高一数学必修5数列经典例题(裂项相消法)
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2.(2014•成都模拟)等比数列{a n}的各项均为正数,且2a1+3a2=1,a32=9a2a6,
(Ⅰ)求数列{a n}的通项公式;
(Ⅱ)设b n=log3a1+log3a2+…+log3a n,求数列{}的前n项和.
解:(Ⅰ)设数列{a n}的公比为q,由a32=9a2a6有a32=9a42,∴q2=.
由条件可知各项均为正数,故q=.
由2a1+3a2=1有2a1+3a1q=1,∴a1=.
故数列{a n}的通项式为a n=.
(Ⅱ)b n=++…+=﹣(1+2+…+n)=﹣,
故=﹣=﹣2(﹣)则++…+=﹣2[(1﹣)+(﹣)+…+(﹣)]=﹣,
∴数列{}的前n项和为﹣.
7.(2013•江西)正项数列{a n}满足﹣(2n﹣1)a n﹣2n=0.
(1)求数列{a n}的通项公式a n;
(2)令b n=,求数列{b n}的前n项和T n.
解:(1)由正项数列{a n}满足:﹣(2n﹣1)a n﹣2n=0,
可有(a n﹣2n)(a n+1)=0∴a n=2n.
(2)∵a n=2n,b n=,
∴b n===,
T n===.
数列{b n}的前n项和T n为.
6.(2013•山东)设等差数列{a n}的前n项和为S n,且S4=4S2,a2n=2a n+1.
(Ⅰ)求数列{a n}的通项公式;
(Ⅱ)设数列{b n}满足=1﹣,n∈N*,求{b n}的前n项和T n.
(Ⅰ)设等差数列{a n}的首项为a1,公差为d,由S4=4S2,a2n=2a n+1有:,解:
解有a1=1,d=2.
∴a n=2n﹣1,n∈N*.
(Ⅱ)由已知++…+=1﹣,n∈N*,有:
当n=1时,=,
当n≥2时,=(1﹣)﹣(1﹣)=,∴,n=1时符合.
∴=,n∈N*
由(Ⅰ)知,a n=2n﹣1,n∈N*.
∴b n=,n∈N*.
又T n=+++…+,
∴T n=++…++,
两式相减有:T n=+(++…+)﹣=﹣﹣
∴T n=3﹣.
28.(2010•山东)已知等差数列{a n}满足:a3=7,a5+a7=26.{a n}的前n项和为S n.(Ⅰ)求a n及S n;(Ⅱ)令
(n∈N*),求数列{b n}的前n项和T n.
解:(Ⅰ)设等差数列{a n}的公差为d,
∵a3=7,a5+a7=26,
∴有,
解有a1=3,d=2,
∴a n=3+2(n﹣1)=2n+1;
S n==n2+2n;
(Ⅱ)由(Ⅰ)知a n=2n+1,
∴b n====,
∴T n===,
即数列{b n}的前n项和T n=.
25.(2008•四川)在数列{a n}中,a1=1,.(Ⅰ)求{a n}的通项公式;(Ⅱ)令,求数列{b n}的前n项和S n;(Ⅲ)求数列{a n}的前n项和T n.
解:(Ⅰ)由条件有,又n=1时,,
故数列构成首项为1,公式为的等比数列.∴,即.
(Ⅱ)由有,,
两式相减,有:,∴.
(Ⅲ)由有.
∴T n=2S n+2a1﹣2a n+1=.
3.(2010•四川)已知等差数列{a n}的前3项和为6,前8项和为﹣4.(Ⅰ)求数列{a n}的通项公式;(Ⅱ)设b n=(4﹣a n)q n﹣1(q≠0,n∈N*),求数列{b n}的前n项和S n.
解:(1)设{a n}的公差为d,
由已知有
解有a1=3,d=﹣1
故a n=3+(n﹣1)(﹣1)=4﹣n;
(2)由(1)的解答有,b n=n•q n﹣1,于是
S n=1•q0+2•q1+3•q2+…+n•q n﹣1.
若q≠1,将上式两边同乘以q,有
qS n=1•q1+2•q2+3•q3+…+n•q n.
上面两式相减,有
(q﹣1)S n=nq n﹣(1+q+q2+…+q n﹣1)=nq n﹣
于是S n=
若q=1,则S n=1+2+3+…+n=
∴,S n=.
4.(2010•四川)已知数列{a n}满足a1=0,a2=2,且对任意m、n∈N*都有a2m﹣1+a2n﹣1=2a m+n﹣1+2(m﹣n)2(1)求a3,a5;(2)设b n=a2n+1﹣a2n﹣1(n∈N*),证明:{b n}是等差数列;(3)设c n=(a n+1﹣a n)q n﹣1(q≠0,n∈N*),求数列{c n}的前n项和S n.
解:(1)由题意,令m=2,n=1,可有a3=2a2﹣a1+2=6
再令m=3,n=1,可有a5=2a3﹣a1+8=20
(2)当n∈N*时,由已知(以n+2代替m)可有
a2n+3+a2n﹣1=2a2n+1+8
于是[a2(n+1)+1﹣a2(n+1)﹣1]﹣(a2n+1﹣a2n﹣1)=8即b n+1﹣b n=8
∴{b n}是公差为8的等差数列
(3)由(1)(2)解答可知{b n}是首项为b1=a3﹣a1=6,公差为8的等差数列
则b n=8n﹣2,即a2n+1﹣a2n﹣1=8n﹣2
另由已知(令m=1)可有
a n=﹣(n﹣1)2.
∴a n+1﹣a n=﹣2n+1=﹣2n+1=2n
于是c n=2nq n﹣1.
当q=1时,S n=2+4+6++2n=n(n+1)
当q≠1时,S n=2•q0+4•q1+6•q2+…+2n•q n﹣1.
两边同乘以q,可有
qS n=2•q1+4•q2+6•q3+…+2n•q n.
上述两式相减,有
(1﹣q)S n=2(1+q+q2+…+q n﹣1)﹣2nq n=2•﹣2nq n=2•
∴S n=2•