 0=b 2+b 22+b 23+…+b

2n ,

即S =S n =b +b 2+b 22+b 23+…+b

2n =b [1-(12)n +1]

1-1

2

=b (2-1

2

n ),n ∈N .

(3)当a =50,b =200时,设获利为T n ,则有 T n =Sa -1 000n =10 000×(2-1

2

n )-1 000n

=1 000×(20-10

2n -n ),

设b n =20-10

2n -n ,

则b n +1-b n =20-

102

n +1-n -1-20+102n +n =52n -1, 当n ≤2时,b n +1-b n >0;当n ≥3时,b n +1-b n <0. 所以当n =3时,b n 取得最大值, 即T n 取得最大值,此时S =375,

即该厂家获利最大时,销售量和广告费分别为375千克和3千元.

2019年高考数学高频考点专题43数列数列的求和4分组求和倒序相加法 文数(含解析)

专题43 数列 数列的求和4 ( 分组求和、倒序相加法) 【考点讲解】 一、具本目标:1.掌握等差、等比数列的求和方法; 2. 掌握等非差、等比数列求和的几种常见方法. 考纲解读:会用公式法、倒序相加法、错位相减法、裂项相消法、分组转化法求解不同类型数列的和,非等差、等比数列的求和是高考的热点,特别是错位相减法和裂项相消法求和. 二、知识概述: 求数列前n 项和的基本方法 (1)直接用等差、等比数列的求和公式求和; 等差:; 等比: 公比是字母时需要讨论. (理)无穷递缩等比数列时,q a S -= 11 (2)掌握一些常见的数列的前n 项和公式: ; ; ; ; (3)倒序相加法求和:如果一个数列 {}n a ,与首末两端等“距离”的两项的和相等或等于同一个常数, 那么求这个数列的前n 项和即可用倒序相加法. (4)错位相减法求和:如果一个数列的各项是由一个等差数列和一个等比数列的对应项之积构成的,那么

这个数列的前n 项和即可用此法来求.q 倍错位相减法:若数列{}n c 的通项公式n n n c a b =?,其中{}n a 、 {}n b 中一个是等差数列,另一个是等比数列,求和时一般可在已知和式的两边都乘以组成这个数列的等比数列的公比,然后再将所得新和式与原和式相减,转化为同倍数的等比数列求和.这种方法叫q 倍错位相减法. 温馨提示:1.两个特殊数列等差与等比的乘积或商的组合. 2.关注相减的项数及没有参与相减的项的保留. (5)分组求和:有一类数列,既不是等差数列,也不是等比数列,若将这类数列适当拆开,把数列的每一项分成若干项,使其转化为等差或等比数列,先分别求和,再合并.通项公式为a n = 的数列,其中数列{b n },{c n }是等比数列或等差数列,可采用分组求和法求和. 形如: n n b a +其中, (6)并项求和法 一个数列的前n 项和中,可两两结合求解,则称之为并项求和.形如类 型,可采用两项合并求解. 合并求和:如求 的和. (7)裂项相消法求和:把数列的通项拆成两项之差,正负相消剩下首尾若干项. 常见拆项: ; . 【真题分析】

数列求和的教学反思

数列求和的教学反思 数列求和的教学反思 由于数列的求和在求解的方法中比较多,学生难以一次性熟练掌握全部的方法并灵活运用,所以在《数列求和》的专题课的教学重点放在了数列求和的前三种重要方法: 1、公式法求和(即直接利用等差数列和等比数列的求和公式进行求和); 2、利用叠加法、叠乘法将已知数列转化为等差数列或等比数列再行求和; 3、对于数列的通项是由等差乘以等比数列构成的,用乘公比错位相减求和法。 从实际教学效果看教学内容安排得符合学生实际,由浅入深,比较合理,基本达到了这节课预期的教学目标及要求。结合自我感觉、工作室评课、学生反馈,这节课比较突出的有以下几个优点。 1、注重“三基”的训练与落实 数列部分中两种最基本最重要的数列就是等差数列和等比数列,很多数列问题包括数列求和都是围绕这两种特殊数列展开的,即使不能直接利用等差数列和等比数列公式求和,也可根据所给数列的

不同特点,合理恰当地选择不同方法转化为等差数列或等比数列再行求和。因此上课伊始做为本节课的知识必备,就要求学生强化等差数列和等比数列求和公式的记忆。其次本节课充分渗透了转化的数学思想方法,并且通过典型例题使学生体会并掌握根据所给求和数列的不同特点,分别采用叠加法或叠乘法将所给数列转化为等差数列或等比数列再行求和的基本技能。 2、例、习题的选配典型,有层次 一方面精选近年典型的高考试题、模拟题做为例、习题,使学生通过体会和掌握,达到举一反三的目的;另一方面结合学生实际,自行编纂或改编了一些题目,或在原题基础上降低了难度,设计出了层次,或在学生易错的地方设置了陷阱,提醒学生留意。同时所配的课堂练习也充分注意了题目的难易梯度,把握了层次性,由具体数字运算到字母运算,由直接给出数列各项到用分段函数形式抽象表述数列,由单一方法适用到能够一题多解等等。 3、对学生可能出现的问题有预见性,并能有针对性地对症下药进行设计 对于直接利用公式求和的等差数列或等比数列求和问题,预见到学生的关键问题应该出在搞不清

四年级奥数思维训练专题-巧妙求和

四年级奥数思维训练专题-巧妙求和(一) 专题简析:若干个数排成一列称为数列.数列中的每一个数称为一项.其中第一项称为首项,最后一项称为末项,数列中项的个数称为项数. 相邻两项的差都相等的数列称为等差数列,后项与前项的差称为公差. 通项公式:第n项=首项+(项数-1)×公差 项数公式:项数=(末项-首项)÷公差+1 例1:有一个数列:4,10,16,22,…,52,这个数列共有多少项?分析:容易看出这是一个等差数列,公差为6,首项是4,末项是52,要求项数,可直接带入项数公式进行计算. 项数=(52-4)÷6+1=9 答:这个数列共有9项. 试一试1:有一个等差数列:2,5,8,11,…,101,这个等差数列共有多少项? 例2:有一等差数列:3,7,11,15,……,这个等差数列的第100项是多少? 分析:这个等差数列的首项是3,公差是4,项数是100.要求第100项,可根据“末项=首项+公差×(项数-1)”进行计算. 第100项=3+4×(100-1)=399

试一试2:求1,4,7,10……这个等差数列的第30项. 例3:有这样一个数列:1,2,3,4,…,99,100.请求出这个数列所有项的和. 分析:等差数列总和=(首项+末项)×项数÷2 1+2+3+…+99+100=(1+100)×100÷2=5050 试一试3:6+7+8+…+74+75 例4:求等差数列2,4,6,…,48,50的和. 分析:项数=(末项-首项)÷公差+1 =(50-2)÷2+1=25 首项=2,末项=50,项数=25 等差数列的和=(2+50)×25÷2=650 试一试4:9+18+27+36+…+261+270 巧妙求和(二) 专题简析:

文科数学2010-2018高考真题分类专题六 数列 第十七讲 递推数列与数列求和答案

专题六数列 第十七讲 递推数列与数列求和 答案部分 1.C 【解析】∵113 n n a a +=-,∴{}n a 是等比数列 又243a =-,∴14a =,∴()1010101413313113 S -????-- ? ? ?????==-+ ,故选C . 2.D 【解析】【法1】有题设知 21a a -=1,① 32a a +=3 ② 43a a -=5 ③ 54a a +=7,65a a -=9, 76a a +=11,87a a -=13,98a a +=15,109a a -=17,1110a a +=19,121121a a -=, …… ∴②-①得13a a +=2,③+②得42a a +=8,同理可得57a a +=2,68a a +=24,911a a +=2,1012a a +=40,…, ∴13a a +,57a a +,911a a +,…,是各项均为2的常数列,24a a +,68a a +,1012a a +,… 是首项为8,公差为16的等差数列, ∴{n a }的前60项和为1 1521581615142 ?+?+???=1830. 【法2】可证明: 14142434443424241616n n n n n n n n n n b a a a a a a a a b +++++---=+++=++++=+ 11234151514 1010151618302 b a a a a S ?=+++=?=?+ ?= 【法3】不妨设11a =,得23572,1a a a a ====???=,466,10a a ==,所以当n 为奇数时,1n a =,当n 为偶数时,构成以2a 为首项,以4为公差的等差数列,所以得 601830S = 3.A 【解析】法一:分别求出前10项相加即可得出结论; 法二:12349103a a a a a a +=+=???=+=,故1210a a a ++???+=3515?=.故选A. 4.6【解析】∵112,2n n a a a +==,∴数列{}n a 是首项为2,公比为2的等比数列,

数列求和专项训练题(学生)

数列求和的常用方法 第一类:公式法求和 利用下列常用求和公式求和是数列求和的最基本最重要的. 1、等差数列前n 和公式:()() 11122 n n n a a n n S na d +-= =+ 2、等比数列前n 和公式:1 11(1)(1)(1) 11n n n na q S a a q a q q q q =?? =--?=≠?--? 自然数方幂和公式: 3、11(1)2n n k S k n n ===+∑ 4、211 (1)(21) 6n n k S k n n n ===++∑ 5、32 1 1[(1)]2 n n k S k n n ===+∑ 【例】已知数列{}n a 满足*111,4,n n a a a n N +==+∈,求数列{}n a 的前n 项和 n S . 【练习】已知321 log log 3 x -= ,求23n x x x x +++???++???的前n 项和.

第二类:分组法求和 有一类数列,既不是等差数列,也不是等比数列,若将这类数列适当拆开,可分为几个等差、等比或常见的数列,然后分别求和,再将其合并即可. 若数列{}n c 的通项公式为n n n c a b =+,其中数列{}n a ,{}n b 分别是等差数列和等比数列,求和时一般用分组结合法。 【例】数列111111,2,3,4 ,,,24816 2n n 求数列的前n 项和. 【练习】数列{}n a 的通项公式221n n a n =+- 第三类:裂项法求和 这是分解与组合思想在数列求和中的具体应用. 裂项法的实质是将数列中的每项(通项)分解,然后重新组合,使之能消去一些项,最终达到求和的目的. 常用的通项分解(裂项)如:

数列求和高考专题

数列求和高考专题 1.【2017天津,理18】已知{}n a 为等差数列,前n 项和为()n S n *∈N ,{}n b 是首项为2的等比数列,且公比大于0,2312b b +=,3412b a a =-,11411S b =. (Ⅰ)求{}n a 和{}n b 的通项公式; (Ⅱ)求数列221{}n n a b -的前n 项和()n *∈N . 【答案】 (1)32n a n =-.2n n b =.(2)1328 433 n n n T +-=?+. 【解析】 (II )解:设数列221{}n n a b -的前n 项和为n T , 由262n a n =-, 12124n n b --=?,有()221314n n n a b n -=-?, 故()23 245484314n n T n =?+?+?+ +-?, ()()23414245484344314n n n T n n +=?+?+?+ +-?+-?, 上述两式相减,得()2 3 1324343434314n n n T n +-=?+?+?+ +?--?

( )()()1 112144314 14 3248.n n n n n ++?-= ---?-=--?- 得1328 433 n n n T +-= ?+. 所以,数列221{}n n a b -的前n 项和为 1328 433 n n +-?+. 2.【2017江苏,19】 对于给定的正整数k ,若数列{}n a 满足1111n k n k n n n k n k a a a a a a --+-++-++++++ ++ 2n ka =对任意正整数()n n k >总成立,则称数列{}n a 是“()P k 数列”. (1)证明:等差数列{}n a 是“(3)P 数列”; (2)若数列{}n a 既是“(2)P 数列”,又是“(3)P 数列”,证明:{}n a 是等差数列. 【答案】(1)见解析(2)见解析 (2)数列{}n a 既是“()2P 数列”,又是“()3P 数列”,因此, 当3n ≥时, 21124n n n n n a a a a a --+++++=,① 当4n ≥时, 3211236n n n n n n n a a a a a a a ---++++++++=.② 由①知, 3214n n n a a a ---+=- ()1n n a a ++,③ 2314n n n a a a ++++=- ()1n n a a -+,④ 将③④代入②,得112n n n a a a -++=,其中4n ≥, 所以345,,, a a a 是等差数列,设其公差为'd .

(完整word版)数列求和方法(带例题和练习题)

数列的求和 数列求和主要思路: 1.求数列的和注意方法的选取:关键是看数列的通项公式; 2.求和过程中注意分类讨论思想的运用; 3.转化思想的运用; 数列求和的常用方法 一、利用常用求和公式求和 利用下列常用求和公式求和是数列求和的最基本最重要的方法. 1、 等差数列求和公式:d n n na a a n S n n 2 ) 1(2)(11-+=+= 2、等比数列求和公式:?????≠--=--==) 1(11)1()1(111 q q q a a q q a q na S n n n 3、 11123(1) 2 n n k S k n n n == =+++++=+∑L … 4、 222221 1 123(1)(21)6n n k S k n n n n ===++++=++∑L 5、 2 3 3 3 3 3 1 (1)1232n n k n n S k n =+?? ===++++=????∑L 公式法求和注意事项 (1)弄准求和项数n 的值; (2)等比数列公比q 未知时,运用前n 项和公式要分类。 例1.求和2 2 1-++++n x x x Λ(0,2≠≥x n ) 二、错位相减法求和 这种方法是在推导等比数列的前n 项和公式时所用的方法,这种方法主要用于求数列{a n · b n }的前n 项和,其中{ a n }、{ b n }分别是等差数列和等比数列. 例2.求和:1 32)12(7531--+???++++=n n x n x x x S 例3.求数列 ??????,2 2,,26,24,2232n n 前n 项的和. 三、倒序相加法 如果一个数列与首末两端等“距离”的两项的和相等或等于同一个常数,那么求这个数列前n 项和即可用倒序相加发,如等差数列的前n 项和就是此法推导的 例4.求ο ο ο ο ο 89sin 88sin 3sin 2sin 1sin 2 2 2 2 2++???+++的值 例4变式训练1:求cos1°+ cos2°+ cos3°+···+ cos178°+ cos179°的值. 例4变式训练2: 数列{a n }:n n n a a a a a a -====++12321,2,3,1,求S 2002. 例4变式训练3:在各项均为正数的等比数列中,若103231365log log log ,9a a a a a +???++=求的值.

高三数学总复习综合专题数列求和(学生版)

数列求和 概述:先分析数列通项的结构特征,再利用数列通项揭示的规律来求数列的前n 项和,即求和抓通项。 1、直接(或转化)由等差数列、等比数列的求和公式求和 思路:利用下列常用求和公式求和是数列求和的最基本最重要的方法。 ①等差数列求和公式:d n n na a a n S n n 2)1(2)(11-+=+=; ②等比数列求和公式:?????≠--=--==)1(11)1()1(111q q q a a q q a q na S n n n ; ③)1(211+==∑=n n k S n k n ; ④)12)(1(6112++==∑=n n n k S n k n ; ⑤21 3)]1(21[+==∑=n n k S n k n 。 2、逆序相加法 思路:把数列正着写和倒着写再相加。(即等差数列求和公式的推导过程的推广) 例1:设函数2 22)(+=x x x f 的图象上有两点),(),,(211121y x P y x P ,若)(2121OP OP OP +=,且点P 的横坐标为2 1。 (1)求证:P 点的纵坐标为定值,并求出这个定值; (2)若; 求,),()3()2()1(*n n S N n n n f n f n f n f S ∈+?+++= 3、错位相减法

思路:设数列{}n a 是等差数列,{}n b 是等比数列,则求{}n n b a 的前n 项和n S 可用错位相减法。 例2:在数列{}n a 中,1112(2)2()n n n n a a a n λλλ+*+==++-∈N ,,其中0λ>。 (1)求数列{}n a 的通项公式; (2)求数列{}n a 的前n 项和n S 。 4、裂项相消法 思路:这是分解与组合思想在数列求和中的具体应用。裂项法的实质是将数列中的每项(通项)分解,然后重新组合,使之能消去一些项,最终达到求和的目的。一般地,数列{}n a 为等差数列,且公差不为 0,首项也不为0,∑∑∑=++==+-?=-=n i i i i i n i n i i i a a d a a d a a 111111)11(1)11(11。 常见的通项分解(裂项)如下: ①)11(1)(1k n n k k n n a n +-?=+=,(当1≠k 时,通项裂项后求和是隔项相消的,注意观察剩余项) 1 11)1(1+-=+=n n n n a n ;(通项裂项后求和是逐项相消的,剩余的是所裂项的首项和末项) ②)1 21121(211)12)(12()2(2+--+=+-=n n n n n a n ; ③]) 2)(1(1)1(1[21)2)(1(1++-+=++=n n n n n n n a n 等。 例3:求数列 ???++???++,11 ,,321 ,211 n n 的前n 项和。 补充练习:已知二次函数()y f x =的图象经过坐标原点,其导函数为26)('-=x x f ,数列{}n a 的前n 项

备战高考技巧大全之高中数学黄金解题模板:专题26 数列求和方法答案解析

【高考地位】 数列是高中数学的重要内容,又是高中数学与高等数学的重要衔接点,其涉及的基础知识、数学思想与方法,在高等数学的学习中起着重要作用,因而成为历年高考久考不衰的热点题型,在历年的高考中都占有重要地位。数列求和的常用方法是我们在高中数学学习中必须掌握的基本方法,是高考的必考热点之一。此类问题中除了利用等差数列和等比数列求和公式外,大部分数列的求和都需要一定的技巧。下面,就近几年高考数学中的几个例子来谈谈数列求和的基本方法和技巧。 【方法点评】 方法一 公式法 解题模板:第一步 结合所求结论,寻找已知与未知的关系; 第二步 根据已知条件列方程求出未知量; 第三步 利用前n 项和公式求和结果 例1.设}{n a 为等差数列,n S 为数列}{n a 的前n 项和,已知77=S ,7515=S ,n T 为数列}{n S n 的前n 项和,求n T . 【评析】直接应用公式求和时,要注意公式的应用范围,如当等比数列公比为参数(字母)时,应对其公比是否为1进行讨论.常用的数列求和公式有:

等差数列前n 项和公式: 11()(1)22 n n n a a n n S na d +-==+. 等比数列前n 项和公式:111(1)(1)(1)11n n n na q S a q a a q q q q =??=--?=≠?--? . 自然数方幂和公式:1123(1)2 n n n +++???+=+ 22221123(1)(21)6 n n n n +++???+=++ 333321123[(1)]2 n n n +++???+=+ 【变式演练1】已知{a n }是等差数列,a 1+a 2=4,a 7+a 8=28,则该数列前10项和S 10等于( ) A.64 B.100 C.110 D.120 【答案】B 【解析】 试题分析:a 1+a 2=4,a 7+a 8=28,解方程组可得11,2a d == 101109101002 S a d ?∴=+ = 考点:等差数列通项公式及求和 方法二 分组法 解题模板:第一步 定通项公式:即根据已知条件求出数列的通项公式; 第二步 巧拆分:即根据通项公式特征,将其分解为几个可以直接求和的数列; 第三步 分别求和:即分别求出各个数列的和; 第四步 组合:即把拆分后每个数列的求和进行组合,可求得原数列的和. 例2. 已知数列{a n }是3+2-1,6+22-1,9+23-1,12+24-1,…,写出数列{a n }的通项公式并求其前n 项 S n .

高三数学一轮复习 数列求和巩固与练习

高三数学一轮复习 数列求和巩固与练习 A .64 B .100 C .110 D .120 解析:选B.设等差数列公差为d ,则由已知得 ? ???? a 1+a 1+d =4a 1+6d +a 1+7d =28, 即????? 2a 1+d =42a 1+13d =28 , 解得a 1=1,d =2, ∴S 10=10a 1+10×92d =10×1+10×9 2 ×2=100. 2.等差数列{a n }的通项公式为a n =2n +1,其前n 项的和为S n ,则数列{S n n }的前10项的和为( ) A .120 B .70 C .75 D .100 解析:选C.S n =n (a 1+a n )2=n (n +2),∴S n n =n +2. 故S 11+S 22+…+S 10 10 =75. 3.(原创题)设函数f (x )=x m +ax 的导函数f ′(x )=2x +1,则数列{ 1f (n ) }(n ∈N * )的前n 项和是( ) A.n n +1 B.n +2n +1 C.n n -1 D.n +1n 解析:选A.f ′(x )=mx m -1 +a =2x +1,∴a =1,m =2,∴f (x )=x (x +1), 1f (n )= 1 n (n +1) =1n -1n +1,用裂项相消法求和得S n =n n +1 .故选A. 4.若S n =1-2+3-4+…+(-1)n -1 ·n ,S 17+S 33+S 50等于________. 解析:由题意知S n =????? n +12(n 为奇数), -n 2(n 为偶数). ∴S 17=9,S 33=17,S 50=-25, ∴S 17+S 33+S 50=1. 答案:1 5.若数列{a n }是正项数列,且a 1+a 2+…+a n =n 2 +3n (n ∈N * ),则a 12+a 23+…+ a n n +1 =________. 解析:令n =1得a 1=4,即a 1=16,当n ≥2时,a n =(n 2+3n )-[(n -1)2 +3(n -1)]=2n +2,所以a n =4(n +1)2 ,当n =1时,也适合,所以a n =4(n +1)2 (n ∈N * ).于是 a n n +1 =

2019届高考数学专题12数列求和

培优点十二 数列求和 1.错位相减法 例1:已知{}n a 是等差数列,其前n 项和为n S ,{}n b 是等比数列,且112a b ==,4427a b +=, 4410S b -=. (1)求数列{}n a 与{}n b 的通项公式; (2)记1121n n n n T a b a b a b -=++ +,n *∈N ,求证:12210n n n T a b +=-+. 【答案】(1)31n a n =-,2n n b =;(2)见解析. 【解析】(1)设{}n a 的公差为d ,{}n b 的公比为q , 则3441127327a b a d b q +=?++=,34411104610S b a d b q -=?+-=, 即33 2322786210d q d q ?++=??+-=??,解得:32d q =??=?, 31n a n ∴=-,2n n b =. (2)()()2 31234222n n T n n =-?+-?+ +?,① ()()23+1231234222n n T n n =-?+-?+ +?,② -②①得 ()10223112n n =?---, ∴所证恒等式左边()102231n n =?--,右边()210231102n n n a b n =-+=--+?, 即左边=右边,所以不等式得证. 2.裂项相消法 例2:设数列{}n a ,其前n 项和23n S n =-,{}n b 为单调递增的等比数列,123512b b b =,1133a b a b +=+ . (1)求数列{}n a ,{}n b 的通项公式; (2)若()()21n n n n b c b b = --,求数列{} n c 的前n 项和n T .

数列求和专题训练 方法归纳

数列求和专题 方法归纳 方法1:分组转化法求和 1.已知{a n }的前n 项是3+2-1,6+4-1,9+8-1,12+16-1,…,3n +2n -1,则S n = ________. 2.等差数列{a n }中,a 2=4,a 4+a 7=15.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)设b n =2an -2+n ,求 b 1+b 2+b 3+…+b 10的值. 方法2裂项相消法求和 3.设数列{}a n 满足a 1=1,且a n +1-a n =n +1(n ∈N * ),则数列? ???????? ?1a n 前 10项的和为______. 4. S n 为数列{a n }的前n 项和.已知a n >0,a 2n +2a n =4S n +3. ①求{a n }的通项公式; ②设b n = 1 a n a n +1 ,求数列{b n }的前n 项和. 5.若已知数列的前四项是 112 +2,122+4,132+6,1 42+8 ,则数列的前n 项和为________. 6.等差数列{a n }的前n 项和为S n ,已知a 1=10,a 2为整数,且S n ≤S 4. (1)求{a n }的通项 公式; (2)设b n =1 a n a n +1 ,求数列{b n }的前n 项和T n . 7.已知数列{a n }各项均为正数,且a 1=1,a n +1a n +a n +1-a n =0(n ∈N *). (1)设 b n =1 a n ,求证:数列{ b n }是等差数列;(2)求数列?????? ??? ?a n n +1的前n 项和S n . 方法3:错位相减法求和 8.已知{a n }是等差数列,其前n 项和为S n ,{b n }是等比数列(b n >0),且a 1=b 1=2,a 3+b 3=16,S 4+b 3=34.(1)求数列{a n }与{b n }的通项公式;(2)记T n 为数列{a n b n }的前n 项和,求 T n . 9.设等差数列{a n }的公差为d ,点(a n ,b n )在函数f (x )=2x 的图象上(n ∈N *).

高考数学专题复习数列求和

第4讲数列求和 一、选择题 1.设数列{(-1)n}的前n项和为S n,则对任意正整数n,S n=( ) A.n[1n-1] 2 B. 1n-1+1 2 C.1n+1 2 D. 1n-1 2 解析∵数列{(-1)n}是首项与公比均为-1的等比数列, ∴S n=11n1 11 = 1n-1 2 . 答案 D 2.已知数列{a n}的前n项和S n=n2-4n+2,则|a1|+|a2|+…+|a10|=( ) A.66 B.65 C.61 D.56 解析当n=1时,a1=S1=-1,当n≥2时,a n=S n-S n-1=n2-4n+2-[(n -1)2-4(n -1)+2]=2n-5.∴a2=-1,a3=1,a4=3,…,a10=15,∴|a1| +|a2|+…+|a10|=1+1+81+15 2 =2+64=66. 答案 A 3.在数列{a n}中,a n= 1 n n +1 ,若{a n}的前n项和为 2 013 2 014 ,则项数n为( ). A.2 011 B.2 012 C.2 013 D.2 014 解析∵a n=1 n n +1= 1 n - 1 n+1 ,∴S n=1- 1 n+1 = n n+1 = 2 013 2 014 ,解得n=2 013. 答案 C 4.数列{a n}满足a n+1+(-1)n a n=2n-1,则{a n}的前60项和为( ).A.3 690 B.3 660 C.1 845 D.1 830 解析当n=2k时,a2k+1+a2k=4k-1, 当n=2k-1时,a2k-a2k-1=4k-3,

∴a 2k +1+a 2k -1=2,∴a 2k +1+a 2k +3=2, ∴a 2k -1=a 2k +3,∴a 1=a 5=…=a 61. ∴a 1+a 2+a 3+…+a 60=(a 2+a 3)+(a 4+a 5)+…+(a 60+a 61)=3+7+11+…+(4×30-1)=30 3+119 2 =30×61=1 830. 答案 D 5.若把能表示为两个连续偶数的平方差的正整数称为“和平数”,则 1~100 这100个数中,能称为“和平数”的所有数的和是( ) A .130 B .325 C .676 D .1 300 解析 设两个连续偶数为2k +2和2k (k ∈N +),则(2k +2)2-(2k )2=4(2k +1),故和平数 是4的倍数,但不是8的倍数,故在1~100之间,能称为和平数的有4×1,4×3,4×5,4×7,…,4×25,共计13个,其和为4×1+252 ×13=676. 答案 C 6.数列{a n }满足a n +a n +1=1 2(n ∈N *),且a 1=1,S n 是数列{a n }的前n 项和,则S 21 = ( ). A.21 2 B .6 C .10 D .11 解析 依题意得a n +a n +1=a n +1+a n +2=1 2,则a n +2=a n ,即数列{a n }中的奇数项、 偶数项分别相等,则a 21=a 1=1,S 21=(a 1+a 2)+(a 3+a 4)+…+(a 19+a 20)+a 21=10(a 1+a 2)+a 21=10×1 2+1=6,故选B. 答案 B 二、填空题 7.在等比数列{a n }中,若a 1=1 2,a 4=-4,则公比q =________;|a 1|+|a 2|+… +|a n |=________. 解析 设等比数列{a n }的公比为q ,则a 4=a 1q 3,代入数据解得q 3=-8,所以

三种常用的数列求和方法-高考文科数学分类专题突破训练

考查角度2三种常用的数列求和方法 分组转化法求和 已知等差数列{a n}满足a2=2,a1+a4=5. {a n}的通项公式; (2)若数列{b n}满足b1=3,b2=6,{b n-a n}为等比数列,求数列{b n}的前n T n. 利用已知条件求出等差数列{a n}的通项公式;(2)因为{b n n,所以数列{b n}的前n项和T n可以看成数列{b n-a n} {a n}的前n项和的总和. 设等差数列{a n}的公差为d, {a n}满足a2=2,a1+a4=5, ∴解得a1=d=1, ∴a n=1+(n-1)×1=n. (2)设等比数列{b n-a n}的公比为q,∵b1=3,b2=6, ∴b1-a1=3-1=2,b2-a2=6-2=4, ∴q=2. ∴b n-a n=2×2n-1=2n, ∴b n=n+2n, ∴数列{b n}的前n项和 T n=(1+2+3+…+n)+(2+22+…+2n)=+- -=+2n+1-2. 从求和数列的通项入手,将其转化为等差数列与等比 ,再利用等差数列与等比数列的求和公式进行分组求和. 错位相减法求和 已知{a n}的前n项和S n=4n-n2+4. {a n}的通项公式; (2)求数列-的前n项和T n. 由{a n}的前n项和求出数列{a n}的通项公式;(2)利用错 (当n=1时要单独考虑). 当n≥2时,a n=S n-S n-1=4n-n2-[4(n-1)-(n-1)2]=5-2n; 1时,a1=S1=7. ∴a n= - (2)令b n=-,

当n=1时,T1=b1=-=0; 当n≥2时,b n=-= - , ∴T n=0++++…+ -+ - , T n=+++…+ - +, 两式相减得T n=1+++…+ --= - - -=2-, ∴T n=4- - (n≥2 . 当n=1时,满足上式. 综上所述,T n=4- - . 用错位相减法求和时,应注意: ,特别是等比数列的公比为负数的情形; (2)在写出“S n”与“qS n”的表达式时应特别注意将两式“错项对齐”以便下一步准确写出“S n-qS n”的表达式; (3)在应用错位相减法求和时,若等比数列的公比未知,应分公比等于1和不等于1两种情况求解. 分类透析三a n=型的裂项相消法求和 已知数列{a n}为单调递增数列,S n为其前n项和,2S n=+n. (1)求{a n}的通项公式. (2)若b n=,T n为数列{b n}的前n项和,证明:T n<. 由递推公式2S n=+n求出{a n}的通项公式;(2)先用裂项相消法求和,再进行适当放缩证明. 当n=1时,2S1=2a1=+1,即(a1-1)2=0,解得a1=1. 又{a n}为单调递增数列,所以a n≥1. 由2S n=+n得2S n+1=+n+1, 所以2S n+1-2S n=-+1, 整理得2a n+1=-+1,所以=(a n+1-1)2. 所以a n=a n+1-1,即a n+1-a n=1, 所以{a n}是以1为首项,1为公差的等差数列,所以a n=n.

高考数学 数列求和 专题

高考数学 数列求和 专题 时间:45分钟 分值:100分 一、选择题(每小题5分,共30分) 1.设数列{a n }的前n 项和为S n ,且a n =-2n +1,则数列{S n n }的前11项和为 ( ) A .-45 B .-50 C .-55 D .-66 解析:S n =n [-1+(-2n +1)]2=-n 2,即S n n =-n ,则数列{S n n }的前11项和为-1-2-3 -4-…-11=-66. 答案:D 2.若S n =1-2+3-4+…+(-1)n - 1n ,则S 17+S 33+S 50等于 ( ) A .1 B .-1 C .0 D .2 解析:S 2n =-n ,S 2n +1=S 2n +a 2n +1=-n +2n +1=n +1, ∴S 17+S 33+S 50=9+17-25=1. 答案:A 3.数列1,1+2,1+2+4,…,1+2+22+…+2n - 1,…的前n 项和S n >1020,那么n 的最小值是 ( ) A .7 B .8 C .9 D .10 解析:a n =1+2+22+…+2n -1=2n -1, ∴S n =(21+22+…+2n )-n = 2(2n -1) 2-1 -n =2n +1-2-n . S n >1020 即2n +1-2-n >1020. ∵210=1024,1024-2-9=1013<1020. 故n min =10. 答案:D 4.已知数列{2 (n +1)2-1 }的前n 项和为S n ,则lim n →∞S n 等于 ( ) A .0 B .1 C.3 2 D .2 解析:∵2(n +1)2-1=2n (n +2)=1n -1 n +2 ∴S n =(11-13)+(12-14)+(13-15)+…+(1n -2-1n )+(1n -1-1n +1)+(1n -1 n +2) =1+12-1n +1-1 n +2 .

专题训练-常见数列的求和

专题训练-常见数列的求和 德阳二中 谢超强 在前面,我们学习了如何求等差数列和等比数列的前n 项和。下面介绍既非等差数列又 非等比数列的某些数列前n 项和的求法。 一、分组求和法 某些数列,通过适当的分组,可得出两个或几个等差数列或等比数列,从而可利用等差数列或等比数列的求和公式分别求和,得出原数列的和。 例1:求数列3 11,912 ,2713,…,)3 1n n +(,…的前n 项和。 解:n S =311+912+271 3+…+)3 1n n +( =(1+2+3+…+n )+)3 1 2719131(n ++++ = 3 11) 311(312 )1(--++n n n =)3 1 1(21)1(21n n n -++ 二、聚合法 有的数列表示形式较复杂,每一项是若干个数的和,这时常采用聚合法,先对其第n 项求和,然后将通项化简,从而改变原数列的形式,再采用分组求和。 例2:求数列 ,2 221,,221,21,11 2 2 -+++++++n 的前n 项和。 解:∵122 1212 22112 -=--=++++=-n n n n a ∴n n a a a a S ++++= 321 =)12()12()12()12(3 2 1 -++-+-+-n =n n -++++)2222(3 2 1 = 222 1) 21(21--=---+n n n n 三、裂项相消法 这种方法是先把数列的第n 项n a 分裂为几项的代数和,从而改变数列的形式,以便可以进行消项处理,进而达到解决问题的目的。 例3.求数列 ,) 1(6,,436,326,216+????n n 的前n 项和。

高考数学复习数列求和专题训练(含答案)

高考数学复习数列求和专题训练(含答案)数列求和对按照一定规律排列的数进行求和。以下是查字典数学网整理的数列求和专题训练,请考生练习。 已知{an}是递增的等差数列,a2,a4是方程x2-5x+6=0的根. (1)求{an}的通项公式; (2)求数列的前n项和. [解] (1)方程x2-5x+6=0的两根为2,3, 由题意得a2=2,a4=3. 设数列{an}的公差为d,则a4-a2=2d,故d=, 从而a1=. 所以{an}的通项公式为an=n+1. (2)设的前n项和为Sn.由(1)知=,则 Sn=++++, Sn=++++. 两式相减得 Sn=+- 所以Sn=2-. 设等差数列{an}的前n项和为Sn,且S4=4S2,a2n=2an+1. (1) 求数列{an}的通项公式; (2)若数列{bn}满足+++=1-,nN*,求{bn}的前n项和Tn. [解] (1)设等差数列{an}的首项为a1,公差为d. 由S4=4S2,a2n=2an+1,得

解得 因此an=2n-1,nN*. (2)由已知+++=1-,nN*, 当n=1时,=; 当n2时,=1--=. 所以=,nN*. 由(1)知an=2n-1,nN*,所以bn=,nN*. 所以Tn=++++, Tn=++++. 两式相减,得Tn=+- 单靠“死”记还不行,还得“活”用,姑且称之为“先死后活”吧。让学生把一周看到或听到的新鲜事记下来,摒弃那些假话套话空话,写出自己的真情实感,篇幅可长可短,并要求运用积累的成语、名言警句等,定期检查点评,选择优秀篇目在班里朗读或展出。这样,即巩固了所学的材料,又锻炼了学生的写作能力,同时还培养了学生的观察能力、思维能力等等,达到“一石多鸟”的效果。=--, 单靠“死”记还不行,还得“活”用,姑且称之为“先死后活”吧。让学生把一周看到或听到的新鲜事记下来,摒弃那些假话套话空话,写出自己的真情实感,篇幅可长可短,并要求运用积累的成语、名言警句等,定期检查点评,选择优秀篇目在班里朗读或展出。这样,即巩固了所学的材料,又锻炼了学生的写作能

高考数学一轮复习专题:数列求和(教案及同步练习)

1.等差数列的前n 项和公式 S n =n (a 1+a n )2=na 1+n (n -1)2d . 2.等比数列的前n 项和公式 S n =???? ? na 1,q =1,a 1-a n q 1-q =a 1(1-q n )1-q ,q ≠1. 3.一些常见数列的前n 项和公式 (1)1+2+3+4+…+n =n (n +1) 2. (2)1+3+5+7+…+2n -1=n 2. (3)2+4+6+8+…+2n =n (n +1). (4)12+22+…+n 2=n (n +1)(2n +1) 6. 【知识拓展】 数列求和的常用方法 (1)公式法 等差、等比数列或可化为等差、等比数列的可直接使用公式求和. (2)分组转化法 把数列的每一项分成两项或几项,使其转化为几个等差、等比数列,再求解. (3)裂项相消法 把数列的通项拆成两项之差求和,正负相消剩下首尾若干项. 常见的裂项公式 ① 1n (n +1)=1n -1 n +1 ;

②1(2n -1)(2n +1)=12????1 2n -1-12n +1; ③ 1 n +n +1 =n +1-n . (4)倒序相加法 把数列分别正着写和倒着写再相加,即等差数列求和公式的推导过程的推广. (5)错位相减法 主要用于一个等差数列与一个等比数列对应项相乘所得的数列的求和,即等比数列求和公式的推导过程的推广. (6)并项求和法 一个数列的前n 项和中,可两两结合求解,则称之为并项求和.形如a n =(-1)n f (n )类型,可采用两项合并求解. 例如,S n =1002-992+982-972+…+22-12=(100+99)+(98+97)+…+(2+1)=5 050. 【思考辨析】 判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”) (1)如果数列{a n }为等比数列,且公比不等于1,则其前n 项和S n =a 1-a n +1 1-q .( √ ) (2)当n ≥2时,1n 2-1=12(1n -1-1 n +1 ).( √ ) (3)求S n =a +2a 2+3a 3+…+na n 之和时,只要把上式等号两边同时乘以a 即可根据错位相减法求得.( × ) (4)数列{12n +2n -1}的前n 项和为n 2+1 2 n .( × ) (5)推导等差数列求和公式的方法叫做倒序求和法,利用此法可求得sin 21°+sin 22°+sin 23°+…+sin 288°+sin 289°=44.5.( √ ) 1.(2017·潍坊调研)设{a n }是公差不为0的等差数列,a 1=2,且a 1,a 3,a 6成等比数列,则{a n }的前n 项和S n 等于( ) A.n 2+7n 4 B.n 2+5n 3 C.2n 2+3n 4 D .n 2+n 答案 A 解析 设等差数列的公差为d ,则a 1=2, a 3=2+2d ,a 6=2+5d . 又∵a 1,a 3,a 6成等比数列,∴a 23=a 1·a 6.

高三数学数列求和专项复习

高中数学数列求和专题复习 1.公式法求和 ( 1 )等差数列前项和公式 ( 2 )等比数列前项和公式时 时 ( 3 )前个正整数的和 前个正整数的平方和 前个正整数的立方和 公式法求和注意事项( 1 )弄准求和项数的值; ( 2 )等比数列公比未知时,运用前项和公式要分类。 例 1 .求数列的所有项的和 例 2 .求和 ( ) 2 .分组法求和 有一类数列,既不是等差数列,也不是等比数列,若将这类数列适当拆开,可分为几个等差、等比或常见的数列,然后分别求和,再将其合并即可.形如: 的形式,其中{ a n }、{ b n }是等差数列、等比数列或常见的数列. 例 1 、求数列的前 n 项和:,… 例 2.求数列 1 ,,,…,的所有项的和。

例 3 .已知数列中,,求。 练习 1 、求和: 练习 2 、求数列 1, , 前 n 项的和 . 练习 3 、已知: .求 . 练习 4 、已知等比数列分别是某等差数列的第 5 项、第 3 项、第 2 项,且 (Ⅰ)求; (Ⅱ)设,求数列 3 .并项法求和 针对一些特殊的数列,将某些项合并在一起就具有某种特殊的性质,因此,在求数列的和时,可将这些项放在一起先求和,然后再求 S n . 例 1 、求 cos1 ° + cos 2 ° + cos 3 ° + ··· + cos 178 ° + cos1 79 °的值 . 例 2 、在各项均为正数的等比数列中,若 的值 . 例 3 .数列中,,求。 例 64.数列中,,,求及。 4 .错位相减法求和 例 1 、 练习 1 、已知数列

练习 2 、已知数列,求数列的前 n 项和。 练习 3.求和()。 5 .裂项法求和 : 把数列各项拆成两项或多项之和,使之出现成对互为相反数的项。 把一个数列的通项公式分成两项差的形式,相加过程中消去中间项,只剩下有限项再求和.常见的拆项公式有: 若是公差为的等差数列,则; ; ; ; * ; 例 1 .求和。 例 2 .求和。 练习1、数列 { } 的前 n 项和为,且满足 ( I )求与的关系式,并求 { } 的通项公式; ( II )求和

相关文档
最新文档