2020版导与练一轮复习理科数学习题:第5篇 数列(必修5)_第4节_数列求和含解析
2020高考数学数列复习 第五部分 数列的求和

2020高考数学数列复习 第五部分 数列的求和(一)课标解读及教学要求:会灵活运用等差、等比数列的求和公式,掌握数列求和的几种特殊方法。
(二)典型例题:例题1:求下列个数列的和:(1)Λ,1617,815,413,211; (2)Λ,1171,951,731,511⨯⨯⨯⨯; (3);,888,166,144,12222222212Λ---- (4)1,1+2,1+2+22,1+2+22+23,…。
【命题意图】本题主要考查分组求和法、裂项相消法等数列求和的基本方法,考查等价转化等数学思想方法。
【分析】对于非等差、等比数列的求和问题,求出其通项公式是关键,学会从通项公式的结构特征进行分析,选择合理的方法。
【变题】(1)求和:n n n n n n n b ab ba b a b a a S ++++++=----122221Λ()*N n ∈; (2)求数列n n 313,,313,313,122+++Λ的各项的和。
(3)求n n n n n n C n C C C S )1(32210+++++=Λ(4)求n+++++++++++++++ΛΛ32114321132112111()*N n ∈;例题2:若数列}{n a 中,])1([2n n n a ---=,求9910S S 和。
【命题意图】本题主要考查特殊数列求和的方法。
【分析1】分类讨论。
【分析2】求出奇数项和偶数项的通项,再分别求和。
【分析3】展开分别求和。
例题3:设a 为常数,求数列Λ,3,2,32a a a 的前n 项和。
【命题意图】本题主要考查错位相消法求和。
【分析】分a=1与1≠a 讨论。
1≠a 时用错位相消法。
【变题1】:若公比为c 的等比数列为}{n a 的首项为,11=a 且满足)4,3(221Λ=+=--n a a a n n n (1)求c 的值;(2)求数列}{n na 的前n 项和n S 。
【分析】根据数列的递推关系和等比数列的知识,建立关于c 的方程,解方程即可求出c 的值,从而求得}{n a 的通项公式,进一步求出n na 的表达式,根据n na 的特点,再运用错位相消法求和。
高考数学一轮复习《数列求和》练习题(含答案)

高考数学一轮复习《数列求和》练习题(含答案)一、单选题1.已知数列{}n a 满足()213nn n a a ++-=,11a =,22a =,数列{}n a 的前n 项和为n S ,则30S =( ) A .351 B .353C .531D .5332.已知)*n a n N =∈,则12380a a a a +++⋅⋅⋅+=( ) A .7B .8C .9D .103.已知数列{}n a 满足11a =,()111n n na n a +=++,令nn a b n=,若对于任意*N n ∈,不等式142t n b +<-恒成立,则实数t 的取值范围为( ) A .3,2⎛⎤-∞- ⎥⎝⎦B .(],1-∞-C .(],0-∞D .(],1-∞4.数列{}n a 的前n 项的和n S 满足*1(N )n n S S n n ++=∈,则下列选项中正确的是( )A .数列{}1n n a a ++是常数列B .若113a <,则{}n a 是递增数列C .若11a =-,则20221013S =D .若11a =,则{}n a 的最小项的值为1-5.高斯是德国著名的数学家,近代数学奠基者之一,享有“数学王子”的称号.设x ∈R ,用[]x 表示不超过x 的最大整数,则()[]f x x =称为高斯函数.已知数列{}n a 满足21a =,且121(1)2n n n n a na +++-=,若[]lg n n b a =数列{}n b 的前n 项和为n T ,则2021T =( ) A .3950B .3953C .3840D .38456.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,112a =,对任意的*n ∈N 都有1(2)n n na n a +=+,则2021S =( ) A .20192020B .20202021C .20212022D .101010117.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,且满足12πcos 3n n n n a a a ++++=,11a =,则2023S =( )A .0B .12C .lD .328.已知函数0()e ,xf x x =记函数()n f x 为(1)()n f x -的导函数(N )n *∈,函数()n y f x =的图象在1x =处的切线与x 轴相交的横坐标为n x ,则11ni i i x x +==∑( )A .()132n n ++B .()33nn +C .()()23nn n ++D .()()123n n n +++9.数列{}n a 中,12a =,且112n n n n n a a a a --+=+-(2n ≥),则数列()211n a ⎧⎫⎪⎪⎨⎬-⎪⎪⎩⎭前2021项和为( ) A .20211010B .20211011C .20191010D .4040202110.执行如图所示的程序框图,则输出S 的值为( )A .20202019B .20212020C .20192020D .2020202111.已知数列{an }的前n 项和Sn 满足2n S n =,记数列11n n a a +⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和为Tn ,n ∈N *.则使得T 20的值为( ) A .1939B .3839C .2041D .404112.已知数列{}n a 满足()22N n n n a a n *++=∈,则{}n a 的前20项和20S =( )A .20215-B .20225-C .21215-D .21225-二、填空题13.等差数列{}n a 中,11a =,59a =,若数列11n n a a +⎧⎫⎨⎬⋅⎩⎭的前n 项和为n S ,则10S =___________. 14.已知数列{}n a 满足,()2*111,(1)2,n n n a a a n n n N -=--=-⋅≥∈,则20a =__________.15.在等差数列{}n a 中,72615,18a a a =+=,若数列{}(1)nn a -的前n 项之和为n S ,则100S =__________.16.若数列{}n a 满足()1*1(1)2n n n n a a n ++=-+∈N ,令1351924620,S a a a a T a a a a =++++=++++,则=TS__________.三、解答题17.设n S 为等差数列{}n a 的前n 项和,且32a =,47S =. (1)求{}n a 的通项公式; (2)设11n n n b a a +=,求数列{}n b 的前n 项和n T .18.已知数列{}n a 的前n 项和22n S n n =+. (1)求{}n a 通项公式; (2)设11n n n b a a +=,{}n b 的前n 项和为n T ,求n T .19.已知数列{}n a 满足111,2n n a a a +==,数列{}n b 满足*111,2,n n b b b n +=-=∈N .(1)求数列{}n a 及{}n b 的通项公式; (2)求数列{}n n a b ⋅的前n 项和n S .20.已知数列{}n a 的首项113a =,且满足1341n n n a a a +=+. (1)证明:数列12n a ⎧⎫-⎨⎬⎩⎭是等比数列.(2)若12311112022na a a a ++++<,求正整数n 的最大值.21.已知数列{}n a 满足:11a =,121n n a a n +=+-. (1)设n n b a n =+,证明:数列{}n b 是等比数列; (2)设数列{}n a 的前n 项和为n S ,求n S .22.已知递增数列{}n a 的前n 项和为n S ,且22n n S a n =+,数列{}n b 满足1142,4b a b a ==,221,.n n n b b b n N *++=∈(1)求数列{}n a 和{}n b 的通项公式;(2)记21(67),83log ,nnn n n b n S c b n +-⎧⎪-=⎨⎪⎩为奇数为偶数,数列{}n c 的前2n 项和为2n T ,若不等式24(1)41n nn T n λ-+<+对一切n N *∈恒成立,求λ的取值范围.23.设正项数列{}n a 的前n 项和为n S ,11a =,且满足___________.给出下列三个条件: ①48a =,()112lg lg lg 2n n n a a a n -+=+≥;②()1n n S pa p =-∈R ;③()()12323412nn a a a n a kn k +++⋅⋅⋅++=⋅∈R .请从其中任选一个将题目补充完整,并求解以下问题: (1)求数列{}n a 的通项公式;(2)设()22121log n n b n a =+⋅,n T 是数列{}n b 的前n 项和,求证:1132n T ≤<.24.已知数列{}n a 的各项均为正整数,11a =.(1)若数列{}n a 是等差数列,且101020a <<,求数列11n n a a +⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和n S ;(2)若对任意的*n ∈N ,都有2112112n n n n a a a a +++-<+,求证:12n na a +=参考答案1.B2.B3.D4.D5.D6.C7.C8.B9.B10.D11.C12.D 13.102114.210 15.100 16.2317.(1)设等差数列{}n a 的公差为d ,由32a =,47S =,可得1122,43472a d a d +=⎧⎪⎨⨯+⨯=⎪⎩,解得111,2a d ==, 所以数列{}n a 的通项公式为()111122n n a n +=+-=. (2)由(1)知12n n a +=,则11221141212n n n b a a n n n n +⎛⎫==⋅=- ⎪++++⎝⎭, 故111111114442233412222n T n n n n ⎛⎫⎛⎫=-+-++-=-=- ⎪ ⎪++++⎝⎭⎝⎭. 18.(1)当2n ≥时,2212(1)2(1)21n n n a S S n n n n n --=+----=+=, 当1n =时,由113a S ==,符合上式.所以{}n a 的通项公式为21n a n =+. (2)∵21n a n =+, ∴()()111111212322123n n n b a a n n n n +⎛⎫===- ⎪++++⎝⎭, ∴1111111235572123n T n n ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-+-++- ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥++⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦111232369n n n ⎛⎫=-= ⎪++⎝⎭. 19.(1)由已知111,2n n a a a +==所以数列{}n a 是以1为首项,2为公比的等比数列,12n n a -=数列{}n b 满足111,2n n b b b +=-=所以{}n b 是以1为首项,2为公差的等差数列 21n b n =-(2)()11132212n n S n -=⨯+⨯++-①对上式两边同乘以2,整理得()221232212n n S n =⨯+⨯++-②①-②得()()2112222212n n n S n --=++++--()()12121221212n n n --=+⨯---()2323n n =---所以()2323nn S n =⋅-+20.(1)易知{}n a 各项均为正,对1341n n n a a a +=+两边同时取倒数得1111433n n a a +=⋅+, 即1111223n n a a +⎛⎫-=- ⎪⎝⎭,因为1121a -=,所以数列12n a ⎧⎫-⎨⎬⎩⎭是以1为首项,13为公比的等比数列.(2)由(1)知11111233n n n a --⎛⎫-==⎪⎝⎭,即11123n n a -=+, 所以()12311311113122112313n n n f n n n a a a a ⎛⎫⎛⎫- ⎪⎪ ⎪⎝⎭⎛⎫⎝⎭=++++=+=+- ⎪⎝⎭-, 显然()f n 单调递增,因为()10101011313110102021.52022,(1011)2023.520222323f f =-<=-⋅>,所以n 的最大值为1010. 21.(1)数列{}n a 满足:11a =,121n n a a n +=+-. 由n n b a n =+,那么111n n b a n ++=++, ∴1112112n n n n n n b a n a n n b a n a n+++++-++===++; 即公比2q,1112b a =+=,∴数列{}n b 是首项为2,公比为2的等比数列;(2)由(1)可得2nn b =,∴2nn a n +=,那么数列{}n a 的通项公式为:2nn a n =-,数列{}n a 的前n 项和为232122232nn S n =-+-+-+⋅⋅⋅+-()2121222(123)2222nn n n n +=++⋅⋅⋅+-+++⋅⋅⋅+=---.22.(1)解:因为22n n S a n =+,当n =1时,得11a =,当2n ≥时,21121n n S a n --=+-,所以22121n n n a a a -=-+,即221(1)n n a a -=-,又因为数列{}n a 为递增数列,所以11n n a a --=, 数列{}n a 为等差数列, 11a =,d =1, 所以n a n =;所以1142841,b a b a ====, 又因为221,.n n n b b b n N *++=∈ 所以数列{}n b 为等比数列,所以33418b b q q ===,解得2q,所以12n n b -=.(2)由题意可知:(1)2n n n S +=, 所以()2167,83log ,n n n n n b n c S b n +⎧-⎪=-⎨⎪⎩为奇数为偶数,故2(67)2,443,n n n n c n n n n -⎧-⎪=+-⎨⎪⎩1为奇数为偶数 , 设{}n c 的前2n 项和中,奇数项的和为n P ,偶数项的和为n Q 所以135212462=,=,n n n n P c c c c Q c c c c -++++++++当n 为奇数时,()()2)2123(67)2(67222=,4432321n n n n n n n c n n n n n n --+----==-+-++-1111所以42220264135221222222==5195132414329n n n n P n c c c n c --⎛⎫⎛⎫⎪+⎛⎫⎛⎫++++-+-+-++ ⎪ ⎪⎭-- ⎪ ⎝⎝⎭⎝⎭⎝⎭0,44411=412=1n nn n --++ 当n 为偶数时n c n =,所以()()246222==246212n n n nQ c c c c n n n +++++++++==+,故()2,4=4=111n n n n T n n P Q n -++++故24(1)41n nn T n λ-+<+,即()()111144(1)(1)4141n nnn n n n n n n λλ-+<-+-++⇒-+<++当n 为偶数时,21n n λ<+-对一切偶数成立,所以5λ<当n 为奇数时,21n n λ<+--对一切奇数成立,所以此时1λ>- 故对一切n N *∈恒成立,则15λ-<< 23.(1)若选①,因为()112lg lg lg 2n n n a a a n -+=+≥,所以()2112n n n a a a n -+=≥,所以数列{}n a 是等比数列设数列{}n a 的公比为q ,0q >由33418a a q q ===得2q所以12n n a -=若选②,因为()1n n S pa p =-∈R ,当1n =时,1111S pa a =-=,所以2p =,即21n n S a =- 当2n ≥时,1122n n n n n a S S a a --=-=-,所以()122n n a a n -=≥ 所以数列{}n a 是以1为首项,2为公比的等比数列所以12n n a -=若选③,因为()()12323412nn a a a n a kn k +++⋅⋅⋅++=⋅∈R ,当1n =时,11222a k =⋅=,所以1k =,即()12323412n n a a a n a n +++⋅⋅⋅++=⋅当2n ≥时,()1123123412n n a a a na n --+++⋅⋅⋅+=-⋅,所以()()()11122n n n a n n -+=+⋅≥,即()122n n a n -=≥,当1n =时,上式也成立,所以12n n a -=(2) 由(1)得()()()221111121log 212122121n n b n a n n n n ⎛⎫===- ⎪+⋅+⋅--+⎝⎭所以()111111111233521212221n T n n n ⎛⎫=-+-+⋅⋅⋅+-=- ⎪-++⎝⎭ ∵*N n ∈,∴()10221n >+,∴()11122212n T n =-<+ 易证*n ∈N 时,()112221n T n =-+是增函数,∴()113n T T ≥=.故1132n T ≤<24.(1)解:设数列{}n a 的公差为d ,由10101920a d <=+<,可得1919d <<, 又由数列{}n a 的各项均为正整数,故2d =,所以21n a n =-, 于是()()()111111221212121n n a a n n n n +==--+-+,所以111111111121335212122121n nS n n n n ⎛⎫⎛⎫=-+-+⋅⋅⋅+-=-=⎪ ⎪-+++⎝⎭⎝⎭. (2)解:因为{}n a 各项均为正整数,即1n a ≥,故112nna a ≥+,于是()211112122112n n n n n n n n n n a a a a a a a a a a +++++-=-≥-++, 又因为21121<12n n n n a a a a +++-+,所以121n n a a +-<, 由题意12n na a +-为整数,所以只能120n n a a +-=,即12n n a a +=。
江苏专用2020版高考数学大一轮复习第五章数列4第4讲数列求和课件文

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专题5.4 数列求和及数列的综合应用-2020届高考数学一轮复习学霸提分秘籍(原卷版)

第五篇 数列及其应用专题5.04 数列求和及数列的综合应用【考试要求】1.熟练掌握等差、等比数列的前n 项和公式;2.掌握非等差数列、非等比数列求和的几种常见方法;3.了解数列是一种特殊的函数;4.能在具体问题情境中,发现等差、等比关系,并解决相应的问题.【知识梳理】1.特殊数列的求和公式(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. 2.数列求和的几种常用方法(1)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.(2)裂项相消法把数列的通项拆成两项之差,在求和时中间的一些项可以相互抵消,从而求得其和.(3)错位相减法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,这个数列的前n 项和可用错位相减法求解.(4)倒序相加法如果一个数列{a n }的前n 项中与首末两端等“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求解.3.数列应用题常见模型(1)等差模型:如果后一个量比前一个量增加(或减少)的是同一个固定值,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同一个固定的非零常数,该模型是等比模型,这个固定的数就是公比.(3)递推数列模型:如果题目中给出的前后两项之间的关系不固定,随项的变化而变化,应考虑a n 与a n +1(或者相邻三项等)之间的递推关系,或者S n 与S n +1(或者相邻三项等)之间的递推关系.【微点提醒】1.1+2+3+4+…+n =n (n +1)2. 2.12+22+…+n 2=n (n +1)(2n +1)6. 3.裂项求和常用的三种变形(1)1n (n +1)=1n -1n +1. (2)1(2n -1)(2n +1)=12⎝⎛⎭⎫12n -1-12n +1. (3)1n +n +1=n +1-n .【疑误辨析】1.判断下列结论正误(在括号内打“√”或“×”)(1)若数列{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 +11-q.( ) (2)当n ≥2时,1n 2-1=12(1n -1-1n +1).( ) (3)求S n =a +2a 2+3a 3+…+na n 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)若数列a 1,a 2-a 1,…,a n -a n -1是首项为1,公比为3的等比数列,则数列{a n }的通项公式是a n =3n -12.( )【教材衍化】2.(必修5P47B4改编)数列{a n }中,a n =1n (n +1),若{a n }的前n 项和为2 0192 020,则项数n 为( ) A.2 018B.2 019C.2 020D.2 0213.(必修5P56例1改编)等比数列{a n }中,若a 1=27,a 9=1243,q >0,S n 是其前n 项和,则S 6=________.【真题体验】4.(2018·东北三省四校二模)已知数列{a n }满足a n +1-a n =2,a 1=-5,则|a 1|+|a 2|+…+|a 6|=( )A.9B.15C.18D.305.(2019·北京朝阳区质检)已知数列{a n },{b n }的前n 项和分别为S n ,T n ,b n -a n =2n +1,且S n +T n =2n +1+n 2-2,则2T n =________________.6.(2019·河北“五个一”名校质检)若f (x )+f (1-x )=4,a n =f (0)+f ⎝⎛⎭⎫1n +…+f ⎝⎛⎭⎫n -1n +f (1)(n ∈N *),则数列{a n }的通项公式为________.【考点聚焦】考点一 分组转化法求和【例1】 (2019·济南质检)已知在等比数列{a n }中,a 1=1,且a 1,a 2,a 3-1成等差数列.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)若数列{b n }满足b n =2n -1+a n (n ∈N *),数列{b n }的前n 项和为S n ,试比较S n 与n 2+2n 的大小.【规律方法】 1.若数列{c n }的通项公式为c n =a n ±b n ,且{a n },{b n }为等差或等比数列,可采用分组求和法求数列{c n }的前n 项和.2.若数列{c n }的通项公式为c n =⎩⎪⎨⎪⎧a n ,n 为奇数,b n ,n 为偶数,其中数列{a n },{b n }是等比数列或等差数列,可采用分组求和法求{a n }的前n 项和.【训练1】 已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,且a 1=1,S 3+S 4=S 5.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)令b n =(-1)n -1a n ,求数列{b n }的前2n 项和T 2n .考点二 裂项相消法求和【例2】 (2019·郑州模拟)已知数列{a n }的前n 项和为S n ,且a 2=8,S n =a n +12-n -1. (1)求数列{a n }的通项公式;(2)求数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫2×3n a n a n +1的前n 项和T n .【规律方法】1.利用裂项相消法求和时,应注意抵消后并不一定只剩下第一项和最后一项,也有可能前面剩两项,后面也剩两项.2.将通项公式裂项后,有时候需要调整前面的系数,使裂开的两项之差和系数之积与原通项公式相等.【训练2】 设S n 为等差数列{a n }的前n 项和,已知S 3=a 7,a 8-2a 3=3.(1)求a n ;(2)设b n =1S n,求数列{b n }的前n 项和T n .考点三 错位相减法求和【例3】 已知{a n }是各项均为正数的等比数列,且a 1+a 2=6,a 1a 2=a 3.(1)求数列{a n }的通项公式;(2){b n }为各项非零的等差数列,其前n 项和为S n ,已知S 2n +1=b n b n +1,求数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫b n a n 的前n 项和T n .【规律方法】 1.一般地,如果数列{a n }是等差数列,{b n }是等比数列,求数列{a n ·b n }的前n 项和时,可采用错位相减法.2.用错位相减法求和时,应注意:(1)要善于识别题目类型,特别是等比数列公比为负数的情形.(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”,以便于下一步准确地写出“S n-qS n”的表达式.【训练3】已知等差数列{a n}满足:a n+1>a n(n∈N*),a1=1,该数列的前三项分别加上1,1,3后成等比数列,a n+2log2b n=-1.(1)分别求数列{a n},{b n}的通项公式;(2)求数列{a n·b n}的前n项和T n.考点四数列的综合应用【例4】某同学利用暑假时间到一家商场勤工俭学.该商场向他提供了三种付酬方案:第一种,每天支付38元;第二种,第一天付4元,第二天付8元,第三天付12元,依此类推;第三种,第一天付0.4元,以后每天比前一天翻一番(即增加1倍).他应该选择哪种方式领取报酬呢?【规律方法】数列的综合应用常考查以下几个方面:(1)数列在实际问题中的应用;(2)数列与不等式的综合应用;(3)数列与函数的综合应用.解答数列综合题和应用题既要有坚实的基础知识,又要有良好的逻辑思维能力和分析、解决问题的能力.解答应用性问题,应充分运用观察、归纳、猜想的手段建立出有关等差(比)数列、递推数列模型,再结合其他相关知识来解决问题.【训练4】已知二次函数y=f(x)的图象经过坐标原点,其导函数为f′(x)=6x-2,数列{a n}的前n项和为S n,点(n,S n)(n∈N*)均在函数y=f(x)的图象上.(1)求数列{a n}的通项公式;(2)设b n=3a n a n+1,试求数列{b n}的前n项和T n.【反思与感悟】1.非等差、等比数列的一般数列求和,主要有两种思想(1)转化的思想,即将一般数列设法转化为等差或等比数列,这一思想方法往往通过通项分解或错位相消来完成;(2)不能转化为等差或等比的特殊数列,往往通过裂项相消法、错位相减法、倒序相加法等来求和.2.解答数列应用题的步骤(1)审题——仔细阅读材料,认真理解题意.(2)建模——将已知条件翻译成数学(数列)语言,将实际问题转化成数学问题,弄清该数列的特征、要求的是什么.(3)求解——求出该问题的数学解.(4)还原——将所求结果还原到实际问题中.【易错防范】1.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.2.在应用错位相减法时,要注意观察未合并项的正负号.3.解等差数列、等比数列应用题时,审题至关重要,深刻理解问题的实际背景,理清蕴含在语言中的数学关系,把应用问题抽象为数学中的等差数列、等比数列问题,使关系明朗化、标准化,然后用等差数列、等比数列知识求解.【分层训练】【基础巩固题组】(建议用时:40分钟)一、选择题1.(2017·全国Ⅲ卷)等差数列{a n }的首项为1,公差不为0.若a 2,a 3,a 6成等比数列,则{a n }前6项的和为( )A.-24B.-3C.3D.82.数列{a n }的通项公式为a n =(-1)n -1·(4n -3),则它的前100项之和S 100等于( )A.200B.-200C.400D.-4003.数列{a n }的通项公式是a n =1n +n +1,前n 项和为9,则n 等于( )A.9B.99C.10D.1004.(2019·德州调研)已知T n 为数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫2n+12n 的前n 项和,若m >T 10+1 013恒成立,则整数m 的最小值为() A.1 026 B.1 025 C.1 024 D.1 0235.(2019·厦门质检)已知数列{a n }满足a n +1+(-1)n +1a n =2,则其前100项和为( )A.250B.200C.150D.100二、填空题6.已知正项数列{a n }满足a 2n +1-6a 2n =a n +1a n .若a 1=2,则数列{a n }的前n 项和S n =________.7.(2019·武汉质检)设数列{(n 2+n )a n }是等比数列,且a 1=16,a 2=154,则数列{3n a n }的前15项和为________.8.某棵果树前n 年的总产量S n 与n 之间的关系如图所示,从目前记录的结果看,前m 年的年平均产量最高,m 的值为________.三、解答题9.求和S n =⎝⎛⎭⎫x +1x 2+⎝⎛⎭⎫x 2+1x 22+…+⎝⎛⎭⎫x n +1x n 2(x ≠0).10.设数列{a n }的前n 项和为S n ,a 1=2,a n +1=2+S n (n ∈N *).(1)求数列{a n }的通项公式;(2)设b n =1+log 2(a n )2,求证:数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1b n b n +1的前n 项和T n <16.【能力提升题组】(建议用时:20分钟)11.(2019·广州模拟)已知数列{a n }满足a 1=1,a n +1-a n ≥2(n ∈N *),且S n 为{a n }的前n 项和,则() A.a n ≥2n +1 B.S n ≥n 2C.a n ≥2n -1D.S n ≥2n -112.某厂2019年投资和利润逐月增加,投入资金逐月增长的百分率相同,利润逐月增加值相同.已知1月份的投资额与利润值相等,12月份投资额与利润值相等,则全年的总利润ω与总投资N 的大小关系是( )A.ω>NB.ω<NC.ω=ND.不确定13.已知数列{a n }中,a n =-4n +5,等比数列{b n }的公比q 满足q =a n -a n -1(n ≥2)且b 1=a 2,则|b 1|+|b 2|+|b 3|+…+|b n |=________.14.(2019·潍坊调研)已知数列{a n }的前n 项和为S n ,a 1=5,nS n +1-(n +1)S n =n 2+n .(1)求证:数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫S n n 为等差数列; (2)令b n =2n a n ,求数列{b n }的前n 项和T n .【新高考创新预测】15.(多填题)已知公差不为零的等差数列{a n}中,a1=1,且a2,a5,a14成等比数列,{a n}的前n项和为S n,b n=(-1)n S n,则a n=________,数列{b n}的前n项和T n=________.。
2020高考数学理科大一轮复习导学案:第五章 数列5.3 Word版含答案

姓名,年级:时间:错误!错误!知识点一等比数列的有关概念1.等比数列的定义如果一个数列从第2项起,每一项与它的前一项的比等于同一个非零常数,那么这个数列叫做等比数列,这个常数叫做等比数列的公比,公比通常用字母q(q≠0)表示.数学语言表达式:错误!=q(n≥2),q为常数.2.等比中项如果a,G,b成等比数列,那么G叫做a与b的等比中项.即:G是a与b的等比中项⇔a,G,b成等比数列⇒G2=ab。
1.判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×")(1)满足a n+1=qa n(n∈N*,q为常数)的数列{a n}为等比数列.( ×)(2)G为a,b的等比中项⇔G2=ab.(×)(3)如果数列{a n}为等比数列,b n=a2n-1+a2n,则数列{b n}也是等比数列.( ×)(4)如果数列{a n}为等比数列,则数列{ln a n}是等差数列.(×)2.对任意等比数列{a n},下列说法一定正确的是( D )A.a1,a3,a9成等比数列B.a2,a3,a6成等比数列C.a2,a4,a8成等比数列D.a3,a6,a9成等比数列解析:根据等比数列的性质,若m+n=2k(m,n,k∈N*),则a m,a k,a n成等比数列.故选D.知识点二等比数列的通项公式及前n项和公式1.若等比数列{a n}的首项为a1,公比是q,则其通项公式为a n=a1q n-1;若等比数列{a n}的第m项为a m,公比是q,则其第n项a n可以表示为a n=a m q n-m。
2.等比数列的前n项和公式:当q=1时,S n=na1;当q≠1时,S n=错误!=错误!.3.(2018·北京卷)“十二平均律”是通用的音律体系,明代朱载堉最早用数学方法计算出半音比例,为这个理论的发展做出了重要贡献.十二平均律将一个纯八度音程分成十二份,依次得到十三个单音,从第二个单音起,每一个单音的频率与它的前一个单音的频率的比都等于错误!.若第一个单音的频率为f,则第八个单音的频率为( D )A。
2020高三数学文北师大版一轮教师用书:第5章 第4节 数列求和 Word版含解析.doc

第四节 数列求和[考纲传真] 1.掌握等差、等比数列的前n 项和公式.2.掌握特殊的非等差、等比数列的几种常见的求和方法.(对应学生用书第74页)[基础知识填充]1.公式法 (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 ≠1.2.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(1)把数列的通项拆成两项之差,在求和时中间的一些项可以相互抵消,从而求得其和.(2)裂项时常用的三种变形:①1n (n +k )=1k ⎝ ⎛⎭⎪⎫1n -1n +k ; ②14n 2-1=1(2n -1)(2n +1)=12⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -1-12n +1; ③1n +n +1=n +1-n .4.错位相减法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,这个数列的前n 项和可用错位相减法求解.5.倒序相加法如果一个数列{a n}的前n项中与首末两端等“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求解.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.[基本能力自测]1.(思考辨析)判断下列结论的正误.(正确的打“√”,错误的打“×”)(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=a1-a n+11-q.()(2)当n≥2时,1n2-1=12⎝⎛⎭⎪⎫1n-1-1n+1.()(3)求S n=a+2a2+3a3+…+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)如果数列{a n}是周期为k(k为大于1的正整数)的周期数列,那么S km=mS k.()[答案](1)√(2)√(3)×(4)√2.(教材改编)数列{a n}的前n项和为S n,若a n=1n(n+1),则S5等于()A.1B.5 6C.16D.130B[∵a n=1n(n+1)=1n-1n+1,∴S5=a1+a2+…+a5=1-12+12-13+…-16=56.]3.(2018·开封模拟)已知等比数列{a n}中,a2·a8=4a5,等差数列{b n}中,b4+b6=a5,则数列{b n}的前9项和S9等于() 【导学号:00090174】A .9B .18C .36D .72B [∵a 2·a 8=4a 5,即a 25=4a 5,∴a 5=4,∴a 5=b 4+b 6=2b 5=4,∴b 5=2, ∴S 9=9b 5=18,故选B .]4.若数列{a n }的通项公式为a n =2n +2n -1,则数列{a n }的前n 项和S n =__________. 2n +1-2+n 2 [S n =2(1-2n)1-2+n (1+2n -1)2=2n +1-2+n 2.]5.3·2-1+4·2-2+5·2-3+…+(n +2)·2-n =__________. 4-n +42n [设S =3×12+4×122+5×123+…+(n +2)×12n , 则12S =3×122+4×123+5×124+…+(n +2)×12n +1.两式相减得12S =3×12+⎝ ⎛⎭⎪⎫122+123+…+12n -n +22n +1.∴S =3+⎝ ⎛⎭⎪⎫12+122+…+12n -1-n +22n=3+12⎣⎢⎡⎦⎥⎤1-⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -11-12-n +22n =4-n +42n.](对应学生用书第74页)(2016·n n b 2=3,b 3=9,a 1=b 1,a 14=b 4. (1)求{a n }的通项公式;(2)设c n =a n +b n ,求数列{c n }的前n 项和.[解] (1)设等比数列{b n }的公比为q ,则q =b 3b 2=93=3,所以b 1=b 2q =1,b 4=b 3q =27,所以b n =3n -1(n =1,2,3,…).2分设等差数列{a n }的公差为D . 因为a 1=b 1=1,a 14=b 4=27, 所以1+13d =27,即d =2. 所以a n =2n -1(n =1,2,3,…).5分(2)由(1)知a n =2n -1,b n =3n -1. 因此c n =a n +b n =2n -1+3n -1.7分从而数列{c n }的前n 项和S n =1+3+…+(2n -1)+1+3+…+3n -1 =n (1+2n -1)2+1-3n 1-3=n 2+3n -12.12分[规律方法] 分组转化法求和的常见类型(1)若a n =b n ±c n ,且{b n },{c n }为等差或等比数列,则可采用分组求和法求{a n }的前n 项和.(2)通项公式为a n =⎩⎨⎧b n ,n 为奇数,c n ,n 为偶数的数列,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.易错警示:注意在含有字母的数列中对字母的分类讨论.[变式训练1] (2016·浙江高考)设数列{a n }的前n 项和为S n ,已知S 2=4,a n +1=2S n +1,n ∈N *. (1)求通项公式a n ;(2)求数列{|a n -n -2|}的前n 项和.[解] (1)由题意得⎩⎨⎧ a 1+a 2=4,a 2=2a 1+1,则⎩⎨⎧a 1=1,a 2=3.2分又当n ≥2时,由a n +1-a n =(2S n +1)-(2S n -1+1)=2a n ,得a n +1=3a n , 所以数列{a n }的通项公式为a n =3n -1,n ∈N *. 5分(2)设b n =|3n -1-n -2|,n ∈N *,则b 1=2,b 2=1. 当n ≥3时,由于3n -1>n +2,故b n =3n -1-n -2,n ≥3. 8分 设数列{b n }的前n 项和为T n ,则T 1=2,T 2=3,当n ≥3时,T n =3+9(1-3n -2)1-3-(n +7)(n -2)2=3n -n 2-5n +112,所以T n =⎩⎪⎨⎪⎧2, n =1,3n -n 2-5n +112, n ≥2,n ∈N *. 12分(2018·n n n n n 项的和,对任意正整数n ,a n =2(n +1),3A n -B n =4n . (1)求数列{b n }的通项公式; (2)记c n =2A n +B n,求{c n }的前n 项和S n . [解] (1)由于a n =2(n +1),∴{a n }为等差数列,且a 1=4. 2分∴A n =n (a 1+a n )2=n (4+2n +2)2=n 2+3n ,∴B n =3A n -4n =3(n 2+3n )-4n =3n 2+5n , 当n =1时,b 1=B 1=8,当n ≥2时,b n =B n -B n -1=3n 2+5n -[3(n -1)2+5(n -1)]=6n +2.由于b 1=8适合上式,∴b n =6n +2.5分(2)由(1)知c n =2A n +B n =24n 2+8n=14⎝ ⎛⎭⎪⎫1n -1n +2,7分∴S n =14⎣⎢⎡⎝ ⎛⎭⎪⎫11-13+⎝ ⎛⎭⎪⎫12-14+⎝ ⎛⎭⎪⎫13-15+⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫14-16+…+⎝ ⎛⎭⎪⎫1n -1-1n +1+⎝ ⎛⎭⎪⎫1n -1n +2 =14⎝ ⎛⎭⎪⎫1+12-1n +1-1n +2 =38-14⎝ ⎛⎭⎪⎫1n +1+1n +2.12分[规律方法] 1.裂项相消法求和就是将数列中的每一项裂成两项或多项,使这些裂开的项出现有规律的相互抵捎,要注意消去了哪些项,保留了哪些项,从而达到求和的目的.2.消项规律:消项后前边剩几项,后边就剩几项,前边剩第几项,后边就剩倒数第几项.[变式训练2] (2017·全国卷Ⅲ)设数列{a n }满足a 1+3a 2+…+(2n -1)a n =2n . (1)求{a n }的通项公式;(2)求数列⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫a n 2n +1的前n 项和. 【导学号:00090175】[解] (1)因为a 1+3a 2+…+(2n -1)a n =2n ,故当n ≥2时, a 1+3a 2+…+(2n -3)a n -1=2(n -1), 2分两式相减得(2n -1)a n =2, 所以a n =22n -1(n ≥2).4分又由题设可得a 1=2,满足上式, 所以{a n }的通项公式为a n =22n -1.6分(2)记⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫a n 2n +1的前n 项和为S n .由(1)知a n 2n +1=2(2n +1)(2n -1)=12n -1-12n +1,9分 则S n =11-13+13-15+…+12n -1-12n +1=2n 2n +1. 12分(2016·n n {b n }是等差数列,且a n =b n +b n +1. (1)求数列{b n }的通项公式;(2)令c n =(a n +1)n +1(b n +2)n ,求数列{c n }的前n 项和T n .[解] (1)由题意知当n ≥2时,a n =S n -S n -1=6n +5. 当n =1时,a 1=S 1=11,符合上式. 所以a n =6n +5.2分设数列{b n }的公差为D .由⎩⎨⎧ a 1=b 1+b 2a 2=b 2+b 3,即⎩⎨⎧11=2b 1+d ,17=2b 1+3d , 解得⎩⎨⎧b 1=4,d =3.所以b n =3n +1.5分(2)由(1)知c n =(6n +6)n +1(3n +3)n =3(n +1)·2n +1. 7分又T n =c 1+c 2+…+c n ,得T n =3×[2×22+3×23+…+(n +1)×2n +1], 2T n =3×[2×23+3×24+…+(n +1)×2n +2],9分两式作差,得-T n =3×[2×22+23+24+…+2n +1-(n +1)×2n +2] =3×⎣⎢⎡⎦⎥⎤4+4(1-2n )1-2-(n +1)×2n +2 =-3n ·2n +2,所以T n =3n ·2n +2.12分[规律方法] 1.如果数列{a n }是等差数列,{b n }是等比数列,求数列{a n ·b n }的前n 项和时,可采用错位相减法求和,一般是和式两边同乘以等比数列{b n }的公比,若{b n }的公比为参数,应分公比等于1和不等于1两种情况讨论. 2.在书写“S n ”与“qS n ”的表达式时应特别注意将两式“错项对齐”,即公比q 的同次幂项相减,转化为等比数列求和.[变式训练3] (2017·天津高考)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 n }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,解得q =-3或q =2. 又因为q >0,所以q =2. 所以b n =2n .3分由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 -2.6分所以,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 n }的前n 项和为T n .由a 2n =6n -2, 得T n =4×2+10×22+16×23+…+(6n -2)×2n ,2T n=4×22+10×23+16×24+…+(6n-8)×2n+(6n-2)×2n+1. 8分上述两式相减,得-T n=4×2+6×22+6×23+…+6×2n-(6n-2)×2n+1=12×(1-2n)1-2-4-(6n-2)×2n+1=-(3n-4)2n+2-16,10分所以T n=(3n-4)2n+2+16.所以,数列{a2n b n}的前n项和为(3n-4)2n+2+16. 12分。
届高考数学一轮总复习 第5章 数列 第4节 数列求和课件 理 新人教版
[即时应用]
(2015·青岛一模)等差数列{an}中,a2+a3+a4=15,a5=9. (1)求数列{an}的通项公式;
解:设数列{an}的公差为 d,首项为 a1, 由题意得3aa1+1+46d= d=9, 15, 解得ad1==21., 所以数列{an}的通项公式为 an=2n-1.
(2)设
2.若等比数列{an}满足 a1+a4=10,a2+a5=20,则{an}的前 n 项和 Sn=________.
解析:由题意 a2+a5=q(a1+a4),得 20=q×10,故 q=2, 代入 a1+a4=a1+a1q3=10,得 9a1=10,即 a1=190. 故 Sn=19011--22n=190(2n-1). 答案:190(2n-1)
=3+2n-2 1·3n+1, 所以 Sn=3+2n-4 1·3n+1.
考点四 裂项相消法求和 常考常新型考点——多角探明 [命题分析]
把数列的通项拆成两项之差,在求和时中间的一些项可以相 互抵消,从而求得其和.
裂项相消法求和是历年高考的重点,命题角度凸显灵活多 变,在解题中要善于利用裂项相消的基本思想,变换数列 an 的 通项公式,达到求解目的.
推导方法:乘公比,错位相减法.
(3)一些常见的数列的前 n 项和:
nn+1 ①1+2+3+…+n=_____2____; ②2+4+6+…+2n= n(n+1) ; ③1+3+5+…+2n-1= n2
2.几种数列求和的常用方法
(1)分组求和法:一个数列的通项公式是由若干个等差或等比
或可求和的数列组成的,Байду номын сангаас求和时可用分组求和法,分别求
(3)错位相减法: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,那么求这个数列 的前 n 项和即可用错位相减法求解.
2020高考数学一轮复习第5章数列第4节数列求和教师用书文新人教A版
【2019最新】精选高考数学一轮复习第5章数列第4节数列求和教师用书文新人教A 版———————————————————————————————— [考纲传真] 1.掌握等差、等比数列的前n 项和公式.2.掌握特殊的非等差、等比数列的几种常见的求和方法.1.公式法(1)等差数列的前n 项和公式:Sn ==na1+d ;(2)等比数列的前n 项和公式:Sn =⎩⎪⎨⎪⎧na1,q =1,a1-anq 1-q=-1-q ,q≠1.2.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(1)把数列的通项拆成两项之差,在求和时中间的一些项可以相互抵消,从而求得其和.(2)裂项时常用的三种变形: ①=-; ②=; ③=-. 4.错位相减法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,这个数列的前n 项和可用错位相减法求解.5.倒序相加法如果一个数列{an}的前n项中与首末两端等“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求解.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an=(-1)nf(n)类型,可采用两项合并求解.例如,Sn=1002-992+982-972+…+22-12=(100+99)+(98+97)+…+(2+1)=5 050.1.(思考辨析)判断下列结论的正误.(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)如果数列{an}为等比数列,且公比不等于1,则其前n项和Sn=.( )(2)当n≥2时,=.( )(3)求Sn=a+2a2+3a3+…+nan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)如果数列{an}是周期为k(k为大于1的正整数)的周期数列,那么Skm=mSk.( ).[答案] (1)√(2)√(3)×(4)√2.(教材改编)数列{an}的前n项和为Sn,若an=,则S5等于( )A.1 B.56C. D.130B [∵an==-,∴S5=a1+a2+…+a5=1-+-+…-=.]3.(2016·广东中山华侨中学3月模拟)已知等比数列{an}中,a2·a8=4a5,等差数列{bn}中,b4+b6=a5,则数列{bn}的前9项和S9等于( ) A.9 B.18C.36 D.72B [∵a2·a8=4a5,即a=4a5,∴a5=4,∴a5=b4+b6=2b5=4,∴b5=2,∴S9=9b5=18,故选B.]4.若数列{an}的通项公式为an=2n+2n-1,则数列{an}的前n项和Sn=__________. 【导学号:31222188】2n+1-2+n2 [Sn=+=2n+1-2+n2.]5.3·2-1+4·2-2+5·2-3+…+(n+2)·2-n=__________.4-[设S=3×+4×+5×+…+(n+2)×,则S=3×+4×+5×+…+(n+2)×.两式相减得S=3×+-.∴S=3+-n+22n=3+-=4-.]b2=3,b3=9,a1=b1,a14=b4.(1)求{an}的通项公式;(2)设cn=an+bn,求数列{cn}的前n项和.[解] (1)设等比数列{bn}的公比为q,则q===3,所以b1==1,b4=b3q=27,所以bn=3n-1(n=1,2,3,…).2分设等差数列{an}的公差为d.因为a1=b1=1,a14=b4=27,所以1+13d=27,即d=2.所以an=2n-1(n=1,2,3,…).5分(2)由(1)知an=2n-1,bn=3n-1.因此cn=an+bn=2n-1+3n-1.7分从而数列{cn}的前n项和Sn=1+3+…+(2n-1)+1+3+…+3n-1=+=n2+.12分[规律方法] 分组转化法求和的常见类型(1)若an =bn±cn,且{bn},{cn}为等差或等比数列,则可采用分组求和法求{an}的前n项和.(2)通项公式为an=的数列,其中数列{bn},{cn}是等比数列或等差数列,可采用分组求和法求和.易错警示:注意在含有字母的数列中对字母的分类讨论.[变式训练1] (2016·浙江高考)设数列{an}的前n项和为Sn,已知S2=4,an+1=2Sn+1,n∈N*.(1)求通项公式an;(2)求数列{|an-n-2|}的前n项和.[解] (1)由题意得则2分又当n≥2时,由an+1-an=(2Sn+1)-(2Sn-1+1)=2an,得an+1=3an,所以数列{an}的通项公式为an=3n-1,n∈N*.5分(2)设bn=|3n-1-n-2|,n∈N*,则b1=2,b2=1.当n≥3时,由于3n-1>n+2,故bn=3n-1-n-2,n≥3.8分设数列{bn}的前n项和为Tn,则T1=2,T2=3,当n≥3时,Tn=3+-=,所以Tn=12分和{bn}的前n项的和,对任意正整数n,an=2(n+1),3An-Bn=4n.(1)求数列{bn}的通项公式;(2)记cn=,求{cn}的前n项和Sn.[解] (1)由于an=2(n+1),∴{an}为等差数列,且a1=4.2分∴An===n2+3n,∴Bn=3An-4n=3(n2+3n)-4n=3n2+5n,当n=1时,b1=B1=8,当n≥2时,bn=Bn-Bn-1=3n2+5n-[3(n-1)2+5(n-1)]=6n+2.由于b1=8适合上式,∴bn=6n +2.5分(2)由(1)知cn ==24n2+8n =,7分∴Sn =14⎣⎢⎡⎝ ⎛⎭⎪⎫11-13+⎝ ⎛⎭⎪⎫12-14+⎝ ⎛⎭⎪⎫13-15+=14⎝ ⎛⎭⎪⎫1+12-1n +1-1n +2 =-.12分[规律方法] 1.裂项相消法求和就是将数列中的每一项裂成两项或多项,使这些裂开的项出现有规律的相互抵捎,要注意消去了哪些项,保留了哪些项,从而达到求和的目的.2.消项规律:消项后前边剩几项,后边就剩几项,前边剩第几项,后边就剩倒数第几项.[变式训练2] (2017·石家庄一模)已知等差数列{an}中,2a2+a3+a5=20,且前10项和S10=100.(1)求数列{an}的通项公式;(2)若bn =,求数列{bn}的前n 项和.[解] (1)由已知得⎩⎪⎨⎪⎧2a2+a3+a5=4a1+8d =20,10a1+10×92d =10a1+45d =100,解得3分所以数列{an}的通项公式为an =1+2(n -1)=2n -1.5分 (2)bn ==,8分所以Tn =12⎝ ⎛⎭⎪⎫1-13+13-15+…+12n -1-12n +1==.12分{bn}是等差数列,且an =bn +bn +1.(1)求数列{bn}的通项公式;(2)令cn =,求数列{cn}的前n 项和Tn.[解] (1)由题意知当n≥2时,an =Sn -Sn -1=6n +5. 当n =1时,a1=S1=11,符合上式. 所以an =6n +5.2分 设数列{bn}的公差为d.由即⎩⎪⎨⎪⎧11=2b1+d ,17=2b1+3d ,解得所以bn =3n +1.5分(2)由(1)知cn ==3(n +1)·2n+1.7分 又Tn =c1+c2+…+cn ,得Tn =3×[2×22+3×23+…+(n +1)×2n+1], 2Tn =3×[2×23+3×24+…+(n +1)×2n+2],9分两式作差,得-Tn =3×[2×22+23+24+…+2n +1-(n +1)×2n+2] =3×⎣⎢⎡⎦⎥⎤4+-1-2-++2=-3n·2n+2,所以Tn =3n·2n+2.12分[规律方法] 1.如果数列{an}是等差数列,{bn}是等比数列,求数列{an·bn}的前n 项和时,可采用错位相减法求和,一般是和式两边同乘以等比数列{bn}的公比,若{bn}的公比为参数,应分公比等于1和不等于1两种情况讨论.2.在书写“Sn”与“qSn”的表达式时应特别注意将两式“错项对齐”,即公比q 的同次幂项相减,转化为等比数列求和.[变式训练3] (2016·广东肇庆第三次模拟)已知等差数列{an}的前n 项和Sn 满足S3=6,S5=15.(1)求{an}的通项公式;(2)设bn =,求数列{bn}的前n 项和Tn.[解] (1)设等差数列{an}的公差为d ,首项为a1. ∵S3=6,S5=15,∴即⎩⎪⎨⎪⎧a1+d =2,a1+2d =3,解得3分∴{an}的通项公式为an =a1+(n -1)d =1+(n -1)×1=n.5分 (2)由(1)得bn ==,6分 ∴Tn =+++…++,① ①式两边同乘, 得12Tn =+++…++,② ①-②得Tn =+++…+-n2n +1 =-=1--,10分 ∴Tn =2--.12分 [思想与方法]解决非等差、等比数列的求和,主要有两种思路:(1)转化的思想,即将一般数列设法转化为等差或等比数列,这一思想方法往往通过通项分解或错位相减来完成.(2)不能转化为等差或等比数列的数列,往往通过裂项相消法、倒序相加法等来求和.[易错与防范]1.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.2.利用裂项相消法求和的注意事项:(1)抵消后并不一定只剩下第一项和最后一项,也有可能前面剩两项,后面也剩两项.(2)将通项裂项后,有时需要调整前面的系数,使裂开的两项之差与系数之积与原通项相等.如:若{an}是等差数列,则=,=.课时分层训练(三十一) 数列求和A 组 基础达标 (建议用时:30分钟)一、选择题1.数列1,3,5,7,…,(2n -1)+,…的前n 项和Sn 的值等于( )【导学号:31222189】A .n2+1-B .2n2-n +1-12n C .n2+1-D .n2-n +1-12nA [该数列的通项公式为an =(2n -1)+,则Sn =[1+3+5+…+(2n -1)]+⎝ ⎛⎭⎪⎫12+122+…+12n=n2+1-.]2.(2016·安徽江南十校3月联考)在数列{an}中,an +1-an =2,Sn 为{an}的前n 项和.若S10=50,则数列{an +an +1}的前10项和为( )A .100B .110C .120D .130C [{an +an +1}的前10项和为a1+a2+a2+a3+…+a10+a11=2(a1+a2+…+a10)+a11-a1=2S10+10×2=120.故选C.]3.(2016·湖北七校2月联考)中国古代数学著作《算法统宗》中有这样一个问题:“三百七十八里关,初行健步不为难,次日脚痛减一半,六朝才得到其关,要见次日行里数,请公仔细算相还.”其意思为:有一个人走378里路,第一天健步行走,从第二天起脚痛每天走的路程为前一天的一半,走了6天后到达目的地,请问第二天走了( )A .192里B .96里C.48里D.24里B [由题意,知每天所走路程形成以a1为首项,公比为的等比数列,则=378,解得a1=192,则a2=96,即第二天走了96里.故选B.]4.(2016·江西高安中学第九校联考)已知数列5,6,1,-5,…,该数列的特点是从第二项起,每一项都等于它的前后两项之和,则这个数列的前16项之和S16等于( )A.5 B.6C.7 D.16C [根据题意这个数列的前8项分别为5,6,1,-5,-6,-1,5,6,发现从第7项起,数字重复出现,所以此数列为周期数列,且周期为6,前6项和为5+6+1+(-5)+(-6)+(-1)=0.又因为16=2×6+4,所以这个数列的前16项之和S16=2×0+7=7.故选C.] 5.已知函数f(x)=xa的图象过点(4,2),令an=,n∈N*,记数列{an}的前n 项和为Sn,则S2 017=( ) 【导学号:31222190】A.-1B.-1C.-1D.+1C [由f(4)=2得4a=2,解得a=,则f(x)=x.∴an===-,S2 017=a1+a2+a3+…+a2 017=(-)+(-)+(-)+…+(-)=-1.]二、填空题6.设数列{an }的前n项和为Sn,且an=sin,n∈N*,则S2 016=__________.【导学号:31222191】0 [an=sin,n∈N*,显然每连续四项的和为0.S2 016=S4×504=0.]7.对于数列{an},定义数列{an+1-an}为数列{an}的“差数列”,若a1=2,{an}的“差数列”的通项公式为2n,则数列{an}的前n项和Sn=__________.2n +1-2 [∵an+1-an =2n ,∴an =(an -an -1)+(an -1-an -2)+…+(a2-a1)+a1 =2n -1+2n -2+…+22+2+2=+2=2n -2+2=2n. ∴Sn ==2n +1-2.]8.(2017·广州综合测试(二))设数列{an}的前n 项和为Sn ,若a2=12,Sn =kn2-1(n∈N*),则数列的前n 项和为__________.n2n +1[令n =1得a1=S1=k -1,令n =2得S2=4k -1=a1+a2=k -1+12,解得k =4,所以Sn =4n2-1,===,则数列的前n 项和为++…+==.]三、解答题9.(2017·成都二诊)已知数列{an}中,a1=1,又数列(n∈N*)是公差为1的等差数列.(1)求数列{an}的通项公式an ; (2)求数列{an}的前n 项和Sn.[解] (1)∵数列是首项为2,公差为1的等差数列, ∴=2+(n -1)=n +1,3分 解得an =.5分 (2)∵an==2,∴Sn =2⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫1-12+⎝ ⎛⎭⎪⎫12-13+…+⎝ ⎛⎭⎪⎫1n -1n +1=2=.12分10.(2016·全国卷Ⅱ)等差数列{an}中,a3+a4=4,a5+a7=6. (1)求{an}的通项公式;(2)设bn =[an],求数列{bn}的前10项和,其中[x]表示不超过x 的最大整数,如[0.9]=0,[2.6]=2.[解] (1)设数列{an}的首项为a1,公差为d , 由题意有解得3分所以{an}的通项公式为an =.5分(2)由(1)知,bn=.当n=1,2,3时,1≤<2,bn=1;当n=4,5时,2≤<3,bn=2;8分当n=6,7,8时,3≤<4,bn=3;当n=9,10时,4≤<5,bn=4.所以数列{bn}的前10项和为1×3+2×2+3×3+4×2=24.12分B组能力提升(建议用时:15分钟)1.已知等比数列{an}的各项都为正数,且当n≥3时,a4a2n-4=102n,则数列lg a1,2lg a2,22lg a3,23lg a4,…,2n-1lg an,…的前n项和Sn等于( )【导学号:31222192】A.n·2n B.(n-1)·2n-1-1C.(n-1)·2n+1 D.2n+1C [∵等比数列{an}的各项都为正数,且当n≥3时,a4a2n-4=102n,∴a=102n,即an=10n,∴2n-1lg an=2n-1lg 10n=n·2n-1,∴Sn=1+2×2+3×22+…+n·2n-1,①2Sn=1×2+2×22+3×23+…+n·2n,②∴①-②得-Sn=1+2+22+…+2n-1-n·2n=2n-1-n·2n=(1-n)·2n -1,∴Sn=(n-1)·2n+1.]2.(2017·合肥二次质检)已知数列{an}的前n项和为Sn,若Sn=2an-2n,则Sn=__________.n·2n(n∈N*)[由Sn=2an-2n得当n=1时,S1=a1=2;当n≥2时,Sn=2(Sn -Sn-1)-2n,即-=1,所以数列是首项为1,公差为1的等差数列,则=n,Sn=n·2n(n≥2),当n=1时,也符合上式,所以Sn=n·2n(n∈N*).] 3.(2017·广州综合测试(二))设Sn是数列{an}的前n项和,已知a1=3,an+1=2Sn+3(n∈N*).(1)求数列{an}的通项公式;(2)令bn=(2n-1)an,求数列{bn}的前n项和Tn.[解] (1)当n≥2时,由an+1=2Sn+3得an=2Sn-1+3,两式相减,得an+1-an=2Sn-2Sn-1=2an,∴an+1=3an,∴=3.当n=1时,a1=3,a2=2S1+3=2a1+3=9,则=3.3分∴数列{an}是以a1=3为首项,公比为3的等比数列.∴an=3×3n-1=3n.5分(2)法一:由(1)得bn=(2n-1)an=(2n-1)·3n,7分∴Tn=1×3+3×32+5×33+…+(2n-1)·3n,①3Tn=1×32+3×33+5×34+…+(2n-1)·3n+1,②①-②得-2Tn=1×3+2×32+2×33+…+2×3n-(2n-1)·3n+1=3+2×(32+33+…+3n)-(2n-1)·3n+1=3+2×-(2n-1)·3n+1=-6-(2n-2)·3n+1.10分∴Tn=(n-1)·3n+1+3.12分法二:由(1)得bn=(2n-1)an=(2n-1)·3n.7分∵(2n-1)·3n=(n-1)·3n+1-(n-2)·3n,∴Tn=b1+b2+b3+…+bn=(0+3)+(33+0)+(2×34-33)+…+[(n-1)·3n+1-(n-2)·3n]=(n-1)·3n+1+3.12分。
2020年高考数学(理)一轮刷题练习:第5章 数列 5-4a
[重点保分 两级优选练]A 级一、选择题1.已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,且S 2=10,S 5=55,则a n +100+a n -98=( )A .8n +6B .4n +1C .8n +3D .4n +3答案 A解析 设等差数列{a n }的公差为d ,则S n =na 1+n (n -1)2d ,由S 2=10,S 5=55,可得⎩⎨⎧2a 1+2(2-1)2d =10,5a 1+5(5-1)2d =55,得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=3,d =4,所以a n =a 1+(n -1)d =4n -1,则a n +100+a n -98=2a n+1=8n +6.故选A.2.已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,且满足S 33-S 22=1,则数列{a n }的公差是( )A .1B .2C .4D .6答案 B解析 由S 33-S 22=1得a 1+a 2+a 33-a 1+a 22=a 1+d -2a 1+d 2=d 2=1,所以d =2.故选B.3.若两个等差数列{a n }和{b n }的前n 项和分别是S n ,T n ,已知S n Tn=7n n +3,则a 5b 5=( ) A.23 B.278 C .7 D.214答案 D解析 a 5b 5=2a 52b 5=a 1+a 9b 1+b 9=9(a 1+a 9)29(b 1+b 9)2=S 9T 9=7×99+3=214.故选D.4.已知函数f (n )=⎩⎪⎨⎪⎧n 2,当n 为正奇数时,-n 2,当n 为正偶数时,且a n =f (n )+f (n +1),则a 1+a 2+a 3+…+a 100等于( )A .0B .100C .-100D .102答案 B解析 由题意,得a 1+a 2+…+a 100=12-22-22+32+32-42-42+52+…+992-1002-1002+1012=-(1+2)+(3+2)-…-(99+100)+(101+100)=100.故选B.5.已知数列{a n }满足a n +1=12+a n -a 2n ,且a 1=12,则该数列的前2018项的和等于( )A .1512B .1513C .1513.5D .2018 答案 C解析 因为a 1=12,又a n +1=12+a n -a 2n , 所以a 2=1,从而a 3=12,a 4=1,即得a n =⎩⎨⎧12,n =2k -1(k ∈N *),1,n =2k (k ∈N *),故数列的前2018项的和S 2018=1009×⎝ ⎛⎭⎪⎫1+12=1513.5.故选C.6.在数列{a n }中,已知对任意n ∈N *,a 1+a 2+a 3+…+a n =3n-1,则a 21+a 22+a 23+…+a 2n 等于( )A .(3n -1)2B.12(9n-1) C .9n-1 D.14(3n-1)答案 B解析 因为a 1+a 2+…+a n =3n -1,所以a 1+a 2+…+a n -1=3n-1-1(n ≥2).则n ≥2时,a n =2×3n -1.当n =1时,a 1=3-1=2,适合上式,所以a n =2×3n -1(n ∈N *).则数列{a 2n }是首项为4,公比为9的等比数列.故选B.7.设直线nx +(n +1)y =2(n ∈N *)与两坐标轴围成的三角形面积为S n ,则S 1+S 2+…+S 2017的值为( )A.20142015B.20152016 C.20162017 D.20172018答案 D解析 直线与x 轴交于⎝ ⎛⎭⎪⎫2n ,0,与y 轴交于⎝⎛⎭⎪⎫0,2n +1,∴S n =12·2n ·2n +1=1n (n +1)=1n -1n +1.∴原式=⎝ ⎛⎭⎪⎫1-12+⎝ ⎛⎭⎪⎫12-13+…+⎝ ⎛⎭⎪⎫12017-12018=1-12018=20172018.故选D.8.已知{a n }为等比数列,S n 是它的前n 项和.若a 3a 5=14a 1,且a 4与a 7的等差中项为98,则S 5等于( )A .35B .33C .31D .29答案 C解析 设等比数列{a n }的公比是q ,所以a 3a 5=a 21q 6=14a 1,得a 1q 6=14,即a 7=14.又a 4+a 7=2×98,解得a 4=2,所以q 3=a 7a 4=18,所以q=12,a 1=16,故S 5=a 1(1-q 5)1-q=16⎝ ⎛⎭⎪⎫1-1321-12=31.故选C.9.已知等比数列{a n }的前n 项和为S n ,则下列说法中一定成立的是( )A .若a 3>0,则a 2017<0B .若a 4>0,则a 2018<0C .若a 3>0,则S 2017>0D .若a 4>0,则S 2018>0答案 C解析 等比数列{a n }的公比q ≠0.对于A ,若a 3>0,则a 1q 2>0,所以a 1>0,所以a 2017=a 1q 2016>0,所以A 不成立;对于B ,若a 4>0,则a 1q 3>0,所以a 1q >0,所以a 2018=a 1q 2017>0,所以B 不成立;对于C ,若a 3>0,则a 1=a 3q 2>0,所以当q =1时,S 2017>0,当q ≠1时,S 2017=a 1(1-q 2017)1-q >0(1-q 与1-q 2017同号),所以C 一定成立,易知D 不一定成立.故选C.10.在数列{a n }中,a n >0,a 1=12,如果a n +1是1与2a n a n +1+14-a 2n的等比中项,那么a 1+a 222+a 332+a 442+…+a 1001002的值是( )A.10099B.101100C.100101D.99100答案 C解析 由题意,可得a 2n +1=2a n a n +1+14-a 2n⇒(2a n +1+a n a n +1+1)(2a n +1-a n a n +1-1)=0⇒a n +1=12-a n ⇒a n +1-1=a n -12-a n ⇒1a n +1-1=1a n -1-1,∴1a n -1=112-1-(n -1)=-n -1⇒a n =n n +1⇒a n n 2=1n (n +1)=1n-1n +1,∴a 1+a 222+…+a 1001002=1-12+12-13+…+1100-1101=100101.故选C.二、填空题11.S n =1+11+111+…+11…1n 个=________. 答案 10n +1-9n -1081 解析 ∵a n =19(10n -1), ∴S n =1+11+111+…+11…1n 个=19[(10-1)+(102-1)+…+(10n -1)] =19[(10+102+…+10n )-n ]=19⎣⎢⎡⎦⎥⎤10(10n -1)9-n =10n +1-9n -1081. 12.数列{a n }满足:a 1=43,且a n +1=4(n +1)a n 3a n +n (n ∈N *),则1a 1+2a2+3a 3+…+2018a 2018=________.答案 201723+13×42018解析 由题意可知n +1a n +1=34+14·n a n ⇒n +1a n +1-1=14⎝ ⎛⎭⎪⎫n a n -1,又1a 1-1=-14,所以数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫n a n -1是以-14为首项,以14为公比的等比数列,所以n a n=1-14n ,所以1a 1+2a 2+3a 3+…+n a n=n -14⎝ ⎛⎭⎪⎫1-14n 1-14=n -13+13·14n , 则1a 1+2a 2+3a 3+…+2018a 2018=2018-13+13×142018=201723+13×42018.13.设f (x )=12x +2,利用课本中推导等差数列前n 项和的公式的方法,可求得f (-5)+f (-4)+…+f (0)+…+f (5)+f (6)的值为________.答案 3 2解析 ∵6+(-5)=1,∴f (-5),f (-4),…,f (5),f (6)共有11+1=12项.由f (-5),f (6);f (-4),f (5);…;f (0),f (1)共有6对,且该数列为等差数列.又f (0)+f (1)=11+2+12+2=11+2+12(1+2)=2+12(1+2)=12=22,∴f (-5)+f (-4)+…+f (6)=6×22=3 2.14.已知数列{a n }的各项均为正整数,其前n 项和为S n ,若a n +1=⎩⎨⎧a n +12,a n 是奇数,3a n -1,a n 是偶数且S 3=10,则S 2016=________.答案 6720解析 当a 1为奇数时,a 2=a 1+12,此时若a 2为奇数,则a 3=a 2+12=a 1+12+12=a 1+34,∴S 3=a 1+a 1+12+a 1+34=7a 1+54=10,解得a 1=5,此时数列{a n }为5,3,2,5,3,2,….当a 1为奇数时,a 2=a 1+12,此时若a 2为偶数,则a 3=3a 2-1=3(a 1+1)2-1=3a 1+12,∴S 3=a 1+a 1+12+3a 1+12=3a 1+1=10,解得a 1=3,此时数列{a n }为3,2,5,3,2,5,….当a 1为偶数时,a 2=3a 1-1,此时a 2为奇数,则a 3=a 2+12=(3a 1-1)+12=3a 12,∴S 3=a 1+3a 1-1+3a 12=112a 1-1=10,解得a 1=2,此时数列{a n }为2,5,3,2,5,3,….上述三种情况中,数列{a n }均为周期数列.∵672×3=2016,∴S 2016=672S 3=6720.B 级三、解答题15.已知S n 是数列{a n }的前n 项和,且满足S n -2a n =n -4. (1)证明:{S n -n +2}为等比数列; (2)求数列{S n }的前n 项和T n .解 (1)证明:由题意知S n -2(S n -S n -1)=n -4(n ≥2),即S n =2S n-1-n +4,所以S n -n +2=2[S n -1-(n -1)+2], 又易知a 1=3,所以S 1-1+2=4,所以{S n -n +2}是首项为4,公比为2的等比数列. (2)由(1)知S n -n +2=2n +1, 所以S n =2n +1+n -2,于是T n =(22+23+…+2n +1)+(1+2+…+n )-2n =4(1-2n)1-2+n (n +1)2-2n =2n +3+n 2-3n -82. 16.已知各项均为正数的数列{a n }的前n 项和为S n ,满足a 2n +1=2S n +n +4,a 2-1,a 3,a 7恰为等比数列{b n }的前3项.(1)求数列{a n },{b n }的通项公式;(2)若c n =log 2b n b n-1a n a n +1,求数列{c n }的前n 项和T n .解 (1)因为a 2n +1=2S n +n +4,所以a 2n =2S n -1+n -1+4(n ≥2),两式相减得a 2n +1-a 2n =2a n +1,所以a 2n +1=a 2n +2a n +1=(a n +1)2,所以a n +1-a n =1.又a 23=(a 2-1)a 7,所以(a 2+1)2=(a 2-1)(a 2+5),解得a 2=3,又a 22=2a 1+1+4,所以a 1=2,所以{a n }是以2为首项,1为公差的等差数列,所以a n =n +1.故b 1=2,b 2=4,b 3=8,所以b n =2n .(2)由(1)得,c n =n 2n -1(n +1)(n +2),故T n =c 1+c 2+…+c n =⎝ ⎛⎭⎪⎫12+24+…+n 2n -⎣⎢⎡12×3+13×4+…+⎦⎥⎤1(n +1)(n +2).设F n =12+24+…+n 2n ,则12F n =122+223+…+n 2n +1,作差得12F n =12+122+…+12n -n 2n +1, 所以F n =2-n +22n .设G n =12×3+13×4+…+1(n +1)(n +2)=12-13+13-14+…+1n +1-1n +2=12-1n +2,所以T n =2-n +22n -⎝ ⎛⎭⎪⎫12-1n +2=32-n +22n +1n +2.17.已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若S m -1=-4,S m =0,S m +2=14(m ≥2,且m ∈N *).(1)求m 的值;(2)若数列{b n}满足a n2=log2b n(n∈N*),求数列{(an+6)·b n}的前n项和.解(1)由已知得,a m=S m-S m-1=4,且a m+1+a m+2=S m+2-S m=14,设数列{a n}的公差为d,则有2a m+3d=14,∴d=2.由S m=0,得ma1+m(m-1)2×2=0,即a1=1-m,∴a m=a1+(m-1)×2=m-1=4,∴m=5.(2)由(1)知a1=-4,d=2,∴a n=2n-6,∴n-3=log2b n,得b n=2n-3,∴(a n+6)·b n=2n·2n-3=n·2n-2.设数列{(a n+6)·b n}的前n项和为T n,则T n=1×2-1+2×20+…+(n-1)×2n-3+n×2n-2,①2T n=1×20+2×21+…+(n-1)×2n-2+n×2n-1,②①-②,得-T n=2-1+20+…+2n-2-n×2n-1=2-1(1-2n)1-2-n×2n-1=2n-1-12-n×2n-1,∴T n=(n-1)×2n-1+12(n∈N*).18.在等比数列{a n}中,a1>0,n∈N*,且a3-a2=8,又a1,a5的等比中项为16.(1)求数列{a n}的通项公式;(2)设b n=log4a n,数列{b n}的前n项和为S n,是否存在正整数k,使得1S1+1S2+1S3+…+1S n<k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a3=16,a3-a2=8,则a2=8,q=2,a1=4,所以a n=2n+1.(2)b n=log42n+1=n+1 2,S n=b1+b2+…+b n=n(n+3)4.1S n=4n(n+3)=43⎝⎛⎭⎪⎫1n-1n+3,所以1S1+1S2+1S3+…+1S n=43⎝⎛⎭⎪⎫11-14+12-15+13-16+…+1n-1n+3=43⎝⎛⎭⎪⎫1+12+13-1n+1-1n+2-1n+3=43×116-43×⎝⎛⎭⎪⎫1n+1+1n+2+1n+3=229-43×⎝⎛⎭⎪⎫1n+1+1n+2+1n+3.当n=1时,1S1=1<2<229;当n≥2时,1S1+1S2+…+1S n=229-43⎝⎛⎭⎪⎫1n+1+1n+2+1n+3<229<3.故存在k=3时,对任意的n∈N*都有1S1+1S2+1S3+…+1S n<3.。
新高考数学人教版一轮课件:第5章-第4讲-数列求和-
1 n+
n+k=1k(
n+k-
n);
(6)nn+11n+2=12nn1+1-n+11n+2.
第五章 数列
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题组一 走出误区
1.判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)
(1)如果数列{an}为等比数列,且公比不等于 1,则其前 n 项和为 Sn
=a11--aqn+1.
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6.(2020·课标Ⅰ,16,5分)数列{an}满足an+2+(-1)nan=3n-1,前 16项和为540,则a1=__7__.
[解析] 令n=2k(k∈N*),则有a2k+2+a2k=6k-1(k∈N*), ∴a2+a4=5,a6+a8=17,a10+a12=29,a14+a16=41, ∴前16项的所有偶数项和S偶=5+17+29+41=92, ∴前16项的所有奇数项和S奇=540-92=448, 令n=2k-1(k∈N*),则有a2k+1-a2k-1=6k-4(k∈N*).
第五章 数列
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(2)因为Sn=1-5+9-13+17-21+…+(-1)n-1(4n-3),所以S15= (1-5)+(9-13)+…+(49-53)+57=(-4)×7+57=29,S22=(1-5)+ (9-13)+(17-21)+…+(81-85)=-4×11=-44,S31=(1-5)+(9- 13)+(17-21)+…+(113-117)+121=-4×15+121=61,所以S15+S22 -S31=29-44-61=-76.
第五章 数列
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第4节 数列求和
【选题明细表】
知识点、方法题号
公式法、并项法、倒序相加法、
分组法求和
2,3,8,11,12
裂项相消法求和5,7,13
错位相减法求和1,10,14
数列的综合应用4,9
数列的实际应用6
基础巩固(时间:30分钟)
1.Sn=+++…+等于( B )
(A) (B)
(C)(D)
解析:由Sn=+++…+,①
得Sn=++…++, ②
①-②得,Sn=+++…+-=-,所以Sn=.
2.数列{(-1)n(2n-1)}的前2 018项和S2 018等于( B )
(A)-2 016(B)2 018 (C)-2 015(D)2 015
解析:S2 018=-1+3-5+7-…-(2×2 017-1)+(2×2 018-1)=(-1+3)+(-5+7)+…+[-
(2×2 017-1)+(2×2 018-1)]=2×1 009=2 018.故选B.
3.等差数列{an}的通项公式为an=2n+1,其前n项和为Sn,则数列{}的前10项的
和为( C )
(A)120(B)70 (C)75(D)100
解析:由an=2n+1,得a1=3,d=2.
所以Sn=3n+×2=n2+2n.
因为=n+2,
所以数列{}是以3为首项,1为公差的等差数列.
所以()的前10项和为10×3+×1=75.
4.已知函数y=loga(x-1)+3(a>0,a≠1)的图象所过定点的横、纵坐标分别是等差
数列{an}的第二项与第三项,若bn=
,数列{bn}的前n项和为Tn,则T10等于(
B )
(A)(B)(C)1(D)
解析:对数函数y=logax的图象过定点(1,0),所以函数y=loga(x-1)+3的图象过
定点(2,3),则a2=2,a3=3,故an=n,所以bn=
=-,所以T10=1-+-+…+
-=1-=,故选B.
5.+++…+的值为( C )
(A) (B)-
(C)-(+)(D)-+
解析:因为===(-),
所以+++…+
=(1-+-+-+…+-)
=(--)=-(+).
6.在2016年至2019年期间,甲每年6月1日都到银行存入m元的一年定期储
蓄,若年利率为q保持不变,且每年到期的存款本息自动转为新的一年定期,到
2020年6月1日甲去银行不再存款,而是将所有存款的本息全部取出,则取回的
金额是( D )
(A)m(1+q)4元 (B)m(1+q)5元
(C)元(D)
解析:2019年存款的本息和为m(1+q),2018年存款的本息和为m(1+q)2,2017年
存款的本息和为m(1+q)3,2016年存款的本息和为m(1+q)4,四年存款的本息和为
m(1+q)+m(1+q)2+m(1+q)3+m(1+q)4=
=.故选D.
7.已知函数f(x)=xa的图象过点(4,2),令an=,n∈N*.记数列{an}的
前n项和为Sn,则S2 018= .
解析:由f(4)=2可得4a=2,
解得a=.则f(x)=.
所以an===-,
S2 018=a1+a2+a3+…+a2 018=(-)+(-)+(-)+…+(-)+(-
)=-1.
答案:-1
8.有穷数列1,1+2,1+2+4,…,1+2+4+…+2n-1所有项的和为 .
解析:由题意知所求数列的通项为=2n-1,故由分组求和法及等比数列的求和
公式可得和为-n=2n+1-2-n.
答案:2n+1-2-n
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9.已知数列{an}的前n项和为Sn,a1=1,当n≥2时,an+2Sn-1=n,则S2 017的值为(
D )
(A)2 015(B)2 013(C)1 008(D)1 009
解析:因为an+2Sn-1=n(n≥2),所以an+1+2Sn=n+1(n≥1),两式相减得an+1+an=1(n≥
2).又a1=1,所以S2 017=a1+(a2+a3)+…+(a2 016+a2 017)=1+1 008×1=1 009,故选D.
10.已知等差数列{an}的前n项和Sn满足S3=6,S5=,则数列{}的前n项和为(
B )
(A)1-(B)2-
(C)2-(D)2-
解析:设等差数列{an}的公差为d,
则Sn=na1+d,
因为S3=6,S5=,
所以解得
所以an=n+1,=,
设数列{}的前n项和为Tn,
则Tn=+++…++,
Tn=+++…++,
两式相减得Tn=+(++…+)-=+(1-)-,所以Tn=2-.故选
B.
11.(2018·江西赣南联考)在数列{an}中,已知a1=1,an+1+(-1)nan=
cos(n+1)π,记Sn为数列{an}的前n项和,则S2 017= .
解析:由a1=1,an+1+(-1)nan=cos(n+1)π,得
a2=a1+cos 2π=1+1=2,
a3=-a2+cos 3π=-2-1=-3,
a4=a3+cos 4π=-3+1=-2,
a5=-a4+cos 5π=2-1=1,
……
由上可知,数列{an}是以4为周期的周期数列,且a1+a2+a3+a4=-2,
所以S2 017=504(a1+a2+a3+a4)+a1=504×(-2)+1=-1 007.
答案:-1 007
12.设函数f(x)=+log2,定义Sn=f()+f()+…+f(),其中n∈N*,且n≥2,
则Sn= .
解析:因为f(x)+f(1-x)
=+log2++log2=1+log21=1,
所以2Sn=[f()+f()]+[f()+f()]+…+[f()+f()]=n-1.
所以Sn=.
答案:
13.已知数列{an}的前n项和是Sn,且Sn+an=1(n∈N*).
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)设bn=lo(1-Sn+1)(n∈N*),令Tn=++…+,求Tn.
解:(1)当n=1时,a1=S1,
由S1+a1=1,得a1=,
当n≥2时,Sn=1-an,Sn-1=1-an-1,
则Sn-Sn-1=(an-1-an),即an=(an-1-an),
所以an=an-1(n≥2).
故数列{an}是以为首项,为公比的等比数列.
故an=·()n-1=2·()n(n∈N*).
(2)因为1-Sn=an=()n.
所以bn=lo(1-Sn+1)=lo()n+1=n+1,
因为==-,
所以Tn=++…+
=(-)+(-)+…+(-)=-=.
14.(2018·广西玉林一模)已知数列{an}中,a1=1,an+1=(n∈N*).
(1)求证:(+)为等比数列,并求{an}的通项公式an;
(2)数列{bn}满足bn=(3n-1)··an,求数列{bn}的前n项和Tn.
解:(1)因为a1=1,an+1=,
所以==1+,
即+=+=3(+),
则(+)为等比数列,公比q=3,
首项为+=1+=,则+=·3n-1,
即=-+·3n-1=(3n-1),
即an=.
(2)bn=(3n-1)··an=,
则数列{bn}的前n项和Tn=+++…+,
Tn=+++…+,
两式相减得Tn=1+++…+-=-=2--=2-,
则Tn=4-.