2018届高考数学二轮 数列求和专题卷(全国通用)
2018届高考数学二轮复习 数列的求和及综合应用 ppt课件(全国通用)

Tn =
1-2n 1-2
n
+ {( - 2 + 4) + ( - 6 + 8) + „ + [ - 2(n - 1)
n +2n]}=2 -1+ ×2=2n+n-1. 2
②若 n 为奇数: Tn = 1-2n 1-2 + {( - 2 + 4) + ( - 6 + 8) + „ + [ - 2(n - 2)
1 2n = . 2n+1 2n+1
2.(2017· 山东卷)已知{xn}是各项均为正数的等比数 列,且 x1+x2=3,x3-x2=2.(导学号 54850039)
(1)求数列{xn}的通项公式;
(2) 如图,在平面直角坐标系 xOy 中,依次连接点 P1(x1, 1), P2(x2, 2), „, Pn+1(xn+1, n+1)得到折线 P1P2„ Pn+1,求由该折线与直线 y=0,x=x1,x=xn+1 所围成的 区域的面积 Tn. 解:(1)设数列{xn}的公比为 q,由已知 q>0. x1+x1q=3, 由题意得 2 所以 3q2-5q-2=0, x1q -x1q=2,
2 从而{an}的通项公式为 an= . 2n-1
an 的前 n 项和为 Sn, (2)记 2n+1
an 2 1 由 (1) 知 = = - 2n+1 (2n-1)(2n+1) 2n-1 1 , 2n+1
则
1 1 1 1 1 - Sn = 1-3 + 3-5 + „ + =1- 2 n - 1 2 n + 1
2.分组求和的策略:(1)根据等差、等比数列分组; (2)根据正号、负号分组.
命题视角 2 裂项相消法求和 [例 1-2] (2015· 全国卷Ⅰ)Sn 为数列{an}的前 n 项 和.已知 an>0,a2 n+2an=4Sn+3. (1)求{an}的通项公式; 1 (2)设 bn= ,求数列{bn}的前 n 项和. anan+1
2018届高考数学二轮复习二项式定理在数列求和中的应用学案含答案(全国通用)

2018广东高考数学一轮二项式定理在数列求和中的应用一, 二项式定理和杨辉三角介绍:1,二项式定理: ()n n n n r n r r n n n n n n n a b C a b C a b C a b C a b C a b ---+=+++++001112220其中rn C 叫做二项式系数。
2,杨辉三角:二, 重要组合恒等式:(1),r r r n n n C C C ---+=111 证明:()!()!()!()!!()!r r n n n n C C r n r r n r -----+=+----1111111=()!![()]!()!!()!r n n n r n r C r n r r n r -+-==--1(证 毕) (2),()r r r r r r r r n n C C C C C n r +++-++++=>1121证明(数学归纳法):当n r =+1时 上式 左边=1 右边是r r C ++=111,所以是正确的。
假设上式对()n k k r =>正确 即r r r r r r r r k k C C C C C +++-++++=1121那么就有r r r r r r r r r r k k kk C C C C C C C +++-+++++=+1121 再有组合不等式(1)可得r r r r r r r r r k k k C C C C C C +++-++++++=11211故综上所述 对于所有大于r 的正整数n (2)式都是成立的。
三, 一元n 次多项式根与系数的关系对于多项式n n n n n x a xa x a x a ---++++=121210 若,,n x x x x 123 是它的n 个根则有一下等式成立: ()n a x x x -=+++11121()n n a x x x x x x --=+++22121311()i i i k k k a x x x -=∑121 (所有i 个不同的根的乘积的和)()n n a a a a -=1231四, 应用举例为了方便应用,(2)式也可以写成()r r r r r r r r r n r n C C C C C n r ++++-+++++=>1121当r=1,2,3,4的时候上式也就是: ()!n n n ++++=+112312 ()()()!!n n n n n +++++=++1113611223 ()()()()()!!n n n n n n n ++++++=+++1114101212334()()()()()()()!!n n n n n n n n n +++++++=++++111515123123445 例一:求数列n a n =2 的前n 项和。
2018届高考数学二轮等差(比)数列问题专题卷(全国通用)

等差(比)数列问题1.已知等差数列{}n a 的公差不为零,其前n 项和为n S ,223a S =,且1S ,2S ,4S 成等比数列.(1)求数列{}n a 的通项公式n a ;(2)记15943n n T a a a a -=++++ ,求n T .2.已知{}n a 为等差数列,且满足138a a +=,2412a a +=. (1)求数列{}n a 的通项公式;(2)记{}n a 的前n 项和为n S ,若3a ,1k a +,k S 成等比数列,求正整数k 的值.3.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 ,证明:12(2)10n n n T a n b +=-+∈*N .4.已知{}n a 是等差数列,14a =,416a =,数列{}n b 满足15b =,424b =,且{}nn b a -是等比数列.(1)求数列{}n a 和{}n b 的通项公式; (2)求数列{}n b 的前n 项和.5.设数列{}n a 的前n 项和为n S ,且12a =,112n n a S ++=. (1)求数列{}n a 的通项公式;(2)已知在数列{}n b 中,11b a =,当2n ≥时,n b 是n n a 与11n n a ++的等差中项,求数列{}n b 的前n 项和n T .6.已知数列{}n a 的前n 项和238n S n n =+,{}n b 是等差数列,且1n n n a b b +=+.(1)求数列{}n b 的通项公式; (2)令.求数列{}n c 的前n 项和n T .7.已知数列{}n a 的前n 项和1n n S a λ=+,其中0λ≠. (1)证明{}n a 是等比数列,并求其通项公式; (2)若,求λ.8.已知在等比数列{}n a 中,首项13a =,公比1q >,且213100()()n n n n a a a ++-=∈+*N .(1)求数列{}n a 的通项公式;(2)设13{}n n b a +是首项为1,公差为2的等差数列,求数列{}n b 的通项公式及前n 项和n S .9.已知正项等比数列{}n a 的首项13a =,且3a 是13a -和2a 的等差中项. (1)求数列{}n a 的通项公式;(2)记22log 6log n n b a =-,求数列{}n n a b +的前n 项和n T .10.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,且2n S n n =+. (1)求数列{}n a 的通项公式; (2)求数列1{}()2nnS n +⋅的前n 项和n T .11.已知等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,等比数列{}n b 的前n 项和为n T ,满足11a b =,222a b =,2213S T +=,332S b =.(1)求数列{}n a ,{}n b 的通项公式; (2)设2nn na cb =,求数列{}nc 的前n 项和n C .12.已知数列{}n a 满足:22()n n n S a =∈-*N . (1)求数列{}n a 的通项公式;(2)令(1)n n b n a =-,求数列{}n b 的前n 项和n T .13.已知{}n a 是等差数列,{}n b 是等比数列,且32=b ,93=b ,11b a =,414b a =. (1)求{}n a 的通项公式;(2)设n n n b a c +=,求数列}{n c 的前n 项和.14.设数列{}n a 的前n 项和为n S .已知24S =,121n n a S +=+,n ∈*N . (1)求通项公式n a ; (2)求数列的前n 项和.15. n S 为等差数列{}n a 的前n 项和,且11a =,728S =.记=[lg ]n n b a ,其中[]x 表示不超过x 的最大整数,如[0.9]=0,[lg 99]=1.(1)求1b ,11b ,101b ;(2)求数列{}n b 的前1 000项和.参考答案1.【解析】(1)设数列{}n a 的公差为d ,由223a S =得2223a a =,故20a =或23a =.由1S ,2S ,4S 成等比数列得2214S S S =. 又12S a d =-,222S a d =-,4242S a d =+, 故2222()()42(2)a d a d a d -=-+.若20a =,则222d d =-,解得0d =,不符合题意.若23a =,则263122()()()d d d -=-+,解得2d =或0d =(不符合题意,舍去). 因此数列{}n a 的通项公式为2(2)21n a a n d n =+-=-. (2)由(1)知4387n a n -=-,故数列43{}n a -是首项为1,公差为8的等差数列. 从而2143()()864322n n n nT a a n n n -=+=-=-. 【名师点睛】高考对数列的考查主要有三种形式:①等差、等比数列的通项公式以及求和公式的灵活应用;②运用各种方法对数列求和,如公式法、错位相减法、分组求和法等;③数列的综合应用. 2.【解析】(1)设数列{}n a 的公差为d ,由题意可得112282412a d a d +=⎧⎨+=⎩,解得12a =,2d =,所以1()122(1)2n a a n d n n =+-=+-=, 即数列{}n a 的通项公式为2n a n =. (2)由(1)可得21()(22)122()n n a a n n nS n n n n ++===+=+, 所以3236a =⨯=,12()1k a k +=+,2k S k k =+.又3a ,1k a +,k S 成等比数列,所以213k k a a S +=,从而22(226)()k k k +=+,即220k k --=,*k ∈N ,解得2k =或1k =-(舍去), 所以2k =.3.【解析】(1)设等差数列{}n a 的公差为d ,等比数列{}n b 的公比为q .由112a b ==,得423a d =+,342b q =,486S d =+,故3323227,86210,d q d q ⎧++=⎨+-=⎩解得3,2.d q =⎧⎨=⎩ 所以31n a n =-,2nn b =,n ∈*N .(2)由(1)得231212222nn n n n T a a a a --=++++ ①,23112122222n n n n n T a a a a +-=++++ ②,由②-①,得32122()12(122313232322262102610)12,n n n n n n T n n n -++-=-=--+⨯+⨯++⨯++-+=⨯--而21012231102121()02610nnn n a b n n -+-=--+⨯-=⨯--, 所以12210n n n T a b +=-+,n ∈*N .4【解析】(1)设等差数列{}n a 的公差为d ,由题意得41164433a a d --===, 所以1(1)4()n a a n d n n =+-=∈*N , 设等比数列{}nn b a -的公比为q ,由题意得344112416854b a q b a --===--,解得2q =.所以1111()2n n n n b a b a q---=-=,从而142()n n b n n -=+∈*N .(2)由(1)知,142()n n b n n -=+∈*N ,数列{4}n 的前n 项和为2(1)n n +,数列1{2}n -的前n 项和为1212112nn -⨯=--,所以数列{}n b 的前n 项和为2(1)21n n n ++-.5【解析】(1)由112n n a S ++= ①,可得当2n ≥时,112n n a S -+= ②, ①-②得112(2)n n n n n a a S S a +--=-=,即13n n a a +=,故13(2)n na n a +=≥.当1n =时,21121213a S a =-=-=,此时21332a a =≠, 故数列{}n a 从第2项起构成公比为3q =的等比数列, 所以当2n ≥时,2212333n n n n a a q ---==⨯=.故12,132n n n n a -=⎧⎨≥⎩=,. (2)当2n ≥时,由已知得,11111141()()223323n n n nn n n n n n n b a a -++++=+=+=⨯, 故2141223n nn b n n =⎧⎪=+⎨≥⎪⨯⎩,,.当1n =时,112T b ==;当2n ≥时,12312314214314(1)141223232323n n n n nn n T b b b b b --⨯+⨯+-++=+++++=+++++⨯⨯⨯⨯ ①, 1224214314(1)1413623232323n n n n n T --⨯+⨯+-++=+++++⨯⨯⨯⨯ ②, ②-①得,2194441246232323n n n n T -+=++++-⨯⨯⨯ 211134142()22333n nn -+=-++++⨯ 2211[111()]33421123231n nn -+=-⨯-+-⨯ 1111412321()33n n n -+=+--⨯ 3547623nn +=-⨯, 故当2n ≥时,35471243n nn T +=-⨯. 显然,当1n =时,135********T ⨯+=-=⨯,上式也成立. 所以35471243n n n T +=-⨯. 6.【解析】(1)由题意当1=n 时,1111==S a ; 当2≥n 时,561+=-=-n S S a n n n ,又161511a =⨯+=,所以56+=n a n ()n ∈*N . 设等差数列{}n b 的公差为d ,由,即,解得14b =,3d =,所以13+=n b n .(2)由(1)知11(66)3(1)2(33)n n n nn c n n +++==+⋅+, 又n n c c c c T +⋅⋅⋅+++=321,即23413[223242(1)2]n n T n +=⨯⨯+⨯+⨯+⋅⋅⋅++,所以345223[223242(1)2]n n T n +=⨯⨯+⨯+⨯+⋅⋅⋅++,以上两式两边相减得,所以223+⋅=n n n T .7.【解析】(1)由题意得1111a S a λ+==, 故1≠λ,,01≠a .由n n a S λ+=1,111+++=n n a S λ得n n n a a a λλ-=++11,即n n a a λλ=-+)1(1. 由01≠a ,0≠λ得0≠n a ,所以.因此}{n a 是首项为,公比为的等比数列,所以.(2)由(1)得,由得,即,解得1λ=-.8.【解析】(1)因为213100()()n n n n a a a ++-=∈+*N , 所以2()3100n n n a q a a q +-=,即231030q q -+=. 由公比1q >,解得3q =.又首项13a =,所以等比数列{}n a 的通项公式为3nn a =.(2)因为13{}n n b a +是首项为1,公差为2的等差数列, 所以112(3)1n n b a n +=+-.所以数列{}n b 的通项公式为1213n n b n -=--,从而212()[31133313212()]n n n S n n --=-++++++++-=-+ .9.【解析】(1)因为正项等比数列{}n a 的首项13a =,所以可设13n n a q -=,公比0q ≠, 又3a 是13a -和2a 的等差中项,所以31223a a a =-+,即223333q q ⨯=-+, 解得0q =(舍去)或12q =, 故数列{}n a 的通项公式为132n n a -=. (2)由(1)知132n n a -=, 因为222213log 6log log 6log 2n n n b a n -=-=-=, 所以132n n n a b n -+=+, 故1122()()()n n n T a b a b a b =++++++1212()()n n b b b a a a =+++++++012111111233((2222))n n -=+++++++++ 2161)22(n n n +-=+216322n n n -++-=,所以数列{}n n a b +的前n 项和212362n n n n T -++-=.10.【解析】(1)因为2n S n n =+,所以21(2)n S n n n -=-≥, 所以12(2)n n n a S S n n -=-=≥, 当1n =时,112a S ==也满足上式, 所以2n a n =. (2)由(1)知()2212()n n n S n n +==+, 所以(1)(1)2(1)22n n n n S n n nn n +==+⋅+⋅,所以2311232222n n nT =++++ ①,所以2341112322222n n nT +=++++ ②, ①-②得12311111(112)111122112222222212n n n n n n T n n n +++-=+++++-=-=-- ,所以222n n nT +=-.【名师点睛】数列是高考的热点内容,但是无论怎样命题,肯定少不了考查数列(包括等差数列与等比数列)的基本概念、基本公式,如通项公式、前n 项和公式(公式法、错位相减法、裂项相消法)的理解与记忆,与函数、不等式、方程等知识交汇仍然是这类问题的常见命题规律,万变不离其宗,考生在复习备考中只要把数列部分的基础知识落实好,就能在高考中游刃有余,解题时得心应手.11【解析】(1)设等差数列{}n a 的公差为d ,等比数列{}n b 的公比为q ,则11111112112()2132(33)a b a d b q a d b b q a d b q=⎧⎪+=⎪⎨+++=⎪⎪+=⎩,解得112213a b d q =⎧⎪=⎪⎨=⎪⎪=⎩,故1n a n =+,123n n b -=⨯.(2)由(1)知,1213n n n n a n c b -+==, 故1221111234(1)333n n n C c c c n -++++⨯+⨯+=++⨯= ①, 211323314(1)33n n C n -=⨯+⨯+⨯+++⨯ ②,②-①得:221111127(1)3333n n n C n --+++⋅⋅⋅+-+⨯=1111()1337(1)1313n n n ---=+-+⨯-2111117()(1)2233n n n ---+⨯=+-11525223n n -+=-⋅, 所以11525443n n n C -+=-⋅. 12.【解析】(1)当1n =时,1122S a =-,解得12a =, 由22n n S a =-,可得1122n n S a ++=-, 上述两式相减可得1122n n n a a a ++=-,所以12n na a +=,120a =≠, 所以数列{}n a 是以2为首项,2为公比的等比数列,所以2n n a =.(2)由(1)可知(1)22n n n n b n a n =-=⋅-,所以123123(1222322)(2222)n n n T n =⨯+⨯+⨯++⋅-++++ , 令1231222322n M n =⨯+⨯+⨯++⋅ ①,则234121222322n M n +=⨯+⨯+⨯++⋅ ②,①-②得123112(12)222222(22)2212n n n n n M n n n ++--=++++-⋅=-⋅=-⋅-- , 所以(22)22n M n =-⋅+, 所以12(12)(22)22(2)2412n nn n T n n +-=-⋅+-=-+-. 13.【解析】(1)因为等比数列{}n b 的公比,所以,4327b b q ==.设等差数列{}n a 的公差为d , 因为111a b ==,14427a b ==,所以11327d +=,即2d =,所以21()n a n n =-∈*N .(2)由(1)知,21n a n =-,13n n b -=,因此1213n n n n c a b n -=+=-+.从而数列{}n c 的前n 项和.14.【解析】(1)由题意得,解得,又当2n ≥时,由11(21)(21)2n n n n n a a S S a +--=+-+=,得13n n a a +=, 所以数列{}n a 的通项公式为13n n a -=,n ∈*N . (2)设1|32|n n b n -=--,n ∈*N ,12b =,21b =.当3n ≥时,由于132n n ->+,故132n n b n -=--,3n ≥.设数列{}n b 的前n 项和为n T ,则12T =,23T =.当3n ≥时,, 又23T =也符合上式,所以. 15.【解析】(1)设{}n a 的公差为d ,由已知可得72128d +=,解得1d =, 所以等差数列{}n a 的通项公式为n a n =.又=[lg ]n n b a ,所以1[lg1]0b ==,11[lg11]1b ==,101[lg101]2b ==. (2)因为,所以数列{}n b 的前1000项和为1902900311893.⨯+⨯+⨯=。
2018高考数学第二次专题卷 数列的通项与求和

2018高考数学第二次专题卷数 学 试 卷(数列的通项与求和)命题人:王建宏一、选择题:1.设某等差数列的首项为)0(≠a a ,第二项为.b 则这个数列中有一项为0的充要条件是( ) A. b a -是正整数 B. b a +是正整数C.ba b-是正整数 D.ba a-是正整数 D 解析:ba an a b n a a n -=-=--+=1,0))(1(是正整数.故选D.2.等差数列{a n }中,a n =1,a 5+ a 9=98,S n 为其前n 项和,则S 9等于( ) A .291 B .294 C .297 D .300 C 解析: 由98,1951=+=a a a 得:988411=+++d a d a ,求得29782899,819=⨯⨯+==a S d 则, 故选C.3. 数列{}n a 的前 n 项和 S n =23n 2n -(n ∈N +),当 n ≥2时,有 ( )A. S n >n 1a a >n n a aB. S n <n n a a <n 1a aC. n 1a a <S n <n n a aD. n n a a <S n <n 1a aD 解析: 由S n =23n 2n - , 可得45n a n =-+a , 11a =a , ∴245n na n n =-+a , ∴2223245222(1)0n n S na n n n n n n n n -=-+-=-=->a , (n ≥2) 2213222nna S n n n n n -=-+=-a 2(1)0n n =->, (n ≥2), ∴n n a a <S n <n 1a a .4.已知数列{}n a 为等比数列,2,11==q a ,又第m 项至第n 项的和为112)(n m <,则n m +的值为A. 11B. 12C. 13D. 14B 解析:由2,11==q a 可得第m 项至第n 项的和为11222212m nn m ---=--431122(21)==- 7,14n m ⇒=-=,由此可解得12m n +=,故应选B.5.某职工在一年12个月中,每月5日向银行存入1000元,假设银行的月利率为千分之五(按单利计息),那么该职工到第二年元月5日,此项存款的利息之和为( )A. )12321(5++++B. )11321(5++++C. 21155510001()()()100010001000⎡⎤++++⎢⎥⎣⎦D. ⎥⎦⎤⎢⎣⎡++++122)10005()10005()10005(11000A 解析:由已知可得存款的利息是以5为首项5为公差的等差数列.由此可得12个月的存款的利息之和为)12321(5++++ .6.已知等比数列{}n a 的首项为8,n S 是前n 项的和,某同学计算得2320,36,S S ==465,S =后来该同学发现了其中一个数算错了,则该数为 ( )A.S 1B. S 2C. S 3D. S 4 C 解析:若202=S 正确,则由221S a a =+即,23,2088==+q q 得则qq a S --=1)1(31365,384==q .综上所述363=S 算错了.7.(理)已知{}n a a 是无穷等比数列,且121lim()4n n a a a →∞++⋅⋅⋅+=aa a ,则首项1a a 的取值范围是( ) A .1(0,)2 B .1(0,)4 C .11(,)42 D .111(0,)(,)442(文)在等比数列{}n a 中,首项10a <,则{}n a 是递增数列的充要条件是公比 A .1q > B .1q < C .01q << D .0q < (理)D 解析:因为141q a -=-a , ||1q <, ∴10|41|1a <-<a ,又0q ≠, 即1111411,10410,4a a a -<-<⎧⇒<<⎨-≠⎩a a a, 或11142a <<a .故应选D. (文)C 解析: 数列{}n a 单调递增可得1n n a a +>a a , ∴111n n a q a q->a a , ∵10a < , ∴1n n q q-< , 对自然数n 恒成立, 从而得01q <<.8.已知数列{}n a 满足111211,2,(2,)n n n nn na a a a a a n n N a a -+-+-===≥∈,则13a 等于A .26B 24C 12212!⨯ D 13213!⨯C 解析:由已知条件可得112n nn n a a a a +--=a a a a , ∴数列1{}n n a a +a a 是首项为212a a =a a ,公差为2的等差数列,即得12n n an a +=a a .∴13121132131********a a a a a a a a a a a a =⨯⨯⨯⋅⋅⋅⨯⨯⨯a a a a a a a a a a=12(212)(211)(21)1212!⨯⨯⨯⨯⋅⋅⋅⨯⨯⨯=⨯, 故应选C.9.设函数22()1x x nf x x x -+=++(x ∈R ,且12n x -≠),()f x 的最小值为n a ,最大值为n b ,记(1)(1)n n n c a b =--,则数列{}n c ( ) A .是公差不为0的等差数列 B .是公比不为1的等比数列 C .是常数列 D .不是等差数列,也不是等比数列C 解析:由221x x ny x x -+=++可得2(1)(1)0y x y x y n -+++-=,22(1)4(1)()3(46)410y y y n y n y n ∆=+---=-++-+≥,y≤≤, ∴n a =a , nb = , ∴(1)(1)n n nc a b =--224412493n n --===-,∴数列{}n c 是常数列, 故应选C.9.它从原点运动到(0,1),轴、y 动一个单位长度,那么,在2008所处的位置是( )A .( 16 , 44 )B .( 44 , 16 )C .( 16 , 45 )D .( 45 , 16 ) A 解析:如图, 设A n 、B n 、C n 分别代表该点处对应路线的长度, 分别为n a 、n b用n 表示, 可求得222()()n n n n a nn ⎧+⎪=⎨⎪⎩为奇数为偶数 , 222()()n n n n b nn ⎧+⎪=⎨⎪⎩为偶数为奇数 , 2n c n n =+ .由24444441980c =+= , 又44为偶数,故其路线为向左运动,且必须向左运动28秒可 得2008秒, 此时可得点坐标为(16,44) ,故应选10.(理)设正数数列{n a }的前n 项和为n S 2n n a t tS +=成立,若∞→n lim nn a S <t ,则t 的取值范围是( )A. (2,+∞)B.C. ,+∞)D. (223,+∞)(文) 设正数数列{n a }的前n 项和为n S ,且存在正数t ,使得对于所有自然数n ,有2nn a t tS +=成立,若不等式n n a S 恒成立,则t 的取值范围是( )A. (2,+∞)B. (1,+∞)C. (12,+∞) D. (23,+∞) (理) C 解析: 2221112()224n n n n n n n n t a t a a at a a tS ta +++++-+-⎛⎫=⇒=⇒= ⎪⎝⎭12n n a a t +⇒-= , 又1n =时,可解得1a t =, ∴(21)n a n t =- , 2n S n t =,∞→n lim2n nt t →∞==<⇒>.故应选C (文) B 解析: 2221112()224n n n n n n n n t a t a a a t a a tS ta +++++-+-⎛⎫=⇒=⇒= ⎪⎝⎭12n n a a t +⇒-= , 又1n =时,可解得1a t =, ∴(21)n a n t =- , 2n S n t =,21nnt n =<⇒>-. ∵当1n =时,21n n -取得最大值1, 从而得1t >. 故应选B二、填空题:11.已知数列{}n a 中,12()21()n n n a n n -⎧⎪=⎨-⎪⎩为正奇数为正偶数,则9a = (用数字作答),设数列{n a }的前n 项和为n S ,则9S = (用数字作答). 256,377 解析:918922256a -===;9123S a a a =+++…9a +135792468()()a a a a a a a a a =++++++++ 02468(22222)(371115)=++++++++34136377=+=.12.已知0θπ<<,在等比数列{n a }中,2sin cos a θθ=+,31sin 2a θ=+,则34sin 2cos 42θθ+-是数列{n a }中的第 项.5解析:设等比数列{}n a 的公比为q,由题意得:θθθcos sin 2sin 123++==a a q ,cos sin cos sin )cos (sin 2θθθθθθ+=++=即公比θθcos sin +=q , 又由22sin 212sin 4324cos 2sin 432θθθθ+-+=-+.)cos (sin )12(sin 12sin 22sin 532422a q a =⋅=+=+=++=θθθθθ所以是数列{n a }中的第5 项.13.已知9(1)10n n nn a +=(n ∈N *),则数列{a n }的最大项是第_______项.8或9解析: 设{a n }中第n 项最大,则有⎩⎨⎧≥≥-+11n n n n a a a a , 即⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+≥+⋅≥+++--111110)1(910)1(910910)1(9n n nn n n n n n n nn , ∴8≤n ≤9, 即a 8、a 9最大.14.数列{a n }满足递推式a n =3a n -1+3n -1(n ≥2),又a 1=5,则使得{3n na λ+}为等差数列的实数λ=___________________12-解析: 由a n =3a n -1+3n -1可得11113333n n n n n a a ++-=-a a , 设1133n n n n a a d λλ++++-=, 则111233333n n n n n n n a a d d λλλ+++-=-+=+a a , 则131,3d λ=-=, ∴λ=12-.三、解答题:15.数列{}a n 前n 项和为S n 且a S n N n n +=∈1()* (1)求{}a n 的通项公式;(2)若数列{}b n 满足b 11=,且b b a n n n n +=+≥11(),求{}b n 通项公式. 解析:(1) a S n n +=1 ∴+=++a S n n 111两式相减,∴-+-=++a a S S n n n n 110 ∴=+21a a n n{}∴a n 为公式为12的等比数列 又n =1时,a S a 111112+=∴=,∴==⎛⎝ ⎫⎭⎪=⎛⎝ ⎫⎭⎪--a a q n n n n111121212· (2) b b a n n n +=+1∴-=⎛⎝ ⎫⎭⎪+b b n n n1122112b b ∴-=,23212b b ⎛⎫-= ⎪⎝⎭,34312b b ⎛⎫-= ⎪⎝⎭,…,1112n n n b b --⎛⎫-= ⎪⎝⎭相加,∴-=+⎛⎝ ⎫⎭⎪+⎛⎝ ⎫⎭⎪++⎛⎝ ⎫⎭⎪-b b n n 123112121212……即:b n n n n =++⎛⎝ ⎫⎭⎪++⎛⎝ ⎫⎭⎪=-⎛⎝ ⎫⎭⎪-=-⎛⎝ ⎫⎭⎪-11212121112112211221……·∴=-⎛⎝⎫⎭⎪b n n 211216.已知数列111{},1, 3(2,),n n n n a a a a n n N --==⋅≥∈其中项的和的前数列n b n }{))(9(log 3*∈=N n a S n nn (1) 求数列}{n a 的通项公式; (2)求数列}{n b 的通项公式; (3)求数列|}{|n b 的前n 项和n T解析:累加得),1(log log )1(133-+=-n a a n x,2)1()1(321log log 133-=-++++=-n n n a a n .3,2)1(log 2)1(3-=-=∴n n n n a n n a 则或者用累乘得211221123nn n n n n n a a a a a a a a ----=⋅=);(25)9(log ,3)2(232)1(N n nn a S a n n n n n n ∈-==∴=-)(3}{,1,3,2,21111*--∈-==-=-=≥-==N n n b b n n S S b n S b n n n n n 的通项公式为所以数列时也适合时当而,3,03,25,3,03)3(2时即当时即当 n n b n n S T n n b n n n n >>-=-=-=≤≤-= ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧∈>+-∈≤-=+-=-=++-+++=+++=*).,3(2125),3(25,21252)(2)(||||||22233212121N n n n n N n n n n T n n S S b b b b b b b b b T n n n n n 且且综上所述17. 已知数列{}n a ,n S 是其前n 项的和,且171-=-n n S a (n ≥2),21=a (I )求数列{}n a 的通项公式; (II )设nn a b 2log 1=,n n n n b b b T 221+++=++ ,是否存在最小的正整数k ,使得对于任意的正整数n ,有12kT n <恒成立?若存在,求出k 的值;若不存在,说明理由。
2018届高考数学二轮复习 第一部分 专题四 数列 1.4.2 数列求和及综合应用限时规范训练 理

限时规范训练 数列求和及综合应用限时45分钟,实际用时分值81分,实际得分一、选择题(本题共6小题,每小题5分,共30分)1.数列{a n }中,a 1=1,对所有n ∈N *都有a 1·a 2·…·a n =n 2,则a 3+a 5=( ) A.6116 B.259 C.2516D.3115解析:选A.当n ≥1时,a 1·a 2·a 3·…·a n =n 2;当n ≥2时,a 1·a 2·a 3·…·a n -1=(n -1)2.两式相除,得a n =⎝⎛⎭⎪⎫n n -12.∴a 3=94,a 5=2516,∴a 3+a 5=6116,故选A.2.已知S n 表示数列{a n }的前n 项和,若对任意n ∈N *满足a n +1=a n +a 2,且a 3=2,则S 2 019=( ) A .1 008×2 020 B .1 008×2 019 C .1 009×2 019D .1 009×2 020解析:选C.在a n +1=a n +a 2中,令n =1,得a 2=a 1+a 2,a 1=0;令n =2,得a 3=2=2a 2,a 2=1,于是a n +1-a n =1,故数列{a n }是首项为0,公差为1的等差数列,S 2 019=2 019×2 0182=1009×2 019.3.已知数列{a n }是等差数列,其前n 项和为S n ,若a 1a 2a 3=15,且3S 1S 3+15S 3S 5+5S 5S 1=35,则a 2等于( )A .2 B.12 C .3D.13解析:选C.∵S 1=a 1,S 3=3a 2,S 5=5a 3, ∴35=1a 1a 2+1a 2a 3+1a 1a 3, ∵a 1a 2a 3=15.∴35=a 315+a 115+a 215=a 25,即a 2=3. 4.数列{a n }的通项公式是a n =1n +n +1,若前n 项和为10,则项数n 为( ) A .120 B .99 C .11D .121解析:选A.a n =1n +n +1=n +1-nn+1+n n +1-n=n +1-n ,所以a 1+a 2+…+a n =(2-1)+(3-2)+…+(n +1-n ) =n +1-1=10.即n +1=11,所以n +1=121,n =120. 5.122-1+132-1+142-1+…+1n +2-1的值为( )A.n +1n +B.34-n +1n +C.34-12⎝ ⎛⎭⎪⎫1n +1+1n +2D.32-1n +1+1n +2解析:选C.∵1n +2-1=1n 2+2n =1nn +=12⎝ ⎛⎭⎪⎫1n -1n +2. ∴122-1+132-1+142-1+…+1n +2-1=12⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫1-13+⎝ ⎛⎭⎪⎫12-14+⎝ ⎛⎭⎪⎫13-15+…+⎝ ⎛⎭⎪⎫1n -1n +2 =12⎝ ⎛⎭⎪⎫32-1n +1-1n +2=34-12⎝ ⎛⎭⎪⎫1n +1+1n +2.6.定义np 1+p 2+…+p n为n 个正数p 1,p 2,…,p n 的“均倒数”.若已知正项数列{a n }的前n项的“均倒数”为12n +1,又b n =a n +14,则1b 1b 2+1b 2b 3+…+1b 10b 11=( )A.111 B.112 C.1011D.1112解析:选C.设数列{a n }的前n 项和为S n ,由na 1+a 2+…+a n =12n +1得S n =n (2n +1),∴当n ≥2时,a n =S n -S n -1=4n -1,∴b n =4n -1+14=n ,则1b 1b 2+1b 2b 3+…+1b 10b 11=11×2+12×3+…+110×11=⎝⎛⎭⎪⎫1-12+⎝ ⎛⎭⎪⎫12-13+…+⎝⎛⎭⎪⎫110-111=1-111=1011.故选C.二、填空题(本题共3小题,每小题5分,共15分)7.在数列{a n }中,已知a 1=1,a n +1+(-1)na n =cos(n +1)π,记S n 为数列{a n }的前n 项和,则S 2 019=________.解析:∵a n +1+(-1)na n =cos(n +1)π=(-1)n +1,∴当n =2k 时,a 2k +1+a 2k =-1,k ∈N *,∴S 2 019=a 1+(a 2+a 3)+…+(a 2 018+a 2 019)=1+(-1)×1 009=- 1008.答案:-1 0088.若数列{a n }的前n 项和S n =23a n +13,则{a n }的通项公式a n =________.解析:当n =1时,由已知S n =23a n +13,得a 1=23a 1+13,即a 1=1;当n ≥2时,由已知得到S n-1=23a n -1+13,所以a n =S n -S n -1=⎝ ⎛⎭⎪⎫23a n +13-⎝ ⎛⎭⎪⎫23a n -1+13=23a n -23a n -1,所以a n =-2a n -1,所以数列{a n }为以1为首项,-2为公比的等比数列,所以a n =(-2)n -1.答案:(-2)n -19.在等比数列{a n }中,0<a 1<a 4=1,则能使不等式⎝⎛⎭⎪⎫a 1-1a 1+⎝⎛⎭⎪⎫a 2-1a 2+…+⎝⎛⎭⎪⎫a n -1an≤0成立的最大正整数n 是________.解析:设等比数列的公比为q ,由已知得a 1q 3=1,且q >1,⎝⎛⎭⎪⎫a 1-1a 1+⎝⎛⎭⎪⎫a 2-1a 2+…+⎝⎛⎭⎪⎫a n -1an=(a 1+a 2+…+a n )-⎝ ⎛⎭⎪⎫1a 1+1a 2+…+1a n =a 1-q n1-q-1a 1⎣⎢⎡⎦⎥⎤1-⎝ ⎛⎭⎪⎫1q n 1-1q≤0,化简得q -3≤q4-n,则-3≤4-n ,n ≤7. 答案:7三、解答题(本题共3小题,每小题12分,共36分) 10.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 =2a n -2+n ,求b 1+b 2+b 3+…+b 10的值. 解:(1)设等差数列{a n }的公差为d .由已知得⎩⎪⎨⎪⎧a 1+d =4,a 1+3d +a 1+6d =15,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=3,d =1.所以a n =a 1+(n -1)d =n +2. (2)由(1)可得b n =2n+n . 所以b 1+b 2+b 3+…+b 10=(2+1)+(22+2)+(23+3)+…+(210+10) =(2+22+23+…+210)+(1+2+3+…+10) =-2101-2++2=(211-2)+55 =211+53=2 101.11.已知正项数列{a n }的前n 项和S n 满足:4S n =(a n -1)(a n +3)(n ∈N *). (1)求a n ;(2)若b n =2n·a n ,求数列{b n }的前n 项和T n . 解:(1)∵4S n =(a n -1)(a n +3)=a 2n +2a n -3, ∴当n ≥2时,4S n -1=a 2n -1+2a n -1-3, 两式相减得,4a n =a 2n -a 2n -1+2a n -2a n -1,化简得,(a n +a n -1)(a n -a n -1-2)=0, ∵{a n }是正项数列,∴a n +a n -1≠0,∴a n -a n -1-2=0,对任意n ≥2,n ∈N *都有a n -a n -1=2, 又由4S 1=a 21+2a 1-3得,a 21-2a 1-3=0, 解得a 1=3或a 1=-1(舍去),∴{a n }是首项为3,公差为2的等差数列, ∴a n =3+2(n -1)=2n +1. (2)由已知及(1)知,b n =(2n +1)·2n ,T n =3·21+5·22+7·23+…+(2n -1)·2n -1+(2n +1)·2n ,①2T n =3·22+5·23+7·24+…+(2n -1)·2n +(2n +1)·2n +1,②②-①得,T n =-3×21-2(22+23+24+…+2n )+(2n +1)·2n +1=-6-2×-2n -11-2+(2n +1)·2n +1=2+(2n -1)·2n +1.12.若数列{a n }的前n 项和为S n ,点(a n ,S n )在y =16-13x 的图象上(n ∈N *).(1)求数列{a n }的通项公式;(2)若c 1=0,且对任意正整数n 都有c n +1-c n =log 12a n .求证:对任意正整数n ≥2,总有13≤1c 2+1c 3+1c 4+…+1c n <34.解:(1)∵S n =16-13a n ,∴当n ≥2时,a n =S n -S n -1=13a n -1-13a n ,∴a n =14a n -1.又∵S 1=16-13a 1,∴a 1=18,∴a n =18⎝ ⎛⎭⎪⎫14n -1=⎝ ⎛⎭⎪⎫122n +1.(2)证明:由c n +1-c n =log 12a n =2n +1,得当n ≥2时,c n =c 1+(c 2-c 1)+(c 3-c 2)+…+(c n -c n -1)=0+3+5+…+(2n -1)=n 2-1=(n +1)(n -1).∴1c 2+1c 3+1c 4+…+1c n =122-1+132-1+142-1+…+1n 2-1 =12×⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫1-13+⎝ ⎛⎭⎪⎫12-14+⎝ ⎛⎭⎪⎫13-15+…+⎝ ⎛⎭⎪⎫1n -1-1n +1 =12⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫1+12-⎝ ⎛⎭⎪⎫1n +1n +1=34-12⎝ ⎛⎭⎪⎫1n +1n +1<34. 又∵1c 2+1c 3+1c 4+…+1c n ≥1c 2=13,∴原式得证.。
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2018届高三第二轮复习——数列第1讲等差、等比考点【高 考 感 悟】从近三年高考看,高考命题热点考向可能为:1.必记公式(1)等差数列通项公式:a n =a 1+(n -1)d .(2)等差数列前n 项和公式:S n =n (a 1+a n )2=na 1+n (n -1)d2.(3)等比数列通项公式:a n a 1q n -1.(4)等比数列前n 项和公式: S n =⎩⎪⎨⎪⎧na 1(q =1)a 1(1-q n )1-q =a 1-a n q 1-q (q ≠1).(5)等差中项公式:2a n =a n -1+a n +1(n ≥2). (6)等比中项公式:a 2n =a n -1·a n +1(n ≥2).(7)数列{a n }的前n 项和与通项a n 之间的关系:a n =⎩⎪⎨⎪⎧S 1(n =1)S n -S n -1(n ≥2).2.重要性质(1)通项公式的推广:等差数列中,a n =a m +(n -m )d ;等比数列中,a n =a m q n -m .(2)增减性:①等差数列中,若公差大于零,则数列为递增数列;若公差小于零,则数列为递减数列. ②等比数列中,若a 1>0且q >1或a 1<0且0<q <1,则数列为递增数列;若a 1>0且0<q <1或a 1<0且q >1,则数列为递减数列. 3.易错提醒(1)忽视等比数列的条件:判断一个数列是等比数列时,忽视各项都不为零的条件. (2)漏掉等比中项:正数a ,b 的等比中项是±ab ,容易漏掉-ab .【 真 题 体 验 】1.(2015·新课标Ⅰ高考)已知{a n }是公差为1的等差数列,S n 为{a n }的前n 项和.若S 8=4S 4,则a 10=( )A.172B.192C .10D .12 2.(2015·新课标Ⅱ高考)已知等比数列{a n }满足a 1=14,a 3a 5=4(a 4-1),则a 2=( )A .2B .1 C.12 D.183.(2015·浙江高考)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 =________.4.(2016·全国卷1)已知{}n a 是公差为3的等差数列,数列{}n b 满足12111==3n n n n b b a b b nb +++=1,,,. (I )求{}n a 的通项公式;(II )求{}n b 的前n 项和.【考 点 突 破 】考点一、等差(比)的基本运算1.(2015·湖南高考)设S n 为等比数列{a n }的前n 项和,若a 1=1,且3S 1,2S 2,S 3成等差数列,则a n =________.2.(2015·重庆高考)已知等差数列{a n }满足a 3=2,前3项和S 3=92.(1)求{a n }的通项公式;(2)设等比数列{b n }满足b 1=a 1,b 4=a 15,求{b n }的前n 项和T n .考点二、等差(比)的证明与判断【典例1】( 2017·全国1 )记S n 为等比数列{}n a 的前n 项和,已知S 2=2,S 3=-6.(1)求{}n a 的通项公式;(2)求S n ,并判断S n +1,S n ,S n +2是否成等差数列。
2018届高考数学二轮复习(理数) 数列的求和问题学案含答案(全国通用)

第2讲 数列的求和问题高考对数列求和的考查主要以解答题的形式出现,通过分组转化、错位相减、裂项相消等方法求一般数列的和,体现转化与化归的思想.热点一 分组转化求和有些数列,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.例1 (2017·山东省平阴县第一中学模拟)已知数列{a n }是等差数列,其前n 项和为S n ,数列{b n }是公比大于0的等比数列,且b 1=-2a 1=2,a 3+b 2=-1,S 3+2b 3=7.(1)求数列{a n }和{b n }的通项公式;(2)令c n =⎩⎪⎨⎪⎧ 2,n 为奇数,-2a n b n ,n 为偶数,求数列{c n }的前n 项和T n . 解 (1)设数列{a n }的公差为d ,{b n }的公比为q ,且q >0,由题易知, a 1=-1,b 1=2,由⎩⎪⎨⎪⎧ a 3+b 2=-1,S 3+2b 3=7,得⎩⎪⎨⎪⎧d +q =0,4q 2+3d =10, 解得q =2⎝⎛⎭⎫q =-54舍去,此时d =-2, ∴a n =-2n +1,b n =2n .(2)由(1)知,a n =-2n +1,b n =2n ,∴c n =⎩⎪⎨⎪⎧2,n 为奇数,2n -12n -1,n 为偶数,当n 为偶数时,奇数项和偶数项各有n 2项, ∴T n =(c 1+c 3+c 5+…+c n -1)+(c 2+c 4+…+c n )=n +(c 2+c 4+…+c n ),令H n =c 2+c 4+c 6+…+c n ,∴H n =32+723+1125+…+2n -52n -3+2n -12n -1,14H n =323+725+…+2n -52n -1+2n -12n +1, 以上两式相减,得34H n =32+423+425+…+42n -1-2n -12n +1 =⎝⎛⎭⎫421+423+…+42n -1-12-2n -12n +1 =2⎣⎢⎡⎦⎥⎤1-⎝⎛⎭⎫142n 1-14-12-2n -12n +1 =136-6n +136×2n, ∴H n =269-6n +139×2n -1. 故当n 为偶数时,T n =269+n -6n +139×2n -1, 当n (n ≥3)为奇数时,n -1为偶数,T n =T n -1+a n =269+(n -1)-6n +79×2n -2+2 =359+n -6n +79×2n -2, 经验证,n =1也适合上式.综上,得T n =⎩⎪⎨⎪⎧ 359+n -6n +79×2n -2,n 为奇数,269+n -6n +139×2n -1,n 为偶数.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.跟踪演练1 (2017届广东省揭阳市模拟)已知数列{a n }中,a 1=1,a n +1=2(n +1)a n n+n +1. (1)求证:数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n n +1是等比数列; (2)求数列{a n }的前n 项和S n .(1)证明 方法一 由已知得a n +1n +1=2·a n n +1,∴a n +1n +1+1=2⎝⎛⎭⎫a n n +1, 又a 1+1=2,a n >0,∴a n n+1≠0, ∴a n +1n +1+1a n n+1=2, ∴数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n n +1是首项为2,公比为2的等比数列. 方法二 由a n +1=2(n +1)a n n+n +1, 得na n +1=2(n +1)a n +n (n +1),由a 1>0及递推关系,可知a n >0,∴a n n+1≠0, ∴a n +1n +1+1a n n+1=na n +1+n (n +1)(n +1)a n +n (n +1) =2(n +1)a n +2n (n +1)(n +1)a n +n (n +1)=2, 又∵a 1=1,∴a 11+1=2, ∴数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n n +1是首项为2,公比为2的等比数列. (2)解 由(1)得a n n+1=2·2n -1=2n , ∴a n =n ·2n -n ,S n =2+2×22+3×23+…+(n -1)2n -1+n ×2n -[1+2+3+…+(n -1)+n ], 设T n =2+2×22+3×23+…+(n -1)2n -1+n ×2n , ① 则2T n =22+2×23+3×24+…+(n -1)2n +n ×2n +1, ② 由①-②,得-T n =2+22+23+…+2n -n ·2n +1 =2(1-2n )1-2-n ·2n +1=-(n -1)2n +1-2, ∴T n =(n -1)2n +1+2, 又1+2+3+…+(n -1)+n =n (1+n )2, ∴S n =(n -1)2n +1-n (n +1)2+2.热点二 错位相减法求和错位相减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 (2017·山西省实验中学联考)已知数列{a n }为等差数列,且a 3=5,a 5=9,数列{b n }的前n 项和S n =23b n +13. (1)求数列{a n }和{b n }的通项公式;(2)设c n =a n |b n |,求数列{c n }的前n 项的和T n .解 (1)因为数列{a n }为等差数列,所以d =12(a 5-a 3)=2, 又因为a 3=5,所以a 1=1,所以a n =2n -1.当n =1时,b 1=23b 1+13,所以b 1=1; 当n ≥2时,b n =S n -S n -1=23b n -23b n -1, 所以b n =-2b n -1,即数列{b n }是首项为1,公比为-2的等比数列,所以b n =(-2)n -1. (2)因为c n =a n |b n |=(2n -1)2n -1, 所以T n =1×1+3×2+5×22+…+(2n -1)2n -1, 2T n =1×2+3×22+5×23+…+(2n -1)2n ,两式相减,得-T n =1×1+2×2+2×22+…+2×2n -1-(2n -1)2n =1+2(2+22+…+2n -1)-(2n -1)2n =1+2×2-2n1-2-(2n -1)2n =1+2n +1-4-(2n -1)2n =-3+(3-2n )2n , 所以T n =3+(2n -3)2n .思维升华 (1)错位相减法适用于求数列{a n ·b n }的前n 项和,其中{a n }为等差数列,{b n }为等比数列.(2)所谓“错位”,就是要找“同类项”相减.要注意的是相减后得到部分求等比数列的和,此时一定要查清其项数.(3)为保证结果正确,可对得到的和取n =1,2进行验证.跟踪演练2 (2017届湖南省衡阳市期末)数列{a n }的前n 项和S n 满足:S n =n 2,数列{b n }满足:①b 3=14;②b n >0;③2b 2n +1+b n +1b n -b 2n =0. (1)求数列{a n }与{b n }的通项公式;(2)设c n =a n b n ,求数列{c n }的前n 项和T n .解 (1)当n =1时,a 1=1,当n ≥2时,a n =S n -S n -1=2n -1(n ∈N *),检验a 1=1,满足a n =2n -1(n ∈N *).∵2b 2n +1+b n +1b n -b 2n =0,且b n >0,∴2b n +1=b n ,∴q =12,b 3=b 1q 2=14, ∴b 1=1,b n =⎝⎛⎭⎫12n -1 (n ∈N *). (2)由(1)得c n =(2n -1)⎝⎛⎭⎫12n -1,T n =1+3×⎝⎛⎭⎫12+5×⎝⎛⎭⎫122+…+(2n -1)⎝⎛⎭⎫12n -1, 12T n =1×⎝⎛⎭⎫12+3×⎝⎛⎭⎫122+…+(2n -3)⎝⎛⎭⎫12n -1+(2n -1)×⎝⎛⎭⎫12n , 两式相减,得12T n =1+2×⎝⎛⎭⎫12+2×⎝⎛⎭⎫122+…+2×⎝⎛⎭⎫12n -1-(2n -1)×⎝⎛⎭⎫12n =1+2⎣⎡⎦⎤1-⎝⎛⎭⎫12n -1-(2n -1)×⎝⎛⎭⎫12n =3-⎝⎛⎭⎫12n -1⎝⎛⎭⎫32+n .∴T n =6-⎝⎛⎭⎫12n -1(2n +3).热点三 裂项相消法求和裂项相消法是指把数列和式中的各项分别裂开后,某些项可以相互抵消从而求和的方法,主要适用于⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n a n +1或⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n a n +2(其中{a n }为等差数列)等形式的数列求和. 例3 (2017届山东省青岛市二模)在公差不为0的等差数列{a n }中,a 22=a 3+a 6,且a 3为a 1与a 11的等比中项.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)设b n =(-1)n n⎝⎛⎭⎫a n -12⎝⎛⎭⎫a n +1-12,求数列{b n }的前n 项和T n .解 (1)设数列{a n }的公差为d ,∵a 22=a 3+a 6,∴(a 1+d )2=a 1+2d +a 1+5d ,①∵a 23=a 1·a 11, 即(a 1+2d )2=a 1·(a 1+10d ), ② ∵d ≠0,由①②解得a 1=2,d =3.∴数列{a n }的通项公式为a n =3n -1.(2)由题意知,b n =(-1)n n⎝⎛⎭⎫3n -32·⎝⎛⎭⎫3n +32=(-1)n ·16·⎝⎛⎭⎪⎫13n -32+13n +32 =(-1)n·19·⎝⎛⎭⎫12n -1+12n +1 T n =19⎣⎡ -⎝⎛⎭⎫11+13+⎝⎛⎭⎫13+15-⎝⎛⎭⎫15+17+… ⎦⎤+(-1)n ⎝⎛⎭⎫12n -1+12n +1 =19⎣⎡⎦⎤-1+(-1)n 12n +1. 思维升华 (1)裂项相消法的基本思想就是把通项a n 分拆成a n =b n +k -b n (k ≥1,k ∈N *)的形式,从而在求和时达到某些项相消的目的,在解题时要善于根据这个基本思想变换数列{a n }的通项公式,使之符合裂项相消的条件.(2)常用的裂项公式①若{a n }是等差数列,则1a n a n +1=1d ⎝⎛⎭⎫1a n -1a n +1,1a n a n +2=12d ⎝⎛⎭⎫1a n -1a n +2; ②1n (n +1)=1n -1n +1,1n (n +k )=1k ⎝⎛⎭⎫1n -1n +k ; ③1(2n -1)(2n +1)=12⎝⎛⎭⎫12n -1-12n +1; ④1n (n +1)(n +2)=12⎣⎡⎦⎤1n (n +1)-1(n +1)(n +2); ⑤1n +n +1=n +1-n ,1n +n +k =1k (n +k -n ). 跟踪演练3 已知数列{a n }满足:1a 1+1a 2+…+1a n =n 22(n ∈N *). (1)求数列{a n }的通项公式;(2)若b n =a n a n +1,S n 为数列{b n }的前n 项和,对于任意的正整数n ,S n >2λ-13恒成立,求实数λ的取值范围.解 (1)由题意,得当n =1时,1a 1=12,则a 1=2. 当n ≥2时,1a 1+1a 2+…+1a n =n 22, 则1a 1+1a 2+…+1a n -1=(n -1)22, 两式相减,得1a n =n 22-(n -1)22=2n -12, 即a n =22n -1,当n =1时,也符合上式,则a n =22n -1. (2)由(1),得b n =a n a n +1=22n -1·22(n +1)-1=4(2n -1)(2n +1)=2⎝⎛⎭⎫12n -1-12n +1, 所以S n =2⎣⎡ ⎝⎛⎭⎫1-13+⎝⎛⎭⎫13-15+⎝⎛⎭⎫15-17+…+ ⎦⎤⎝⎛⎭⎫12n -1-12n +1 =2·⎝⎛⎭⎫1-12n +1, 则n 越大,12n +1越小,S n 越大,即当n =1时,S n 有最小值S 1=43. 因为对于任意的正整数n ,S n >2λ-13恒成立, 所以43>2λ-13,解得λ<56, 故实数λ的取值范围是⎝⎛⎭⎫-∞,56.真题体验1.(2017·全国Ⅱ)等差数列{a n }的前n 项和为S n ,a 3=3,S 4=10,则∑k =1n1S k=________. 答案 2n n +1解析 设等差数列{a n }的公差为d ,则由⎩⎪⎨⎪⎧ a 3=a 1+2d =3,S 4=4a 1+4×32d =10,得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=1,d =1. ∴S n =n ×1+n (n -1)2×1=n (n +1)2, 1S n =2n (n +1)=2⎝⎛⎭⎫1n -1n +1. ∴∑k =1n1S k =1S 1+1S 2+1S 3+…+1S n=2⎝⎛⎭⎫1-12+12-13+13-14+…+1n -1n +1 =2⎝⎛⎭⎫1-1n +1=2n n +1.2.(2017·天津)已知{a n }为等差数列,前n 项和为S n (n ∈N *),{b n }是首项为2的等比数列,且公比大于0,b 2+b 3=12,b 3=a 4-2a 1,S 11=11b 4.(1)求{a n }和{b n }的通项公式;(2)求数列{a 2n b 2n -1}的前n 项和(n ∈N *).解 (1)设等差数列{a n }的公差为d ,等比数列{b n }的公比为q . 由已知b 2+b 3=12,得b 1(q +q 2)=12,而b 1=2, 所以q 2+q -6=0.又因为q >0,解得q =2,所以b n =2n .由b 3=a 4-2a 1,可得3d -a 1=8,① 由S 11=11b 4,可得a 1+5d =16, ②联立①②,解得a 1=1,d =3,由此可得a n =3n -2. 所以数列{a n }的通项公式为a n =3n -2,数列{b n }的通项公式为b n =2n .(2)设数列{a 2n b 2n -1}的前n 项和为T n ,由a 2n =6n -2,b 2n -1=2×4n -1,得a 2n b 2n -1=(3n -1)×4n ,故T n =2×4+5×42+8×43+…+(3n -1)×4n , ③ 4T n =2×42+5×43+8×44+…+(3n -4)×4n +(3n -1)×4n +1, ④ ③-④,得-3T n =2×4+3×42+3×43+…+3×4n -(3n -1)×4n +1 =12×(1-4n )1-4-4-(3n -1)×4n +1 =-(3n -2)×4n +1-8, 得T n =3n -23×4n +1+83.。
(完整word)2018届高三年级数学二轮复习_数列专题与答案

2018届高三第二轮复习——数列第1讲等差、等比考点【高 考 感 悟】从近三年高考看,高考命题热点考向可能为:1.必记公式(1)等差数列通项公式:a n =a 1+(n -1)d .(2)等差数列前n 项和公式:S n =n (a 1+a n )2=na 1+n (n -1)d2.(3)等比数列通项公式:a n a 1q n -1. (4)等比数列前n 项和公式: S n =⎩⎪⎨⎪⎧na 1(q =1)a 1(1-q n )1-q =a 1-a n q 1-q (q ≠1).(5)等差中项公式:2a n =a n -1+a n +1(n ≥2). (6)等比中项公式:a 2n =a n -1·a n +1(n ≥2).(7)数列{a n }的前n 项和与通项a n 之间的关系:a n =⎩⎪⎨⎪⎧S 1(n =1)S n -S n -1(n ≥2).2.重要性质(1)通项公式的推广:等差数列中,a n =a m +(n -m )d ;等比数列中,a n =a m q n -m .(2)增减性:①等差数列中,若公差大于零,则数列为递增数列;若公差小于零,则数列为递减数列. ②等比数列中,若a 1>0且q >1或a 1<0且0<q <1,则数列为递增数列;若a 1>0且0<q <1或a 1<0且q >1,则数列为递减数列. 3.易错提醒(1)忽视等比数列的条件:判断一个数列是等比数列时,忽视各项都不为零的条件. (2)漏掉等比中项:正数a ,b 的等比中项是±ab ,容易漏掉-ab .【 真 题 体 验 】1.(2015·新课标Ⅰ高考)已知{a n }是公差为1的等差数列,S n 为{a n }的前n 项和.若S 8=4S 4,则a 10=( )A.172B.192C .10D .12 2.(2015·新课标Ⅱ高考)已知等比数列{a n }满足a 1=14,a 3a 5=4(a 4-1),则a 2=( )A .2B .1 C.12 D.183.(2015·浙江高考)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 =________.4.(2016·全国卷1)已知{}n a 是公差为3的等差数列,数列{}n b 满足12111==3n n n n b b a b b nb +++=1,,,. (I )求{}n a 的通项公式;(II )求{}n b 的前n 项和.【考 点 突 破 】考点一、等差(比)的基本运算1.(2015·湖南高考)设S n 为等比数列{a n }的前n 项和,若a 1=1,且3S 1,2S 2,S 3成等差数列,则a n =________.2.(2015·重庆高考)已知等差数列{a n }满足a 3=2,前3项和S 3=92.(1)求{a n }的通项公式;(2)设等比数列{b n }满足b 1=a 1,b 4=a 15,求{b n }的前n 项和T n .考点二、等差(比)的证明与判断【典例1】( 2017·全国1 )记S n 为等比数列{}n a 的前n 项和,已知S 2=2,S 3=-6.(1)求{}n a 的通项公式;(2)求S n ,并判断S n +1,S n ,S n +2是否成等差数列。
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课时规范练30数列求和
基础巩固组
1.数列1,3,5,7,…,(2n-1)+,…的前n项和S n的值等于()
A.n2+1-
B.2n2-n+1-
C.n2+1-
D.n2-n+1-
2.在数列{a n}中,a1=-60,a n+1=a n+3,则|a1|+|a2|+…+|a30|=()
A.-495
B.765
C.1 080
D.3 105
3.已知数列{a n}的前n项和S n满足S n+S m=S n+m,其中m,n为正整数,且a1=1,则a10等于()
A.1
B.9
C.10
D.55
4.已知函数f(x)=x a的图象过点(4,2),令a n=,n∈N*.记数列{a n}的前n项和为S n,则S2 018等于()
A.-1
B.+1
C.-1
D.+1
5.已知数列{a n}中,a n=2n+1,则+…+=()
A.1+
B.1-2n
C.1-
D.1+2n
6.设数列{a n}的前n项和为S n,a1=2,若S n+1=S n,则数列的前 2 018项和为.
7.已知等差数列{a n}满足:a5=11,a2+a6=18.
(1)求数列{a n}的通项公式;
(2)若b n=a n+2n,求数列{b n}的前n项和S n.
〚导学号24190915〛8.设等差数列{a n}的公差为d,前n项和为S n,等比数列{b n}的公比为q,已知b1=a1,b2=2,q=d,S10=100.
(1)求数列{a n},{b n}的通项公式;
(2)当d>1时,记c n=,求数列{c n}的前n项和T n.
〚导学号24190916〛
9.S n为数列{a n}的前n项和,已知a n>0,+2a n=4S n+3.
(1)求{a n}的通项公式;
(2)设b n=,求数列{b n}的前n项和.
〚导学号24190917〛
综合提升组
10.如果数列1,1+2,1+2+4,…,1+2+22+…+2n-1,…的前n项和S n>1 020,那么n的最小值是()
A.7
B.8
C.9
D.10
11.(2017山东烟台模拟)已知数列{a n}中,a1=1,且a n+1=,若b n=a n a n+1,则数列{b n}的前n 项和S n为()
A. B.
C. D.〚导学号24190918〛
12.(2017福建龙岩一模,文15)已知S n为数列{a n}的前n项和,对n∈N*都有S n=1-a n,若
b n=log2a n,则+…+=.
13.(2017广西模拟)已知数列{a n}的前n项和为S n,且S n=a n-1(n∈N+).
(1)求数列{a n}的通项公式;
(2)设b n=2log3+1,求+…+.
〚导学号24190919〛
创新应用组
14.(2017全国Ⅰ)几位大学生响应国家的创业号召,开发了一款应用软件.为激发大家学习数学的兴趣,他们推出了“解数学题获取软件激活码”的活动.这款软件的激活码为下面数学问题的答案:已知数列1,1,2,1,2,4,1,2,4,8,1,2,4,8,16,…,其中第一项是20,接下来的两项是20,21,再接下来的三项是20,21,22,依此类推.求满足如下条件的最小整数N:N>100且该数列的前N项和为2的整数幂.那么该款软件的激活码是()
A.440
B.330
C.220
D.110
15.观察下列三角形数表:
1 第1行
2 2 第2行
34 3 第3行
477 4 第4行
5111411 5 第5行
……
假设第n行的第二个数为a n(n≥2,n∈N+).
(1)归纳出a n+1与a n的关系式,并求出a n的通项公式;
(2)设a n b n=1(n≥2),求证:b2+b3+…+b n<2.
〚导学号24190920〛
课时规范练30数列求和
1.A该数列的通项公式为a n=(2n-1)+,则
S n=[1+3+5+…+(2n-1)]+=n2+1-.
2.B由a1=-60,a n+1=a n+3可得a n=3n-63,则a21=0,|a1|+|a2|+…+|a30|=-(a1+a2+…+a20)+(a21+…+a30)=S30-2S20=765,故选B.
3.A∵S n+S m=S n+m,a1=1,∴S1=1.可令m=1,得S n+1=S n+1,∴S n+1-S n=1,即当n≥1时,a n+1=1,∴a10=1.
4.C由f(4)=2,可得4a=2,解得a=,则f(x)=.
∴a n=,
S2 018=a1+a2+a3+…+a2
=()+()+()+…+()=-1.
018
5.C a n+1-a n=2n+1+1-(2n+1)=2n+1-2n=2n,
所以+…++…+=1-=1-.
6.∵S n+1=S n,∴.又a1=2,
∴当n≥2时,S n=·…··S1=·…·×2=n(n+1).
当n=1时也成立,∴S n=n(n+1).
∴当n≥2时,a n=S n-S n-1=n(n+1)-n(n-1)=2n.当n=1时,a1=2也成立,所以a n=2n.
∴.
则数列的前2 018项和
=.
7.解(1)设{a n}的首项为a1,公差为d.
由a5=11,a2+a6=18,
得
解得a1=3,d=2,所以a n=2n+1.
(2)由a n=2n+1得b n=2n+1+2n,
则S n=[3+5+7+…+(2n+1)]+(21+22+23+…+2n)=n2+2n+=n2+2n+2n+1-2.
8.解(1)由题意,有
即
解得
故
(2)由d>1,知a n=2n-1,b n=2n-1,故c n=,
于是T n=1++…+, ①
T n=+…+.②
①-②可得T n=2++…+=3-,故T n=6-.
9.解(1)由+2a n=4S n+3,
可知+2a n+1=4S n+1+3.
两式相减可得+2(a n+1-a n)=4a n+1,
即2(a n+1+a n)==(a n+1+a n)·(a n+1-a n).
由于a n>0,可得a n+1-a n=2.
又+2a1=4a1+3,解得a1=-1(舍去),a1=3.
所以{a n}是首项为3,公差为2的等差数列,故{a n}的通项公式为a n=2n+1.
(2)由a n=2n+1可知
b n=.
设数列{b n}的前n项和为T n,
则T n=b1+b2+…+b n
=.
10.D a n=1+2+22+…+2n-1=2n-1.
∴S n=(21-1)+(22-1)+…+(2n-1)=(21+22+…+2n)-n=2n+1-n-2,
∴S9=1 013<1 020,S10=2 036>1 020,∴使S n>1 020的n的最小值是10.
11.B由a n+1=,得+2,
∴数列是以1为首项,2为公差的等差数列,
∴=2n-1,又b n=a n a n+1,
∴b n=,
∴S n=,故选B.
12.对n∈N*都有S n=1-a n,当n=1时,a1=1-a1,解得a1=.
当n≥2时,a n=S n-S n-1=1-a n-(1-a n-1),化为a n=a n-1.
∴数列{a n}是等比数列,公比为,首项为.∴a n=.
∴b n=log2a n=-n.∴.
则+…++…+=1-.
13.解(1)当n=1时,a1=a1-1,∴a1=2.
当n≥2时,∵S n=a n-1,①
S n-1=a n-1-1(n≥2),②
∴①-②得a n=,即a n=3a n-1,
∴数列{a n}是首项为2,公比为3的等比数列,∴a n=2·3n-1.
(2)由(1)得b n=2log3+1=2n-1,
∴+…++…+
=+…+.
14.A设数列的首项为第1组,接下来两项为第2组,再接下来三项为第3组,以此类推,设第n 组的项数为n,则前n组的项数和为.第n组的和为=2n-1,前n组总共的和为-n=2n+1-2-n.
由题意,N>100,令>100,得n≥14且n∈N*,即N出现在第13组之后.若要使最小
整数N满足:N>100且前N项和为2的整数幂,则S N-应与-2-n互为相反数,即
2k-1=2+n(k∈N*,n≥14),所以k=log2(n+3),解得n=29,k=5.所以N=+5=440,故选
A.
15.解(1)由题意知a n+1=a n+n(n≥2),a2=2,
∴a n=a2+(a3-a2)+(a4-a3)+…+(a n-a n-1)=2+2+3+…+(n-1)=2+,
∴a n=n2-n+1(n≥2).
(2)∵a n b n=1,∴b n==2,
∴b2+b3+b4+…+b n<2+…+=2<2.。