2012高考数学一轮复习数列--数列求和课件ppt
高三数学最新复习课件数列求和(共42张PPT)
数列的通项的和,分别求出每个数列的和,从
而求出原数列的和.
例1
求下面数列的前 n 项和: 1 1 1 1+1,a+4, 2+7,…, n-1+3n-路点拨】
1 1 1 【解】 Sn= (1+ 1)+( + 4)+ ( 2+ 7)+…+ ( n-1+ 3n a a a - 2) 1 1 1 = (1+ + 2+…+ n-1)+ [1+4+ 7+…+(3n-2)]. a a a 1 1 1 令 Bn= 1+ + 2+…+ n-1, a a a an-1 ∴当 a= 1 时, Bn= n;当 a≠ 1 时, Bn= n n- 1, a -a 3n-1 n Cn= 1+ 4+ 7+…+(3n- 2)= . 2
【名师点评】
利用错位相减法求和时,转化为
等比数列求和.若公比是参数(字母),则应先对参
数加以讨论,一般情况下分等于1和不等于1两种
情况分别进行求和.
裂项相消法求和 裂项相消是将数列的项分裂为两项之差,通过
求和相互抵消,从而达到求和的目的.
例3 (2011 年博州质检 )已知数列 {an}中, a1= 1,
错位相减法求和 一般地,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.
例2
知数列{an}满足a1,a2-a1,a3-a2,…,an
-an-1,…是首项为1,公比为a的等比数列. (1)求an; (2)如果a=2,bn=(2n-1)an,求数列{bn}的前n项 和 S n.
等比数列,再求解.
4.裂项相消法 把数列的通项拆成两项之差求和,正负相消剩 下首尾若干项. 5.倒序相加法 把数列正着写和倒着写再相加(即等差数列求和
公式的推导过程的推广).
高三数学一轮总复习 第五章 数列 5.4 数列求和课件.ppt
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n
4.一个数列{an},当 n 是奇数时,an=5n+1;当 n 为偶数时,an=22 ,则这 个数列的前 2m 项的和是__________。
解析:当 n 为奇数时,{an}是以 6 为首项,以 10 为公差的等差数列;当 n 为偶 数时,{an}是以 2 为首项,以 2 为公比的等比数列。所以,S2m=S 奇+S 偶=ma1+mm2-1 ×10+a211--22m
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2 种思路——解决非等差、等比数列求和问题的两种思路 (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,往往通过裂项相消法、倒序相加法等来求和。
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3 个注意点——应用“裂项相消法”和“错位相减法”应注意的问题 (1)裂项相消法,分裂通项是否恰好等于相应的两项之差。 (2)在正负项抵消后,是否只剩下第一项和最后一项,或有时前面剩下两项,后 面也剩下两项,未消去的项有前后对称的特点。 (3)在应用错位相减法求和时,若等比数列的公比含有参数,应分 q=1 和 q≠1 两种情况求解。
=6m+5m(m-1)+2(2m-1) =6m+5m2-5m+2m+1-2 =2m+1+5m2+m-2。 答案:2m+1+5m2+m-2
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5.已知数列{an}的前 n 项和为 Sn 且 an=n·2n,则 Sn=__________。
解析:∵an=n·2n, ∴Sn=1·21+2·22+3·23+…+n·2n。① ∴2Sn=1·22+2·23+…+(n-1)·2n+n·2n+1。② ①-②,得-Sn=2+22+23+…+2n-n·2n+1 =211--22n-n·2n+1=2n+1-2-n·2n+1 =(1-n)2n+1-2。 ∴Sn=(n-1)2n+1+2。 答案:(n-1)2n+1+2
高考数学一轮复习 第五章 数列 5.4 数列求和课件.pptx
{an}的前 n 项和. 2.通项公式为 an=cbnn,,nn为为偶奇数数, 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. 提醒:某些数列的求和是将数列转化为若干个可求和的新数列的和或差,
Sn=na12+an=_n_a_1_+__n_n_-2__1__d___.
(2)等比数列的前 n 项和公式: Sn=naa11-1-,aqqnq==1_a,_11_1-_-_q_q_n_,__q_≠__1_._ 2.倒序相加法 如果一个数列{an}的前 n 项中首末两端等“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,如等差数列的前 n 项 和公式即是用此法推导的.
1.必会结论 常用求和公式
前 n 个正整数之和 前 n 个正奇数之和
前 n 个正整数的平方和
前 n 个正整数的立方和
1+2+…+n=nn2+1 1+3+5+…+(2n-1)=n2
nn+12n+1 12+22+…+n2=________6_______
13+23+…+n3=nn+2 12
2.必知联系 (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,注意观察未合并项的正负号;结论中形如 an,an+1 的式子应进行合并. (3)在应用裂项相消法时,要注意消项的规律具有对称性,即前剩多少项则后 剩多少项.
(2)由(1)可得 bn=2n+n, 所以 b1+b2+b3+…+b10 =(2+1)+(22+2)+(23+3)+…+(210+10) =(2+22+23+…+210)+(1+2+3+…+10) =211--2210+1+102×10 =(211-2)+55=211+53=2 101.
高考数学一轮复习第五章数列第四节数列求和课件文北师大版
(3)倒序相加法: 如果一个数列{an}的前 n 项中首末两端等“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,如等差数列的前 n 项和即 是用此法推导的. (4)分组求和法: 一个数列的通项公式是由若干个等差数列或等比数列或可求和的数列组成,则求 和时可用分组求和法,分别求和后再相加减. (5)并项求和法: 一个数列的前 n 项和,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.
[基础梳理]
1.等差数列的前 n 项和公式 Sn=n(a12+an)=__n_a_1+__n_(__n_2-__1_)___d__. 2.等比数列的前 n 项和公式
3.数列求和方法 (1)公式法求和: 使用已知求和公式求和的方法,即等差、等比数列或可化为等差、等比数列的求 和方法. (2)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 么这个数列的前 n 项和即可用此法来求,如等比数列的前 n 项和就是用此法推导 的.
(2)由(1)可知 bn=(-1)n-1an4ann+1=(-1)n-1·(2n-1)4n(2n+1)=(-1)n-1(2n1-1+ 2n1+1),当 n 为偶数时,Tn=(1+13)-(13+15)+(15+17)-…+(2n1-3+2n1-1)-(2n1-1
+
1 2n+1
)
=
1-
1 2n+1
=
2an+n, 所以 an+1=(12|AnBn|)2=r2n-d2n=2an+n-n=2an, 又 a1=1,所以 an=2n-1.
②当 n 为偶数时, Tn=(b1+b3+…+bn-1)+(b2+b4+…+bn) =[1+5+…+(2n-3)]+(2+23+…+2n-1) =n(n2-1)+2(11--42n) =n2-2 n+23(2n-1). 当 n 为奇数时,n+1 为偶数,
理科数学高考大一轮总复习课件:第6章 第4讲 数列求和
高中新课标总复习
解析:S50=1-2+3-4+…+49-50 =(-1)×25 =-25.
理数
11 第十一页,编辑于星期日:十八点 四十八分。
高中新课标总复习
理数
5. 数列 0.5,0.55,0.555,0.5555,…的前 n 项和为________.
12 第十二页,编辑于星期日:十八点 四十八分。
理数
2. 设数列 1,(1+2),…,(1+2+…+2n-1),…的前 n
项和为 Sn,则 Sn 等于( D )
A.2n
B.2n-n
C.2n+1-n
D.2n+1-n-2
6 第六页,编辑于星期日:十八点 四十八分。
高中新课标总复习
理数
解析:依题意可知数列的每一项是由等比数列的和构成 的,设为 Tn,则 Tn=22n--11=2n-1,所以数列是由等比数列 和等差数列构成的,则 Sn=222-n-11-n=2n+1-n-2.
24 第二十四页,编辑于星期日:十八点 四十八分。
高中新课标总复习
理数
(2)由(1)知 bn=3n+2n-1(n=1,2,…). 数列{3n}的前 n 项和为32n(n+1),数列{2n-1}的前 n 项和 为11--22n=2n-1. 所以,数列{bn}的前 n 项和为32n(n+1)+2n-1.
25 第二十五页,编辑于星期日:十八点 四十八分。
高中新课标总复习
理数
二 裂项相消法求和 【例 2】(2014·广东茂名一模)已知等差数列{an}的前 n 项
和为 Sn. (1)请写出数列{an}的前 n 项和 Sn 的公式,并推导其公式; (2)若 an=n,数列{an}的前 n 项和为 Sn,求S11+S12+…+S1n
高三数学一轮复习数列求和的方法总结课件 (共19张PPT)
2 23
3 24
n2n1
n 2n1
由-得
1 2
Sn
1 2
1 22
1 23
1 2n
n 2n1
5
1 2 Sn
1 [1 ( 1 ) n ]
2
2
1 1
n 2 n1
2
得:
Sn
2
2n 2n
6
例、求1, 数 3, 5列 , 7, , 2n1 2 4 816 2n
的前 n项.和 解 S n : 1 2 2 3 2 2 5 3 2 7 4 2 n 2 n 1
1 (1 1 1 1 1 1 )
4 223
n n1
1 (1 1 ) n 4 n 1 4(n 1)
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五、分组求和法 如果一个数列的通项公式可写成 cn=an+bn的形式,而数列{an},{bn}是 等差数列或等比数列或可转化为能 够求和的数列,可采用分组求和法.
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例、已知等比数{列 an}的前n项和为Sn, a4 2a3, S2 6. (1)求数列{an}的通项公式. (2)数列{bn}满足:bn an log2 an,求数列 {bn}的前n项和Tn. 解:设数 {an列 }的首项 a1,公 为比q(q为 0) 则 a1q32a1q2
.
.
.
.
.②
①
-②
:1 2
Sn
1 2
2 22
+
2 23
+
2 24
+
+
2 2n
2n 1 2 n1
11+ 1 + 1 + 2 2 22 23
+
1 2 n1
高三数学一轮复习课件:数列求和_高考复习优秀课件
= n 1 -1.
令 Sn=10, 解得 n=120. 故选 C.
考向2 裂项相消法求和 【例2】 (2013·江西高考)正项数列{an}满足:a2n-(2n- 1)an-2n=0. (1)求数列{an}的通项公式an; (2)令bn=n+11an,求数列{bn}的前n项和Tn. 【思路点拨】 (1)通过解关于an的一元二次方程及 an>0,求an; (2)用裂项相消法求Tn.
解析: (1)设等差数列{an}的首项为 a1,公差为 d, 由于 a3=7,a5+a7=26, 所以 a1+2d=7,2a1+10d=26,解得 a1=3,d=2. 由于 an=a1+(n-1)d,Sn=na12+an, 所以 an=2n+1,Sn=n(n+2).
(2)因为 an=2n+1,所以 an2-1=4n(n+1), 因此 bn=4nn1+1=141n-n+1 1. 故 Tn=b1+b2+…+bn =141-21+12-13+…+1n-n+1 1 =141-n+1 1=4nn+1. ∴所以数列{bn}的前 n 项和 Tn=4nn+1.
答案: B
2.已知数列{an}的通项公式是
an=
1
,若 Sn=10,则 n 的值
n n1
是( C )
(A)11
(B)99 (C)120
(D)121
解析:∵an=
1
= n 1 - n ,
n n 1
∴Sn=( 2 -1)+( 3
- 2 )+( 4 - 3 )+…
+( n - n 1 )+( n 1 - n )
一种思路 一般数列求和,应从通项入手,若无通项,先求通项, 然后通过对通项变形,转化为与特殊数列有关或具备某种方 法适用特点的形式,从而选择合适的方法求和.
高考数学一轮复习 30数列求和精品课件 新人教版
把不能直接求和的数列分解成几个可项变为两数之差,以便大部分项能“正”、“负”相消,只剩下有限的 几项.裂项时可直接从通项入手,并且要判断清楚消项后余下哪些项,常用的裂项公 式为:
(1) 1 1 1 n(n 1) n n 1
(2)
(n
1 1)(n
1)
[解析]由定义知a1+a2=a2+a3=…=a2k-1+a2k=a2k+a2k+11=2, 所以a1=a3=…=a2k+1=2, a2=a4=…=a2k18=3.
当n为偶数时, a n 中有
n 2
个2,
n 2
个3, Sn
n 2
2
n 2
3
5n 2
;
当
n为
奇
数
时,
a
n
中
有
n
2
1
个
2,
n
2
1
个
3,
类型三 裂项相消法求和 解题准备:1.裂项相消法是分解与组合思想在数列求和中的具体应用,其实质 是将数列中的某些项分解,然后重新组合,使之能消去一些项,最终达到求和的目的.
2.数列中的每一项均能分裂成一正一负两项,这是裂项相消法使用的前提,一
般地,形如
(其中{an}是等差数列)的1数列可尝试采用此法.常用的裂项技巧有: a n1a n
(3)12+22+32+…+n2=
n(n1)(2n1) . 6
一个数列如果距首末两项等距离的两项和相等,那么求这个数列的前n项和 可用倒序相加法.如等差数列前n项和公式的推导.
如果当数列的每一项可分解为两个因式的乘积,各项的第一个因子成公差为 d的等差数列,第二个因子成公比为q的等比数列,可将此数列前n项的和乘以公比q, 然后错项相减从而求出Sn.
高考数学一轮复习4 第4讲 数列求和
第4讲 数列求和最新考纲考向预测1.熟练掌握等差、等比数列的前n 项和公式及倒序相加求和、错位相减求和法.2.掌握非等差、等比数列求和的几种常见方法.3.能在具体的问题情境中识别数列的等差关系或等比关系,并能用相关知识解决与前n 项和相关的问题.命题趋势 数列分组求和、错位相减求和、裂项相消求和仍是今年高考考查的热点,题型仍将是以解答题为主.核心素养数学运算、逻辑推理1.基本数列求和公式(1)等差数列求和公式:S n =n (a1+an )2=na 1+n (n -1)2d . (2)等比数列求和公式:S n =⎩⎨⎧na1,q =1,a1-anq 1-q =a1(1-qn )1-q ,q≠1.2.数列求和的五种常用方法 (1)分组转化求和法一个数列的通项公式是由若干个等差数列或等比数列或可求和的数列组成,则求和时可用分组求和法,分别求和后再相加减.(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,那么这个数列的前n 项和即可用此法来求,如等比数列的前n 项和公式就是用此法推导的.(4)倒序相加法如果一个数列{a n}的前n项中首末两端等“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,如等差数列的前n项和公式即是用此法推导的.(5)并项法一个数列的前n项和中,可两两结合求和,称为并项法求和,形如:(-1)n f(n)类型,可考虑利用并项法求和.常用结论三种常见的拆项公式(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.常见误区1.在应用错位相减法求和时,要注意观察未合并项的正负号.2.在应用裂项相消法求和时,要注意消项的规律具有对称性,即前面剩多少项,后面就剩多少项.1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)当n≥2时,1n2-1=1n-1-1n+1.()(2)利用倒序相加法可求得sin21°+sin22°+sin23°+…+sin288°+sin289°=44.5.()(3)若S n=a+2a2+3a3+…+na n,当a≠0且a≠1时,求S n的值可用错位相减法求得.()答案:(1)×(2)√(3)√2.数列{1+2n-1}的前n项和为()A.1+2n B.2+2nC.n+2n-1 D.n+2+2n解析:选C.由题意得a n =1+2n -1. 所以S n =n +1-2n1-2=n +2n -1.3.(多选)设S n 是数列{a n }的前n 项和,且a 1=-1,a n +1=S n S n +1,则( )A .数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1Sn 为等差数列B .S n =-1nC .a n =⎩⎪⎨⎪⎧-1,n =1,1n -1-1n ,n≥2,n ∈N + D.1S1S2+1S2S3+…+1Sn -1Sn=n -1n解析:选ABCD.S n 是数列{a n }的前n 项和,且a 1=-1,a n +1=S n S n +1, 则S n +1-S n =S n S n +1,整理得1Sn +1 -1Sn=-1(常数),所以数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1Sn 是以1S1=-1为首项,-1为公差的等差数列,故A 正确;所以1Sn =-1-(n -1)=-n ,故S n =-1n ,故B 正确;所以当n ≥2时,a n =S n -S n-1=1n -1-1n (首项不符合通项),故a n =⎩⎪⎨⎪⎧-1,n =1,1n -1-1n ,n≥2,n ∈N +,故C 正确; 因为1Sn -1Sn =1(n -1)n =1n -1-1n ,所以1S1S2+1S2S3+…+1Sn -1Sn =1-12+12-13+…+1n -1-1n =n -1n ,故D 正确.4.数列{a n }的前n 项和为S n ,已知S n =1-2+3-4+…+(-1)n -1·n ,则S 17=________.解析:S 17=1-2+3-4+5-6+…+15-16+17=1+(-2+3)+(-4+5)+(-6+7)+…+(-14+15)+(-16+17)=1+1+1+…+1=9.答案:95.(易错题)已知数列{a n }的前n 项和为S n ,且a n =n ·2n ,则S n =________. 解析:因为a n =n ·2n ,所以S n =1·21+2·22+3·23+…+n ·2n , 所以2S n =1·22+2·23+…+(n -1)·2n +n ·2n +1,② ①-②,得-S n =2+22+23+ (2)-n ·2n +1=2(1-2n )1-2-n ·2n +1=2n +1-2-n ·2n +1=(1-n )2n +1-2,所以S n =(n -1)2n +1+2.答案:(n -1)2n +1+2分组转化法求和(2020·福州市适应性考试)已知数列{a n }满足a 1=2,na n +1-(n +1)a n =2n (n +1),设b n =an n .(1)求数列{b n }的通项公式;(2)若c n =2b n -n ,求数列{c n }的前n 项和.【解】 (1)方法一:因为b n =ann 且na n +1-(n +1)a n =2n (n +1), 所以b n +1-b n =an +1n +1-ann =2,又b 1=a 1=2,所以{b n }是以2为首项,以2为公差的等差数列. 所以b n =2+2(n -1)=2n .方法二:因为b n =ann ,所以a n =nb n , 又na n +1-(n +1)a n =2n (n +1),所以n (n +1)b n +1-(n +1)nb n =2n (n +1), 即b n +1-b n =2, 又b 1=a 1=2,所以{b n }是以2为首项,以2为公差的等差数列. 所以b n =2+2(n -1)=2n .(2)由(1)及题设得,c n =22n -n =4n -n ,所以数列{c n }的前n 项和S n =(41-1)+(42-2)+…+(4n -n ) =(41+42+…+4n )-(1+2+…+n ) =4-4n×41-4-n (1+n )2=4n +13-n2+n 2-43.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,可采用分组求和法求{a n }的前n 项和.(2)通项公式为a n =⎩⎨⎧bn ,n 为奇数,cn ,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,可采用分组转化法求和.1.(2020·资阳诊断)已知在数列{a n }中,a 1=a 2=1,a n +2=⎩⎨⎧an +2,n 是奇数,2an ,n 是偶数,则数列{a n }的前20项和为( )A .1 121B .1 122C .1 123D .1 124解析:选C.由题意可知,数列{a 2n }是首项为1,公比为2的等比数列,数列{a 2n -1}是首项为1,公差为2的等差数列,故数列{a n }的前20项和为1×(1-210)1-2+10×1+10×92×2=1 123.选C.2.(2020·昆明市三诊一模)设等差数列{a n }的公差为d ,等比数列{b n }的公比为q ,已知a 1=b 1=1,b 4=64,q =2d .(1)求数列{a n },{b n }的通项公式;(2)记c n =a 2n -1+b 2n ,求数列{c n }的前n 项和S n .解:(1)因为b 4=64,所以b 1q 3=64,又b 1=1,所以q =4. 又q =2d ,所以d =2.因为a 1=1,所以a n =a 1+(n -1)d =2n -1, b n =b 1q n -1=4n -1.(2)c n =a 2n -1+b 2n =4n -3+42n -1.所以S n =(1+5+9+…+4n -3)+(4+43+…+42n -1) =n (1+4n -3)2+4×(1-42n )1-42=2n 2-n +42n +1-415.错位相减法求和(2020·高考全国卷Ⅰ)设{a n }是公比不为1的等比数列,a 1为a 2,a 3的等差中项.(1)求{a n }的公比;(2)若a 1=1,求数列{na n }的前n 项和.【解】 (1)设{a n }的公比为q ,由题设得2a 1=a 2+a 3, 即2a 1=a 1q +a 1q 2. 所以q 2+q -2=0, 解得q =1(舍去)或q =-2. 故{a n }的公比为-2.(2)记S n 为{na n }的前n 项和.由(1)及题设可得,a n =(-2)n -1.所以 S n =1+2×(-2)+…+n ×(-2)n -1,-2S n =-2+2×(-2)2+…+(n -1)×(-2)n -1+n ×(-2)n . 可得3S n =1+(-2)+(-2)2+…+(-2)n -1-n ×(-2)n =1-(-2)n3-n ×(-2)n.所以S n =19-(3n +1)(-2)n9.用错位相减法求和的策略和技巧(1)掌握解题“3步骤”(2)注意解题“3关键”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”以便下一步准确写出“S n -qS n ”的表达式.③在应用错位相减法求和时,若等比数列的公比为参数,应分公比q =1和q ≠1两种情况求解.(2020·安徽省部分重点学校联考)已知等比数列{a n }的各项均为正数,S n 为等比数列{a n }的前n 项和,且9S 2=5,a 3=427.(1)求数列{a n }的通项公式a n ;(2)设b n =nan ,求数列{b n }的前n 项和T n .解:(1)设等比数列{a n }的公比为q (q >0),由9S 2=5得a 1+a 1q =59,又a 3=a 1q 2=427,故q21+q =415, 所以15q 2-4q -4=0,解得q =23或q =-25(舍去), 所以由a 1+a 1q =a 1(1+q )=a 1×53=59,解得a 1=13, 所以a n =13⎝ ⎛⎭⎪⎫23n -1.(2)由(1)可知a n =13⎝ ⎛⎭⎪⎫23n -1,所以b n =3n ⎝ ⎛⎭⎪⎫32n -1.故T n =3⎣⎢⎡⎦⎥⎤1×⎝ ⎛⎭⎪⎫320+2×⎝ ⎛⎭⎪⎫321+…+n×⎝ ⎛⎭⎪⎫32n -1①, 32T n =3[1×⎝ ⎛⎭⎪⎫321+2×⎝ ⎛⎭⎪⎫322+…+(n -1)×⎝ ⎛⎭⎪⎫32n -1+n ×⎝ ⎛⎭⎪⎫32n ]②,①-②得,-12T n =3[⎝ ⎛⎭⎪⎫320+⎝ ⎛⎭⎪⎫321+⎝ ⎛⎭⎪⎫322+…+⎝ ⎛⎭⎪⎫32n -1-n ×⎝ ⎛⎭⎪⎫32n ],化简得T n =(6n -12)⎝ ⎛⎭⎪⎫32n+12.裂项相消法求和 角度一 形如a n =1n +k +n型数列{a n }满足a 1=1, a2n +2=a n +1(n ∈N *). (1)证明:数列{a 2n }是等差数列,并求出{a n }的通项公式;(2)若b n =2an +an +1,求数列{b n }的前n 项和.【解】 (1)由a2n +2=a n +1得a 2n +1-a 2n =2,且a 21=1,所以数列{a 2n }是以1为首项,2为公差的等差数列, 所以a 2n =1+(n -1)×2=2n -1, 又由已知易得a n >0,所以a n =2n -1(n ∈N *).(2)b n =2an +an +1=22n -1+2n +1=2n +1-2n -1,故数列{b n }的前n 项和T n =b 1+b 2+…+b n =(3-1)+(5-3)+…+(2n +1-2n -1)=2n +1-1.裂项求和的基本步骤角度二 形如a n =1n (n +k )型在①数列{a n }的前n 项和S n =12n 2+52n ;②a 2n -a n -a 2n -1-a n -1=0(n ≥2,n ∈N *),a n >0,且a 1=b 2这两个条件中任选一个,补充在下面的问题中,若问题中的M 存在,求出M 的最小值;若M 不存在,说明理由.数列{b n }是首项为1的等比数列,b n >0,b 2+b 3=12,且____________,设数列⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫1an log3 bn +1的前n 项和为T n ,是否存在M ∈N *,使得对任意的n ∈N *,T n <M?【解】 设公比为q (q >0),因为数列{b n }是首项为1的等比数列,且b n >0,b 2+b 3=12,所以q 2+q -12=0,解得q =3(q =-4不合题意,舍去),所以b n =3n -1.若选①,由S n =12n 2+52n ,可得S n -1=12(n -1)2+52(n -1)(n ≥2),两式相减可得a n =n +2(n ≥2),又a 1=S 1=3也符合上式,所以a n =n +2, 所以1anlog3bn +1=1(n +2)n =12⎝ ⎛⎭⎪⎫1n -1n +2, 则T n =12⎝ ⎛⎭⎪⎫1-13+12-14+13-15+…+1n -1n +2=34-12⎝ ⎛⎭⎪⎫1n +1+1n +2, 因为1n +1+1n +2>0,所以T n <34,由题意可得M ≥34,又M ∈N *,所以M 的最小值为1.若选②,则由a 2n -a n -a 2n -1-a n -1=0得(a n -a n -1 -1)·(a n +a n -1) =0,又a n >0,所以a n -a n -1-1=0,即a n -a n -1=1,所以数列{a n }是公差为1的等差数列,又a 1=b 2,则a 1=3,所以a n =n +2.所以1anlog3 bn +1=1(n +2)n =12⎝ ⎛⎭⎪⎫1n -1n +2, 则T n =12⎝ ⎛⎭⎪⎫1-13+12-14+13-15+…+1n -1n +2=34-12⎝ ⎛⎭⎪⎫1n +1+1n +2,因为1n +1+1n +2>0,所以T n <34,由题意可得M ≥34,又M ∈N *,所以M 的最小值为1.裂项相消法求和的实质和解题关键裂项相消法求和的实质是先将数列中的通项分解,然后重新组合,使之能消去一些项,最终达到求和的目的,其解题的关键就是准确裂项和消项.(1)裂项原则:一般是前边裂几项,后边就裂几项,直到发现被消去项的规律为止.(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.[注意] 利用裂项相消法求和时,既要注意检验通项公式裂项前后是否等价,又要注意求和时,正负项相消消去了哪些项,保留了哪些项,切不可漏写未被消去的项.1.已知函数f (x )=x α的图象过点(4,2),令a n =1f (n +1)+f (n ),n ∈N *.记数列{a n }的前n 项和为S n ,则S 2 020=( )A. 2 019-1B. 2 020-1C. 2 021-1D. 2 021+1解析:选C.由f (4)=2,可得4α=2,解得α=12, 则f (x )=x .所以a n =1f (n +1)+f (n )=1n +1+n=n +1-n ,所以S 2 020=a 1+a 2+a 3+…+a 2 020=(2-1)+(3-2)+(4-3)+…+ ( 2 021- 2 020)= 2 021-1.2.在①数列{a n }为递增的等比数列,S 3=7,且3a 2是a 1+3和a 3+4的等差中项;②S n =2n -1,n ∈N *,这两个条件中任选一个,补充在下面的问题中,并完成解答.已知数列{a n }的前n 项和为S n ,________,b n =an +1SnSn +1,设数列{b n }的前n 项和为T n ,求T n .解:若选①,由已知,得⎩⎪⎨⎪⎧a1+a2+a3=7,(a1+3)+(a3+4)=2×3a2,解得a 2=2,设数列{a n }的公比为q ,则a 1q =2,所以a 1=2q ,a 3=a 1q 2=2q . 由S 3=7,可知2q +2+2q =7,所以2q 2-5q +2=0,解得q =2或q =12, 易得q >1,所以q =2,a 1=1. 故数列{a n }的通项公式为a n =2n -1, S n =1-2n 1-2=2n -1,所以b n =an +1SnSn +1=2n (2n -1)(2n +1-1)=12n -1-12n +1-1,所以T n =1-13+13-17+…+12n -1-12n +1-1=1-12n +1-1.若选②,当n =1时,a 1=S 1=1,当n ≥2时,a n =S n -S n -1=2n -1, 因为a 1=1也满足上式,所以a n =2n -1,所以b n =an +1SnSn +1=2n (2n -1)(2n +1-1)=12n -1-12n +1-1,所以T n =1-13+13-17+…+12n -1-12n +1-1=1-12n +1-1.[A 级 基础练]1.在数列{a n }中,a 1=2,a 2=2,a n +2-a n =1+(-1)n ,n ∈N *,则S 60的值为( )A .990B .1 000C .1 100D .99解析:选 A.n 为奇数时,a n +2-a n =0,a n =2;n 为偶数时,a n +2-a n =2,a n =n .故S 60=2×30+(2+4+…+60)=990.2.在数列{a n }中,a n =2n -12n ,若{a n }的前n 项和S n =32164,则n =( ) A .3 B .4 C .5D .6解析:选D.由a n =2n -12n =1-12n 得,S n =n -⎝ ⎛⎭⎪⎫12+122+…+12n =n -⎝ ⎛⎭⎪⎫1-12n ,则S n =32164=n -⎝ ⎛⎭⎪⎫1-12n ,将各选项中的值代入验证得n =6.3.(2020·河北保定期末)在数列{a n }中,若a 1=1,a 2=3,a n +2=a n +1-a n (n ∈N *),则该数列的前100项之和是( )A .18B .8C .5D .2解析:选C.因为a 1=1,a 2=3,a n +2=a n +1-a n (n ∈N *),所以a 3=3-1=2,a 4=2-3=-1,a 5=-1-2=-3,a 6=-3+1=-2,a 7=-2+3=1,a 8=1+2=3,a 9=3-1=2,…,所以{a n }是周期为6的周期数列,因为100=16×6+4,所以S 100=16×(1+3+2-1-3-2)+(1+3+2-1)=5.故选C.4.(多选)已知数列{a n }为等差数列,首项为1,公差为2.数列{b n }为等比数列,首项为1,公比为2.设c n =a bn ,T n 为数列{c n }的前n 项和,则当T n <2 019时,n 的取值可能是( )A .8B .9C .10D .11解析:选AB.由题意,a n =1+2(n -1)=2n -1,b n =2n -1, c n =a bn =2·2n -1-1=2n -1,则数列{c n }为递增数列, 其前n 项和T n =(21-1)+(22-1)+(23-1)+…+(2n -1) =(21+22+ (2))-n =2(1-2n )1-2-n =2n +1-2-n .当n =9时,T n =1 013<2 019; 当n =10时,T n =2 036>2 019. 所以n 的取值可以是8,9. 故选AB.5.已知数列{a n }满足a 1=1,a n +1·a n =2n (n ∈N *),则S 2 020=( ) A .22 020-1 B .3×21 010-3 C .3×22 021-1D .3×21 009-2解析:选B.因为a 1=1,所以a 2=2a1=2,又an +2·an +1an +1·an=2n +12n =2,所以an +2an =2.所以a 1,a 3,a 5,…成等比数列;a 2,a 4,a 6,…成等比数列,所以S 2 020=a 1+a 2+a 3+a 4+a 5+a 6+…+a 2 019+a 2 020=(a 1+a 3+a 5+…+a 2 019)+(a 2+a 4+a 6+…+a 2 020)=1-21 0101-2+2(1-21 010)1-2=3×21 010-3.故选B.6.在等比数列{a n }中,若a 1=27,a 9=1243,q >0,S n 是其前n 项和,则S 6=________.解析:由a 1=27,a 9=1243知,1243=27·q 8,又由q >0,解得q =13,所以S 6=27⎣⎢⎡⎦⎥⎤1-⎝ ⎛⎭⎪⎫1361-13=3649. 答案:36497.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,六朝才得至其关,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________里.解析:依题意得,该人每天所走的路程依次排列形成一个公比为12的等比数列,记为{a n },其前6项和等于378,于是有a1⎣⎢⎡⎦⎥⎤1-⎝ ⎛⎭⎪⎫1261-12=378,解得a 1=192,因此a 2=12a 1=96,即该人第二天走了96里. 答案:968.已知数列{a n }是等差数列,数列{b n }是等比数列,且b 2=3,b 3=9,a 1=b 1,a 14=b 4,则{a n }的通项公式为________;设c n =a n +b n ,则数列{c n }的前n 项和为S n =________.解析: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,由b 2=3,b 3=9,可得q =b3b2=3,b n =b 2q n -2=3·3n -2=3n -1.即有a 1=b 1=1,a 14=b 4=27,则d =a14-a113=2,则a n =a 1+(n -1)d =1+2(n -1)=2n -1.c n =a n +b n =2n -1+3n -1,则数列{c n }的前n 项和为S n =[1+3+…+(2n -1)]+(1+3+9+…+3n -1)=12n ·2n +1-3n 1-3=n 2+3n -12.答案:a n =2n -1 n 2+3n -129.(2020·新高考卷Ⅰ)已知公比大于1的等比数列{a n }满足a 2+a 4=20,a 3=8. (1)求{a n }的通项公式;(2)记b m 为{a n }在区间(0,m ](m ∈N *)中的项的个数,求数列{b m }的前100项和S 100. 解:(1)设{a n }的公比为q .由题设得a 1q +a 1q 3=20,a 1q 2 =8. 解得q =12(舍去),q =2.由题设得a 1=2. 所以{a n }的通项公式为a n =2n .(2)由题设及(1)知b 1=0,且当2n ≤m <2n +1时,b m =n .所以S 100=b 1+(b 2+b 3)+(b 4+b 5+b 6+b 7)+…+(b 32+b 33+…+b 63)+(b 64+b 65+…+b 100)=0+1×2+2×22+3×23+4×24+5×25+6×(100-63) =480.10.(2020·四川石室中学二诊)已知数列{a n }的前n 项和为S n ,且满足2S n =n -n 2(n ∈N *).(1)求数列{a n }的通项公式;(2)设b n =⎩⎪⎨⎪⎧2an (n =2k -1),2(1-an )(1-an +2)(n =2k )(k ∈N *),数列{b n }的前n 项和为T n .若T 2n =a ⎝ ⎛⎭⎪⎫14n-12n +2+b 对n ∈N *恒成立.求实数a ,b 的值.解:(1)①当n =1时,由2S 1=2a 1=1-12得a 1=0;②当n ≥2时,2a n =2S n -2S n -1=n -n 2-[(n -1)-(n -1)2]=2-2n ,则a n =1-n (n ≥2),显然当n =1时也适合上式, 所以a n =1-n (n ∈N *). (2)因为2(1-an )(1-an +2)=2n (n +2)=1n -1n +2,所以T 2n =(b 1+b 3+…+b 2n -1)+(b 2+b 4+…+b 2n )=(2+2-2+…+22-2n )+⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝⎛⎭⎪⎫12-14+⎝ ⎛⎭⎪⎫14-16+…+⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -12n +2=1-⎝ ⎛⎭⎪⎫14n 1-14+12-12n +2=116-43⎝ ⎛⎭⎪⎫14n -12n +2. 因为T 2n =a ⎝ ⎛⎭⎪⎫14n-12n +2+b 对n ∈N *恒成立,所以a =-43,b =116.[B 级 综合练]11.(2020·重庆模拟)数列{a n }满足a n +1=(-1)n +1a n +2n -1,则数列{a n }的前48项和为( )A .1 006B .1 176C .1 228D .2 368解析:选B.a n +1=(-1)n +1a n +2n -1, 所以n =2k -1(k ∈N *)时,a 2k =a 2k -1+4k -3, n =2k +1(k ∈N *)时,a 2k +2=a 2k +1+4k +1, n =2k (k ∈N *)时,a 2k +1=-a 2k +4k -1, 所以a 2k +1+a 2k -1=2,a 2k +2+a 2k =8k .则数列{a n }的前48项和为2×12+8(1+3+…+23)=24+8×12×(1+23)2=1176.故选B.12.(多选)已知数列{a n }的前n 项和为S n ,且有(a 1+a 2+…+a n )a n =(a 1+a 2+…+a n -1)a n +1(n ≥2,n ∈N*),a 1=a 2=1.数列⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫1log2Sn +1·log2Sn +2的前n 项和为T n ,则以下结论正确的是 ( )A .a n =1B .S n =2n -1C .T n =n +1n +3D .{T n }为增数列解析:选BD.由(a 1+a 2+…+a n )a n =(a 1+a 2+…+a n -1)a n +1,得S n (S n -S n -1)=S n-1(S n +1-S n ),化简得S 2n =S n -1S n +1,根据等比数列的性质得数列{S n }是等比数列.易知S 1=1,S 2=2,故{S n }的公比为2,则S n =2n -1,S n +1=2n ,S n +2=2n +1,1log2Sn +1·log2Sn +2=1n (n +1)=1n -1n +1.由裂项相消法得T n =1-1n +1=nn +1.故B 正确,C 错误,D 正确.根据S n =2n -1知A 选项错误,故答案为BD.13.(2020·山西晋中模拟)已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,a 5=9,S 5=25. (1)求数列{a n }的通项公式及前n 项和S n ; (2)设b n =(-1)n S n ,求{b n }的前n 项和T n .解:(1)由题意,得S 5=5(a1+a5)2=5·2a32=5a 3=25,得a 3=5, 设等差数列{a n }的公差为d ,则 d =a5-a35-3=9-52=2,所以a n =a 3+(n -3)·d =5+2(n -3)=2n -1,n ∈N *. 则a 1=2×1-1=1,所以S n =n·[1+(2n -1)]2=n 2.(2)由(1)知,b n =(-1)n S n =(-1)n n 2, ①当n 为偶数时,n -1为奇数,T n =b 1+b 2+…+b n =-12+22-32+42-…-(n -1)2+n 2 =(22-12)+(42-32)+…+[n 2-(n -1)2]=(2+1)(2-1)+(4+3)(4-3)+…+[n +(n -1)][n -(n -1)] =1+2+3+4+…+(n -1)+n =n (n +1)2;②当n 为奇数时,n -1为偶数,T n =b 1+b 2+…+b n =-12+22-32+42-…-(n -2)2+(n -1)2-n 2 =(22-12)+(42-32)+…+[(n -1)2-(n -2)2]-n 2=(2+1)(2-1)+(4+3)(4-3)+…+[(n -1)+(n -2)][(n -1)-(n -2)]-n 2 =1+2+3+4+…+(n -2)+(n -1)-n 2 =n (n -1)2-n 2=-n (n +1)2.综上所述,T n =(-1)nn (n +1)2.14.已知正项数列{a n }的前n 项和为S n ,且4S n =(a n +1)2. (1)求数列{a n }的通项公式; (2)在①b n =1anan +1;②b n =3n ·a n ;③b n =14Sn -1这三个条件中任选一个,补充在下面的问题中并求解.若________,求{b n }的前n 项和T n . 解:(1)因为4S n =(a n +1)2,所以当n =1时,4a 1=4S 1=(a 1+1)2,解得a 1=1. 当n ≥2时,4S n -1=(a n -1+1)2, 又4S n =(a n +1)2,所以两式相减得4a n =(a n +1)2-(a n -1+1)2, 可得(a n +a n -1)(a n -a n -1-2)=0, 因为a n >0,所以a n -a n -1=2,所以数列{a n }是首项为1,公差为2的等差数列, 所以a n =2n -1,故数列{a n }的通项公式为a n =2n -1.(2)若选条件①,b n =1anan +1=1(2n -1)(2n +1)=12⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -1-12n +1, 则T n =12⎝ ⎛⎭⎪⎫1-13+13-15+15-17+…+12n -1-12n +1=12⎝ ⎛⎭⎪⎫1-12n +1=n2n +1. 若选条件②,b n =3n ·a n =3n ·(2n -1),则T n =1×3+3×32+5×33+…+(2n -1)×3n ,上式两边同时乘3,可得3T n =1×32+3×33+5×34+…+(2n -1)×3n +1,两式相减得-2T n =3+2×(32+33+…+3n )-(2n -1)× 3n +1=-6+(2-2n )·3n +1,可得T n =(n -1)·3n +1+3. 若选条件③, 由a n =2n -1可得S n =(1+2n -1)×n2=n 2,所以b n =14n2-1=1(2n -1)(2n +1)=12⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -1-12n +1, 故T n =12⎝ ⎛⎭⎪⎫1-13+13-15+15-17+…+12n -1-12n +1 =12⎝ ⎛⎭⎪⎫1-12n +1=n2n +1. [C 级 创新练]15.将正整数20分解成两个正整数的乘积有1×20,2×10,4×5三种,其中4×5是这三种分解中两数差的绝对值最小的,我们称4×5为20的最佳分解.当p×q(p≤q且p,q∈N*)是正整数n的最佳分解时,定义函数f(n)=q-p,则数列{f(3n)}(n∈N*)的前2 020项和为()A.31 010+1 B.31 000-14C.31 010-12D.31 010-1解析:选D.由最佳分解的定义,得当n为偶数时,f(3n)=3n2-3n2=0;当n为奇数时,f(3n)=3n+12-3n-12=2×3n-12.所以数列{f(3n)}的前2 020 项和S2 020=2×(30+31+32+…+31 009)=2×31 010-13-1=31 010-1,故选D.16.(多选)已知数列{a n}:12,122,222,322,123,223,323,423,523,623,723,124,224,…(其中第一项是121,接下来的22-1项是122,222,322),再接下来的23-1项是1 23,223,323,423,523,623,723,依此类推),其前n项和为S n,则下列判断正确的是()A.210-1210是{a n}的第2 036项B.存在常数M,使得S n<M恒成立C.S2 036=1 018D.满足不等式S n>1 019的正整数n的最小值是2 100解析:选ACD.因为21-1+22-1+…+210-1=2-2111-2-10=2 036,所以210-1210是{a n}的第2 036项,所以A正确;因为S n随着n的增大而增大,所以不存在常数M,使得S n<M恒成立,所以B错误;S2 036=21-12+22-12+…+210-12=12×⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫2-2111-2-10=1 018,所以C 正确;由1211+2211+…+n 211=(1+n )n 2211>1,解得n ≥64,又S 2 036=1 018,所以满足不等式S n >1 019的正整数n 的最小值是2 036+64=2 100,所以D 正确.综上,正确的是ACD.。
高三数学一轮复习 6.4 数列求和
(2)等比数列的求和公式:Sn=
������1-������������������ 1-������
=
������1(1-������������) 1-������
,������
≠
1.
-5-
知识梳理 双基自测 自测点评
123
2.非基本数列的求和常用方法 (1)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,那么求这个数列的前n项和即可用倒序相加法,如 等差数列的前n项和公式即是用此法推导的. (2)分组求和法:一个数列的通项公式是由若干个等差数列或等比 数列或可求和的数列组成,则求和时可用分组求和法,先分别求和 后再相加减.如已知an=2n+(2n-1),求Sn. (3)并项求和法:一个数列的前n项和中两两结合后可求和,则可用 并项求和法.如已知an=(-1)nf(n),求Sn. (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,那么这个数列的前n项和即可用错位 相减法来求,如等比数列的前n项和公式就是用此法推导的.
又 S2n+1=bnbn+1,bn+1≠0,所以 bn=2n+1.
令 cn=������������������������,则 cn=2���2���+������ 1,
因此
Tn=c1+c2+…+cn=32
+
5 22
+
273+…+22������������--11
+
2���2���+������ 1.
������1 + 4������ = 11, 2������1 + 6������ = 18,
高考数学一轮复习数列求和
解:(1)因为 an=2n,所以 a1=2,a2=4, 当 n=1 时,由题设可得 a1b1=2-21-1, 即 2b1=12,所以 b1=14; 当 n=2 时,由题设可得 a2b1+a1b2=22-22-1, 即 1+2b2=2,所以 b2=12. 当 n≥2 时,由题设可得 2nb1+2n-1b2+…+22bn-1+2bn=2n-n2-1, ①
a1+6d=9, [解] (1)设公差为 d,由 S4=18,a7=9,即4a1+4×42-1d=18,
解得ad1==13,, 所以 an=a1+(n-1)d=n+2.
(2)由 an=log2(bn+1),即 log2(bn+1)=n+2,所以 bn+1=2n+2,即
bn=2n+2-1,所以bn2bnn+1=2n+2-12n2n+3-1=142n+12-1-2n+13-1,所以
[典例] (2023·石家庄二中模拟)已知公差不为 0 的等差数列{an}中,
a2=3 且 a1,a2,a5 成等比数列.
(1)求数列{an}的通项公式; (2)求数列{3nan}的前 n 项和 Tn.
[解题微点] (1)根据等差数列的通项公式和等比中项可求出结果;
切入点 (2)根据错位相减法可求出结果
2n-1b1+2n-2b2+…+2bn-1=2n-1-n-2 1-1,此式两边同乘以 2,得 2nb1+2n-1b2+…+22bn-1=2n-n-1, ②
由①-②得 2bn=n2,即 bn=n4. 又由上可知,b1=14也适合上式, 故数列{bn}的通项公式为 bn=n4(n∈N *).
(2)由(1)知,cn=16×nn-n+112n =16×n2+n+11-2nn,则 c1+c2+…+cn =16×222-21+233-222+…+n2+n+11-2nn =16×n2+n+11-2.
高考专题复习数学数列求和 PPT课件 图文
设 n N * , xn 是曲线 y x2n2 1 在点 (1,2)
处的切线与 x 轴交点的横坐标.
(1)求数列 {xn} 的通项公式;
(2)记Tn x12x32
x2 2n1
,证明
Tn
1 4n
.
在数 1 和 100 之间插入 n 个实数,使得这 n 2 个数 构成递增的等比数列,将这 n 2 个数的乘积记作Tn , 再令 an lg Tn, n≥1.
(2)求数列an 的通项公式;
(3)是否存在实数 a ,使不等式
(1 1 )(1 1 ) (1 1 ) 2a2 3
a1
a2
an 2a 2n 1
对一切正整数 n 都成立?若存在,
求出 a 的取值范围;若不存在,请说明理由.
设数列an 的前 n 项和为 Sn ,满足
2Sn an1 2n1 1 , n N* ,
则数列
1
的前10
项和为_________
an
设数列an,其前 n 项和 Sn 3n2 ,
bn为单调递增的等比数列, b1b2b3 512 , a1 b1 a3 b3
(1)求数列an, bn的通项公式;
(2)若 cn
bn
bn
2 bn
1 n
bn
bn1
1(n
N* )
.
(1)求 an 与 bn ;(2)记数列{anbn} 的前 n 项和为Tn ,求Tn .
已知数列an ,bn , an 3n 1,bn 2n
记 Tn anb1 an1b2 a1bn , n N * ,求:Tn
数列求和课件高三数学一轮复习
-2n
1
9·4 -1
+
1
1
+…+
2
4
4
−
−
4 +1
3·4
4 +1
.②
− 4 +1 ,
1
3
1
3·4
4
9
3+4
.
9·4
= −
= −
−
4 +1
,
规律方法 错位相减求和法的方法步骤
设{anbn}的前n项和为Sn,其中数列{an}为公差为d的等差数列,数列{bn}为公
所以当 k 为偶数时,(Sn)max= =
2
当 k 为奇数时,(Sn)max=+1 =
2
2
=25,解得
4
2 -1
=25,此时
4
k=10;
k 无整数解.
综上可得,k=10,Sn=-n2+10n.
当n=1时,a1=S1=9.
当n≥2时,an=Sn-Sn-1=(-n2+10n)-[-(n-1)2+10(n-1)]=-2n+11,
故数列{an}是等比数列,且首项为2,公比为2,所以an=2n.
(2)由(1)知 bn=log2a2n-1=2n-1,
1
所以
+1
所以
=
=
1
Tn=
1 2
1
1
(1-3
2
1
3
1
(2-1)(2+1)
+
1
2 3
1
5
专题2数列的求和课件——高三数学一轮复习
1
1
1 1
1
3. 2
(
)
4n 1 (2n 1)(2n 1) 2 2n 1 2n 1
题型四 裂项相消法
4.
1
n 1 n
n n 1
1
1
5.
( n k n)
n nk k
1
6. log a (1 ) log a (n 1) log a n(a 0且a 1)
a14=b4.
(1)求{an}的通项公式; an=2n-1
bn=3n-1
(2)设cn=an+bn,求数列{cn}的前n项和Sn.
解
由题意知cn=an+bn=(2n-1)+3n-1,
则数列{cn}的前n项和为Sn=[1+3+…+(2n-1)]+(1+3+9+…+3n-1)
n1+2n-1 1-3n 2 3n-1
1
1
1
1
(
)] =
.
2n 1 2 n 3
6 4n 6
题型四 裂项相消法
练2
[2021·惠州市高三调研考试试题]记Sn为等差数列{an}的前n项和,
若a4+a5=20,S6=48.
(1)求数列{an}的通项公式;
1
1
(2)设bn=
,Tn为数列{bn}的前n项和,证明Tn< .
+1
3S n 1 (2)1 (2) 2 (2) n 1 n (2) n
n
1
(3
n
1)(
2)
1 (2) n
=
n (2) n . 所以 S n
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注:关键抓住通项的裂项方式! 1 1 1 练习2: 1 1 1 1 1 ( 2) __________ 3 n n 3 (1) __________ 2 n n 2 _ nn 3 nn 2 1 1 1 1 n( n 1) ( n 1)( n 2) 2 ( 3) __________ ________ n( n 1)n 2 1 n 1 n_ (4) __________ n1 n
*
数列求和的常用方法
一、公式求和法
n (a1 an ) n( n 1) 1、等 差 数 列 的 求 和 公 式 S n na1 d 2 2 (q 1) na1 2、等 比 数 列 的 求 和 公 式 S n a1 (1 q n ) (q 1) 1 q n( n 1) 3、 ) 1 2 3 n (1 ; 2 n( n 1)(2n 1) 2 2 2 2 ( 2) 1 2 3 n ; 6
练习3: 强化练习题
(1)数列1,1 2,1 2 22 ,1 2 22 23 , ,1 2 22
关键求通项! 2在数列an 中, a1 1, a2 2 3, a3 4 5 6,
2n1 , 的前n项和是 2n1 n 2
2 n1 2n1
数列求和的常用方法
变式: 设 a 0,求数列 a,2a 2 ,3a 3 ,4a 4 ,, na n 的前n项和!
分析: 这个数列的每一项都含有a,而a等于1或不等于1,对 解:若a 1
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特级教师 王新敞
强化练习题
8、已知数列 {an} 中, a1=1, (2n+1)an=(2n-3)an-1(n≥2, nN*), 求数列 {an} 的前 n 项和 Sn. 解: ∵(2n+1)an=(2n-3)an-1, an 2n-3 a3 3 a2 1 an-1 2n-5 ∴ an-1 = 2n+1 . 则 a = 2n-1 , „, a2 = 7 , a1 = 5 . n-2 an 3 ∴ a1 = (2n+1)(2n-1) . 1 1 3 3 ∴an= (2n+1)(2n-1) = 2 ( 2n-1 - 2n+1 ). ∴Sn=a1+a2+„+an 3 [(1- 1 )+( 1 - 1 )+( 1 - 1 )+„+( 1 - 1 )] =2 2n-1 2n+1 3 3 5 5 7 3n = 2n+1 .
n( n 1) ( 3) 1 2 3 n 2
3 3 3 3
2
数列求和的常用方法 Ex1.已知数列{an}:①若an=2n+3,求Sn=?
方法总结:
n差数列、等比数列或可以转化 成等差、等比数列的数列,求前n项和Sn可直接用 等差、等比数列的前n项和公式进行求解!
2n 1 等比数列
1 2
的积数列,
1 2n
错位相减法法步骤如下:
1、在 Sn a1 a2 an的两边同时乘于公比q; 2、两式相减 : 左边为 1 q) Sn,右边q的同次式相减; ( 3、右边去掉最后一项(有时还得去掉第一项)剩下的 各项组成等比数列,可用公式求和!
五、倒序求和法
将数列的倒数第 k 项(k=1, 2, 3, …)变为正数第 k 项, 然 后将得到的新数列与原数列进行变换(相加、相减等)!
推导等差数列前n项和的重要方法!
数列求和的常用方法
例4、已知 lgx+lgy=a, 且 Sn=lgxn +lg(xn-1y)+lg(xn-2y2)+„+lgyn, 求 Sn=? 解: 由 Sn=lgxn+lg(xn-1y)+lg(xn-2y2)+„+lgyn,
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Sn 1 2 3 n n ( n 1 ) 2 n 2 3 若a 1 Sn a 2a 3a na
数列求和有本质上的不同,所以解题时需讨论进行!
又 Sn=lgyn +lg(xyn-1)+„+lg(xn-1y)+lgxn, ∴2Sn=lg(xnyn)+lg(xnyn)+„+lg(xnyn)+lg(xnyn) =n(n+1)lg(xy)
n(n+1) n(n+1) ∴Sn= lg(xy)= a. 2 2 注: 本题亦可用对数的运算性质求解:
∵lgx+lgy=a, ∴lg(xy)=a
运算并整理得:S
a ( 1 a ) ( 1 a )
na n 2 ( n 1 ) a n1 a ( 1 a ) 2
数列求和的常用方法
四、裂项相消法
顾名思义,“裂项相消法” 就是把数列的项拆成几项,然 后,前后交叉相消为0达到求 和目的的一种方法!
1 例3.求通项为an 的数列的前n项和 1 2 3 n
强化练习题
5、将上题 (2) 中“ bn=an3n ” 改为“ bn=anxn(x≠0)”, 仍求 {bn} 的前 n 项和. 解: 令 Sn=b1+b2+„+bn, 则由 bn=anxn=2nxn 得: Sn=2x+4x2+„+(2n-2)xn-1+2nxn ① ∴xSn=2x2+4x3+„+(2n-2)xn+2nxn+1 ② 当 x=1 时, Sn=2+4+„+2n=n(n+1); 当 x1 时, 将 ① 式减 ② 式得: 2x(1-xn) (1-x)Sn=2(x+x2+„+xn)-2nxn+1= 1-x -2nxn+1. 2x(1-xn) 2nxn+1 ∴Sn= (1-x)2 - 1-x . n(n+1), x=1 时, 综上所述, Sn= 2x(1-xn) 2nxn+1 (1-x)2 - 1-x , x1 时.
这里等比数列的公比 q =
数列求和的常用方法
1 3 5 7 2n 1 例2. 求数列 , , , , , n , 的前n项和! 2 4 8 16 2
解析:
由Sn 则 1 Sn 2
1 2
2
3 22
1 22
n
1 2
5 23
3 23
7 24
5 24
两边同乘a:
aSn
a 2 2a 3 (n 1)a n na n1
a (1 a n ) 1 a n
2
两式相减: (1 a) S a a 2 a 3 a n na n1 n 所以:
(1 a) Sn
n
na
na n1 1 a
n 1
强化练习题
2 2 1 n 7、数列 {an} 中, an= n+1 + n+1 +„+ n+1, 又 bn= anan+1 , 求数列 {bn} 的前 n 项的和. n 1 1 1 2 解: ∵an= n+1(1+2+„+n)= 2, ∴bn= n n+1 =8( n - n+1 ). 2 2 1 1 1 1 1 1 1 ∴Sn=8[(1- 2 )+( 2 - 3)+( 3 - 4 )+„+( n - n+1 )] 1 =8(1- n+1) = 8n . n+1
a4 7 8 9 10,则a10 505
提示:第n项的第一个数为
1 n 1 n( n 1) 1 1 2 ... ( n 1) 1 ( n 1) 1 2 2
强化练习题
1 1 1 1 3已知数列an 各项依次为3 ,5 ,7 ,9 , 4 8 16 32
Ex2 求数列 0.9, 0.99, 0.999, 0.9999, … 的前n项和!
数列求和的常用方法
三、错位相减法
分析: 该数列可看作等差数列
错位相减法在等比数列 求前 n项和时用过;它主 要用于由一个等差数列与 一个等比数列的积数列。
1 3 5 7 2n 1 例2. 求数列 , , , , , n , 的前n项和! 2 4 8 16 2
)
2 n 3 2n
2 n1 2n
2 n1 2n1
两式相减: (1 1 ) S 所以:
1 2
1 222 223 224 22n 22n11 n 2
1 (1 2 1 2n1
1 1 2 运算整理得: S 3 2n 3 n 2n
Sn
试写出这个数列通项公an 2n 1 式
1 1 前n项和sn nn 2 2 2 n1
1
2 n1
1 1 1 变式:已知数列a n 各项依次为3 ,5 ,7 , 4 8 16 n 1 n 1 1 9 , 前n项和sn 5 1 2n 1 1 2 2 2 32
n+1 项
∵Sn=lg[xn+(n-1)+„+3+2+1y1+2+3+„+(n-1)+n],
n(n+1) n(n+1) ∴Sn= lg(xy)= a. 2 2