高考数学数列的求和测试
高三数学数列求和试题答案及解析
高三数学数列求和试题答案及解析1.数列{an }满足a1＝1，且对任意的m，n∈N*，都有am＋n＝a m＋a n＋mn，则＋＋＋…＋＝()A．B．C．D．【答案】B【解析】令m＝1得an＋1＝a n＋n＋1，即an＋1－a n＝n＋1，于是a2－a1＝2，a3－a2＝3，…，an－an－1＝n(n≥2)，上述n－1个式子相加得an －a1＝2＋3＋…＋n，所以an＝1＋2＋3＋…＋n＝，当n＝1时，a1＝1满足上式，所以an＝ (n∈N*)，因此＝＝2(－)，所以＋＋＋…＋＝2(1－＋－＋…＋－)＝2(1－)＝2.函数f(x)对任意x∈R都有. （1）求和(n∈N*)的值；（2）数列{an }满足：，求an；（3）令，，，试比较Tn 和Sn的大小。
【答案】（1），；（2）；（3）.【解析】（1）由于函数f(x)对任意x∈R都有，则令可求的；再令求出；（2）利用倒序相加结合（1）的结论可求出；（3）由及第（2）问的结论求出，用放缩法变形（），用裂项相消法求，再与比较大小.（1）令=2，则；令得，（4分）（2）由，两式相加得：，∴，（8分）（3），(n≥2)∴.（12分）【考点】倒序相加、裂项相消法求数列的前项和.3.对任意，函数满足，设，数列的前15项的和为，则．【答案】【解析】因为，所以即因此数列任意相邻两项和为因为，因此所以或，又由.【考点】数列求和4.已知函数，且，则()A．0B．100C．5050D．10200【答案】C【解析】因为，所以，选C.5.已知等差数列的前项和为，且、成等比数列.（1）求、的值；（2）若数列满足，求数列的前项和.【答案】（1），；（2）.【解析】（1）解法1是先令求出的表达式，然后令，得到计算出在的表达式，利用为等差数列得到满足通式，从而求出的值，然后利用条件、成等比数列列方程求出的值，从而求出、的值；解法2是在数列是等差数列的前提下，设其公差为，利用公式以及对应系数相等的特点得到、和、之间的等量关系，然后利用条件、成等比数列列方程求出的值，从而求出、的值；（2）解法1是在（1）的前提下求出数列的通项公式，然后利用错位相减法求数列的和；解法2是利用导数以及函数和的导数运算法则，将数列的前项和视为函数列的前项和在处的导数值，从而求出.试题解析：（1）解法1：当时，，当时，.是等差数列，，得.又，，，、、成等比数列，，即，解得.解法2：设等差数列的公差为，则.，，，.，，.、、成等比数列，，即，解得.；（2）解法1：由（1）得.，.，①，②①②得. .解法2：由（1）得.，.，①由，两边对取导数得，.令，得. .【考点】1.定义法求通项；2.错位相减法求和；3.逐项求导6.数列{an }满足an+1＋(－1)n an＝2n－1，则{an}的前60项和为____________.【答案】1830【解析】当时，；当时，；当时，.将与相减得：；将与相减得：.所以，，所以.【考点】数列.7.在数列{an }中,若对任意的n均有an+an+1+an+2为定值(n∈N*),且a7=2,a9=3,a98=4,则此数列{an}的前100项的和S100=.【答案】299【解析】设定值为M,则an +an+1+an+2=M,进而an+1+an+2+an+3=M,后式减去前式得an+3=an,即数列{an}是以3为周期的数列.由a7=2,可知a1=a4=a7=…=a100=2,共34项,其和为68;由a9=3,可得a 3=a6=…=a99=3,共33项,其和为99;由a98=4,可得a2=a5=…=a98=4,共33项,其和为132.故数列{an}的前100项的和S100=68+99+132=299.8.．己知数列满足，则数列的前2016项的和的值是___________．【答案】1017072【解析】这个数列既不是等差数列也不是等比数列，因此我们要研究数列的各项之间有什么关系，与它们的和有什么联系？把已知条件具体化，有，，，，…，，，我们的目的是求，因此我们从上面2015个等式中寻找各项的和，可能首先想到把出现“＋”的式子相加（即为偶数的式子相加），将会得到，好像离目标很近了，但少，而与分布在首尾两个式子中，那么能否把首尾两个式子相减呢？相减后得到，为了求，我们又不得不求，依次下去，发现此路可能较复杂或者就行不通，重新寻找思路，从头开始我们有，即，而，∴，因此，我们由开始的三个等式求出了，是不是还可用这种方法求出呢？下面舍去，考察，，，同样方法处理，，从而，于是，而，正好504组，看来此法可行，由此我们可得．【考点】分组求和．9.阅读如图程序框图，若输入的，则输出的结果是（）A．B．C．D．【答案】A【解析】，，不成立，执行第一次循环，，；不成立，执行第二次循环，，；不成立，执行第三次循环，，；；不成立，执行第一百次循环，，；成立，输出，故选A.【考点】1.数列求和；2.算法与程序框图10.已知数列的各项都是正数，前项和是，且点在函数的图像上．（Ⅰ）求数列的通项公式；（Ⅱ）设，求．【答案】（Ⅰ）；（Ⅱ）。
高考数列求和专项训练及解答
高考数列求和专项训练及解答一．选择题（共3小题）1．已知数列1，3，5，7，…则其前n项和S n为（）A．n2+1﹣B．n2+2﹣C．n2+1﹣D．n2+2﹣2．已知项数为奇数的等差数列{a n}共有n项，其中奇数项之和为72，偶数项之和为60，则项数n的值是（）A．9B．10C．11D．133．已知等差数列{a n}的前n项和为S n，S3=6，S5=15．设数列{}的前n项和为T n，若T n=，则n=（）A．19B．20C．21D．22二．解答题（共5小题）4．已知数列{a n}的通项是a n=2n﹣1．（1）求数列{a n}的前n项和为S n（2）设数列的前n项和为T n，求T n．5．已知正项数列满足4S n=a n2+2a n+1．（1）求数列{a n}的通项公式；（2）设b n=，求数列{b n}的前n项和T n．6．已知等比数列{a n}的公比q＞0，a1a5=8a2，且3a4，28，a6成等差数列．（1）求数列{a n}的通项公式；（2）记b n=，求数列{b n}的前n项和T n．7．在数列{a n}中，a1=1，．（1）求a2，a3，a4，猜想a n，无需证明；（2）若数列，求数列{a n}的前n项和S n．8．已知数列{a n}的前n项和为S n，a1=1，a n+1=2a n+2n．（1）证明数列{}是等差数列，并求出a n；（2）求S n；（3）令b n=，若对任意正整数n，不等式b n＜恒成立，求实数m的取值范围．参考答案与试题解析一．选择题（共3小题）1．已知数列1，3，5，7，…则其前n项和S n为（）A．n2+1﹣B．n2+2﹣C．n2+1﹣D．n2+2﹣【分析】利用等差数列与等比数列的前n项和公式即可得出．【解答】解：S n=1+3+5+…+（2n﹣1）++…+=+=n2+．故选：A．【点评】本题考查了等差数列与等比数列的前n项和公式，属于基础题．2．已知项数为奇数的等差数列{a n}共有n项，其中奇数项之和为72，偶数项之和为60，则项数n的值是（）A．9B．10C．11D．13【分析】利用项数为奇数的等差数列{a n}共有n项，求出奇数项之和，偶数项之和，然后通过比值求解即可．【解答】解：由题意，；；∴，∴n=11．故选：C．【点评】本题考查数列求和，数列的应用，考查计算能力．3．已知等差数列{a n}的前n项和为S n，S3=6，S5=15．设数列{}的前n项和为T n，若T n=，则n=（）A．19B．20C．21D．22【分析】等差数列{a n}的公差设为d，由等差数列的通项公式和求和公式，解方程可得首项、公差，求得==﹣，由裂项相消求和可得前n项和T n，解方程可得n的值．【解答】解：等差数列{a n}的公差设为d，前n项和为S n，S3=6，S5=15，可得3a1+3d=6，5a1+10d=15，解得a1=d=1，即a n=1+n﹣1=n，==﹣，前n项和为T n=1﹣+﹣+…+﹣=1﹣，由T n=，可得n=20，故选：B．【点评】本题考查等差数列的通项公式和求和公式的运用，考查数列的求和方法：裂项相消求和，考查运算能力，属于中档题．二．解答题（共5小题）4．已知数列{a n}的通项是a n=2n﹣1．（1）求数列{a n}的前n项和为S n（2）设数列的前n项和为T n，求T n．【分析】（1）利用等差数列的通项公式求解数列的和即可．（2）利用错位相减法求解数列的和即可．【解答】（12分）解：（1）∵a n=2n﹣1，∴a1=1，∴（2）①，②①减②得：==，∴．【点评】本题主要考查数列通项公式和前n项和的求解，利用错位相减法的应用，考查计算能力．5．已知正项数列满足4S n=a n2+2a n+1．（1）求数列{a n}的通项公式；（2）设b n=，求数列{b n}的前n项和T n．【分析】（1）由，可知当n≥2时，，两式作差可得a n﹣a n﹣1=2（n≥2），再求出首项，代入等差数列的通项公式可得数列{a n}的通项公式；（2）把数列{a n}的通项公式代入b n=，再由裂项相消法求数列{b n}的前n项和T n．【解答】解：（1）由，可知当n≥2时，，两式作差得a n﹣a n﹣1=2（n≥2），又，得a1=1，∴a n=2n﹣1；（2）由（1）知，，∴T n=b1+b2+…+b n==．【点评】本题考查等差数列的通项公式，训练了利用裂项相消法求数列的前n 项和，是中档题．6．已知等比数列{a n}的公比q＞0，a1a5=8a2，且3a4，28，a6成等差数列．（1）求数列{a n}的通项公式；（2）记b n=，求数列{b n}的前n项和T n．【分析】（1）利用等差数列以及等比数列的通项公式列出方程组，求出数列的首项与公比，然后求解数列的通项公式；（2）化简通项公式，利用错位相减法求解数列的和即可．【解答】解：（1）由a1a5=8a2得：a1q3=8，即a4=8，又∵3a4，28，a6成等差数列，∴3a4+a6=56，将a4=8代入得：a6=32．从而：a1=1，q=2．∴a n=2n﹣1；（2）b n==2n•（）n﹣1，T n=2×（）0+4×（）1+6×（）2+…+2（n﹣1）•（）n﹣2+2n•（）n﹣1……………………①T n=2×（）1+4×（）2+6×（）3+…+2（n﹣1）•（）n﹣1+2n•（）n……………………②①﹣②得：T n=2×[（）0+2（）1+（）2+…+（）n﹣1]﹣2n•（）n=2+2×﹣2n•（）n=4﹣（n+2）•（）n﹣1．∴T n=8﹣（n+2）•（）n﹣2．【点评】本题考查等差数列以及等比数列的应用，数列求和的方法，考查转化首项以及计算能力，是中档题．8．已知数列{a n}的前n项和为S n，a1=1，a n+1=2a n+2n．（1）证明数列{}是等差数列，并求出a n；（2）求S n；（3）令b n=，若对任意正整数n，不等式b n＜恒成立，求实数m的取值范围．【分析】（1）两边同除以2n+1，结合等差数列的定义和通项公式，即可得到所求；（2）运用数列的求和方法：错位相减法，结合等比数列的求和公式，化简可得所求和；（3）求得b n==（）n+（n﹣1）•（）n，讨论b n的单调性，求得最大值，可得m2﹣m﹣6＞0，解不等式即可得到所求范围．【解答】解：（1）证明：a1=1，a n+1=2a n+2n，可得=+，可得数列{}是首项和公差均为的等差数列，可得=n，即a n=n•2n﹣1；（2）S n=1•20+2•2+3•22+…+n•2n﹣1，2S n=1•2+2•22+3•23+…+n•2n，相减可得﹣S n=1+2+22+…+2n﹣1﹣n•2n，=﹣n•2n，化简可得S n=1+（n﹣1）•2n；（3）b n==（）n+（n﹣1）•（）n，b n+1﹣b n=（）n+1+n•（）n+1﹣（）n﹣（n﹣1）•（）n=，当n=1时，b2﹣b1=；n=2时，b3﹣b2=；即b1＜b2＜b3，当n≥3时，b n﹣b n＜0，即b3＞b4＞b5＞…，+1则n=3时，b n的最大值为b3=，不等式b n＜恒成立，可得＜，即为m2﹣m﹣6＞0，解得m＞3或m＜﹣2．则m的取值范围是（﹣∞，﹣2）∪（3，+∞）．【点评】本题考查等差数列的定义和通项公式、求和公式的运用，考查数列的求和方法：错位相减法，以及数列的单调性的运用：解不等式，考查化简整理的运算能力，属于中档题．7．在数列{a n}中，a1=1，．（1）求a2，a3，a4，猜想a n，无需证明；（2）若数列，求数列{a n}的前n项和S n．【分析】（1）利用已知条件通过递推关系式求解a2，a3，a4，猜想a n；（2）化简数列，利用裂项消项法求数列{a n}的前n项和S n．【解答】解：（1）∵a1=1，a n+1=，∴a2==，a3=═，a4=═．猜想：a n=．（2）由（1）知：b n===2[﹣]，从而s n=b1+b2+…+b n=2[（1﹣）+（﹣）+…+（﹣）]=2[1﹣]=．【点评】本题考查数列求和，数列的递推关系式的应用，考查计算能力．。
数列求和(错位相减) 高考数学
试卷讲评课件
=
【解析】∵
= ⋅
+ =
=
=
则
，解得
或
(舍去)
+ = ⋅ +
=
=
∴ = + − = − .
又∵ = − ，
当 = 时， = − ，则 =
− ⋅
+. . . + − ⋅
= +
− − ⋅
+
+
①
+
②
+. . . +
= −
+
+
− − ⋅
+
，
试卷讲评课件
+
∴ = − .
−
则 −
= −
− ，
当 ≥ 时，由 + + = 有− + − + = ，两式相减
可得�� = − ，
即{ }是以− 为首项，以 为公比的等比数列，
−
所以 = −
= −
.
试卷讲评课件
(2)设数列{bn }满足2bn + n − 3 an = 0 n ∈ N ∗ ，记数列{bn }的前n项
所以 = − ，
+
因为 − =
2025年高考数学一轮复习-6.4-数列求和-专项训练【含解析】
2025年高考数学一轮复习-6.4-数列求和-专项训练【原卷版】1．等差数列{a n}的首项为1，公差不为0．若a2，a3，a6成等比数列，则{a n}的前6项的和为()A．－24B．－3C．3D．82．设1＋2＋22＋23＋…＋2n－1>128(n∈N*)，则n的最小值为()A．6B．7C．8D．93．设数列{a n}(n∈N*)的各项均为正数，前n项和为S n，log2a n＋1＝1＋log2a n，且a3＝4，则S6＝()A．128B．65C．64D．634．已知数列{a n}的前n项和S n＝4n＋b(b是常数，n∈N*)，若这个数列是等比数列，则b＝()A．－1B．0C．1D．45．已知等比数列{a n}，a1＝1，a4＝18，且a1a2＋a2a3＋…＋a n a n＋1<k，则k的取值范围是()A．12，23B．12，＋∞C．12，D．23，＋∞6．(多选)已知数列{a n}满足a1＝1，且对任意的n∈N*都有a n＋1＝a1＋a n＋n，则下列说法中正确的是()A．a n＝n(n＋1)2B2020项的和为20202021C2020项的和为40402021D．数列{a n}的第50项为25507．(多选)设数列{a n}的前n项和为S n，若S2nS4n为常数，则称数列{a n}为“吉祥数列”．则下列数列{b n}为“吉祥数列”的有()A ．b n ＝nB ．b n ＝(－1)n (n ＋1)C ．b n ＝4n －2D ．b n ＝2n8．已知数列{na n }的前n 项和为S n ，且a n ＝2n ，则使得S n －na n ＋1＋50<0的最小正整数n 的值为________．9．已知公差不为0的等差数列{a n }的前n 项和为S n ，S 5＝20，a 3是a 2，a 5的等比中项，数列{b n }满足对任意的n ∈N *，S n ＋b n ＝2n 2．(1)求数列{a n }，{b n }的通项公式；(2)设c n n －n 2，n 为偶数，a n ，n 为奇数，求数列{c n }的前2n 项的和T 2n ．10．已知等差数列{a n }中，a 3＋a 5＝a 4＋7，a 10＝19，则数列{a n cos n π}的前2020项和为()A ．1009B ．1010C ．2019D ．202011．(多选)已知数列{a n }满足a 1＝32，a n ＝a 2n －1＋a n －1(n ≥2，n ∈N *)．记数列{a 2n }的前n 项和为A n n 项和为B n ，则下列结论正确的是()A ．A n ＝a n ＋1－32B ．B n ＝23－1a n ＋1C ．A n B n ＝32a nD ．A n B n <32n ＋1412．已知数列{a n }的前n 项和为S n ，对任意正整数n ，均有S n ＋1＝3S n －2n ＋2成立，a 1＝2．(1)求证：数列{a n －1}为等比数列，并求{a n }的通项公式；(2)设b n ＝na n ，求数列{b n }的前n 项和T n ．13．已知数列{a n }，其前n 项和为S n ，请在下列三个条件中补充一个在下面问题中，使得最终结论成立并证明你的结论．条件①：S n ＝－a n ＋t (t 为常数)；条件②：a n ＝b n b n ＋1，其中数列{b n }满足b 1＝1，(n ＋1)·b n ＋1＝nb n ；条件③：3a 2n ＝3a 2n ＋1＋a n ＋1＋a n ．数列{a n }中a 1是展开式中的常数项，且________．求证：S n <1∀n ∈N *恒成立．注：如果选择多个条件分别解答，则按第一个解答计分．2025年高考数学一轮复习-6.4-数列求和-专项训练【解析版】1．等差数列{a n}的首项为1，公差不为0．若a2，a3，a6成等比数列，则{a n}的前6项的和为()A．－24B．－3C．3D．8解析：A设{a n}的公差为d，根据题意得a23＝a2·a6，即(a1＋2d)2＝(a1＋d)(a1＋5d)，解得d＝－2，所以数列{a n}的前6项和为S6＝6a1＋6×52d＝1×6＋6×52×(－2)＝－24．2．设1＋2＋22＋23＋…＋2n－1>128(n∈N*)，则n的最小值为()A．6B．7C．8D．9解析：C∵1＋2＋22＋…＋2n－1为公比为2，首项为1的等比数列的前n项和S n，∴S n＝12－1(2n－1)＝2n－1>128＝27，∴n≥8，∴n的最小值为8．故选C．3．设数列{a n}(n∈N*)的各项均为正数，前n项和为S n，log2a n＋1＝1＋log2a n，且a3＝4，则S6＝()A．128B．65C．64D．63解析：D因为log2a n＋1＝1＋log2a n，所以log2a n＋1＝log22a n，即a n＋1＝2a n，即数列{a n}是以2为公比的等比数列，又a3＝4，所以a1＝a34＝1，因此S6＝a1(1－26)1－2＝26－1＝63．故选D．4．已知数列{a n}的前n项和S n＝4n＋b(b是常数，n∈N*)，若这个数列是等比数列，则b＝()A．－1B．0C．1D．4解析：A显然数列{a n}的公比不等于1，所以S n＝a1·(q n－1)q－1＝a1q－1·q n－a1q－1＝4n＋b，所以b＝－1．5．已知等比数列{a n}，a1＝1，a4＝18，且a1a2＋a2a3＋…＋a n a n＋1<k，则k的取值范围是()A．12，23B．12，＋∞C ．12，D ．23，＋∞解析：D设等比数列{a n }的公比为q ，q ≠0，则q 3＝a 4a 1＝18，解得q ＝12，所以a n ＝12n －1，所以a n a n ＋1＝12n －1×12n ＝122n －1，所以数列{a n a n ＋1}是首项为12，公比为14的等比数列，所以a 1a 2＋a 2a 3＋…＋a n a n ＋1＝21－14＝<23．因为a 1a 2＋a 2a 3＋…＋a n a n ＋1<k ，所以k ≥23．故k 的取值范围是23，＋D ．6．(多选)已知数列{a n }满足a 1＝1，且对任意的n ∈N *都有a n ＋1＝a 1＋a n ＋n ，则下列说法中正确的是()A ．a n ＝n (n ＋1)2B2020项的和为20202021C2020项的和为40402021D ．数列{a n }的第50项为2550解析：AC因为a n ＋1＝a 1＋a n ＋n ，a 1＝1，所以a n ＋1－a n ＝1＋n ，即a n －a n －1＝n (n ≥2)，所以n ≥2时，a n ＝a 1＋(a 2－a 1)＋(a 3－a 2)＋…＋(a n －a n －1)＝1＋2＋3＋…＋n ＝n (n ＋1)2，a 1＝1也适合此式，所以a n ＝n (n ＋1)2，a 50＝1275，A 正确，D 错误；1a n ＝2n(n ＋1)＝2020项和S 2020＝－12＋12－13＋…＋12020－＝40402021，B 错误，C 正确．故选A 、C ．7．(多选)设数列{a n }的前n 项和为S n ，若S2n S 4n为常数，则称数列{a n }为“吉祥数列”．则下列数列{b n }为“吉祥数列”的有()A ．b n ＝nB ．b n ＝(－1)n (n ＋1)C ．b n ＝4n －2D ．b n ＝2n解析：BC对于A ，S n ＝(1＋n )n 2，S 2n ＝n (1＋2n )，S 4n ＝2n (1＋4n )，所以S2n S 4n ＝n (1＋2n )2n (1＋4n )＝1＋2n 2(1＋4n )不为常数，故A 错误；对于B ，由并项求和法知：S 2n ＝n ，S 4n ＝2n ，S 2n S 4n ＝n 2n ＝12，故B 正确；对于C ，S n ＝2＋4n －22×n ＝2n 2，S 2n ＝8n 2，S 4n ＝32n 2，所以S 2n S 4n ＝14，故C 正确；对于D ，S n ＝2(1－2n )1－2＝2(2n －1)，S 2n ＝2(4n －1)，S 4n ＝2(16n －1)，所以S2n S 4n ＝4n －116n －1＝14n ＋1不为常数，故D 错误．故选B 、C ．8．已知数列{na n }的前n 项和为S n ，且a n ＝2n ，则使得S n －na n ＋1＋50<0的最小正整数n 的值为________．解析：S n ＝1×21＋2×22＋…＋n ×2n ，则2S n ＝1×22＋2×23＋…＋n ×2n ＋1，两式相减得－S n ＝2＋22＋ (2)－n ·2n ＋1＝2(1－2n )1－2－n ·2n ＋1，故S n ＝2＋(n －1)·2n ＋1．又a n ＝2n ，∴S n－na n ＋1＋50＝2＋(n －1)·2n ＋1－n ·2n ＋1＋50＝52－2n ＋1，依题意52－2n ＋1<0，故最小正整数n 的值为5．答案：59．已知公差不为0的等差数列{a n }的前n 项和为S n ，S 5＝20，a 3是a 2，a 5的等比中项，数列{b n }满足对任意的n ∈N *，S n ＋b n ＝2n 2．(1)求数列{a n }，{b n }的通项公式；(2)设c n n －n 2，n 为偶数，a n ，n 为奇数，求数列{c n }的前2n 项的和T 2n ．解：(1)设数列{a n }的公差为d a 1＋10d ＝20，1＋2d )2＝(a 1＋d )(a 1＋4d )，化简得1＋2d ＝4，1d ＝0，因为d ≠0，所以a 1＝0，d ＝2，所以a n ＝2n －2(n ∈N *)，S n ＝n 2－n ，n ∈N *，因为S n ＋b n ＝2n 2，所以b n ＝n 2＋n (n ∈N *)．(2)由(1)知，c n n －n 2，n 为偶数，a n ，n 为奇数，n 为偶数，n －1，n 为奇数，所以T 2n ＝c 1＋c 2＋c 3＋c 4＋…＋c 2n －1＋c 2n ＝(2＋4＋…＋2n )＋(40＋42＋…＋42n －2)＝n (2＋2n )2＋1－16n 1－16＝n (n ＋1)＋115(16n －1)．10．已知等差数列{a n }中，a 3＋a 5＝a 4＋7，a 10＝19，则数列{a n cos n π}的前2020项和为()A ．1009B ．1010C ．2019D ．2020解析：D设{a n }的公差为da 1＋6d ＝a 1＋3d ＋7，1＋9d ＝19，1＝1，＝2，∴a n ＝2n－1，设b n ＝a n cos n π，则b 1＋b 2＝a 1cos π＋a 2cos 2π＝2，b 3＋b 4＝a 3cos 3π＋a 4cos 4π＝2，…，∴数列{a n cos n π}的前2020项的和为(b 1＋b 2)＋(b 3＋b 4)＋…＋(b 2019＋b 2020)＝2×20202＝2020．11．(多选)已知数列{a n }满足a 1＝32，a n ＝a 2n －1＋a n －1(n ≥2，n ∈N *)．记数列{a 2n }的前n 项和为A nn 项和为B n ，则下列结论正确的是()A ．A n ＝a n ＋1－32B ．B n ＝23－1a n ＋1C ．A n B n ＝32a nD ．A n B n <32n ＋14解析：ABD由a n ＝a 2n －1＋a n －1，得a 2n －1＝a n －a n －1≥0，所以a n ≥a n －1≥32，A n ＝a 21＋a 22＋…＋a 2n ＝a 2－a 1＋a 3－a 2＋…＋a n ＋1－a n ＝a n ＋1－a 1＝a n ＋1－32，故A 正确；由a n ＝a 2n －1＋a n －1＝a n－1(a n －1＋1)，得1a n ＝1a n －1(a n －1＋1)＝1a n －1－1a n －1＋1，即1a n －1＋1＝1a n －1－1a n ，所以B n ＝1a 1＋1＋1a 2＋1＋…＋1a n ＋1＝1a 1－1a 2＋1a 2－1a 3＋…＋1a n －1a n ＋1＝1a 1－1a n ＋1＝23－1a n ＋1，故B 正确；易知A n ≠0，B n ≠0，所以A nB n ＝a n ＋1－3223－1a n ＋1＝32a n ＋1，故C 不正确；易知a n ＝a 2n －1＋a n －1<2a 2n －1，所以a n ＋1<2a 2n <23a 4n －1<…<22n －1a 2n 1＝22n－1n ＝12×32n ，所以A n B n＝32an ＋1<32×12×32n ＝32n ＋14，故D 正确．故选A 、B 、D ．12．已知数列{a n }的前n 项和为S n ，对任意正整数n ，均有S n ＋1＝3S n －2n ＋2成立，a 1＝2．(1)求证：数列{a n －1}为等比数列，并求{a n }的通项公式；(2)设b n ＝na n ，求数列{b n }的前n 项和T n ．解：(1)当n ≥2时，S n ＝3S n －1－2(n －1)＋2，又S n ＋1＝3S n －2n ＋2，两式相减可得S n ＋1－S n ＝3S n －3S n －1－2，即a n ＋1＝3a n －2，即有a n ＋1－1＝3(a n －1)，令n ＝1，可得a 1＋a 2＝3a 1，解得a 2＝2a 1＝4，也符合a n ＋1－1＝3(a n －1)，则数列{a n －1}是首项为1，公比为3的等比数列，则a n －1＝3n －1，故a n ＝1＋3n －1．(2)由(1)知b n ＝na n ＝n ＋n ·3n －1，则T n ＝(1＋2＋…＋n )＋(1·30＋2·31＋3·32＋…＋n ·3n －1)，设M n ＝1·30＋2·31＋3·32＋…＋n ·3n －1，3M n ＝1·3＋2·32＋3·33＋…＋n ·3n ，两式相减可得－2M n ＝1＋3＋32＋…＋3n －1－n ·3n＝1－3n 1－3－n ·3n ，化简可得M n ＝(2n －1)·3n ＋14．所以T n ＝12n (n ＋1)＋(2n －1)·3n ＋14．13．已知数列{a n }，其前n 项和为S n ，请在下列三个条件中补充一个在下面问题中，使得最终结论成立并证明你的结论．条件①：S n ＝－a n ＋t (t 为常数)；条件②：a n ＝b n b n ＋1，其中数列{b n }满足b 1＝1，(n ＋1)·b n ＋1＝nb n ；条件③：3a 2n ＝3a 2n ＋1＋a n ＋1＋a n ．数列{a n }中a 1是展开式中的常数项，且________．求证：S n <1∀n ∈N *恒成立．注：如果选择多个条件分别解答，则按第一个解答计分．证明：二项展开式的通项为T k ＋1＝C －k＝C －k x12－3k，令12－3k ＝0，得k ＝4，得展开式的常数项为a 1＝12．可选择的条件为①或②或③：若选择①：在S n ＝－a n ＋t 中，令n ＝1，得t ＝1，所以S n ＝－a n ＋1，当n ≥2时，S n －1＝－a n －1＋1．两式相减得a n ＝12a n －1，故{a n }是以12为首项，12为公比的等比数列，所以S n ＝a 1(1－q n )1－q ＝1<1．所以S n <1对任意的n ∈N *恒成立．若选择②：由(n ＋1)b n ＋1＝nb n 得b n ＋1b n ＝nn ＋1，所以b n ＝b n b n －1·b n －1b n －2·…·b 2b 1b 1＝1n (n ≥2)，n ＝1时也满足，则a n ＝1n (n ＋1)＝1n －1n ＋1，S n …1－1n ＋1<1．所以S n <1对任意的n ∈N *恒成立．若选择③：由题意得3a 2n ＋1－3a 2n ＝－(a n ＋1＋a n )，得a n ＋1－a n ＝－13或a n ＋1＋a n ＝0，又a 1＝12，当a n ＋1＋a n ＝0时，有S n n 为偶数，n 为奇数，所以S n <1，当a n ＋1－a n ＝－13时，有S n ＝n 2－n (n －1)6＝－16(n 2－4n )＝－16(n －2)2＋23，当n ＝2时，S n 有最大值，为23<1．所以S n <1对任意的n ∈N *恒成立．。
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 nn}的前11项和为( )A ．－45B ．－50C ．－55D ．－66解析：S n ＝n [－1＋(－2n ＋1)]2＝－n 2，即S n n ＝－n ，则数列{S nn }的前11项和为－1－2－3－4－…－11＝－66.答案：D2．若S n ＝1－2＋3－4＋…＋(－1)n －1n ，则S 17＋S 33＋S 50等于( )A ．1B ．－1C ．0D ．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：A3．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 ．7B ．8C ．9D ．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：D4．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 ．0B ．1 C.32D ．2解析：∵2(n ＋1)2－1＝2n (n ＋2)＝1n －1n ＋2∴S n ＝(11－13)＋(12－14)＋(13－15)＋…＋(1n －2－1n )＋(1n －1－1n ＋1)＋(1n －1n ＋2)＝1＋12－1n ＋1－1n ＋2.∴lim n →∞S n ＝lim n →∞ (1＋12－1n ＋1－1n ＋2)＝32. 答案：C5．已知S n 是等差数列{a n }的前n 项和，S 10>0且S 11＝0，若S n ≤S k 对n ∈N *恒成立，则正整数k 的构成集合为( )A ．{5}B ．{6}C ．{5,6}D ．{7}解析：由S 10>0，且S 11＝0得 S 10＝10(a 1＋a 10)2>0⇒a 1＋a 10＝a 5＋a 6>0 S 11＝11(a 1＋a 11)2＝0⇒a 1＋a 11＝2a 6＝0，故可知{a n }为递减数列且a 6＝0，所以S 5＝S 6≥S n ，即k ＝5或6.答案：C6．(2009·江西高考)数列{a n }的通项a n ＝n 2(cos 2nπ3－sin 2nπ3)，其前n 项和为S n ，则S 30为( )A ．470B ．490C ．495D ．510解析：a n ＝n 2·cos 2n 3π，a 1＝12·(－12)，a 2＝22(－12)，a 3＝32，a 4＝42(－12)，…S 30＝(－12)(12＋22－2·32＋42＋52－2·62＋…＋282＋292－2·302)＝(－12)∑k ＝110[(3k －2)2＋(3k－1)2－2·(3k )2]＝(－12)∑k ＝110 (－18k ＋5)＝－12＝470. 答案：A二、填空题(每小题5分，共20分)7．数列{a n }的通项公式为a n ＝n ＋2n (n ＝1,2,3，…)，则{a n }的前n 项和S n ＝__________. 解析：由题意得数列{a n }的前n 项和等于(1＋2＋3＋…＋n )＋(2＋22＋23＋…＋2n )＝n (n ＋1)2＋2－2n ＋11－2＝n (n ＋1)2＋2n ＋1－2. 答案：n (n ＋1)2＋2n ＋1－28．数列112＋2，122＋4，132＋6，142＋8…的前n 项和等于________．解析：a n ＝1n 2＋2n ＝12⎝ ⎛⎭⎪⎫1n －1n ＋2∴S n ＝12⎣⎡⎝⎛⎭⎫1－13＋⎝⎛⎭⎫12－14＋⎝⎛⎭⎫13－15＋…⎦⎤＋⎝⎛⎭⎫1n －1n ＋2 ＝12⎝⎛⎭⎫1＋12－1n ＋1－1n ＋2＝34－2n ＋32(n ＋1)(n ＋2).答案：34－2n ＋32(n ＋1)(n ＋2)9．已知数列{a n }的通项公式为a n ＝2n －1＋1，则a 1C 0n ＋a 2C 1n ＋a 3C 2n ＋…＋a n ＋1C n n ＝________.解析：a 1C 0n ＋a 2C 1n ＋…＋a n ＋1C n n ＝(20＋1)C 0n ＋(21＋1)C 1n ＋(22＋1)C 2n ＋…＋(2n ＋1)C n n ＝20C 0n ＋21C 1n ＋22C 2n ＋…＋2n C n n ＋C 0n ＋C 1n ＋…＋C n n ＝(2＋1)n ＋2n ＝3n ＋2n .答案：2n ＋3n10．(2010·重庆质检二)设数列{a n }为等差数列，{b n }为公比大于1的等比数列，且a 1＝b 1＝2，a 2＝b 2，a 2＋a 62＝b 2b 4，令数列{c n }满足c n ＝a n b n2，则数列{c n }的前n 项和S n 等于________．解析：设{a n }的公差为d ，{b n }的公比为q (q >1)，∵a 2＋a 62＝b 2b 4，∴a 4＝b 3，∴2＋3d ＝2q 2①，由a 2＝b 2，得：2＋d ＝2q ②， 由①②得d ＝2，q ＝2，∴a n ＝2＋(n －1)·2＝2n ，b n ＝2·2n －1＝2n .∴c n ＝a n b n2＝n ·2n ，∴S n＝c 1＋c 2＋…＋c n ＝1·2＋2·22＋…＋n ·2n ③∴2S n ＝1·22＋2·23＋…＋n ·2n ＋1④，③－④得：－S n ＝2＋(22＋23＋…＋2n )－n ·2n ＋1＝2(1－2n )1－2－n ·2n ＋1＝(1－n )·2n ＋1－2， ∴S n ＝(n －1)2n ＋1＋2.答案：(n －1)2n ＋1＋2 三、解答题(共50分)11．(15分)求和：(1)11×3＋13×5＋…＋1(2n －1)(2n ＋1).(2)12！＋23！＋34！＋…＋n (n ＋1)！. 解：(1)∵1(2n －1)(2n ＋1)＝12(12n －1－12n ＋1)∴原式＝12(1－13)＋12(13－15)＋…＋12(12n －1－12n ＋1)＝12(1－13＋13－15＋…＋12n －1－12n ＋1) ＝12(1－12n ＋1)＝n 2n ＋1. (2)∵n (n ＋1)！＝(n ＋1)－1(n ＋1)！＝1n ！－1(n ＋1)！∴原式＝11！－12！＋12！－13！＋…＋1n ！－1(n ＋1)！＝1－1(n ＋1)！.12．(15分)已知数列{a n }，{b n }满足a 1＝2,2a n ＝1＋a n a n ＋1，b n ＝a n －1，数列{b n }的前n 项和为S n ，T n ＝S 2n －S n .(1)求数列{b n }的通项公式； (2)求证：T n ＋1>T n ；解：(1)由b n ＝a n －1得a n ＝b n ＋1，代入2a n ＝1＋a n a n ＋1，得2(b n ＋1)＝1＋(b n ＋1)(b n ＋1＋1)，整理，得b n b n ＋1＋b n ＋1－b n ＝0，从而有1b n ＋1－1b n＝1，∵b 1＝a 1－1＝2－1＝1，∴{1b n }是首项为1，公差为1的等差数列， ∴1b n ＝n ，即b n ＝1n. (2)∵S n ＝1＋12＋…＋1n，∴T n ＝S 2n －S n ＝1n ＋1＋1n ＋2＋…＋12n ，T n ＋1＝1n ＋2＋1n ＋3＋…＋12n ＋12n ＋1＋12n ＋2，T n ＋1－T n ＝12n ＋1＋12n ＋2－1n ＋1>12n ＋2＋12n ＋2－1n ＋1＝0，(∵2n ＋1<2n ＋2)∴T n ＋1>T n .13．(20分)(2009·全国卷Ⅰ)在数列{a n }中，a 1＝1，a n ＋1＝(1＋1n )a n ＋n ＋12n .(1)设b n ＝a nn，求数列{b n }的通项公式；(2)求数列{a n }的前n 项和S n .解：(1)由已知得b 1＝a 1＝1，且a n ＋1n ＋1＝a n n ＋12n ，即b n ＋1＝b n ＋12n ，从而b 2＝b 1＋12，b 3＝b 2＋122，…b n ＝b n －1＋12n －1(n ≥2)，于是b n ＝b 1＋12＋122＋…＋12n －1＝2－12n －1(n ≥2)．又b 1＝1，故所求数列{b n }的通项公式为b n ＝2－12n －1.(2)由(1)知a n ＝n (2－12n －1)＝2n －n2n －1.令T n ＝∑k ＝1nk2k －1，则2T n ＝∑k ＝1nk2k －2，于是T n ＝2T n －T n ＝∑k ＝0n －112k －1－n2n －1＝4－n ＋22n －1. 又∑k ＝1n(2k )＝n (n ＋1)，所以S n ＝n (n ＋1)＋n ＋22n －1－4.。
高考真题与模拟训练 专题12 数列求和(解析版)
专题12 数列求和第一部分 真题分类1．（2021·)111,N n a a n *+==∈.n项和为ABCD【答案】A11122n n -+≤+=，当且仅当1n =时取等号，12412(1)311n n n n a n a a a n n n ++∴≥∴=≤=++++由累乘法可得n a ≤1n =时取等号，由裂项求和法得：所以10011111111116632334451011022102S ⎛⎫⎛⎫≤-+-+-++-=-< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭1003S <<．故选：A ．2．（2021·全国高考真题）某校学生在研究民间剪纸艺术时，发现剪纸时经常会沿纸的某条对称轴把纸对折，规格为20dm 12dm ⨯的长方形纸，对折1次共可以得到10dm 12dm ⨯，20dm 6dm ⨯两种规格的2次共可以得到5dm 12dm ⨯，10dm 6dm ⨯，20dm 3dm ⨯三4次共可以得到不同规格图形的种数为______次，那么1nkk S==∑______【答案】【解析】（1）由对折2次共可以得到5dm 12dm ⨯，10dm 6dm ⨯，20dm 3dm ⨯三种规格的图形，所以125610320⨯⨯，，；4种不同规格（单位2dm )；故对折46，53⨯，3204⨯，共5种不同规格；（2）由于每次对着后的图形的面积都减小为原来的一半，故各次对着后的图形，不论规格如何，其面积第nn 此对折后的图形的规格形状种数，根据（1设0121120212031204222nk k S S =⨯⨯⨯==+++∑L两式作差得：()()112011203120360360222n n nn n -++=--=-，3．（2020·江苏高考真题）设{a n }是公差为d 的等差数列，{b n }是公比为q 的等比数列．已知数列{a n +b n }的前n 项和221()n n S n n n +=-+-∈N ，则d +q 的值是_______．d ，等比数列{}n b 的公比为，根据题意1q ≠.，即22111212211nn b b d d n n n a n q q q ⎛⎫-+-=+--+ ⎪--⎝⎭，.4．（2021·2的等差数列，其前8项和为640（I（II）记2*1,n n nc b b n N =+∈，（i（ii ）证明)*nk n N =<∈【答案】（III ）（i ）证明见解析；（ii ）证明见解析.【解析】（I 2的等差数列，其前8项和为64．，所以11a =，所以()12121,n n n n N a a *=+-=-∈；所以()221321484q b b b q q b q ==-=--（II ）（i所以22224211442444n nn n n nn c c ⎛⎫⎛⎫=+-+=⋅ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭-，所以数列{}22n n c c -是等比数列；（ii<==设101211232222n n k k k T -===+++⋅⋅⋅+∑所以1242n n n T -+=-，5．（2021·13nn na b =（1（2nT{}n b 的前n项和．证明：n T <【答案】（12）证明见解析.1的等比数列且1a即29610q q -+=，解得q =11()3n n a -=，（2）证明：由（1211213333n n n n nT --=++++ ①，②①②所以31(143n n T =--所以n T <6．（2021·12a =，且()*1321n n a a n n N +=+-∈.（1（2（3n S .【答案】（1）见解析；（23【解析】（1∴{}n a n +是首项为3，公比为3的等比数列.（2（3.7．（2020·{}n b为等比数列，()()115435431,5,4a b a a a b b b ===-=-．{}n b 的通项公式；（Ⅱ）记{}n a ()2*21n n n S S S n ++<∈N ；（Ⅲ）对任意的正整数，设()21132,,,.n nn n n n n a b n a ac a n b +-+⎧-⎪⎪=⎨⎪⎪⎩为奇数为偶数求数列{}n c的前2n 项和．【解析】(Ⅰ)q .由11a =，()5435a a a =-，可得d =1.n a n =.又q ≠0，可得2440q q -+=，解得q =2，(Ⅱ)证明：由(Ⅰ)可得(1)2n n n S +=，从而2211(1)(2)02n n n S S S n n ++-=-++<，(Ⅲ)当n当n 为偶数时，1112n n n n a n c b -+-==，对任意的正整数n①由223141135232144444n k n n k n n c +=--=+++++ ②①②由因此，22121114652194n nnnk k k nk k k n c c c n -===+=+=--+⨯∑∑∑2n 项和为465421949n nn n +--+⨯.8．（2020·全国高考真题（理））设数列{a n }满足a 1=3（1）计算a2，a3，猜想{a n}的通项公式并加以证明；（2）求数列{2n a n}的前n项和S n．【答案】（12【解析】（1{}n a2证明如下：21ka k=+成立..（2）由（1①②②得：()23162222(21)2n nnS n+-=+⨯+++-+⋅9．（2020·1（1（2）若11a=，求数列{}nna【答案】（12）1(13)(2)9nnnS-+-=.【解析】（1为23,a a的等差中项，（2n Sn S ∴=第二部分 模拟训练一、单选题1．定义[]x 表示不超过[]0.390=，[]1.281=．若数列{}n a 的通项公式为[]2log n a n ={}n a A ．1122+B ．11322⨯+C D ．11922⨯+【答案】D【解析】1n ≥ ，2log 0n ∴≥，当20log 1n ≤<时，1n =，即10a =（共1项）；2,3n =2项）；当22log 3n ≤<时，4,5,6,7n =，即45672a a a a ====（共4项）；…2047=．即122048k +=，所以10k =．故选：D ．2满足123232n n aa a na ++++= ，设1(1)2nn n a b n -=+{}nb 的前n 项和.n *∈N 恒成立，则实数t 的最小值为（ ）A ．1B ．2CD ．52【答案】C【解析】1n =111111313123341221n S n n n ⎛⎫=+-+-+-=-<⎪++⎝⎭ ，t故选：C.312a =下的三项按原来的顺序恰为等比数列{}n b 的前三项，则数列10项的和10T =（ ）AB C ．12112⋅D ．12122⋅【答案】A711767721352S a d a d ⨯=+⋅=+=, 解得1d =，，1516a =，所以4，8，16为等比数列{}n b 的前三项，，公比2q =，则23122322(1)2n n n T n n +=⋅+⋅+⋅⋅⋅+⋅++⋅，10故选：A.4112a =10项的和为（ ）A B C D ．6532【答案】C1为首项，1为公差的等差数列，所以()211nn a n n =+-=，得na =n2311212222n n n n n S +-=++++ ，，即222n n n S +=-，故选：C.5535S =.n T ，若21n m T +>恒成立，则AB ．0C ．1D ．2【答案】B，535S =.解得132a d =⎧⎨=⎩，1111((21)(23)22123n n n n ==-++++，所以1216+m …，解得≥m0.故选：B .6{}n a 项和，且315S =，34527a a a ++=，记n b ={}n b 的前20项和为（ ）ABCD ．40129【答案】Cd ，根据题意3454327a a a a +=+=，得49a =1413315,39,a d a a d +=⎧⎨=+=⎩解得13a =，2d =．所以数列{}n b 的前20项和为故选：C ．7中11a =，{}n aA ．1,12⎡⎫⎪⎢⎣⎭B ．1,12⎛⎫ ⎪⎝⎭C ．13,24⎡⎫⎪⎢⎣⎭D ．2,13⎡⎫⎪⎢⎣⎭【答案】A11a =∴1为首项，2为公差的等差数列，∴()1121n a a n d n =+-=-，∴211111n n b S n n n n n ===-+++，当1n =时n T =故选：A.8，35a=，则数列10项的和为（ ）ABCD【答案】D5127a a -=，35a =()()1111212122121n n n n ⎛⎫==- ⎪-+-+⎝⎭.所以数列11{}n n a a +的前10项的和为故选：D 二、填空题9．已知数列的前项和为n S，，且对任意的n *∈N【答案】5【解析】∴224321log 1log 16533321=+⋅⋅⋅⋅⎛⎫⋅⎪⎭=+ ⎝⋅=.故答案为：510．已知数列{}n a 的前n 项和为n S ，且21122n Sn n =+，若()1n n b =-{}n b 的前n项()()2211111112222n n na S S n n n n n-⎡⎤=-=+--+-=⎢⎥⎣⎦，满足11a=，为偶数时，111111111+122334111 nn Tn n n n⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-++-++++=-+=-⎪ ⎪ ⎪ ⎪+++⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭，11．已知数列{}na满足()23*1232222nna a a a n nN++++=∈，若nb={}nb【解析】因为()23*1232222nna a a a n n N++++=∈，1n=时也满足，故111111122311n S n nn 1=-+-++-=-=++12．已知数列{}n a．【答案】880n S当1n =，10a > ，解得12a =；211142n n n S a a ---=+，()()()11141n nn n n b a a n n +=-⋅=-⋅+ ，可视为数列{}212n n b b -+项和，因此，()20101616108802T⨯+⨯==.三、解答题13．等比数列{}n a（1（2）设b n ＝log 3a 1＋log 3a 2…＋＋log3a n ，求数列1n b ⎧⎫⎨⎬⎩⎭【答案】（12）21nn -+.【解析】（1）设数列{a n }的公比为q ,9a 2a 6得23a ＝所以q 2由条件可知q ＞0,故q ＝13.由2a 1＋3a 2＝1得2a 1＋3a 1q ＝1,所以a 1故数列{a n }的通项公式为a n（2）b n ＝log 3a 1＋log 3a 2…＋＋log 3a n ＝－（1＋2…＋＋n.2111111122122311n n b b n n n ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫+++=--+-++-=- ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥++⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦n 项和为14．已知数列{}n a（1（2）设等差数列{}n b21122n S n n k =-+{}n c 的前项和n T ．【答案】（12【解析】（1）当1n =112=-，132a ∴=-；3122311112121212n n n a a a ---++++=-+++L ，②1na=-（2则()221111122222nn n d d dS nb n b n n n k-⎛⎫=+=+-=-+⎪⎝⎭，；由（1）知，212n n n nc b a kn n=-+=+，15na≠恒成立.（1（2，当11a=、4a=n a的通项公式；（3，11a=-nS最大值.【答案】（1；（23【解析】（11k= ；（2令1n =所以4221624a =⨯，所以32a =，解得2a =，12n -=，12=，以上式子累乘得：所以(()21n n a -=，（3132412n n n n a a a a ++++=-，所以22424111224n n n n n n a a aa a a +++++⎛⎫=-- ⎪=⎝⎭⨯，()48122020a a a a +++++()250441444a +++++，所以240a a >，因为所以()24a a +-≥=-24a a +≤-，令31y a =-+-，设2,t⎡=⎣，所以t =1234a a a a +++最大值为(211--=-，16．已知数列{}na 满足：()21*1231333N 3n n n aa a a n -++++⋅⋅⋅+=∈.（1（2n S .【答案】（1221【解析】解：（1所以，当1n =时，1a =相减可得1133n n a -=，所以n a =（2时，1111111112313131133n n n n n n b +++⎛⎫==- ⎪--⎛⎫⎛⎫⎝⎭-- ⎪⎪⎝⎭⎝⎭.综上，对*N n ∈都有，716n S <.。
2023高考数学合肥卷数列的求和公式历年真题及答案
2023高考数学合肥卷数列的求和公式历年真题及答案在高等教育考试中，数学一直是考生们最为重视的科目之一。
而在数学中，数列是一个常见的概念，求和公式更是数列的重要部分。
本文将介绍2023年高考数学合肥卷中关于数列求和公式的历年真题及答案，以帮助考生更好地准备考试。
数列求和公式是指用一定的方法计算数列前n个数之和的公式。
在高考中，求和公式是数列题中常考的一种题型。
以下是2023年高考数学合肥卷中的数列求和真题及答案，供考生参考：真题1：已知等差数列{an}的通项公式为an = 3n + 2，求该数列前100项的和Sn。
解析：由等差数列的通项公式可知，任意一项an与它的下一项an+1之间的差值是固定的。
根据题目中给出的通项公式an = 3n + 2，我们可以计算前100项的和Sn。
由数列求和公式Sn = n/2 * (a1 + an)可得：Sn = 100/2 * (a1 + a100)= 50 * (3 + 3*100 + 2)= 50 * (303 + 2)= 50 * 305= 15250因此，该数列前100项的和为15250。
真题2：已知等比数列{bn}的通项公式为bn = 2^n，求该数列前10项的和Sn。
解析：由等比数列的通项公式可知，任意一项bn与它的前一项bn-1之间的比值是固定的。
根据题目中给出的通项公式bn = 2^n，我们可以计算前10项的和Sn。
由数列求和公式Sn = a1 * (r^n - 1)/(r - 1)可得：Sn = b1 * (r^n - 1)/(r - 1)= 2 * (2^10 - 1)/(2 - 1)= 2 * (1024 - 1)/1= 2 * 1023= 2046因此，该数列前10项的和为2046。
通过上述两道真题的解析，我们可以看出在数列求和问题中，根据给出的数列类型选择合适的求和公式是关键。
掌握了不同数列类型的通项公式以及对应的求和公式，考生在应对数列求和问题上会事半功倍。
高考数列求和专项训练及解答
高考数列求和专项训练及解答一．选择题（共3小题）1．已知数列1，3，5，7，…则其前n项和Sn为（）A．n2+1﹣B．n2+2﹣C．n2+1﹣D．n2+2﹣2．已知项数为奇数的等差数列{an}共有n项，其中奇数项之和为72，偶数项之和为60，则项数n 的值是（）A．9B．10C．11D．133．已知等差数列{an }的前n项和为Sn，S3=6，S5=15．设数列{}的前n项和为Tn，若Tn=，则n=（）A．19B．20C．21D．22二．解答题（共5小题）4．已知数列{an }的通项是an=2n﹣1．（1）求数列{an }的前n项和为Sn（2）设数列的前n项和为Tn ，求Tn．5．已知正项数列满足4Sn =an2+2an+1．（1）求数列{an}的通项公式；（2）设bn =，求数列{bn}的前n项和Tn．6．已知等比数列{an }的公比q＞0，a1a5=8a2，且3a4，28，a6成等差数列．（1）求数列{an}的通项公式；（2）记bn =，求数列{bn}的前n项和Tn．7．在数列{an }中，a1=1，．（1）求a2，a3，a4，猜想an，无需证明；（2）若数列，求数列{an }的前n项和Sn．8．已知数列{an }的前n项和为Sn，a1=1，an+1=2an+2n．（1）证明数列{}是等差数列，并求出an；（2）求Sn；（3）令bn =，若对任意正整数n，不等式bn＜恒成立，求实数m的取值范围．2018年10月20日克拉玛****高级中学的高中数学组卷参考答案与试题解析一．选择题（共3小题）1．已知数列1，3，5，7，…则其前n项和Sn为（）A．n2+1﹣B．n2+2﹣C．n2+1﹣D．n2+2﹣【分析】利用等差数列与等比数列的前n项和公式即可得出．【解答】解：Sn=1+3+5+…+（2n﹣1）++…+=+=n2+．故选：A．【点评】本题考查了等差数列与等比数列的前n项和公式，属于基础题．2．已知项数为奇数的等差数列{an}共有n项，其中奇数项之和为72，偶数项之和为60，则项数n 的值是（）A．9B．10C．11D．13【分析】利用项数为奇数的等差数列{an}共有n项，求出奇数项之和，偶数项之和，然后通过比值求解即可．【解答】解：由题意，；；∴，∴n=11．故选：C．【点评】本题考查数列求和，数列的应用，考查计算能力．3．已知等差数列{an }的前n项和为Sn，S3=6，S5=15．设数列{}的前n项和为Tn，若Tn=，则n=（）A．19B．20C．21D．22【分析】等差数列{an}的公差设为d，由等差数列的通项公式和求和公式，解方程可得首项、公差，求得==﹣，由裂项相消求和可得前n项和Tn，解方程可得n的值．【解答】解：等差数列{an }的公差设为d，前n项和为Sn，S3=6，S5=15，可得3a1+3d=6，5a1+10d=15，解得a1=d=1，即an=1+n﹣1=n，==﹣，前n项和为Tn=1﹣+﹣+…+﹣=1﹣，由Tn=，可得n=20，故选：B．【点评】本题考查等差数列的通项公式和求和公式的运用，考查数列的求和方法：裂项相消求和，考查运算能力，属于中档题．二．解答题（共5小题）4．已知数列{an }的通项是an=2n﹣1．（1）求数列{an }的前n项和为Sn（2）设数列的前n项和为Tn ，求Tn．【分析】（1）利用等差数列的通项公式求解数列的和即可．（2）利用错位相减法求解数列的和即可．【解答】（12分）解：（1）∵an =2n﹣1，∴a1=1，∴（2）①，②①减②得：==，∴．【点评】本题主要考查数列通项公式和前n项和的求解，利用错位相减法的应用，考查计算能力．5．已知正项数列满足4Sn =an2+2an+1．（1）求数列{an}的通项公式；（2）设bn =，求数列{bn}的前n项和Tn．【分析】（1）由，可知当n≥2时，，两式作差可得an ﹣an﹣1=2（n≥2），再求出首项，代入等差数列的通项公式可得数列{an}的通项公式；（2）把数列{an }的通项公式代入bn=，再由裂项相消法求数列{bn}的前n项和Tn．【解答】解：（1）由，可知当n≥2时，，两式作差得an ﹣an﹣1=2（n≥2），又，得a1=1，∴an=2n﹣1；（2）由（1）知，，∴Tn =b1+b2+…+bn==．【点评】本题考查等差数列的通项公式，训练了利用裂项相消法求数列的前n项和，是中档题．6．已知等比数列{an }的公比q＞0，a1a5=8a2，且3a4，28，a6成等差数列．（1）求数列{an}的通项公式；（2）记bn =，求数列{bn}的前n项和Tn．【分析】（1）利用等差数列以及等比数列的通项公式列出方程组，求出数列的首项与公比，然后求解数列的通项公式；（2）化简通项公式，利用错位相减法求解数列的和即可．【解答】解：（1）由a1a5=8a2得：a1q3=8，即a4=8，又∵3a4，28，a6成等差数列，∴3a4+a6=56，将a4=8代入得：a6=32．从而：a1=1，q=2．∴an=2n﹣1；（2）bn==2n•（）n﹣1，Tn=2×（）0+4×（）1+6×（）2+…+2（n﹣1）•（）n﹣2+2n•（）n﹣1……………………①Tn=2×（）1+4×（）2+6×（）3+…+2（n﹣1）•（）n﹣1+2n•（）n……………………②①﹣②得：Tn=2×[（）0+2（）1+（）2+…+（）n﹣1]﹣2n•（）n=2+2×﹣2n•（）n=4﹣（n+2）•（）n﹣1．∴Tn=8﹣（n+2）•（）n﹣2．【点评】本题考查等差数列以及等比数列的应用，数列求和的方法，考查转化首项以及计算能力，是中档题．7．在数列{an }中，a1=1，．（1）求a2，a3，a4，猜想an，无需证明；（2）若数列，求数列{an }的前n项和Sn．【分析】（1）利用已知条件通过递推关系式求解a2，a3，a4，猜想an；（2）化简数列，利用裂项消项法求数列{an }的前n项和Sn．【解答】解：（1）∵a1=1，an+1=，∴a2==，a3=═，a4=═．猜想：an=．（2）由（1）知：bn===2[﹣]，从而sn =b1+b2+…+bn=2[（1﹣）+（﹣）+…+（﹣）]=2[1﹣]=．【点评】本题考查数列求和，数列的递推关系式的应用，考查计算能力．8．已知数列{an }的前n项和为Sn，a1=1，an+1=2an+2n．（1）证明数列{}是等差数列，并求出an；（2）求Sn；（3）令bn =，若对任意正整数n，不等式bn＜恒成立，求实数m的取值范围．【分析】（1）两边同除以2n+1，结合等差数列的定义和通项公式，即可得到所求；（2）运用数列的求和方法：错位相减法，结合等比数列的求和公式，化简可得所求和；（3）求得bn ==（）n+（n﹣1）•（）n，讨论bn的单调性，求得最大值，可得m2﹣m﹣6＞0，解不等式即可得到所求范围．【解答】解：（1）证明：a1=1，an+1=2an+2n，可得=+，可得数列{}是首项和公差均为的等差数列，可得=n，即an=n•2n﹣1；（2）Sn=1•20+2•2+3•22+…+n•2n﹣1，2Sn=1•2+2•22+3•23+…+n•2n，相减可得﹣Sn=1+2+22+…+2n﹣1﹣n•2n，=﹣n•2n，化简可得Sn=1+（n﹣1）•2n；（3）bn==（）n+（n﹣1）•（）n，b n+1﹣bn=（）n+1+n•（）n+1﹣（）n﹣（n﹣1）•（）n=，当n=1时，b2﹣b1=；n=2时，b3﹣b2=；即b1＜b2＜b3，当n≥3时，bn+1﹣bn＜0，即b3＞b4＞b5＞…，则n=3时，bn 的最大值为b3=，不等式b＜恒成立，可得n＜，即为m2﹣m﹣6＞0，解得m＞3或m＜﹣2．则m的取值范围是（﹣∞，﹣2）∪（3，+∞）．【点评】本题考查等差数列的定义和通项公式、求和公式的运用，考查数列的求和方法：错位相减法，以及数列的单调性的运用：解不等式，考查化简整理的运算能力，属于中档题．。
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专题考案(2)数列板块 第3课 数列的求和(时间：90分钟 满分：100分)题型示例已知y =f (x )是一次函数，且f (2),f (5),f (4)成等比数列，f (8)=15,求S n =f (1)+f (2)+…+f (n )(n ∈N x)的表达式.分析 要求和，关键要先求出f (n ).解 由y =f (x )是一次函数可设f (x )=ax +b ,则f (2)=2a +b ,f (5)=5a +b ,f (4)=4a +b ,∵f (2),f (5),f (4)成等比数列，∴(5a +b )2=(2a +b )(4a +b ).∴17a 2+4ab =0,又∵a ≠0.∴a =-174b ① 又∵f(8)=15,∴8a +b =15 ②联立方程①、②解得a =4,b =-17,∴f (x )=4x -17.∴f (1),f (2),…,f (n )可看作是首项为-13,公差为4的等差数列.由等差数列前n 项和公式可求得S n =-13n +2)1(-n n ×4=2n 2-15n . 点评 此题渗透了函数思想，解题时要注意知识的横向与纵向之间的联系.一、选择题(9×3′＝27′)1．数列{a n }是等差数列的一个充要条件是 ( )A.S n =an +bB.S n =an 2+bn +cC.S n =an 2+bn (a ≠0)D.S n =an 2+bn2．设m =1×2+2×3+3×4+…+(n -1)·n ，则m 等于 ( ) A.3)1(2-n n B.21n (n +4) C.21n (n +5) D.21n (n +7) 3．若S n =1-2+3-4+…+(-1)n -1·n ，则S 17+S 33＋Ｓ50等于 ( )A.1B.-1C.0D.24．阅读下列文字，然后回答问题：对于任意实数x ,符号［x ］表示x 的整数部分，即［x ］是不超过x 的最大整数.函数［x ］叫做“取整函数”，也叫高斯函数.它具有以下性质：x -1<［x ］≤x <［x +1］.请回答:［log 21］+［log 22］+［log 23］+…+［log 21024］的值是( )A.1024B.8202C.8204D.92165．设{a n }为等比数列,{b n }为等差数列，且b 1=0,c n =a n +b n ,若数列{c n }是1,1,2,…,则{c n }的前10项和为 ( )A.978B.557C.467D.9796．1002-992+982-972+…+22-12的值是 ( )A.5000B.5050C.10100D.202007．若等比数列{a n }的前n 项和S n =2n +r ,则r 的值是 ( )A.2B.1C.0D.-18．已知S =1+ΛΛ++++22213121n，那么S 的范围是 ( ) A.(1,23) B.(23,2) C.(2,5) D.(5,+∞)9．已知数列{a n }的前n 项和S n =a ⎥⎦⎤⎢⎣⎡+--⎥⎦⎤⎢⎣⎡---11)21)(1(2)21(2n n n b (n =1,2,…)，其中a ,b 是非零常数，则存在数列{x n }、{y n }使得 ( )A.a n =x n +y n ，其中{x n }为等差数列，{y n }为等比数列B.a n =x n +y n ，其中{x n }和{y n }都为等差数列C.a n =x n ·y n ，其中{x n }为等差数列，{y n }为等比数列D.a n =x n ·y n ，其中{x n }和{y n }都为等比数列二、填空题(4×3′＝12′)10．一个有xx 项且各项非零的等差数列，其奇数项的和与偶数项的和之比为 .11．若12+22+…+(n -1)2=an 3+bn 2+cn ，则a = ,b = ,c = .12．已知数列｛a n ｝的前n 项和S n =n 2-4n +1，则|a 1|+|a 2|+…+|a 10|= .13．数列,32161,1665,825,49,23…的前n 项和S n = . 三、解答题(9′＋3×10′＋12′＋10′＝61′)14．求和：1·n +2·(n -1)+3·(n -2)+…+(n -1)·2+n ·1. 15．求和：S n =)12)(12(7595343112+-++⨯+⨯+⨯n n n Λ. 16．已知数列{a n }的前n 项和S n =10n -n 2(n ∈N );数列{b n }的通项b n =|a n |,求数列{b n }的前n 项和T n .17．数列{a n }中，a 1=a ，前n 项和S n 构成公比为q 的等比数列．(q ≠1)(1)求证在{a n }中，从第2项开始成等比数列；(2)当a =250，q =21时，设b n =log 2|a n |,求|b 1|+|b 2|+…+|b n |． 18．已知数列{a n }的前n 项和S n 满足:S n =2an +(-1)n ,n ≥1.(1)求证数列{a n +32(-1)n }是等比数列; (2)求数列{a n }的通项公式； (3)证明：对任意的整数m >4,有.8711154<+++m a a a Λ 19．求包含在正整数m 与n 间(m <n )的分母为3的所有不可约分数之和.参考答案1．D S n =na 1+22)1(d d n n =-n 2+(a 1-2d )n ，d 可以为0，对照知选D. 2．A a n =n 2-n .3．A S n =⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-+)(2)(21为偶为奇n n n n4．C ［log 2N ］=⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧=<≤<≤<≤<≤101093222,1022,922,222,121,0N N N N N Λ故原式=0+1·(22-2)+2·(23-22)+…+9·(210-29)+10=9·210-(29+28+…+2)+10=8204,故选C.5．A 由题意可得a 1=1,设公比为q ,公差为d ,则⎩⎨⎧=+=+2212d q d q∴q 2-2q =0,∵q ≠0,∴q =2,∴a n =2n -1,b n =(n -1)(-1)=1-n,∴c n =2n -1+1-n,∴S n =978.6．B 并项求和，每两项合并，原式=(100+99)+(98+97)+…+(2+1)=5050.7．D r 等于2n 系数1的相反数-1，选D.8．B .12112312)1(132121111123)1(14313211n S n n n n S n n n S -<<+-⇒⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=-++•+•+<+-=+++•+•+>ΛΛ 9．C 由a n =S n -S n -1=a ［2-(21)n -1］-b ［2-(n +1)(21)n -1］-a ［2-(21)n -2］+b ［2-n ·(21)n -2］ =-(21)n -1a +a ·(21)n -2+b (n +1)·(21)n -1-bn (21)n -2=a ·(21)n -2［-(21)+1］+bn (21)n -2(21-1)+b (21)n -1=(a+b)·(21)n -1-bn (21)n -1 =［a +b (1-n )］(21)n -1=［a -(n -1)b ］·［21·(21)n -2］ 而a 1=S 1=a ［2-(21)0］-b ［2-2·(21)0］=a ,因此也适合上式. ∴x n =a -(n -1)b ,y n =21(21)n -2.选C. 10．10001001 设此数列{a n },其中间项为a 1001, 则S 奇=a 1+a 3+a 5+…+a xx =1001·a 1001,S 偶=a 2+a 4+a 6+…+a xx =1000a 1001.11．61;21;31- 原式=.6326)12()1(23n n n n n n +-=-•- 12．67 .)2(52)1(2⎩⎨⎧≥-=-=n n n a n 13．)211(2)1(n n n -++ a n =n +n 21. 14．解 a k =k ·［(n +1)-k ］=(n +1)k -k 2，∴S n =［(n +1)·1-12］+［(n +1)·2-22］+…+［(n +1)·n -n 2］=(n +1)(1+2+…+n )-(12+22+…+n 2)=(n +1)·612)1(-+n n n (n +1)(2n +1) =6)2)(1(++n n n . 15．解 a k =)121121(8141)12)(12(414114)12)(12(222+--+=+-+=-=+-k k k k k k k k k ， ∴S n =)12(2)1()1211(814++=+-++n n n n n . 16．解 可按如下三个层次进行:(1)由数列{a n }的前n 项和求a n .由a n =⎩⎨⎧≥-=-)2()1(11n S S n S n n得a n =11-2n (n ∈Nx ) (2)由a n 的正负确定{b n }的通项公式.易知,当n ≤5时,a n >0,则b n =a n ;当n ≥6时,a n <0,则b n =-a n∴b n =⎩⎨⎧≥-≤-)6(112)5(211n n n n (3)求数列{b n }的前n 项和T n当n ≤5时,因为b n =a n 所以T n =S n =10n -n 2;当n ≥6时,T n =a 1+a 2+a 3+…+a 5-(a 6+a 7+…+a n )=2S 5-S n =50-(10n -n 2)=n 2-10n +50.∴T n =.)6(5010)5(1022⎪⎩⎪⎨⎧≥+-≤-n n n n n n 点评 数列{a n }与数列{|a n |}很多题目都有涉及,关键是把握两者的实质联系，我们分了三个步骤以方便同学们理清思路.17．(1)证明 由已知S 1=a 1=a ，S n =aq n -1,∴S n -1=aq n -2，∴当n ≥2时，a n =S n -S n -1=a (q -1)q n -2．∵n n a a 1+=q ,∴{a n }是当n ≥2时公比为q 的等比数列．(2)解 a 2=S 2-S 1=a (q -1),∴a n =.)2()1().1(2⎩⎨⎧≥-=-n q q a a a n ∴当a =250，q =21时，b 1=log 2|a |=50,当n ≥2时，b n =log 2|a n |=log 2|250(21-1)(21)n -2|=51-n . ∴b n =51-n (n ∈N )．①当1≤n ≤51时，|b 1|+|b 2|+…+|b n |=(51-1)+(51-2)+…+(51-n )=51n -(1+2+…+n )=51n -.2)101(2)1(n n n n -=+ ②当n ≥52时，|b 1|+|b 2|+…+|b n |=(50+49+48+…+1)+［1+2+3+…+(n -51)］=2)101(2)50)(51(25150-=--+⨯n n n n 18．(1)证明 由已知得a n =S n -S n -1=2a n +(-1)n -2a n -1-(-1)n -1(n ≥2),化简得 a n =2a n -1+2(-1)n -1(n ≥2),上式可化为 a n +32(-1)n =2［a n -1+32(-1)n -1］(n ≥2),∵a 1=1,∴a 1+32(-1)1=31. 故数列{a n +32(-1)n }是以31为首项，公比为2的等比数列. (2)解 由（1）可知a n +32(-1)n =321-n . ∴a n =31×2n -1-32(-1)n =32［2n -2-(-1)n ］,故数列{a n }的通项公式为 a n =32［2n -2-(-1)n ］. (3)证明 由已知得ma a a 11154+++Λ =⎥⎦⎤⎢⎣⎡--++++++=⎥⎦⎤⎢⎣⎡--++++---m m m m )1(21631331151913123)1(21121121232232ΛΛ =)20110151311(21)21111151311(21ΛΛ+++++<+++++ =.871201051201041513)21(511513)21525234(21211)211(513421555=<=<⨯-=⨯-+=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡--+---m m m 故)4(8711154><+++m a a a m Λ 19．解 方法1 这些分数是.313,323,,353,343,323,313--++++n n m m m m Λ 显然它既非等比数列也非等差数列，但如果在适当的位置上分别添上)(33,333,,333,33*-+n n m m Λ 即成为)(33,313,323,333,,333,323,313,33**---+++n n n n m m m m Λ (xx)是一个有3n -3m +1项的等差数列，公差为31,首项是m ,末项是n , 其和为S =21(3n -3m +1)(m +n )而(x)是一个有n -m +1项的等差数列，公差为1,首末项分别为m ,n 其和S ″=21(n -m +1)(m +n ). 故适合条件的分数和为S =S ′-S ″=n 2-m 2.方法2 设S =(m +31)+(m +32)+…+(n -32)+(n -31)注意到与首末两项等距离的两项和相等，于是把上式倒序相加得:2S =.,)()()(22)(2m n S n m n m n m m n -=∴++++++-4444434444421Λ个。