高考数学考点31数列求和必刷题理
高中数学数列的求和公式及相关题目解析
高中数学数列的求和公式及相关题目解析在高中数学中,数列是一个非常重要的概念,它是数学中的一种序列,由一系列按照一定规律排列的数所组成。
数列的求和是数学中常见的问题之一,本文将介绍数列的求和公式及相关题目解析,帮助高中学生和他们的父母更好地理解和掌握这一知识点。
一、等差数列的求和公式及相关题目解析1. 等差数列的求和公式等差数列是指数列中相邻两项之差都相等的数列。
对于等差数列,我们可以使用求和公式来快速计算其前n项的和。
设等差数列的首项为a1,公差为d,前n项和为Sn,则等差数列的求和公式为:Sn = (n/2)[2a1 + (n-1)d]其中,n为项数,a1为首项,d为公差。
2. 题目解析例题1:已知等差数列的首项为3,公差为4,求前10项的和。
解析:根据等差数列的求和公式,代入a1=3,d=4,n=10,可以得到:S10 = (10/2)[2*3 + (10-1)*4] = 5[6 + 9*4] = 5[6 + 36] = 5*42 = 210因此,前10项的和为210。
例题2:已知等差数列的首项为-2,公差为5,前n项和为100,求n的值。
解析:根据等差数列的求和公式,代入a1=-2,d=5,Sn=100,可以得到:100 = (n/2)[2*(-2) + (n-1)*5] = (n/2)[-4 + 5n - 5] = (n/2)(5n - 9)化简得到5n^2 - 9n - 200 = 0,解这个二次方程可以得到n≈13.2或n≈-3.8。
由于n必须是正整数,所以n≈13.2不符合题意。
因此,n≈-3.8也不符合题意。
综上所述,n的值为13。
二、等比数列的求和公式及相关题目解析1. 等比数列的求和公式等比数列是指数列中相邻两项之比都相等的数列。
对于等比数列,我们可以使用求和公式来快速计算其前n项的和。
设等比数列的首项为a1,公比为r,前n项和为Sn,则等比数列的求和公式为:Sn = a1(1 - r^n)/(1 - r)其中,n为项数,a1为首项,r为公比。
高考数学二轮复习 专题整合 31 数列的通项与求和问题 理(含最新原创题,含解析)
【创新设计】(人教通用)2015高考数学二轮复习 专题整合 3-1 数列的通项与求和问题理(含最新原创题,含解析)一、选择题1.在等差数列{a n }中,若a 2+a 3=4,a 4+a 5=6,则a 9+a 10等于( ).A .9B .10C .11D .12解析 设等差数列{a n }的公差为d ,则有(a 4+a 5)-(a 2+a 3)=4d =2,所以d =12.又(a 9+a 10)-(a 4+a 5)=10d =5,所以a 9+a 10=(a 4+a 5)+5=11. 答案 C2.(2014·嘉兴教学测试)在各项均为正数的等比数列{a n }中,a 3=2-1,a 5=2+1,则a 23+2a 2a 6+a 3a 7=( ).A .4B .6C .8D .8-4 2解析 在等比数列{a n }中,a 3a 7=a 25,a 2a 6=a 3a 5,所以a 23+2a 2a 6+a 3a 7=a 23+2a 3a 5+a 25=(a 3+a 5)2=(2-1+2+1)2=(22)2=8. 答案 C3.已知数列112,314,518,7116,…,则其前n 项和S n 为( ).A .n 2+1-12nB .n 2+2-12nC .n 2+1-12n -1D .n 2+2-12n -1解析 因为a n =2n -1+12n ,则S n =n 1+2n -12+⎝ ⎛⎭⎪⎫1-12n ·121-12=n 2+1-12n .答案 A4.(2014·烟台一模)在等差数列{a n }中,a 1=-2 012,其前n 项和为S n ,若S 2 0122 012-S 1010=2002,则S 2 014的值等于( ).A .2 011B .-2 012C .2 014D .-2 013解析 等差数列中,S n =na 1+n n -12d ,S n n =a 1+(n -1)d2,即数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫S n n 是首项为a 1=-2 012,公差为d 2的等差数列;因为S 2 0122 012-S 1010=2 002,所以,(2 012-10)d2=2 002,d2=1,所以,S 2 014=2 014[(-2 012)+(2 014-1)×1]=2 014,选C.答案 C5.(2014·合肥质量检测)数列{a n }满足a 1=2,a n =a n +1-1a n +1+1,其前n 项积为T n ,则T 2 014=A.16 B .-16C .6D .-6解析 由a n =a n +1-1a n +1+1,得a n +1=1+a n1-a n.∵a 1=2,∴a 2=-3,a 3=-12,a 4=13,a 5=2,a 6=-3.故数列{a n }具有周期性,周期为4,∵a 1a 2a 3a 4=1, ∴T 2 014=T 2=a 1a 2=2×(-3)=-6. 答案 D 二、填空题6.(2014·衡水中学调研)已知数列{a n }满足a 1=12,a n -1-a n =a n -1a nn n -1(n ≥2),则该数列的通项公式a n =________. 解析 ∵a n -1-a n =a n -1a nn n -1(n ≥2),∴a n -1-a n a n -1a n =1n n -1,∴1a n -1a n -1=1n -1-1n, ∴1a 2-1a 1=11-12,1a 3-1a 2=12-13,…,1a n -1a n -1=1n -1-1n , ∴1a n -1a 1=1-1n ,又∵a 1=12,∴1a n =3-1n , ∴a n =n3n -1.答案n 3n -17.设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,S m -1=-2,S m =0,S m +1=3,则m 等于________.解析 由S m -1=-2,S m =0,S m +1=3,得a m =2,a m +1=3,所以d =1,因为S m =0,故ma 1+m m -12d =0,故a 1=-m -12,因为a m +a m +1=5,故a m +a m +1=2a 1+(2m -1)d =-(m -1)+2m -1=5,即m =5. 答案 58.(2014·广东卷)若等比数列{a n }的各项均为正数,且a 10a 11+a 9a 12=2e 5,则ln a 1+ln a 2+…+ln a 20=________.解析 ∵a 10a 11+a 9a 12=2a 10a 11=2e 5,∴a 10·a 11=e 5, ln a 1+ln a 2+…+ln a 20=10ln(a 10·a 11)=10·ln e 5=50. 答案 50 三、解答题9.(2014·北京卷)已知{a n }是等差数列,满足a 1=3,a 4=12,数列{b n }满足b 1=4,b 4=20,且{b n -a n }为等比数列.(1)求数列{a n }和{b n }的通项公式; (2)求数列{b n }的前n 项和.解 (1)设等差数列{a n }的公差为d ,由题意得d =a 4-a 13=12-33=3.所以a n =a 1+(n -1)d =3n (n =1,2,…). 设等比数列{b n -a n }的公比为q ,由题意得q 3=b 4-a 4b 1-a 1=20-124-3=8,解得q =2.所以b n -a n =(b 1-a 1)q n -1=2n -1.从而b n =3n +2n -1(n =1,2,…).(2)由(1)知b n =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1-2n1-2=2n-1.所以,数列{b n }的前n 项和为32n (n +1)+2n-1.10.(2014·江西卷)已知首项都是1的两个数列{a n },{b n }(b n ≠0,n ∈N *)满足a n b n +1-a n +1b n+2b n +1b n =0.(1)令c n =a n b n,求数列{c n }的通项公式; (2)若b n =3n -1,求数列{a n }的前n 项和S n .解 (1)因为a n b n +1-a n +1b n +2b n +1b n =0,b n ≠0(n ∈N *),所以a n +1b n +1-a nb n=2,即c n +1-c n =2. 所以数列{c n }是以首项c 1=1,公差d =2的等差数列,故c n =2n -1. (2)由b n =3n -1知a n =c n b n =(2n -1)3n -1,于是数列{a n }前n 项和S n =1·30+3·31+5·32+…+(2n -1)·3n -1,3S n =1·31+3·32+…+(2n -3)·3n -1+(2n -1)·3n,相减得-2S n =1+2·(31+32+…+3n -1)-(2n -1)·3n=-2-(2n -2)3n,所以S n =(n -1)3n+1.11.(2014·烟台一模)已知数列{a n }前n 项和为S n ,首项为a 1,且12,a n ,S n 成等差数列.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)数列{b n }满足b n =(log 2a 2n +1)×(log 2a 2n +3),求数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1b n 的前n 项和.解 (1)∵12,a n ,S n 成等差数列,∴2a n =S n +12,当n =1时,2a 1=S 1+12,∴a 1=12,当n ≥2时,S n =2a n -12,S n -1=2a n -1-12,两式相减得:a n =S n -S n -1=2a n -2a n -1,∴a na n -1=2, 所以数列{a n }是首项为12,公比为2的等比数列,即a n =12×2n -1=2n -2.(2)∵b n =(log 2a 2n +1)×(log 2a 2n +3)=(log 222n +1-2)×(log 222n +3-2)=(2n -1)(2n +1),∴1b n =12n -1×12n +1=12⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -1-12n +1,∴数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1b n 的前n 项和T n =1b 1+1b 2+1b 3+…+1b n=12⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫1-13+⎝ ⎛⎭⎪⎫13-15+…+⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -1-12n +1 =12⎝ ⎛⎭⎪⎫1-12n +1=n 2n +1.。
2018届高考数学(理)一轮复习高频考点大突破学案:专题31数列求和
【方法规律】 (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
.
【变式探究】 设 Sn 为等差数列 { an} 的前 n 项和,已知 S3= a7, a8- 2a3= 3. (1) 求 an;
(6 n 6) n 1 (3n 3)n
3(n 1) 2n 1 ,
又 Tn c1 c2 c3
cn ,
得 Tn
2
3
4
3 [2 2 3 2 4 2
n1
(n 1) 2 ] ,
2Tn 3 [2 23 3 2 4 4 25
(n 1) 2 n 2] ,
两式作差,得
Tn 3 [2 22 23 24
2n 1 ( n 1) 2n 2]
23
1
1
n 1 2n n
2n 1 2n
1 1
2n
2
整理得 Sn
4
n2 2n 1
所以数列
bn 的前 n 项和为 4
n2 2n 1 ,n
N*.
【 2015 高考四川,理 16】设数列 { an} 的前 n 项和 Sn
2
2 2n
n, 2n
2an a1,且 a1, a2
1,a3 成等差数列 .
( 1)求数列 { an} 的通项公式;
{ cn} 的前
n 项和
Tn.
【解析】 (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. 设数列 { bn} 的公差为 d,
高考数学一轮复习 第五章 数列 第31讲 数列求和实战演练 理(2021年最新整理)
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2018年高考数学一轮复习第五章数列第31讲数列求和实战演练理1.(2016·北京卷)已知错误!为等差数列,S n为其前n项和.若a1=6,a3+a5=0,则S6=6.解析:设等差数列错误!的公差为d,∵a1=6,a3+a5=0,∴6+2d+6+4d=0,∴d=-2,∴S6=6×6+错误!×(-2)=6。
2.(2015·全国卷Ⅱ)设S n是数列错误!的前n项和,且a1=-1,a n+1=S n S n+1,则S n=-错误!。
解析:∵a n+1=S n+1-S n,∴S n+1-S n=S n+1S n,又由a1=-1,知S n≠0.∴错误!-错误!=1,∴错误!是等差数列,且公差为-1,而错误!=错误!=-1,∴错误!=-1+(n-1)×(-1)=-n,∴S n=-错误!。
3.(2016·山东卷)已知数列错误!的前n项和S n=3n2+8n,错误!是等差数列,且a n=b n+b n。
+1b n的通项公式;(1)求数列{}(2)令c n=错误!,求数列错误!的前n项和T n。
解析:(1)由题意知,当n≥2时,a n=S n-S n-1=6n+5.当n=1时,a1=S1=11,所以a n=6n+5。
数列求和最全方法例题含答案
求数列前n项和题型方法总结1、考纲解读(1)了解数列的概念和几种简单的表示方法(列表、图像、通项公式)。
(2)了解数列是自变量为正整数的一类函数。
(3)理解等差数列、等比数列的概念。
(4)掌握等差数列、等比数列通项公式和前n项和公式。
(5)能在具体的问题情境中识别等差关系或等比关系,并能利用有关知识解决问题。
(6)了解等车数列与一次函数,等比数列与指数函数的关系。
常考题型:填空题,选择题,解答题占分比重:10~17分二、考点梳理(命题特点)&考试趋势2.1.数列的概念与简单表示法2.2.等差数列2.3.等比数列2.4.数列求和、数列的综合应用三、题型讲解3.1解题技巧归纳(提分秘笈)3.1.1公式法公式法:直接利用等差等比数列的前n项和公式.q q a a q q a S q na S q n dn n na a a n S n nn n n n n n --=--=≠==-+=+=11)1(,1.b 1.a 2)1(2)(11111时当;时,当项和公式②等比数列的前项和公式①等差数列的前例1{}.6-3942的值,求项和,且为其前为等差数列,若数列s a a n s a n n =答案 27 解析:{}()272292)(9,346-3359195111=⨯=+===++=+a a a S a d a d a d a d a n ,得,有的公差为设数列【注意事项】(1)善于识别题目类型,确定是等差数列还是等比数列. (2)等比数列中要注意公比为1的情况.3.1.2分组求和分组求和法:把一个数列分成几个可以直接求和的数列例2{}{}{}.)2(2)1(.4-2n n n n n n n T n s n s n a s n a s 项和的前求数列为等比数列;证明:项和,且满足的前是数列已知+-=-答案 (1)见解析;(2)283223--++n n n解析:()[]()()()()283222)1(212142212222-2,2212.24}2{421,3,2122,424)(212313211111-11--+=-++--=-+++++++=+==+-+-=+-=+--=+-+-=-=--++++--n n n n n n n T n S n S n S S a n S n S n S S n S S Sn n n n n n n n n n n n n n n n于,所以)知由(的等比数列,公比为是首项首所以,所以又易知)(所以,即已知【注意事项】(1)数列求和应从通项入手,若无通项,则先求通项.(2)将通项分解成一些等差和等比数列或可直接求和的数列再进行求和.补充:常见数列的前n 项和()()()()()2333322222221321612132112531264221321⎥⎦⎤⎢⎣⎡+=++++++=++++=-+++++=+++++=++++n n n n n n n n n nn n n n n3.1.3裂项相消裂项相消法:把一个数列的通项分成两项差的形式,相加过程中消去中间项,只剩有限项再求和.常见裂项公式{}()()().10log 1log 11log )4(;111)3(;1111)2();11(11),0(0)1(11≠>-+=⎪⎭⎫⎝⎛+-+=+-⎪⎭⎫⎝⎛+-=+-=⋅≠++a a n n n n n n n k n n d k n n a a d a a d d a a a a n n n n n 且则的等差数列,公差为为各项都不为若例3{}{}{}.,)2()1(.240,110111510n n n nn n n n n n T n b a a a a b a s s n a s 项和的前求数列令的通项通项公求数列项和,且满足的前是等差数列设+++===答案()()nn nT nan n21221++== 解析:()()nn nn n n T n n n n n n n n n n b na d a d a d a d n n n 21211141313121211,21111122222222,222402141515110291010,1111++=++-++-+-+-=++-=+++=+++====⎪⎩⎪⎨⎧=⨯+=⨯+ ,解得则有设公差为【注意事项】(1)对于裂项后明显有能够相消的项的一类数列,在求和时常用“裂项相消法”,分式型数列的求和多用此法.(2)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,也有可能前边剩两项,后边也剩两项.(3)有些情况下,裂项时需要调整前面的系数,使裂开后的两项之差和系数之积与原项相等.3.1.4错位相减错位相减法:适用于一个等差数列和一个等比数列对应项相乘构成的数列求和.例4{}{}{}.,)2()1(.2,22,04322n n nn n n n T n b a nb a a s a s q s n a 项和的前求数列设的通项求数列,公比项和为的前已知等比数列=-=-=>答案()()nn nnn T a222221+-==解析:()()()nn n n n n n n n n n n n n n n n nn n T n n n T n n T n n T n ba a q a q a a a a a a S q q q q a a a a S a S222221122112112122121212121,22122212122123222121222,22,2222.2,0,02222211113213213211112212222434322+-=-⎪⎭⎫ ⎝⎛-=--⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛-=-++++=-+-+++=+-++++===∴=∴-=+∴-=+∴-==>=---=--=-=++++-则②得①②①,知,由所以又因为,则①得,②②,①,已知【注意事项】(1)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“Sn ”与“qSn ”的表达式时应特别注意将两式“错项对齐”,以便于下一步准确写出“Sn-qSn ”的表达式.(3)应用等比数列求和公式必须注意公比q 时候等于1,如果不能确定公比q 是否为1,应分两种情况进行讨论,这在以前的高考中经常会考查.3.1.5倒序相加倒序相加法:把数列正着写和倒着写再相加,例如等差数列前n 项和公式的推导方法.例5()()()()().,lg lg lg lg lg ,12lg ,1,1,lg 1221S y xyy x y x x S b a y b x a nn n n n 求且满足已知平面向量+++++==⋅==---答案()16+=n n S解析:()()()()()()()()()()()[]()()[]()n n n n n n n n nn n n nn n n n n x y y x xy xy y x y x S x y x y xxyy S y xy y x y x x S xy y x b a y b x a lg lg lg lg lg lg lg lg 2lg lg lg lg lg lg lg lg lg lg .12)lg(,12lg lg 12lg ,1,1,lg 111112211221++++++++=+++++=+++++===+=⋅==---------- 两式相加得,,所以,因为即所以,满足因为为平面向()()()()()()[]()()()()16S 112lg 1lg lg lg lg lg lg 11+=+=+=+++=++⋅+=--n n n n xy n n xy xy xy n x y xy y x y x n n n n n n 所以【注意事项】(1)数列特征是“与首末两项等距离的两项之和相等”(2)把数列正着写和倒着写再相加,,即可求出该数列前n 项和的2倍,不要忘记除以 2.3.1.6合并求和合并求和法:针对一些特殊的数列,将某些项合并在一起就具有某种特殊的性质,因此,在数列求和时,可将这些项放在一起先求和,在求Sn.例7{}.log log log 9103231365的值,求中,数列在各项各项均为正数的a a a a a a n +++=答案 10解析:{}109log )(log )(log log log log 95365921013109321310323136592101==⨯⨯⨯==+++====a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a n 所以,是等比数列,所以因为为数【注意事项】(1)善于发现数列的特殊性质,如对数指数的运算等. (2)计算时不要出现错误.3.1.7构造法构造法:先根据数列的结构及特征进行分析,找出数列的通项及其特征,然后再利用数列的通项揭示的规律来求和.例8 之和求个11111111111n ++++ 答案81109101--+n n解析:()()()()()()()[]()()811091091011011091910101010911101101109111111*********199999111111109199991111,11091999111,110919911132121191321--=---⨯=-++++⨯=-++-+-⨯=++++-⨯=⨯=-⨯=⨯=-⨯=⨯=-⨯=⨯=+n n n n n nnn nn n 个个个所以【注意事项】(1)善于发现数列的规律,并能找出其通项.(2)计算时不要出现错误.3.2易错易混归纳3.2.1裂项时不注意系数例1{}{}.611)2()1(.,2,12<⎭⎬⎫⎩⎨⎧∈+=+*n n n n n n n n T T n a a a N n n n S S n a ,求证项和为的前设数列的通项求数列且项和为的前已知数列答案见解析)()2(121+=n a n解析:(1);(2)()()()()()()()()()613121321-3121321-1217151513121321-12121321211122121121212122,311112211=⋅<⎥⎦⎤⎢⎣⎡+=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛++++⎪⎭⎫ ⎝⎛-+⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⎥⎦⎤⎢⎣⎡++=++=+=+=+⨯=+=----+=-=≥==+-n n n T n n n n a a n an a a n n n n n S S a n an n n n nn n n n 则所以,因为所以且时,当时,当3.2.2通项公式与n 为奇数有关时,需要分情况讨论例2{}{}{}.,log )2()1(.21n 2n 1n n 1n n n n n S n b a b a a a a a 项和的前求数列若的通项通项公求数列,中,已知在数列===+答案⎪⎩⎪⎨⎧-=⎪⎩⎪⎨⎧=-为偶数,为奇数)(为偶数,为奇数)(n n n n S n n a n nn n 4,4122,2122221解析:{}{}⎪⎩⎪⎨⎧==⋅==⋅======≥=---++为偶数,为奇数的通项通综上,数列为偶数时,当为奇数时,所以当,,又构成等比数列的奇数项奇数项与偶数所以数列,,所以时,,所以当因为n n a a a n a n a a a a a a a a n a a nn n n n n n n n n n 22121-2n 2121n 1211-n 1n 1-n 1-n 1n n 2,2222;221221.2222)1({}⎪⎩⎪⎨⎧-==-+++=++++++=-=-++++=+++++++===+===--++为偶数,为奇数项和的前综上,数列为偶数时当为奇数时当所以,因为n n n n S n b n n b b b b b b S n n n b b b b b b b S n b n b b a b a a a n n n n n n n n n 4,41.4)1(31)()()(,;41)1(420)()()(,,0,,log ,21)2(22214321215432111n n n 2n 1n n 111。
高中 数列求和 知识点+例题+练习
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)设bn=log (1-Sn+1)(n∈N*),令Tn= + +…+ ,求Tn.
考点三 错位相减法求和
【例3】(2013·湖南卷)设Sn为数列{an}的前n项和,已知a1≠0,2an-a1=S1·Sn,n∈N*.
【训练3】(2013·嘉兴二模)在数列{aLeabharlann }中,a1=2,an+1=3an+2.
(1)记bn=an+1,求证:数列{bn}为等比数列;
(2)求数列{nan}的前n项和Sn.
数列求和的方法技巧
(1)倒序相加:用于等差数列、与二项式系数相关联的数列的求和.
(2)错位相减:用于等差数列与等比数列的积数列的求和.
(2)设数列{bn}的前n项和为Tn,且Tn+ =λ(λ为常数).令cn=b2n(n∈N*).求数列{cn}的前n项和Rn.
课后提升
(建议用时:25分钟)
一、填空题
1.(2014·西安模拟)数列{an}满足an+an+1= (n∈N*),且a1=1,Sn是数列{an}的前n项和,则S21=________.
例如,Sn=1002-992+982-972+…+22-12=(1002-992)+(982-972)+…+(22-12)=(100+99)+(98+97)+…+(2+1)=5 050.
3.常见的拆项公式
(1) = - ;
(2) = ;
(3) = - .
型例题
考点一 分组转化法求和
【例1】已知数列{an}的通项公式是an=2·3n-1+(-1)n(ln 2-ln 3)+(-1)nnln 3,求其前n项和Sn.
2021年高考数学考点31数列的综合问题必刷题文含解析
考点31 数列的综合问题1.若干个连续奇数的和() A .B .C .D .【答案】D2.已知数列{}n a 满足11a =,()()11112n n n a a n n ++-=-+,则数列(){}1nn a -的前40项的和为()A .1920 B .325462 C .4184 D .2041【答案】D【解析】由已知条件得到()()11112n n n a a n n ++-=-+,4039111141*3939412a a ⎛⎫-==- ⎪⎝⎭,3837111.......37392a a ⎛⎫-=- ⎪⎝⎭2111132a a ⎛⎫-=- ⎪⎝⎭,左右两侧累加得到40393837363521111111.........12394137393a a a a a a a a ⎛⎫-+-+-++-=-+-+- ⎪⎝⎭正好是数列(){}1n n a -的前40项的和,消去一些项,计算得到2041。
故答案为D 。
3.吴敬《九章算法比类大全》中描述:远望魏巍塔七层,红灯向下成倍增,共灯三百八十一,请问塔顶几盏灯?()A .5B .4C .3D .2 【答案】C【解析】设塔顶1a 盏灯,则()712138121a -=-,解得13a=.故选C .4.已知数列{}n a 满足111,2n n n a a a +==+,则10a =() A . 1024 B . 1023 C . 2048 D . 2047 【答案】B5.已知数列{an}满足a 1a 2a 3…a n =22n (n ∈N*),且对任意n ∈N*都有12111nt a a a +++<则t 的取值X 围为( ) A .(13,+∞) B . [13,+∞) C .(23,+∞) D . [23,+∞) 【答案】D【解析】∵数列{a n }满足a 1a 2a 3…a n =22n (n ∈N*),∴n =1时,a 1=2;n ≥2时,a 1a 2a 3…a n -1=2(1)2n -,可得a n =22n -1.∴1n a =2112n -,数列1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭为等比数列,首项为12,公比为14.∴11a +21a + (1)a =11124114n ⎛⎫-⎪⎝⎭-=2121343n⎛⎫-⎪⎝⎭<. ∵对任意n ∈N*都有11a +21a +…+1n a <t ,则t 的取值X 围为23⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭,. 故选:D .6.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,且15a =,()11622n n a a n -=-+≥,若对任意的*n N ∈,()143n p S n ≤-≤恒成立,则实数p 的取值X 围为()A .(]2,3B .[]2,3C .(]2,4D .[]2,4 【答案】B7.已知数列{}n a 满足1362,4a a a ==,n a n ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是等差数列,则数列(){}1n n a -的前10项的和10S =() A . 220 B . 110 C . 99 D . 55 【答案】B【解析】设等差数列n a n ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的公差为d ,则66315,3663a a a a d d =+=+,将已知值和等量关系代入,计算得2d =,所以()2112,2nn a a n d n a n n=+-==,所以()10123410=21210110S a a a a a -+-+++=+++=,选B.8.已知数列满足,,是数列的前项的和.(1)求数列的通项公式;(2)若,,成等差数列,,18,成等比数列,求正整数的值;(3)是否存在,使得为数列中的项?若存在,求出所有满足条件的的值;若不存在,请说明理由. 【答案】(1).(2),.(3)或14.9.设数列的前项和为,且满足().(1)求数列的通项公式;(2)是否存在实数,使得数列为等差数列?若存在,求出的值,若不存在,请说明理由. 【答案】(1);(2)答案见解析.【解析】(1)由(),可知当时,.10.已知数列{}n a 的各项为正数,其前n 项和n S 满足212n n a S +⎛⎫= ⎪⎝⎭. (Ⅰ)求{}n a 的通项公式; (Ⅱ)设()()1111n n n b a a +=++,求数列{}n b 的前n 项的和n T ;(Ⅲ)在(Ⅱ)条件下,若245n m mT -<<对一切*n N ∈恒成立,某某数m 的取值X 围. 【答案】(1) 21n a n =-;(2) n T =()41n n +;(3)5542m ≤<.只需145{2148m m ≤-<解之得5542m ≤<. 11.已知数列{}n a 的首项为2,前n 项的和为n S ,且111241n n n a a S +-=-(*n N ∈). (1)求2a 的值; (2)设1nn n na b a a +=-,求数列{}n b 的通项公式;(3)是否存在正整数n ,使得3n na a +为整数,若存在求出n ,若不存在说明理由. 【答案】(1)2143a =;(2)14n b n =-;(3)1n =12.已知数列{}n a 、{}n b ,其中,112a =,数列{}n a 满足()()111n n n a n a -+=-,()*2,n n N ≥∈,数列{}nb 满足112,2n n b b b +==.(1)求数列{}n a 、{}n b 的通项公式;(2)是否存在自然数m ,使得对于任意*,2,n N n ∈≥有12111814n m b b b -++++<恒成立?若存在,求出m 的最小值;(3)若数列{}n c 满足1,{ ,n n n n na c b n =为奇数为偶数,求数列{}n c 的前n 项和n T . 【答案】(1)2n n b =;(2)存在,16m =;(3)()()21243421,43{ 2421,43n n nn n n T n n n -+++-=++-为奇数为偶数. 【解析】(1)由()()111n n n a n a -+=-,即111n n a n a n --=+.()()2413111131n n n T b b b a a n a -⎡⎤=++⋅⋅⋅++++⋅⋅⋅+⎢⎥-⎢⎥⎣⎦()()2424222nn =++⋅⋅⋅++++⋅⋅⋅+241422214nn n ⎛⎫- ⎪+⎝⎭=⋅+-()2242143n n n +=+-.因此()()21243421,43{ 2421,43n n nn n n T n n n -+++-=++-为奇数为偶数.13.已知数列满足,.(1)求数列的通项公式;(2)证明:.【答案】(1);(2)证明过程见解析14.设数列{}n a 的前n 项和为n S ,且满足()*111n n n N S a λ++=∈,λ为常数. (1)是否存在数列{}n a ,使得0λ=?若存在,写出一个满足要求的数列;若不存在,说明理由. (2)当1λ=时,求证:1111n n a a ++≥. (3)当12λ=时,求证:当3n ≥时,803n a <≤. 【答案】(1)不存在,理由见解析(2)证明见解析(3)证明见解析 【解析】(1)若0λ=,则1110n n S a ++=,即1n n S a +=-,即10n S +=,()112211112112111112222222222422n n n n n n n n n n n n n n n n a a S a a S a a a S S a a a a a ---------------⎛⎫+ ⎪+-⎝⎭====-+--++--,下同证1. 15.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,点(),n n S 在抛物线23122y x x =+上,各项都为正数的等比数列{}n b满足2411,416b b ==. (Ⅰ)求数列{}n a ,{}n b 的通项公式;(Ⅱ)记n n n a a C a b =+,求数列{}n C 的前n 项和n T .【答案】(1)31,n a n =-12nn b ⎛⎫= ⎪⎝⎭(2)()91227827n nn n T +=-++⋅16.在数列{}n a 中,223a =. (1)若数列{}n a 满足120n n a a +-=,求n a ; (2)若447a =,且数列(){}211n n a -+是等差数列.求数列n n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和n T . 【答案】(1) 123n n a -=;(2) 2n T n =.【解析】试题分析:(1)由223a =,120n n a a +-=求出数列{a n }的首项,并得到数列{a n }是以13为首项,以2为公比的等比数列,由等比数列的通项公式得答案;(2)由已知结合数列{(2n-1)a n +1}是等差数列求其公差,进一步得到数列{(2n-1)a n +1}的通项公式,代入n n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭,再由等差数列的前n 项和得答案. 试题解析:(1)∵120n n a a +-=,223a =,∴0n a ≠,且12n na a +=,即数列{}n a 是公比为2的等比数列.∴1222•233n n n a --==.(2)设()211n n c n a =-+,则数列{}n c 是等差数列,∵223a =,447a =,∴23c =,45c =,∴数列{}n c 的公差为1,()321n c n n =+-=+,∵()2111n n n a c n -+==+,∴21n n a n =-,∴21nnn a =-,即数列n n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是首项为1,公差为2的等差数列,∴()21212nn n T n +-==. 17.在数列{}n a 中,10a ≠,12n n a a +=,n S 为{}n a 的前n 项和,记2161n nn n S S R a +-=,则数列{}n R 的最大项为第__________项. 【答案】618.函数()()()*112321,11,,1x n x e n f x g x f x a g g g g n N e n n n n --⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫==-+=++++∈ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪+⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭,则数列{}n a 的通项公式为__________. 【答案】21n a n =-19.已知数列,满足,若,则的前项的积为__________.【答案】2【解析】∵,,∴,同理可得:,可得,.则的前2017项的积为.20.已知数列的首项,且,如果是单调递增数列,则实数的取值X围是__________.【答案】(,)【解析】因为,所以,两式作差得,数列中,奇数项和偶数项分别为公差等于2的等差数列,又由条件可得,,若数列为递增数列,则只需,解得.故填(,).点睛:本题也可利用数列的通项公式求解,由题的解法可知数列和数列分别为等差数列,可分别求出其通项公式,然后根据求解,注意分类讨论,即当n 为奇(偶)数时,为偶(奇)数.21.已知数列是单调递增数列,则实数m 的取值X 围是_____________。
高考数学:数列求和——三大类高频题型的命题规律和满分答题要点
高考数学:数列求和——三大类高频题型的命题规律和满分答题要点近几年出题频率较高的三类数列求和题型有:错位相减法、裂项相消法、分类讨论法等。
下面将它们的解题程序归纳如下: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,可采用错位相减法求和,一般是在等式的两边同乘以等比数列{bn}的公比,然后作差求解.若{bn}的公比为参数(字母),则应对公比分等于1和不等于1两种情况分别求和.例题:2.利用裂项相消法探求数列的前n项和如果一个数列的通项为分式或根式的形式,且能拆成结构相同的两式之差,那么通过累加将一些正、负项相互抵消,只剩下有限的几项。
从而求出该数列的前n项和.破解此类题的关键点如下:①裂项技巧.一般将an通过恒等变形拆成形如an=f(n)-f(n-k)的形式(k=1,2,……) ②抵消规律.正、负项相互抵消后,所剩项的一般规律是: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,注意剩下的项有前后对称的特点,否则,极易出错.例题:[2018长春市高三第一次质量监测,17]总结:利用裂项相消法求数列的和时,要过好三关:一是通过基本运算快速求出数列的通项;二是根据所求通项的结构特点,借助常见的裂项技巧,找准裂项方向,准确裂项;三是把握消项规律,准确求和,切忌出现丢项或多项的问题,导致结果错误.3.利用分类讨论法探求数列的前n项和若数列的通项公式为分段函数、周期函数或形如(-1)^nan,|an|等形式,在求数列的前n项和时,没有固定的方法可套用,观察数列的规律,发现按照某种标准分类后,每类均可求和,最后相加即可得出结果,在解决问题的过程中渗透着转化与化归、分类讨论数学思想方法。
对项数的奇偶进行分类讨论求数列的前n项和时,一般是先求项思路分析:数为偶数的一组,但要注意n的取值变化不再是1,2,3,…,而是2,4,6,…,当代入公式求和时.注意首项、公差(比)和项数都会对应发生改变;项数为奇数求和时,可代入相应公式求和,也可利用偶数项的结论(Sn=S↓(n-1)+bn),能简化求和过程.总结:破解此类题的关键点如下.①找规律.根据数列的通项公式或递推公式去发现或证明存在某一规律:如通项公式为分段函数的形式等.②定标准.根据规律确定如何分类,是以项数的奇偶分类还是其他.③分类求和.若该类是等差(比)数列可直接求和,但要注意新首项、新公差(比)、新项数分别是多少;若不是特殊数列,再转化为其他方法求和.。
精选2019年高考数学考点31数列求和必刷题理
考点31 数列求和1.杨辉三角,是二项式系数在三角形中的一种几何排列。
在欧洲,这个表叫做帕斯卡三角形。
帕斯卡(1623----1662)是在1654年发现这一规律的,比杨辉要迟393年,比贾宪迟600年。
右图的表在我国南宋数学家杨辉1261年所著的《详解九章算法》一书里就出现了,这又是我国数学史上的一个伟大成就。
如图所示,在“杨辉三角”中,从1开始箭头所指的数组成一个锯齿形数列:1,2,3,3,6,4,10,5,…,则此数列前16项和为()A. B. C. D.【答案】C2.对于函数,部分与的对应关系如下表:数列满足:,且对于任意,点都在函数的图象上,则()A. 7554 B. 7549 C. 7546 D. 7539【答案】A3.已知是等差数列,,,,。
(1)求数列的通项公式;(2)若单调递增,且的前项和,求的最小值。
【答案】(1)见解析;(2)11【解析】(1)设公差为,,,因为,得,解得或,当时,,,当时,,,(2)若单调递增, 则,,,由不等式解得(且),所以的最小值为11.4.已知等差数列的公差为,且关于的不等式的解集为,(1)求数列的通项公式;(2)若,求数列前项和.【答案】(1),即.(2)5.已知数列{a n}的前n项和为S n,a1=1,a n+1=(λ+1)S n+1(n∈N*,λ≠-2),且3a1,4a2,a3+13成等差数列.(1)求数列{a n}的通项公式;(2)若数列{b n}满足a n b n=log4a n+1,数列{b n}的前n项和为T n,证明:T n<.【答案】(1);(2)证明见解析。
专题32 数列求和(解析版)
【解析】由题意知数列{2n-1}为1,3,5,7,9,11,13,…,{3n-2}为1,4,7,10,13,16,19,…,所以数列
为1,7,13,19,…,即an=1+6(n-1)=6n-5,所以数列 的前n项和为 =3n2-2n.
8.(2020·全国卷Ⅱ文科·T14)记Sn为等差数列 的前n项和.若a1=-2,a2+a6=2,则S10=.
9.(2020·全国卷Ⅱ文科·T6)记Sn为等比数列{an}的前n项和.若a5-a3=12,a6-a4=24,则 =()
A.2n-1B.2-21-nC.2-2n-1D.21-n-1
【解析】选B.设等比数列的公比为q,由a5-a3=12,a6-a4=24可得: ⇒ ,
所以an=a1qn-1=2n-1,Sn= = =2n-1,因此 = =2-21-n.
答案:25
【解析】设等差数列 的公差为d.因为 是等差数列,且a1=-2,a2+a6=2,根据等差数列通项公式:an=a1+ d,可得a1+d+a1+5d=2,即-2+d+ +5d=2,整理可得:6d=6,解得:d=1.根据等差数列前n项和公式:Sn=na1+ d,n∈N*,可得:S10=10× + =-20+45=25,所以S10=25.
解析:(Ⅰ)当 时, ,因为 ,所以 =3,
当 时, = = ,即 ,因为 ,所以 =2,所以数列{ }是首项为3,公差为2的等差数列,所以 = ;
(Ⅱ)由(Ⅰ)知, = ,
所以数列{ }前n项和为 = = .
讲典例 备高考
类型一、公式法求和
基础知识:
(1)等差数列前n项和公式:Sn=na1+ d= .
2021年高考数学考点30数列求和必刷题文含解析
考点30 数列求和1.已知函数,且,则 ( ) A. B. C. D.【答案】B2.设等差数列的前项和S n,,若数列的前项和为,则()A. 8 B. 9 C. 10 D. 11【答案】C【解析】S n为等差数列{a n}的前n项和,设公差为d,a4=4,S5=15,则:,解得d=1,则a n=4+(n﹣4)=n.由于=,则,==,解得m=10.故答案为:10.故选:C.3.已知函数f(n)=n2cos(nπ),数列{a n}满足a n=f(n)+f(n+1)(n∈N+),则a1+a2+…+a2n=_____.【答案】4.已知数列满足,且,记为数列的前项和,则 _______.【答案】304【解析】∵,∴,∴数列是公差与首项都为1的等差数列.∴,可得.∵,∴,令,,则,,同理可得,,,.∴,,则.故答案为:3045.已知数列的前项和为,且数列是首项为3,公差为2的等差数列,若,数列的前项和为,则使得成立的的最小值为__________.【答案】56.若,则=_________ 【答案】【解析】∵,∴f(x)+f(1﹣x)=+=+==1,∴=500×[+]=500.故答案为:500.7.已知数列满足,,则_______.【答案】8.定义为个正整数的“均倒数”,若已知数列的前项的“均倒数”为,又,则_________;【答案】.9.数列的通项是,其前项和记为,则_________.【答案】240【解析】10.等差数列的前项和为,正数数列是等比数列,且满足,,,,数列的前项和为,若对于一切正整数,都成立,则实数的最小值为__________.【答案】10恒成立,,即的最小值为,故答案为.11.已知数列满足:,.(1)设数列满足:,求证:数列是等比数列;(2)求出数列的通项公式和前项和.【答案】⑴见证明;⑵12.已知数列是公差不为0的等差数列,,成等比数列. (1)求;(2)设,数列的前项和为,求.【答案】(1);(2)【解析】(1)设数列{a n}的首项为a1,公差为d(d≠0),则a n=a1+(n-1)d.因为a2,a3,a5成等比数列,所以(a1+2d)2=(a1+d)(a1+4d),13.已知等比数列中,,,=,.(1)求的通项公式;(2)设,求数列的前项和.【答案】(1),;(2)【解析】(1)设等比数列{a n}的公比为q,则q>0.因为=,所以=,因为,解得.所以,.(2)设,则.14.已知公差不为0的等差数列的首项 ,且,,成等比数列. (Ⅰ)求数列的通项公式;(Ⅱ)记,求数列的前项和 .【答案】(Ⅰ)(Ⅱ)15.已知数列前项和为,且.(1)证明:是等比数列;(2) 若数列,求数列的前项和.【答案】(1)见解析;(2)16.已知数列{a n}是公差不为0的等差数列,首项a1=1,且a1,a2,a4成等比数列.(1)求数列{a n}的通项公式;(2)设数列{b n}满足,求数列{b n}的前n项和T n.【答案】(1);(2).【解析】(1)设数列{a n}的公差为d,由已知得,a=a1a4,即(1+d)2=1+3d,解得d=0或d=1.又d≠0,∴d=1,可得a n=n.(2)由(1)得b n=n+2n,∴T n=(1+21)+(2+22)+(3+23)+…+(n+2n)=(1+2+3+…+n)+(2+22+23+…+2n)=+2n+1-2.17.已知数列的前项和满足.(1)求数列的通项公式;(2)设,求数列的前项和.【答案】(1);(2).18.设为数列的前项和,已知,(1)求,;(2)求数列的通项公式;(3)求数列的前项和.【答案】(1);(2);(3)【解析】19.已知是递增的等差数列,,是方程的根。
高考数学一轮复习 考点32 数列的综合问题必刷题 理(含解析)-人教版高三全册数学试题
考点32 数列的综合问题1.(市房山区2019年高考第一次模拟测试理)《九章算术》中有如下问题:今有蒲生一日,长三尺,莞生一日,长1尺.蒲生日自半,莞生日自倍.问几何日而长等?意思是:今有蒲第一天长高3尺,莞第一天长高1尺,以后蒲每天长高前一天的一半,莞每天长高前一天的2倍.若蒲、莞长度相等,则所需时间为()(结果精确到0.1.参考数据:lg2=0.3010,lg3=0.4771.)A.天B.天C.天D.天【答案】C【解析】设蒲的长度组成等比数列{a n},其a1=3,公比为,其前n项和为A n,则A n=.莞的长度组成等比数列{b n},其b1=1,公比为2,其前n项和为B n.则B n,由题意可得:,整理得:2n+=7,解得2n=6,或2n=1(舍去).∴n=≈2.6.∴估计2.6日蒲、莞长度相等.故选:C.2.(某某乌鲁木齐市2018届高三第三次诊断性测验)已知数列,满足,,,则数列的前10项的和为A.B.C.D.【答案】D【解析】由a n +1﹣a n 2,所以数列{a n }是等差数列,且公差是2,{b n }是等比数列,且公比是2. 又因为=1,所以a n =+(n ﹣1)d =2n ﹣1. 所以b 2n ﹣1=•22n ﹣2=22n ﹣2.设,所以=22n ﹣2,所以4,所以数列{∁n }是等比数列,且公比为4,首项为1.由等比数列的前n 项和的公式得:其前10项的和为(410﹣1).故选:D .3.(某某省“皖南八校”2018届高三第三次(4月)联考)删去正整数数列 中的所有完全平方数,得到一个新数列,这个数列的第2018项是( ) A .B .C .D .【答案】B 【解析】由题意可得,这些数可以写为:,第个平方数与第个平方数之间有个正整数,而数列共有项,去掉个平方数后,还剩余个数,所以去掉平方数后第项应在后的第个数,即是原来数列的第项,即为,故选B.4.(华大新高考联盟2018届高三上学期11月教学质量测评理)已知等比数列{}n a 的前n 项和为n S ,,则42S S =( ) A .2 B .3C .4D .5【答案】B 【解析】由可得312a a =,所以22q =,又因为,所以选B.5.(某某省2017届高三高考冲刺预测卷六理)最近各大城市美食街火爆热开,某美食店特定在2017年元旦期间举行特大优惠活动,凡消费达到88元以上者,可获得一次抽奖机会.已知抽奖工具是一个圆面转盘,被分为6个扇形块,分别记为1,2,3,4,5,6,其面积成公比为3的等比数列(即扇形块2是扇形块1面积的3倍),指针箭头指在最小的1区域内时,就中“一等奖”,则一次抽奖抽中一等奖的概率是( ) A .140B .1121C .1364D .11093【答案】C 【解析】由题意,可设1,2,3,4,5,6 扇形区域的面积分别为,则由几何概型得,消费88 元以上者抽中一等奖的概率,故选C.6.(某某省钟祥市2019届高三高考第一次模拟考试理)对于实数x ,[x]表示不超过x 的最大整数,已知正数列{a n }满足S n =12(a n n 1a +),n ∈N*,其中S n 为数列{a n }的前n 项的和,则[]=______.【答案】20 【解析】由题可知0n S >,当1n >时,化简可得,当所以数列2{}n S 是以首项和公差都是1的等差数列,即又1n >时,记一方面另一方面所以2021S << 即[]20S = 故答案为207.(市某某区2019届高三第一次(3月)综合练习一模)天坛公园是明、清两代皇帝“祭天”“祈谷”的场所.天坛公园中的圜丘台共有三层(如图1所示),上层坛的中心是一块呈圆形的某某石板,从中心向外围以扇面形石(如图2所示).上层坛从第一环至第九环共有九环,中层坛从第十环至第十八环共有九环,下层坛从第十九环至第二十七环共有九环;第一环的扇面形石有9块,从第二环起,每环的扇面形石块数比前一环多9块,则第二十七环的扇面形石块数是______;上、中、下三层坛所有的扇面形石块数是_______.【答案】2433402 【解析】第一环的扇面形石有9块,从第二环起,每环的扇面形石块数比前一环多9块, 则依题意得:每环的扇面形石块数是一个以9为首项,9为公差的等差数列, 所以,a n =9+(n -1)×9=9n , 所以,a 27=9×27=243, 前27项和为:=3402.8.(某某省某某师大附中2018届高三高考考前模拟考试)在数列{a n }中,若a 4=1,a 12=5,且任意连续三项的和都是15,则a 2018=______. 【答案】9【解析】分析:将a n +a n+1+a n+2=15中n 换为n+1,可得数列{a n }是周期为3的数列.求出a 2,a 1,即可得到a 2018 详解:由题意可得a n +a n+1+a n+2=15,将n 换为a n+1+a n+2+a n+3=15,可得a n+3=a n ,可得数列{a n 是周期为3的数列.故,由a n +a n+1+a n+2=15,n 取1可得,故,故答案为9.9.(某某省武昌2018届元月调研考试)对任一实数序列,定义新序列,它的第项为,假设序列的所有项都是,且,则__________. 【答案】100. 【解析】 设序列的首项为,则序列,则它的第n 项为,因此序列A 的第项,则是关于的二次多项式,其中的系数为,因为,所以必有,故。
数列求和知识点和典型例题
数列求和知识点和典型例题数列求和是数学中的一个基础概念,它常常出现在学习数学的初中和高中阶段。
掌握数列求和的知识点和解题方法,对于数学学习的进一步发展和应用都有着重要的意义。
本文将从数列求和的基本概念、求和公式和典型例题三个方面进行详细的介绍。
一、数列求和的基本概念数列是按照一定规律排列的一组数,求和即为对数列中的数进行加法运算得到的结果。
对于有限项的数列求和可以通过逐项相加的方法得到,而对于无限项的数列求和则需要根据数列的规律进行推导得到求和公式。
二、数列求和的公式1.等差数列求和公式等差数列指的是一个数列中任意两项之间的差值都相等。
对于等差数列,其求和公式为:Sn = (a1 + an)*n/2,其中Sn为数列的前n项和,a1为首项,an为末项。
这个公式的推导可以通过将数列从首项到末项排列,再从末项到首项排列再相加得到。
2.等比数列求和公式等比数列指的是一个数列中任意两项之间的比值都相等。
对于等比数列,其求和公式为:Sn=(a1*(1-q^n))/(1-q),其中Sn为数列的前n项和,a1为首项,q为公比。
这个公式可以通过将数列前n项与公比相乘得到一个新的等差数列,并用等差数列的求和公式进行计算得到。
3.平方数列求和公式平方数列指的是一个数列中每一项都是前一项的平方。
对于平方数列,其求和公式为:Sn=1^2+2^2+...+n^2=n*(n+1)*(2n+1)/6、这个公式可以通过数学归纳法进行推导得到。
三、数列求和的典型例题1.求等差数列1,3,5,7,...的前100项和。
解:根据等差数列的求和公式,a1=1,an=2n-1,n=100。
代入公式得到Sn = (1 + (2*100-1))*100/2 = 5050。
2.求等差数列2,5,8,11,...的前50项和。
解:根据等差数列的求和公式,a1=2,an=3n-1,n=50。
代入公式得到Sn = (2 + (3*50-1))*50/2 = 14753.求等比数列1,2,4,8,...的前10项和。
高考数学理一轮总复习 必修部分开卷速查31 数列求和(含解析)新人教A版-新人教A版高三必修数学试题
开卷速查(三十一) 数列求和A 级 基础巩固练1.数列{a n }的前n 项和为S n ,若a n =1n n +1,则S 6等于( )A.142B.45C.56D.67解析:因为a n =1nn +1=1n -1n +1,所以S 6=1-12+12-13+…+16-17=1-17=67. 答案:D2.已知数列{a n }是等差数列,a 1=tan225°,a 5=13a 1,设S n 为数列{(-1)na n }的前n 项和,则S 2 014=( )A .2 014 B.-2 014 C .3 021 D.-3 021 解析:∵a 1=tan225°=1, ∴a 5=13a 1=13, 则公差d =a 5-a 15-1=13-14=3,∴a n =3n -2.方法一:∵(-1)na n =(-1)n(3n -2),∴S 2 014=(a 2-a 1)+(a 4-a 3)+(a 6-a 5)+…+(a 2 012-a 2 011)+(a 2 014-a 2 013)=1 007d =3 021.方法二:(错位相减)由于(-1)n a n =(-1)n(3n -2),则S 2 014=1×(-1)1+4×(-1)2+7×(-1)3+…+6 037×(-1)2 013+6 040×(-1)2 014,①①式两边分别乘以-1,得(-1)×S 2 014=1×(-1)2+4×(-1)3+7×(-1)4+…+6 037×(-1)2 014+6 040×(-1)2 015,②①-②得2S 2 014=-1+3×1--12 0131--1-6 040(-1)2 015=6 042,∴S 2 014=3 021.答案:C3.在数列{a n }中,已知a 1=1,a n +1-a n =sin n +1π2,记S n 为数列{a n }的前n 项和,则S 2 016=( )A .1 006 B.1 007 C .1 008 D.1 009解析:由题意,得a n +1=a n +sinn +1π2,所以a 2=a 1+sinπ=1,a 3=a 2+sin 3π2=0,a 4=a 3+sin2π=0,a 5=a 4+sin 5π2=1,…,因此,数列{a n }是一个以4为周期的周期数列,而2 016=4×504,所以S 2 016=504×(a 1+a 2+a 3+a 4)=1 008,故选C.答案:C4.已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,a 5=5,S 5=15,则数列{1a n a n +1}的前100项和为( )A.100101B.99101 C.99100D.101100解析:设等差数列{a n }的首项为a 1,公差为d .∵a 5=5,S 5=15,∴⎩⎪⎨⎪⎧a 1+4d =5,5a 1+5×5-12d =15,∴⎩⎪⎨⎪⎧a 1=1,d =1,∴a n =a 1+(n -1)d =n .∴1a n a n +1=1n n +1=1n -1n +1,∴数列{1a n a n +1}的前100项和为1-12+12-13+…+1100-1101=1-1101=100101. 答案:A5.已知等比数列的各项都为正数,且当n ≥3时,a 4a 2n -4=102n,则数列lg a 1,2lg a 2,22lg a 3,23lg a 4,…,2n -1lg a n ,…的前n 项和S n 等于( )A .n ·2nB.(n -1)·2n -1-1C .(n -1)·2n+1 D.2n+1解析:∵等比数列{a n }的各项都为正数,且当n ≥3时,a 4a 2n -4=102n,∴a 2n =102n,即a n=10n,∴2n -1lg a n =2n -1lg10n =n ·2n -1,∴S n =1+2×2+3×22+…+n ·2n -1,①2S n =1×2+2×22+3×23+…+n ·2n,② ∴①-②得-S n =1+2+22+…+2n -1-n ·2n =2n -1-n ·2n =(1-n )·2n-1,∴S n =(n -1)·2n+1. 答案:C6.数列{a n }满足a 1=2,a 2=1,并且a n ·a n -1a n -1-a n =a n ·a n +1a n -a n +1(n ≥2),则数列{a n }的第100项为( )A.12100 B.1250 C.1100 D.150解析:∵a n ·a n -1a n -1-a n =a n ·a n +1a n -a n +1(n ≥2),∴数列{a n -1a na n -1-a n}是常数数列,设a n -1a na n -1-a n=k ,∴1a n -1a n -1=1k .∴1k =1-12=12. ∴1a n =1a n -1a n -1+1a n -1-1a n -2+…+1a 2-1a 1+1a 1=12(n -1)+12,∴1a 100=992+12=50. ∴a 100=150.故选D.答案:D7.设{a n }是等差数列,{b n }是各项都为正数的等比数列,且a 1=b 1=1,a 3+b 5=19,a 5+b 3=9,则数列{a n b n }的前n 项和S n =__________.解析:由条件易求出a n =n ,b n =2n -1(n ∈N *).∴S n =1×1+2×21+3×22+…+n ×2n -1,①2S n =1×2+2×22+…+(n -1)×2n -1+n ×2n.②由①-②,得-S n =1+21+22+…+2n -1-n ×2n,∴S n =(n -1)·2n+1. 答案:(n -1)·2n +1 8.在数列{a n }中,a n =1n +1+2n +1+…+n n +1,又b n =2a n a n +1,则数列{b n }的前n 项和为__________.解析:∵a n =n n +12n +1=n2, ∴b n =8nn +1=8⎝ ⎛⎭⎪⎫1n -1n +1. ∴b 1+b 2+…+b n =8⎝ ⎛⎭⎪⎫1-12+12-13+…+1n -1n +1=8n n +1.答案:8n n +19.若数列{a n }是正项数列,且a 1+a 2+…+a n =n 2+3n (n ∈N *),则a 12+a 23+…+a nn +1=__________.解析:令n =1,得a 1=4,∴a 1=16.当n ≥2时,a 1+a 2+…+a n -1=(n -1)2+3(n -1). 与已知式相减,得a n =(n 2+3n )-(n -1)2-3(n -1)=2n +2.∴a n =4(n +1)2.∴n =1时,a 1适合a n . ∴a n =4(n +1)2.∴a nn +1=4n +4,∴a 12+a 23+…+a n n +1=n 8+4n +42=2n 2+6n .答案:2n 2+6n10.[2014·大纲全国]等差数列{a n }的前n 项和为S n .已知a 1=10,a 2为整数,且S n ≤S 4. (1)求{a n }的通项公式; (2)设b n =1a n a n +1,求数列{b n }的前n 项和T n .解析:(1)由a 1=10,a 2为整数知,等差数列{a n }的公差d 为整数,又S n ≤S 4,故a 4≥0,a 5≤0,于是10+3d ≥0,10+4d ≤0.解得-103≤d ≤-52.因此d =-3.数列{a n }的通项公式为a n =13-3n . (2)b n =113-3n10-3n =13⎝ ⎛⎭⎪⎫110-3n -113-3n .于是T n =b 1+b 2+…+b n =13⎣⎢⎡⎝ ⎛⎭⎪⎫17-110+⎝ ⎛⎭⎪⎫14-17+…⎦⎥⎤+⎝ ⎛⎭⎪⎫110-3n -113-3n =13⎝ ⎛⎭⎪⎫110-3n -110=n1010-3n.B 级 能力提升练11.已知数列{a n }的通项公式为a n =1n +1n +n n +1(n ∈N *),其前n 项和为S n ,则在数列S 1、S 2、…、S 2 014中,有理数项的项数为( )A .42B .43C .44D .45 解析:1a n=(n +1)n +n n +1=n +1n (n +1+n )=n +1n⎝ ⎛⎭⎪⎫1n +1-n , a n =n +1-n n +1n =1n -1n +1,S n =a 1+a 2+a 3+…+a n =1-12+12-13+…+1n -1n +1=1-1n +1问题等价于在2,3,4,…,2 015中有多少个数可以开方设2≤x 2≤2 015且x ∈N ,因为442=1 936,452=2 025,所以2≤x ≤44且x ∈N ,共有43个.选B.答案:B12.在数列{a n }中,已知a 1=1,a n +1=-1a n +1,记S n 为数列{a n }的前n 项和,则S 2 014=__________.解析:a 2=-1a 1+1=-11+1=-12,a 3=-1a 2+1=-1-12+1=-2,a 4=-1a 3+1=-1-2+1=1,因此a 4=a 1,依次下去,得到a n +3=a n ,因此数列{a n }是以3为周期的周期数列, ∵2 014=3×671+1,∴S 2 014=671×(a 1+a 2+a 3)+a 1=671×⎝ ⎛⎭⎪⎫1-12-2+1=-2 0112. 答案:-2 011213.[2015·某某某某三中、某某一中统考]已知数列{a n }的前n 项和S n 和通项a n 满足2S n+a n =1,数列{b n }中,b 1=1,b 2=12,2b n +1=1b n +1b n +2(n ∈N *).(1)求数列{a n },{b n }的通项公式;(2)数列{}满足=a n b n ,求证:c 1+c 2+c 3+…+<34.解析:(1)由2S n +a n =1,得S n =12(1-a n ).当n ≥2时,a n =S n -S n -1=12(1-a n )-12(1-a n -1)=-12a n +12a n -1,即2a n =-a n +a n -1,∴a n a n -1=13(由题意可知a n -1≠0). {a n }是公比为13的等比数列,而S 1=a 1=12(1-a 1),∴a 1=13,∴a n =13×⎝ ⎛⎭⎪⎫13n -1=⎝ ⎛⎭⎪⎫13n,由2b n +1=1b n +1b n +2,1b 1=1,1b 2=2,得d =1b 2-1b 1=1(d 为等差数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1b n 的公差), ∴1b n =n ,∴b n =1n.(2)=a n b n =n ⎝ ⎛⎭⎪⎫13n,设T n =c 1+c 2+…+,则T n =1×⎝ ⎛⎭⎪⎫131+2×⎝ ⎛⎭⎪⎫132+3×⎝ ⎛⎭⎪⎫133+…+n ×⎝ ⎛⎭⎪⎫13n ,13T n =1×⎝ ⎛⎭⎪⎫132+2×⎝ ⎛⎭⎪⎫133+…+(n -1)×⎝ ⎛⎭⎪⎫13n +n ×⎝ ⎛⎭⎪⎫13n +1,由错位相减,化简得:T n =34-34×⎝ ⎛⎭⎪⎫13n -12n ⎝ ⎛⎭⎪⎫13n =34-2n +34×13n <34.14.[2014·某某]已知等差数列{a n }的公差为2,前n 项和为S n ,且S 1,S 2,S 4成等比数列.(1)求数列{a n }的通项公式; (2)令b n =(-1)n -14na n a n +1,求数列{b n }的前n 项和T n .解析:(1)因为S 1=a 1,S 2=2a 1+2×12×2=2a 1+2,S 4=4a 1+4×32×2=4a 1+12, 由题意得(2a 1+2)2=a 1(4a 1+12),解得a 1=1, 所以a n =2n -1. (2)b n =(-1)n -14na n a n +1=(-1)n -14n 2n -12n +1=(-1)n -1⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -1+12n +1. 当n 为偶数时,T n =⎝⎛⎭⎪⎫1+13-⎝ ⎛⎭⎪⎫13+15+…+⎝⎛⎭⎪⎫12n -3+12n -1-⎝⎛⎭⎪⎫12n -1+12n +1=1-12n +1=2n2n +1.当n 为奇数时,T n =⎝⎛⎭⎪⎫1+13-⎝ ⎛⎭⎪⎫13+15+…-⎝⎛⎭⎪⎫12n -3+12n -1+⎝⎛⎭⎪⎫12n -1+12n +1=1+12n +1=2n +22n +1. 所以T n=⎩⎪⎨⎪⎧2n +22n +1,n 为奇数,2n2n +1,n 为偶数.(或T n =2n +1+-1n -12n +1)。
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考点31 数列求和
1.杨辉三角,是二项式系数在三角形中的一种几何排列。
在欧洲,这个表叫做帕斯卡三角形。
帕斯卡(1623----1662)是在1654年发现这一规律的,比杨辉要迟393年,比贾宪迟600年。
右图的表在我国南宋数学家杨辉1261年所著的《详解九章算法》一书里就出现了,这又是我国数学史上的一个伟大成就。
如图所示,在“杨辉三角”中,从1开始箭头所指的数组成一个锯齿形数列:1,2,3,3,6,4,10,5,…,则此数列前16项和为()
A.B.C.D.
【答案】C
2.对于函数,部分与的对应关系如下表:
1 2 3 4 5 6 7 8 9
3 7 5 9 6 1 8 2 4
数列满足:,且对于任意,点都在函数的图象上,则
()
A.7554 B.7549 C.7546 D.7539
【答案】A
3.已知是等差数列,,,,。
(1)求数列的通项公式;
(2)若单调递增,且的前项和,求的最小值。
【答案】(1)见解析;(2)11
【解析】(1)设公差为,,
,
因为,得,
解得或,
当时,,,
当时,,,
(2)若单调递增, 则,,
,
由不等式解得(且),
所以的最小值为11.
4.已知等差数列的公差为,且关于的不等式的解集为,
(1)求数列的通项公式;
(2)若,求数列前项和.
【答案】(1),即.
(2)
5.已知数列{a n}的前n项和为S n,a1=1,a n+1=(λ+1)S n+1(n∈N*,λ≠-2),且3a1,4a2,a3+13成等差数列.
(1)求数列{a n}的通项公式;
(2)若数列{b n}满足a n b n=log4a n+1,数列{b n}的前n项和为T n,证明:T n<. 【答案】(1);(2)证明见解析。
所以-,又n∈N*,
所以.
6.已知数列{a n}的前n项和为S n,a1=2,且满足a n+1=S n+2n+1(n∈N*).
(1)证明:数列为等差数列;
(2)求T n=S1+S2+…+S n.
【答案】(1)见解析;(2)
7.已知为数列的前n项和,且,,,.求数列的通项公式;
若对,,求数列的前2n项的和.
【答案】(1);(2).
8.各项均为正数的数列满足:,是其前项的和,且.数列满足,.
(Ⅰ)求及通项;
(Ⅱ)若数列的前和为,求.
【答案】(1) ;(2)见解析.
【解析】(Ⅰ)在中,令得;令得;令得;
当时,
故①②得,
即数列是等差数列,
(Ⅱ)由(Ⅰ)知:
记,则
两式相减得,
,又也符合,
,即
,
.
9.已知各项均为正数的数列的前n项和为,且.
Ⅰ求;
Ⅱ设,求数列的前n项和.
【答案】(1)(2)
10.在中,角,,的对边分别是,,,且满足.
(1)求角的大小;
(2)若等差数列的公差不为零,,且,,成等比数列,求的前项和. 【答案】(1)(2)
11.已知等差数列{a n}中,2a2+a3+a5=20,且前10项和S10=100.
(1)求数列{a n}的通项公式;
(2)若b n=,求数列{b n}的前n项和.
【答案】(1)a n=2n-1(2)T n=
【解析】
(1)设等差数列{a n}的首项为a1,公差为d.
由已知得解得
所以数列{a n}的通项公式为a n=1+2(n-1)=2n-1.
(2)b n=,
所以. 12.已知数列的前项和为,向量满足条件
(1)求数列的通项公式;
(2)设,求数列的前项和.
【答案】(1).
(2).
13.记为等差数列的前n项和,已知,.(Ⅰ)求的通项公式;
(Ⅱ)设,求数列的前项和.
【答案】(1);(2).
14.各项均为正数的数列的首项,前项和为,且. (Ⅰ)求的通项公式;
(Ⅱ)若数列满足,求的前项和.
【答案】(1) .
(2) .
【解析】(Ⅰ)因为,①所以当时,,②得:,即,
因为的各项均为正数,所以,且,所以.
15.数列中,为前项和,且
(1)求证:是等差数列
(2)若是的前项和,求【答案】(1)见解析(2)
【解析】(1)证明:
两式相减,,
数列的通项公式合写;如果不符合,则应该分与两段来写.
2、数列求和的裂项相消法:把数列的通项拆成两项之差,即数列的每一项都可按此法拆成两项之差,在求和时一些正负项相互抵消,于是前项的和变成首尾若干少数项之和,需要掌握一些常见的裂项方法:
(1),当时,;
(2),当时,;
(3)
(4)
(5)
(6)
16.已知数列的前项和.
(1)求;
(2)求.
【答案】(1);(2)
17.已知数列的前项和满足:,(为常数,).
(1)求的通项公式;
(2)设,若数列为等比数列,求的值;
(3)在满足条件(2)的情形下,,若数列的前项和为,且对任意的
满足,求实数的取值范围.
【答案】(1) (2) (3).
18.正项等差数列满足,且成等比数列,的前n项和为.(1)求数列的通项公式;
(2)令,求数列的前项和.
【答案】(1);(2)
【解析】(1)设数列公差为,由已知得:,
化简得:,解得:或(舍),
所以.
(2)因为,
所以,所以
=
=.
19.S n为数列{a n}的前n项和.已知a n>0,
(Ⅰ)求{a n}的通项公式:
(Ⅱ)设,求数列}的前n项和
【答案】(I)(II)
20.已知各项均为正数的等比数列的前项和为,,.(1)求数列的通项公式;
(2)设,求数列的前项和.
【答案】(1);(2)
.
21.等差数列中,,其前项和为,等比数列的各项均为正数,,公比为(),且,.
(1)求与;
(2)求数列的前项和.
【答案】(1),;(2).
22.已知数列的前项和为,且对一切正整数恒成立.
(1)求当为何值时,数列是等比数列,并求出它的通项公式;
(2)在(1)的条件下,记数列的前项和为,求.
【答案】(1);(2)
23.数列的前项和为,已知,. (Ⅰ)证明:数列是等比数列;
(Ⅱ)求数列的前项和.
【答案】(1)见解析;(2).
【解析】(1)证明:∵,
∴,
24.已知数列满足,是其前项和,若,(其中),则的最小值是_________________.
【答案】
【解析】根据题意,由已知得:,
把以上各式相加得:,
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即:,,
则
即的最小值是,
故答案为:.
25.定义为个正数的“均倒数”,若已知数列的前项的“均倒数”为,又,则___________.
【答案】
灿若寒星。