2018年高考数学数列专题复习通项与前n项和通法
高考数学专题复习练习题12---数列求通项、求和(理)含答案解析
高考数学专题复习练习题12---数列求通项、求和（理）1．已知数列{}n a 的前n 项和21n n S =-，则数列2{}n a 的前10项和为（ ）A ．1041-B ．102(21)-C ．101(41)3-D ．101(21)3-2．已知数列{}n a 的前n 项和为n S ，满足21n n S a =-，则{}n a 的通项公式为n a =（ ） A ．21n -B ．12n -C ．21n-D ．21n +3．数列{}n a 满足1(1)nn n a a n ++=-⋅，则数列{}n a 的前20项和为（ ）A ．100-B ．100C ．110-D ．1104．已知数列{}n a 的通项公式为100n a n n=+，则122399100||||||a a a a a a -+-++-=L （ ） A ．150B ．162C ．180D ．2105．数列{}n a 中，10a =，1n n a a +-=，若9n a =，则n =（ ）A ．97B ．98C ．99D ．1006．在数列{}n a 中，12a =-，111n na a +=-，则2019a 的值为（ ） A ．2-B ．13 C ．12D ．327．已知n S 是数列{}n a 的前n 项和，且13n n n S S a +=++，4523a a +=，则8S =（ ） A ．72B ．88C ．92D ．988．在数列{}n a 中，12a =，已知112(2)2n n n a a n a --=≥+，则n a 等于（ ）A ．21n + B ．2n C ．31n + D ．3n9．已知数列21()n a n n =-∈*N ，n T 为数列11{}n n a a +的前n 项和，求使不等式20194039n T ≥成立的最小 正整数（ ）一、选择题A ．2017B ．2018C ．2019D ．202010．已知直线20x y ++=与直线0x dy -+=互相平行且距离为m ，等差数列{}n a 的公差为d ，7835a a ⋅=，4100a a +<，令123||||||||n n S a a a a =++++L ，则m S 的值为（ ）A ．60B ．52C ．44D ．3611．已知定义在R 上的函数()f x 是奇函数且满足3()()2f x f x -=，(2)3f -=-，数列{}n a 是等差数列， 若23a =，713a =，则1232020()()()()f a f a f a f a ++++=L （ ） A ．2-B ．3-C ．2D ．312．已知数列满足12323(21)3nn a a a na n ++++=-⋅L ，设4n nnb a =，n S 为数列{}n b 的前n 项和．若n S λ<（常数），n ∈*N ，则λ的最小值为（ ）A ．32B ．94C ．3112D ．311813．已知数列{}n a 的通项公式为12n n a n -=⋅，其前n 项和为n S ，则n S = ．14．设数列{}n a 满足1(1)()2n n n na n a n n +-+=∈+*N ，112a =，n a = ． 15．已知数列{}n a 满足1(1)(2)nn n a a n n ---=≥，记n S 为数列{}n a 的前n 项和，则40S = ．16．等差数列{}n a 中，3412a a +=，749S =，若[]x 表示不超过x 的最大整数，（如[0.9]0=，[2.6]2=，）．令[lg ]()n n b a n =∈*N ，则数列{}n b 的前2000项和为 ．1．【答案】C答 案 与 解 析二、填空题一、选择题【解析】∵21n n S =-，∴1121n n S ++=-，∴111(21)(21)2n n nn n n a S S +++=-=---=， 又11211a S ==-=，∴数列{}n a 的通项公式为12n n a -=，∴2121(2)4n n n a --==，∴所求值为1010141(41)143-=--． 2．【答案】B【解析】当1n =时，11121S a a =-=，∴11a =；当2n ≥时，1122n n n n n a S S a a --=-=-，∴12n n a a -=，因此12n n a -=．3．【答案】A【解析】121a a +=-，343a a +=-，565a a +=-，787a a +=-，…， 由上述可知，1219201191(13519)1101002a a a a +++++=-⨯++++=-⨯⨯=-L L ． 4．【答案】B【解析】由对勾函数的性质知：当10n ≤时，数列{}n a 为递减； 当10n ≥时，数列{}n a 为递增，故12239910012239101110||||||()()()()a a a a a a a a a a a a a a -+-++-=-+-++-+-L L12111009911010010()()1100(1010)(1001)a a a a a a a a +-++-=-+-=+-+++-L (1010)162+=．5．【答案】D【解析】由1n n a a +-==，利用累加法可得，∴11)n a a -=+++L 1=，∵10a =，∴19n a ==10=，100n =． 6．【答案】B【解析】由题意得，12a =-，111n n a a +=-，∴213122a =+=，321133a =-=，4132a =-=-，…， ∴{}n a 的周期为3，∴20193673313a a a ⨯===． 7．【答案】C【解析】∵13n n n S S a +=++，∴113n n n n S S a a ++-=+=， ∴13n n a a +-=，∴{}n a 是公差为3d =的等差数列，又4523a a +=，可得12723a d +=，解得11a =，∴81878922S a d ⨯=+=． 8．【答案】B 【解析】将等式1122n n n a a a --=+两边取倒数，得到11112n n a a -=+，11112n n a a --=， 1{}n a 是公差为12的等差数列，1112a =，根据等差数列的通项公式的求法得到111(1)222n n n a =+-⨯=，故2n a n=． 9．【答案】C【解析】已知数列21()n a n n =-∈*N ，∵111111()(21)(21)22121n n a a n n n n +==--+-+， ∴11111111(1)()()(1)2335212122121n n T n n n n ⎡⎤=-+-++-=-=⎢⎥-+++⎣⎦L ， 不等式20194039n T ≥，即2019214039n n ≥+，解得2019n ≥， ∴使得不等式成立的最小正整数n 的值为2019． 10．【答案】B【解析】由两直线平行得2d =-，由两直线平行间距离公式得10m ==，∵77(2)35a a ⋅-=，得75a =-或77a =， ∵410720a a a +=<，∴75a =-，29n a n =-+，∴12310|||||||||7||5||5||7||9||11|52m S a a a a =++++=+++-+-+-+-=L L ． 11．【答案】B【解析】由函数()f x 是奇函数且3()()2f x f x -=，得(3)()f x f x +=， 由数列{}n a 是等差数列，若23a =，713a =，可得到21n a n =-， 可得123456()()()()()()0f a f a f a f a f a f a ++=++=，则其周期为3，12320201()()()()()3f a f a f a f a f a ++++==-L ．12．【答案】C【解析】∵12323(21)3nn a a a na n ++++=-⋅L ①，当2n ≥时，类比写出12323a a a ++++L 11(1)(23)3n n n a n ---=-⋅②， 由①-②得143n n na n -=⋅，即143n n a -=⋅．当1n =时，134a =≠，∴13,143,2n n n a n -=⎧=⎨⋅≥⎩，14,13,23n n n b n n -⎧=⎪⎪=⎨⎪≥⎪⎩， 214233333n n n S -=++++=L 021*********n n-+++++L ③， 2311112313933333n n n n nS --=++++++L ④， ③-④得，0231112211111231393333339313n n n n n n n S --=++++++-=+--L ，∴316931124312n n n S +=-<⋅，∵n S λ<（常数），n ∈*N ，∴λ的最小值是3112．13．【答案】(1)21nn -+【解析】由题意得01221122232(1)22n n n S n n --=⨯+⨯+⨯++-⋅+⋅L ①，∴1221222n S =⨯+⨯3132(1)22n n n n -+⨯++-⋅+⋅L ②，①-②得231121222222(1)2112nn nn n n S n n n ---=+++++-⋅=-⋅=-⋅--L ，∴(1)21nn S n =-+．14．【答案】21n n +【解析】∵1(1)()2n n n na n a n n +-+=∈+*N ，∴11111(2)(1)12n n a a n n n n n n +-==-+++++，∴11111n n a a n n n n --=--+，…，21112123a a -=-，累加可得11121n a a n n -=-+， 二、填空题∵112a =，∴1111n a nn n n =-=++，∴21n n a n =+． 15．【答案】440【解析】由1(1)(2)nn n a a n n ---=≥可得：当2n k =时，2212k k a a k --=①；当21n k =-时，212221k k a a k --+=-②； 当21n k =+时，21221k k a a k ++=+③；①+②有：22241k k a a k -+=-，③-①得有：21211k k a a +-+=， 则40135739()S a a a a a =+++++L24640109()110(71523)1071084402a a a a ⨯+++++=⨯++++=+⨯+⨯=L L ． 16．【答案】5445【解析】设等差数列{}n a 的公差为d ，∵3412a a +=，749S =，∴12512a d +=，1767492a d ⨯+=，解得11a =，2d =， ∴12(1)21n a n n =+-=-，[lg ][lg(21)]n n b a n ==-，1,2,3,4,5n =时，0n b =；650n ≤≤时，1n b =； 51500n ≤≤时，2n b =； 5012000n ≤≤时，3n b =，∴数列{}n b 的前2000项和454502150035445=+⨯+⨯=．。
数列专题训练包括通项公式求法和前n项和求法 的方法和习题
数列专题1、数列的通项公式与前n 项的和的关系11,1,2n n n s n a s s n -=⎧=⎨-≥⎩( 数列{}n a 的前n 项的和为12n n s a a a =+++L ).2、等差数列的通项公式*11(1)()n a a n d dn a d n N =+-=+-∈；3、等差数列其前n 项和公式为1()2n n n a a s +=1(1)2n n na d -=+211()22d n a d n =+-. 4、等比数列的通项公式1*11()n nn a a a q q n N q-==⋅∈； 5、等比数列前n 项的和公式为11(1),11,1n n a q q s q na q ⎧-≠⎪=-⎨⎪=⎩ 或 11,11,1n n a a qq q s na q -⎧≠⎪-=⎨⎪=⎩.常用数列不等式证明中的裂项形式:（1）(1111n n =-+n(n+1)1111()1k n k =-+n(n+k);(2) 211111()1211k k k <=---+2k (3)211111111(1)(1)1kk k k k k k k k-=<<=-++-- (4)1111(1)(2)2(1)(1)(2)n n n n n n n ⎡⎤=-⎢⎥+++++⎣⎦; (5)()()111!!1!n n n n =-++(6)=<<=1(1)n n >+)一.数列的通项公式的求法1.定义法：①等差数列通项公式；②等比数列通项公式。
例．等差数列{}n a 是递增数列，前n 项和为n S ，且931,,a a a 成等比数列，255a S =．求数列{}n a 的通项公式.解：设数列{}n a 公差为)0(>d d∵931,,a a a 成等比数列，∴9123a a a =，即)8()2(1121d a a d a +=+d a d 12=⇒∵0≠d ， ∴d a =1………………………………①∵255a S = ∴211)4(2455d a d a +=⋅⨯+…………② 由①②得：531=a ，53=d∴n n a n 5353)1(53=⨯-+=2.公式法：已知n S （即12()n a a a f n +++=L ）求n a ，用作差法：{11,(1),(2)n n n S n a S S n -==-≥。
高考数学复习知识点讲解教案第35讲 等差数列及其前n项和
2
2
二次函数
于的常数项为0的____________，它的图象是抛物线
=
孤立
标为正整数的均匀分布的一群_______的点.
2
2
+ 1 −
2
上横坐
常用结论
1.已知数列{ }的通项公式是 = + （其中，为常数），则数列{ }一定
是等差数列，且公差为.
2 + 9 = 1 + + 1 + 8 = 29,
[解析] 设等差数列{ }的公差为，由已知得ቊ
5 = 51 + 10 = 35,
1 = 1,
解得ቊ
∴ 8 = 81 + 28 = 8 + 28 × 3 = 92.故选B.
= 3,
（2） [2024·九省联考] 记等差数列{an}的前n项和为Sn,a3+a7=6,a12=17,则S16= ( C )
−10
7.已知等差数列{ }的通项公式为 = 10 − ,则1 + 2 + ⋯ + 20 =______，
100
1 + 2 + ⋯ + 20 =______.
[解析] 设数列{ }的前项和为 ，
则20 = 1 + 2 + ⋯ + 20 =
20×[9+ 10−20 ]
◆ 知识聚焦 ◆
1.等差数列中的有关公式
已知等差数列{ }的首项为1 ，公差是，前项和为 ，则
等差数列定义式
+1 − =
_________________（为常数）
等差中项
+
高考文科数学数列专题复习(附答案及解析)
高考文科数学数列专题复习数列常用公式数列的通项公式与前n 项的和的关系a n s , n 11s s ,n 2n n 1( 数列{a n} 的前n 项的和为s n a1 a2 a n ).等差数列的通项公式*a a1 (n 1)d dn a1 d(n N ) ；n等差数列其前n 项和公式为n(a a ) n(n 1)1 ns na1 d n2 2 d 12n (a d)n .12 2等比数列的通项公式an 1 1 n *a a1q q (n N )nq；等比数列前n 项的和公式为na (1 q )1s 1 qn , q 1或sna a q1 n1 q,q 1na ,q 1 1 na ,q 1 1一、选择题1.( 广东卷) 已知等比数列{a n} 的公比为正数，且a3 ·a9 =2 2a ，a2 =1，则a1 =5A. 12B.22C. 2D.22.（安徽卷）已知为等差数列，，则等于A. -1B. 1C. 3D.7 3（. 江西卷）公差不为零的等差数列{a n} 的前n项和为S n .若a4 是a3与a7 的等比中项, S8 32, 则S等于10A. 18B. 24C. 60D. 904（湖南卷）设S n 是等差数列a n 的前n 项和，已知a2 3，a6 11，则S7 等于【】第1页/ 共8页A ．13 B．35 C．49 D．633.（辽宁卷）已知a为等差数列，且a7 －2 a4 ＝－1, a3 ＝0, 则公差d＝n（A）－2 （B）－12 （C）12（D）24.（四川卷）等差数列｛a n ｝的公差不为零，首项a1 ＝1，a2 是a1 和a5 的等比中项，则数列的前10 项之和是A. 90B. 100C. 145D. 1905.（湖北卷）设x R, 记不超过x 的最大整数为[ x ], 令{x }= x -[ x ]，则{ 52 1} ，[ 521],521A.是等差数列但不是等比数列B.是等比数列但不是等差数列C.既是等差数列又是等比数列D.既不是等差数列也不是等比数列6.（湖北卷）古希腊人常用小石子在沙滩上摆成各种性状来研究数，例如：他们研究过图1 中的1，3，6，10，⋯，由于这些数能够表示成三角形，将其称为三角形数;类似地，称图2中的1，4，9，16⋯这样的数成为正方形数。
数列的递推公式与通项公式前n项和公式
二、数列的递推公式与通项公式、前n 项和公式一、知识点回顾：1、递推公式定义：如果已知数列{}n a 的第1项（或前几项），且任一项n a 与它的前一项1n a -（或前几项）间的关系可以用一个公式来表示，那么这个公式就叫做这个数列的递推公式。
2、数列前n 项和S n 与通项a n 的关系式：a n =⎩⎨⎧--11s s s n n 12=≥n n 。
在数列｛a n ｝中，前n 项和S n 与通项公式a n 的关系，是本讲内容一个重点，要认真掌握之。
注意：（1）用1--=n n n S S a 求数列的通项公式时，你注意到此等式成立的条件了吗？（2n ≥，当1n =时，11S a =）；若a 1 适合由a n 的表达式，则a n 不必表达成分段形式，可化统一为一个式子。
（2）一般地当已知条件中含有n a 与n S 的混合关系时，常需运用关系式1--=n n n S S a ，先将已知条件转化为只含n a 或n S 的关系式，然后再求解。
3、数列的通项的求法：⑴公式法：①等差数列通项公式；②等比数列通项公式。
⑵已知n S （即12()n a a a f n +++= ）求n a ，用作差法：{11,(1),(2)n nn S n a S S n -==-≥。
一般地当已知条件中含有n a 与n S 的混合关系时，常需运用关系式1--=n n n S S a ，先将已知条件转化为只含n a 或n S 的关系式，然后再求解。
⑶已知12()n a a a f n = 求n a ，用作商法：(1),(1)(),(2)(1)n f n f n a n f n =⎧⎪=⎨≥⎪-⎩。
⑷若1()n n a a f n +-=求n a 用累加法：11221()()()n n n n n a a a a a a a ---=-+-++- 1a +(2)n ≥。
⑸已知1()n n a f n a +=求n a ，用累乘法：121121n n n n n a a aa a a a a ---=⋅⋅⋅⋅ (2)n ≥。
高考数学复习考点知识专题讲解课件第33讲 等差数列及其前n项和
1 + 4 = 5,
首项和公差,然后求出通项公式和前n项和即可;
4×3
2
1 = −3,
= 0,
[解析]设等差数列{an}的公差为d,由题意有ቐ
解得ቊ
=
2,
1 + 4 = 5,
41 +
(−1)
课堂考点探究
(2)[2022·福建莆田二检] 已知等差数列{an}满足a3+a6+a8+a11=12,则a4-3a6的
从而求出{an}的通项公式,最终得证.
证明:由{ }是等差数列,a2=3a1,得 2 - 1 = 41 - 1 = 1 ,即{ }的公
差为 1 ,所以 = 1 +(n-1) 1 =n
2
2
1 ,所以Sn=n a1.当n≥2时,Sn-1=(n-1) a1,
所以an=Sn-Sn-1=(2n-1)a1=a1+(n-1)·2a1,故{an}是公差为2a1的等差数列.
12a6=36,故a6=3,所以S11=
2
=11a6=33,故选D.
课堂考点探究
角度2 等差数列前n项和的性质
例4 (1)已知等差数列{an}的前n项和为Sn,且a8-a5=-6,S9-S4=75,则Sn取得最大值
5 − 2
=1,且
5−2
=12,可得a13=12×12=144.故选B.
1 =0,满足题意,则有 13 = 1 +(13-1)d
课堂考点探究
(3)[2020·全国卷Ⅱ] 记Sn为等差数列{an}的前n项和,若a1=-2,a2+a6=2,则
25
S10=
.
[解析]设等差数列{an}的公差为d,则a2+a6=a1+d+a1+5d=2,∴2a1+6d=2,又a1=-2,
(浙江版)高考数学一轮复习专题6.2等差数列及其前n项和(测)(2021学年)
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第0２节 等差数列及其前ｎ项和一、选择题(本大题共1２小题,每小题５分,在每小题给出的四个选择中,只有一个是符合题目要求的.）１．【２017届浙江台州中学高三10月月考】一个等差数列的项数为2n ,若132190n a a a -++⋅⋅⋅+=,24272n a a a ++⋅⋅⋅+=,且1233n a a -=，则该数列的公差是( )Ａ。
3 B 。
-3 C.-２ D 。
—1 【答案】B.２．【2018届辽宁省沈阳市东北育才学校高三模考】等差数列{}n a 中，564a a +=,则10122log (222)a a a ⋅= ( )Ａ。
10 B.20 Ｃ。
４0 D.22log 5+ 【答案】B【解析】因为10121056125()54222222a a a a a a a a ++++⨯⋅⋅⋅===，所以10125422log (222)log 220.a a a ⨯⋅⋅⋅==选B 。
3．数列{}n a 为等差数列，满足242010a a a +++=，则数列{}n a 前21项的和等于( )A ．212B ．2１C ．42 Ｄ.84 【答案】B【解析】根据等差数列的求和公式，可知22010()102a a +=，即2202a a +=,所以数列{}n a 前2１ 项的和为1212121()212a a S +==,故答案为Ｂ．4．【云南省玉溪第一中学２0１8届高三上学期第一次月考】数列{}n a 是首项11a =,对于任意*,m n N ∈，有3n m n a a m +=+，则{}n a 前5项和5S =( )A 。
高考数学(理)总复习讲义： 等差数列及其前n项和
第二节等差数列及其前n 项和1．等差数列的有关概念(1)定义：如果一个数列从第2项起，每一项与它的前一项的差都等于同一个常数，那么这个数列就叫做等差数列．这个常数叫做等差数列的公差，符号表示为a n ＋1－a n ＝d ❶(n ∈N *，d 为常数)．(2)等差中项：数列a ，A ，b 成等差数列的充要条件是A ＝a ＋b2，其中A 叫做a ，b 的等差中项．2．等差数列的有关公式 (1)通项公式：a n ＝a 1＋(n －1)d ❷.(2)通项公式的推广：a n ＝a m ＋(n －m )d (n ，m ∈N *)． (3)前n 项和公式：S n ＝na 1＋n (n －1)2d ＝n (a 1＋a n )2❸. ,d ＞0⇔{a n }为递增数列， d ＝0⇔{a n }为常数列， d ＜0⇔{a n }为递减数列．当d ≠0时，等差数列{an }的通项公式a n ＝dn ＋(a 1－d )是关于d 的一次函数． 当d ≠0时，等差数列{an }的前n 项和S n ＝d2n 2＋⎝⎛⎭⎫a 1－d 2n 是关于n 的二次函数． [熟记常用结论]1．若{a n }为等差数列，且k ＋l ＝m ＋n (k ，l ，m ，n ∈N *)，则a k ＋a l ＝a m ＋a n . 2．若{a n }是等差数列，公差为d ，则{a 2n }也是等差数列，公差为2d . 3．若{a n }，{b n }是等差数列，则{pa n ＋qb n }也是等差数列．4．若{a n }是等差数列，公差为d ，则a k ，a k ＋m ，a k ＋2m ，…(k ，m ∈N *)是公差为md 的等差数列．5．若{a n }是等差数列，则⎩⎨⎧⎭⎬⎫S n n 也成等差数列，其首项与{a n }首项相同，公差是{a n }公差的12. 6．若{a n }是等差数列，S m ，S 2m ，S 3m 分别为{a n }的前m 项，前2m 项，前3m 项的和，则S m ，S 2m －S m ，S 3m －S 2m 也成等差数列．7．关于等差数列奇数项和与偶数项和的性质．(1)若项数为2n ，则S 偶－S 奇＝nd ，S 奇S 偶＝a na n ＋1. (2)若项数为2n －1，则S 偶＝(n －1)a n ，S 奇＝na n ，S 奇－S 偶＝a n ，S 奇S 偶＝nn －1.8．两个等差数列{a n }，{b n }的前n 项和S n ，T n 之间的关系为a n b n ＝S 2n －1T 2n －1.[小题查验基础]一、判断题(对的打“√”，错的打“×”)(1)若一个数列从第二项起每一项与它的前一项的差都是常数，则这个数列是等差数列．( )(2)等差数列{a n }的单调性是由公差d 决定的．( )(3)等差数列的前n 项和公式是常数项为0的二次函数．( ) (4)已知等差数列{a n }的通项公式a n ＝3－2n ，则它的公差为－2.( ) 答案：(1)× (2)√ (3)× (4)√ 二、选填题1．在等差数列{}a n 中，若a 2＝4，a 4＝2，则a 6＝( ) A ．－1 B ．0 C ．1D ．6解析：选B ∵{}a n 为等差数列，∴2a 4＝a 2＋a 6，∴a 6＝2a 4－a 2＝2×2－4＝0.2．等差数列{a n }中，a 1＋a 5＝10，a 4＝7，则数列{a n }的公差为( ) A ．1 B ．2 C ．3D ．4 解析：选B 设公差为d .∵a 1＋a 5＝2a 3＝10，∴a 3＝5， 又∵a 4＝7，∴d ＝2.故选B.3．等差数列{a n }的前n 项和为S n ，且S 3＝6，a 1＝4，则公差d 等于( ) A ．1 B.53 C ．－2D ．3解析：选C ∵S 3＝6＝32(a 1＋a 3)，且a 3＝a 1＋2d ，a 1＝4，∴d ＝－2，故选C.4．已知等差数列－8，－3,2,7，…，则该数列的第100项为________． 解析：依题意得，该数列的首项为－8，公差为5，所以a 100＝－8＋99×5＝487. 答案：4875．在等差数列{a n }中，a 1＝0，公差d ≠0，若a m ＝a 1＋a 2＋…＋a 9，则m 的值为________．解析：∵a m ＝a 1＋a 2＋…＋a 9＝9a 1＋9×82d ＝36d ＝a 37， ∴m ＝37. 答案：37考点一等差数列基本量的运算[基础自学过关][题组练透]1．(2018·全国卷Ⅰ)记S n 为等差数列{a n }的前n 项和，若3S 3＝S 2＋S 4，a 1＝2，则a 5＝( ) A ．－12 B ．－10 C ．10D ．12解析：选B 设等差数列{a n }的公差为d ，由3S 3＝S 2＋S 4，得3(3a 1＋3d )＝2a 1＋d ＋4a 1＋6d ，即3a 1＋2d ＝0.将a 1＝2代入上式，解得d ＝－3，故a 5＝a 1＋(5－1)d ＝2＋4×(－3)＝－10.2．(2017·全国卷Ⅰ)记S n 为等差数列{a n }的前n 项和．若a 4＋a 5＝24，S 6＝48，则{a n }的公差为( )A ．1B ．2C ．4D ．8解析：选C 设等差数列{a n }的公差为d ，则由⎩⎪⎨⎪⎧a 4＋a 5＝24，S 6＝48，得⎩⎪⎨⎪⎧a 1＋3d ＋a 1＋4d ＝24，6a 1＋6×52d ＝48，即⎩⎪⎨⎪⎧2a 1＋7d ＝24，2a 1＋5d ＝16，解得d ＝4. 3．(2019·西安质检)已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ，且a 3·a 5＝12，a 2＝0.若a 1＞0，则S 20＝( )A ．420B ．340C ．－420D ．－340解析：选D 设数列{a n }的公差为d ，则a 3＝a 2＋d ＝d ，a 5＝a 2＋3d ＝3d ，由a 3·a 5＝12，得d ＝±2，由a 1＞0，a 2＝0，可知d ＜0，所以d ＝－2，所以a 1＝2，故S 20＝20×2＋20×192×(－2)＝－340.4．(2019·西安八校联考)设数列{a n }是等差数列，且a 2＝－6，a 6＝6，S n 是数列{a n }的前n 项和，则( )A ．S 4＜S 3B ．S 4＝S 3C ．S 4＞S 1D ．S 4＝S 1解析：选B 设{a n }的公差为d ，由a 2＝－6，a 6＝6，得⎩⎪⎨⎪⎧ a 1＋d ＝－6，a 1＋5d ＝6，解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1＝－9，d ＝3.于是，S 1＝－9，S 3＝3×(－9)＋3×22×3＝－18，S 4＝4×(－9)＋4×32×3＝－18，所以S 4＝S 3，S 4＜S 1，故选B.[名师微点]等差数列基本运算的常见类型及解题策略(1)求公差d 或项数n .在求解时，一般要运用方程思想． (2)求通项．a 1和d 是等差数列的两个基本元素．(3)求特定项．利用等差数列的通项公式或等差数列的性质求解．(4)求前n 项和．利用等差数列的前n 项和公式直接求解或利用等差中项间接求解． [提醒] 在求解数列基本量问题中主要使用的是方程思想，要注意使用公式时的准确性与合理性，更要注意运算的准确性．在遇到一些较复杂的方程组时，要注意运用整体代换思想，使运算更加便捷．考点二等差数列的判定与证明[师生共研过关][典例精析]若数列{a n }的前n 项和为S n ，且满足a n ＋2S n S n －1＝0(n ≥2)，a 1＝12.(1)求证：⎩⎨⎧⎭⎬⎫1S n 成等差数列；(2)求数列{a n }的通项公式．[解] (1)证明：当n ≥2时，由a n ＋2S n S n －1＝0， 得S n －S n －1＝－2S n S n －1， 因为S n ≠0，所以1S n －1S n －1＝2，又1S 1＝1a 1＝2， 故⎩⎨⎧⎭⎬⎫1S n 是首项为2，公差为2的等差数列． (2)由(1)可得1S n ＝2n ，所以S n ＝12n .当n ≥2时， a n ＝S n －S n －1＝12n －12(n －1)＝n －1－n 2n (n －1)＝－12n (n －1). 当n ＝1时，a 1＝12不适合上式．故a n＝⎩⎨⎧12，n ＝1，－12n (n －1)，n ≥2.[变式发散]1．(变设问)本例条件不变，判断数列{a n }是否为等差数列，并说明理由． 解：因为a n ＝S n －S n －1(n ≥2)，a n ＋2S n S n －1＝0， 所以S n －S n －1＋2S n S n －1＝0(n ≥2)． 所以1S n －1S n －1＝2(n ≥2)．又1S 1＝1a 1＝2， 所以⎩⎨⎧⎭⎬⎫1S n 是以2为首项，2为公差的等差数列．所以1S n ＝2＋(n －1)×2＝2n ，故S n ＝12n.所以当n ≥2时，a n ＝S n －S n －1＝12n －12(n －1)＝－12n (n －1)，所以a n ＋1＝－12n (n ＋1).又a n ＋1－a n ＝－12n (n ＋1)－－12n (n －1)＝－12n ·⎝⎛⎭⎫1n ＋1－1n －1＝1n (n －1)(n ＋1)，所以当n ≥2时，a n ＋1－a n 的值不是一个与n 无关的常数，故数列{a n }不是一个等差数列．2．(变条件)将本例条件“a n ＋2S n S n －1＝0(n ≥2)，a 1＝12”变为“S n (S n －a n )＋2a n ＝0(n ≥2)，a 1＝2”，问题不变，试求解．解：(1)证明：当n ≥2时，a n ＝S n －S n －1且S n (S n －a n )＋2a n ＝0， 所以S n [S n －(S n －S n －1)]＋2(S n －S n －1)＝0， 即S n S n －1＋2(S n －S n －1)＝0， 因为S n ≠0，所以1S n－1S n －1＝12.又1S 1＝1a 1＝12，故数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1S n 是以首项为12，公差为12的等差数列． (2)由(1)知1S n ＝n 2，所以S n ＝2n ，当n ≥2时，a n ＝S n －S n －1＝－2n (n －1).当n ＝1时，a 1＝2不适合上式，故a n ＝⎩⎪⎨⎪⎧2，n ＝1，－2n (n －1)，n ≥2. [解题技法]等差数列的判定与证明方法[提醒] 如果要证明一个数列是等差数列，则必须用定义法或等差中项法．判断时易忽视定义中从第2项起，以后每项与前一项的差是同一常数，即易忽视验证a 2－a 1＝d 这一关键条件．[过关训练]1．已知数列{a n }满足：a 1＝2，a n ＋1＝3a n ＋3n ＋1－2n，设b n ＝a n －2n3n ，求证：数列{b n }为等差数列，并求{a n }的通项公式．证明：因为b n ＋1－b n ＝a n ＋1－2n ＋13n ＋1－a n －2n3n ＝3a n ＋3n ＋1－2n －2n ＋13n ＋1－3a n －3·2n 3n ＋1＝1， 所以{b n }为等差数列， 又b 1＝a 1－23＝0，所以b n ＝n －1， 所以a n ＝(n －1)·3n ＋2n .2．已知数列{a n }满足(a n ＋1－1)(a n －1)＝3(a n －a n ＋1)，a 1＝2，令b n ＝1a n －1. (1)求证：数列{b n }是等差数列； (2)求数列{a n }的通项公式．解：(1)证明：因为1a n ＋1－1－1a n －1＝a n －a n ＋1(a n ＋1－1)(a n －1)＝13，所以b n ＋1－b n ＝13，所以数列{b n }是等差数列． (2)由(1)及b 1＝1a 1－1＝12－1＝1， 知b n ＝13n ＋23，所以a n －1＝3n ＋2，所以a n ＝n ＋5n ＋2.考点三等差数列的性质与应用[师生共研过关][典例精析](1)(2018·咸阳二模)等差数列{a n }的前n 项和为S n ，若a 4，a 10是方程x 2－8x ＋1＝0的两根，则S 13＝( )A ．58B ．54C ．56D ．52(2)已知等差数列{a n }的前10项和为30，它的前30项和为210，则前20项和为( ) A ．100 B ．120 C ．390D ．540(3)已知S n 是等差数列{a n }的前n 项和，若a 1＝－2 014，S 2 0142 014－S 2 0082 008＝6，则S 2 019＝________.[解析] (1)∵a 4，a 10是方程x 2－8x ＋1＝0的两根， ∴a 4＋a 10＝8，∴a 1＋a 13＝8， ∴S 13＝13×(a 1＋a 13)2＝13×82＝52.(2)设S n 为等差数列{a n }的前n 项和， 则S 10，S 20－S 10，S 30－S 20成等差数列， ∴2(S 20－S 10)＝S 10＋(S 30－S 20)，又等差数列{a n }的前10项和为30，前30项和为210， ∴2(S 20－30)＝30＋(210－S 20)，解得S 20＝100.(3)由等差数列的性质可得⎩⎨⎧⎭⎬⎫S n n 也为等差数列．设其公差为d ，则S 2 0142 014－S 2 0082 008＝6d ＝6，∴d ＝1. 故S 2 0192 019＝S 11＋2 018d ＝－2 014＋2 018＝4， ∴S 2 019＝4×2 019＝8 076.[答案] (1)D (2)A (3)8 076[解题技法]一般地，运用等差数列性质可以优化解题过程，但要注意性质运用的条件，如m ＋n ＝p ＋q ，则a m ＋a n ＝a p ＋a q (m ，n ，p ，q ∈N *)；数列S m ，S 2m －S m ，S 3m －S 2m 也成等差数列；⎩⎨⎧⎭⎬⎫S n n 也成等差数列．等差数列的性质是解题的重要工具． [过关训练]1．(2019·聊城模拟)设等差数列{a n }的前n 项和为S n ，若S 13＝104，a 6＝5，则数列{a n }的公差为( )A ．2B ．3C ．4D ．5解析：选B 设等差数列{a n }的公差为d . 因为S 13＝104，所以13(a 1＋a 13)2＝104，所以13a 7＝104，解得a 7＝8.因为a 6＝5，所以d ＝a 7－a 6＝8－5＝3.2．(2018·宁德二检)已知等差数列{a n }满足a 3＋a 5＝14，a 2a 6＝33，则a 1a 7＝( ) A ．33 B ．16 C ．13D ．12解析：选C 设等差数列{a n }的公差为d ， 因为a 3＋a 5＝14，所以a 2＋a 6＝14，又a 2a 6＝33，所以⎩⎪⎨⎪⎧ a 2＝3，a 6＝11或⎩⎪⎨⎪⎧a 2＝11，a 6＝3.当⎩⎪⎨⎪⎧a 2＝3，a 6＝11时，d ＝11－36－2＝2，所以a 1a 7＝(a 2－d )(a 6＋d )＝13；当⎩⎪⎨⎪⎧a 2＝11，a 6＝3时，d ＝3－116－2＝－2，所以a 1a 7＝(a 2－d )(a 6＋d )＝13. 综上，a 1a 7＝13，故选C.3．已知等差数列{a n }，{b n }的前n 项和分别为S n ，T n ，若S n T n ＝2n 3n ＋1，则a 11b 11＝________.解析：由等差数列前n 项和的性质， 得a 11b 11＝S 21T 21＝2×213×21＋1＝2132.答案：2132考点四等差数列前n 项和的最值问题[师生共研过关][典例精析]在等差数列{a n }中，已知a 1＝13,3a 2＝11a 6，则数列{a n }的前n 项和S n 的最大值为________．[解析] 法一 通项法 设等差数列{a n }的公差为d .由3a 2＝11a 6，得3×(13＋d )＝11×(13＋5d )，解得d ＝－2，所以a n ＝13＋(n －1)×(－2)＝－2n ＋15.由⎩⎪⎨⎪⎧ a n ≥0，a n ＋1≤0，得⎩⎪⎨⎪⎧－2n ＋15≥0，－2(n ＋1)＋15≤0，解得132≤n ≤152.因为n ∈N *，所以当n ＝7时，数列{a n }的前n 项和S n 最大，最大值为S 7＝7×(13－2×7＋15)2＝49.法二 二次函数法 设等差数列{a n }的公差为d .由3a 2＝11a 6，得3×(13＋d )＝11×(13＋5d )，解得d ＝－2，所以a n ＝13＋(n －1)×(－2)＝－2n ＋15.所以S n ＝n (13＋15－2n )2＝－n 2＋14n ＝－(n －7)2＋49，所以当n ＝7时，数列{a n }的前n 项和S n 最大，最大值为S 7＝49. [答案] 49[解题技法]求数列前n 项和的最值的方法(1)通项法：①若a 1＞0，d ＜0，则S n 必有最大值，其n 的值可用不等式组⎩⎪⎨⎪⎧a n ≥0，a n ＋1≤0来确定；②若a 1＜0，d ＞0，则S n 必有最小值，其n 的值可用不等式组⎩⎪⎨⎪⎧a n ≤0，a n ＋1≥0来确定．(2)二次函数法：等差数列{a n }中，由于S n ＝na 1＋n (n －1)2d ＝d 2n 2＋⎝⎛⎭⎫a 1－d2n ，可用求函数最值的方法来求前n 项和的最值，这里应由n ∈N *及二次函数图象的对称性来确定n 的值．(3)不等式组法：借助S n 最大时，有⎩⎪⎨⎪⎧S n ≥S n －1，S n ≥S n ＋1(n ≥2，n ∈N *)，解此不等式组确定n的范围，进而确定n 的值和对应S n 的值(即S n 的最值)．[过关训练]1．已知等差数列{a n }的前n 项和是S n ，若S 15＞0，S 16＜0，则S n 的最大值是( ) A ．S 1 B ．S 7 C ．S 8D ．S 15解析：选C 由等差数列的前n 项和公式可得S 15＝15a 8＞0，S 16＝8(a 8＋a 9)＜0，所以a 8＞0，a 9＜0，则d ＝a 9－a 8＜0，所以在数列{a n }中，当n ＜9时，a n ＞0，当n ≥9时，a n ＜0， 所以当n ＝8时，S n 最大，故选C.2．(2018·全国卷Ⅱ)记S n 为等差数列{a n }的前n 项和，已知a 1＝－7，S 3＝－15. (1)求{a n }的通项公式； (2)求S n ，并求S n 的最小值． 解：(1)设{a n }的公差为d ， 由题意得3a 1＋3d ＝－15. 又a 1＝－7，所以d ＝2.所以{a n }的通项公式为a n ＝2n －9. (2)由(1)得S n ＝n (a 1＋a n )2＝n 2－8n ＝(n －4)2－16， 所以当n ＝4时，S n 取得最小值，最小值为－16.[课时跟踪检测]一、题点全面练1．等差数列{a n }中，a 4＋a 8＝10，a 10＝6，则公差d ＝( ) A.14 B.12 C ．2D ．－12解析：选A 由a 4＋a 8＝2a 6＝10，得a 6＝5，所以4d ＝a 10－a 6＝1，解得d ＝14.2．(2019·沈阳质量监测)在等差数列{a n }中，若S n 为{a n }的前n 项和，2a 7＝a 8＋5，则S 11的值是( )A ．55B ．11C ．50D ．60解析：选A 设等差数列{a n }的公差为d ，由题意可得2(a 1＋6d )＝a 1＋7d ＋5，得a 1＋5d ＝5，则S 11＝11a 1＋11×102d ＝11(a 1＋5d )＝11×5＝55，故选A. 3．(2018·泉州期末)等差数列{a n }中，a 1＋a 4＋a 7＝39，a 3＋a 6＋a 9＝27，则数列{a n }的前9项和S 9等于( )A ．99B ．66C ．144D ．297解析：选A 由等差数列的性质可得a 1＋a 7＝2a 4，a 3＋a 9＝2a 6，又∵a 1＋a 4＋a 7＝39，a 3＋a 6＋a 9＝27，∴3a 4＝39，3a 6＝27，解得a 4＝13，a 6＝9，∴a 4＋a 6＝22，∴数列{a n }的前9项和S 9＝9(a 1＋a 9)2＝9(a 4＋a 6)2＝9×222＝99. 4．(2019·广州五校联考)设等差数列{a n }的前n 项和为S n ，若a m ＝4，S m ＝0，S m ＋2＝14(m ≥2，且m ∈N *)，则a 2 019的值为( )A ．2 020B ．4 032C ．5 041D ．3 019 解析：选B 由题意得⎩⎪⎨⎪⎧ a m ＝a 1＋(m －1)d ＝4，S m ＝ma 1＋m (m －1)2d ＝0，S m ＋2－S m ＝a m ＋1＋a m ＋2＝2a 1＋(m ＋m ＋1)d ＝14，解得⎩⎪⎨⎪⎧ a 1＝－4，m ＝5，d ＝2，∴a n ＝－4＋(n －1)×2＝2n －6，∴a 2 019＝2×2 019－6＝4 032.故选B.5．(2019·长春质检)等差数列{a n }中，已知|a 6|＝|a 11|，且公差d ＞0，则其前n 项和取最小值时n 的值为( )A ．6B ．7C ．8D ．9解析：选C 由d ＞0可得等差数列{a n }是递增数列，又|a 6|＝|a 11|，所以－a 6＝a 11，即－a 1－5d ＝a 1＋10d ，所以a 1＝－15d 2，则a 8＝－d 2＜0，a 9＝d 2＞0，所以前8项和为前n 项和的最小值，故选C.6．设等差数列{a n }的前n 项和为S n ，若a 6＝2a 3，则S 11S 5＝______. 解析：S 11S 5＝112(a 1＋a 11)52(a 1＋a 5)＝11a 65a 3＝225. 答案：225 7．等差数列{a n }中，已知S n 是其前n 项和，a 1＝－9，S 99－S 77＝2，则S 10＝________.解析：设公差为d ，∵S 99－S 77＝2，∴9－12d －7－12d ＝2， ∴d ＝2，∵a 1＝－9，∴S 10＝10×(－9)＋10×92×2＝0. 答案：08．(2018·广元统考)若数列{a n }是正项数列，且a 1＋a 2＋…＋a n ＝n 2＋n ，则a 1＋a 22＋…＋a n n ＝________.解析：当n ＝1时，a 1＝2⇒a 1＝4， 又a 1＋a 2＋…＋a n ＝n 2＋n ，①所以当n ≥2时，a 1＋a 2＋…＋a n －1＝(n －1)2＋(n －1)＝n 2－n ，② ①－②得a n ＝2n ，即a n ＝4n 2，所以a n n ＝4n 2n ＝4n ， 则⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n n 构成以4为首项，4为公差的等差数列． 所以a 1＋a 22＋…＋a n n ＝(4＋4n )n 2＝2n 2＋2n . 答案：2n 2＋2n9．(2018·大连模拟)已知数列{a n }的各项均为正数，其前n 项和为S n ，且满足2S n ＝a 2n ＋n －4(n ∈N *)．(1)求证：数列{a n }为等差数列；(2)求数列{a n }的通项公式．解：(1)证明：当n ＝1时，有2a 1＝a 21＋1－4，即a 21－2a 1－3＝0，所以a 1＝3(a 1＝－1舍去)．当n ≥2时，有2S n －1＝a 2n －1＋n －5，又2S n ＝a 2n ＋n －4，所以两式相减得2a n ＝a 2n －a 2n －1＋1，即a 2n －2a n ＋1＝a 2n －1，即(a n －1)2＝a 2n －1，因此a n －1＝a n －1或a n －1＝－a n －1.若a n －1＝－a n －1，则a n ＋a n －1＝1.而a 1＝3，所以a 2＝－2，这与数列{a n }的各项均为正数矛盾，所以a n －1＝a n －1，即a n －a n －1＝1，因此数列{a n }为等差数列．(2)由(1)知a 1＝3，数列{a n }的公差d ＝1，所以数列{a n }的通项公式为a n ＝3＋(n －1)×1＝n ＋2.10．已知等差数列{a n }的公差d ＞0.设{a n }的前n 项和为S n ，a 1＝1，S 2·S 3＝36.(1)求d 及S n;(2)求m ，k (m ，k ∈N *)的值，使得a m ＋a m ＋1＋a m ＋2＋…＋a m ＋k ＝65.解：(1)由题意知(2a 1＋d )(3a 1＋3d )＝36，将a 1＝1代入上式，解得d ＝2或d ＝－5.因为d ＞0，所以d ＝2.从而a n ＝2n －1，S n ＝n 2(n ∈N *)．(2)由(1)得a m ＋a m ＋1＋a m ＋2＋…＋a m ＋k ＝(2m ＋k －1)(k ＋1)，所以(2m ＋k －1)(k ＋1)＝65. 由m ，k ∈N *知2m ＋k －1≥k ＋1＞1，故⎩⎪⎨⎪⎧ 2m ＋k －1＝13，k ＋1＝5，解得⎩⎪⎨⎪⎧m ＝5，k ＝4. 即所求m 的值为5，k 的值为4.二、专项培优练(一)易错专练——不丢怨枉分1．若{a n }是等差数列，首项a 1＞0，a 2 018＋a 2 019＞0，a 2 018·a 2 019＜0，则使前n 项和S n ＞0成立的最大正整数n 是( )A ．2 018B ．2 019C ．4 036D ．4 037解析：选C 因为a 1＞0，a 2 018＋a 2 019＞0，a 2 018·a 2 019＜0，所以d ＜0，a 2 018＞0，a 2 019＜0，所以S 4 036＝4 036(a 1＋a 4 036)2＝4 036(a 2 018＋a 2 019)2＞0，S 4 037＝4 037(a 1＋a 4 037)2＝4 037·a 2 019＜0，所以使前n 项和S n ＞0成立的最大正整数n 是4 036. 2．(2019·武汉模拟)设等差数列{a n }满足a 3＋a 7＝36，a 4a 6＝275，且a n a n ＋1有最小值，则这个最小值为( )A ．－10B ．－12C ．－9D ．－13解析：选B 设等差数列{a n }的公差为d ，∵a 3＋a 7＝36，∴a 4＋a 6＝36，又a 4a 6＝275，联立，解得⎩⎪⎨⎪⎧ a 4＝11，a 6＝25或⎩⎪⎨⎪⎧ a 4＝25，a 6＝11，当⎩⎪⎨⎪⎧ a 4＝11，a 6＝25时，可得⎩⎪⎨⎪⎧a 1＝－10，d ＝7，此时a n ＝7n －17，a 2＝－3，a 3＝4，易知当n ≤2时，a n ＜0，当n ≥3时，a n ＞0，∴a 2a 3＝－12为a n a n ＋1的最小值；当⎩⎪⎨⎪⎧ a 4＝25，a 6＝11时，可得⎩⎪⎨⎪⎧a 1＝46，d ＝－7，此时a n ＝－7n ＋53，a 7＝4，a 8＝－3，易知当n ≤7时，a n ＞0，当n ≥8时，a n ＜0，∴a 7a 8＝－12为a n a n ＋1的最小值．综上，a n a n ＋1的最小值为－12.3．设数列{a n }的通项公式为a n ＝2n －10(n ∈N *)，则|a 1|＋|a 2|＋…＋|a 15|＝________. 解析：由a n ＝2n －10(n ∈N *)知{a n }是以－8为首项，2为公差的等差数列，又由a n ＝2n－10≥0，得n ≥5，∴当n ≤5时，a n ≤0，当n ＞5时，a n ＞0，∴|a 1|＋|a 2|＋…＋|a 15|＝－(a 1＋a 2＋a 3＋a 4)＋(a 5＋a 6＋…＋a 15)＝20＋110＝130.答案：130(二)交汇专练——融会巧迁移4．[与方程交汇]若等差数列{a n }中的a 3，a 2 019是3x 2－12x ＋4＝0的两根，则log 14a 1 011＝________.解析：因为a 3和a 2 019是3x 2－12x ＋4＝0的两根，所以a 3＋a 2 019＝4.又a 3，a 1 011，a 2 019成等差数列，所以2a 1 011＝a 3＋a 2 019，即a 1 011＝2，所以log 14a 1 011＝－12. 答案：－125．[与不等式恒成立交汇]设等差数列{a n }的前n 项和为S n ，且S 5＝a 5＋a 6＝25.(1)求{a n }的通项公式；(2)若不等式2S n ＋8n ＋27＞(－1)n k (a n ＋4)对所有的正整数n 都成立，求实数k 的取值范围．解：(1)设公差为d ，则5a 1＋5×42d ＝a 1＋4d ＋a 1＋5d ＝25， ∴a 1＝－1，d ＝3.∴{a n }的通项公式a n ＝3n －4.(2)由题意知S n ＝－n ＋3n (n －1)2，2S n ＋8n ＋27＝3n 2＋3n ＋27，a n ＋4＝3n ，则原不等式等价于(－1)n k ＜n ＋1＋9n对所有的正整数n 都成立． ∴当n 为奇数时，k ＞－⎝⎛⎭⎫n ＋1＋9n 恒成立； 当n 为偶数时，k ＜n ＋1＋9n恒成立． 又∵n ＋1＋9n ≥7，当且仅当n ＝3时取等号，∴当n 为奇数时，n ＋1＋9n在n ＝3上取最小值7， 当n 为偶数时，n ＋1＋9n 在n ＝4上取最小值294， ∴不等式对所有的正整数n 都成立时，实数k 的取值范围是⎝⎛⎭⎫－7，294.。
数列通项公式与前n项和的18种求法(含详细例题)
求数列前N 项和的方法1. 公式法等差数列前n 项和：11()(1)22n n n a a n n S na d ++==+ 特别的，当前n 项的个数为奇数时，211(21)k k S k a ++=+，即前n 项和为中间项乘以项数。
这个公式在很多时候可以简化运算。
等比数列前n 项和： q=1时，1n S na =()1111n n a q q S q-≠=-，，特别要注意对公比的讨论。
其他公式：1、)1(211+==∑=n n k S nk n 2、)12)(1(6112++==∑=n n n k S nk n3、213)]1(21[+==∑=n n kS nk n [例1] 已知3log 1log 23-=x ，求⋅⋅⋅++⋅⋅⋅+++nx x x x 32的前n 项和. 解：由212log log 3log 1log 3323=⇒-=⇒-=x x x由等比数列求和公式得 nn x x x x S +⋅⋅⋅+++=32 （利用常用公式）＝x x x n --1)1(＝211)211(21--n ＝1－n 21 [例2] 设S n ＝1+2+3+…+n ，n ∈N *,求1)32()(++=n nS n S n f 的最大值.解：由等差数列求和公式得 )1(21+=n n S n ， )2)(1(211++=+n n S n （利用常用公式）∴ 1)32()(++=n n S n S n f ＝64342++n n n＝nn 64341++＝50)8(12+-nn 501≤∴ 当 88-n ，即n ＝8时，501)(max =n f2. 错位相减法这种方法是在推导等比数列的前n 项和公式时所用的方法，这种方法主要用于求数列{a n · b n }的前n 项和，其中{ a n }、{ b n }分别是等差数列和等比数列.[例3] 求和：132)12(7531--+⋅⋅⋅++++=n n x n x x x S ………………………①解：由题可知，{1)12(--n x n }的通项是等差数列{2n －1}的通项与等比数列{1-n x}的通项之积设nn x n x x x x xS )12(7531432-+⋅⋅⋅++++=………………………. ②（设制错位）①－②得 nn n x n x x x x x S x )12(222221)1(1432--+⋅⋅⋅+++++=--（错位相减）再利用等比数列的求和公式得：n n n x n x x x S x )12(1121)1(1----⋅+=-- ∴ 21)1()1()12()12(x x x n x n S n n n -+++--=+[例4] 求数列⋅⋅⋅⋅⋅⋅,22,,26,24,2232n n前n 项的和. 解：由题可知，{n n 22}的通项是等差数列{2n}的通项与等比数列{n 21}的通项之积设n n nS 2226242232+⋅⋅⋅+++=…………………………………①14322226242221++⋅⋅⋅+++=n n nS ………………………………② （设制错位）①－②得1432222222222222)211(+-+⋅⋅⋅++++=-n n n nS（错位相减）1122212+---=n n n∴ 1224-+-=n n n S练习：求：S n =1+5x+9x 2+······+(4n-3)x n-1解：S n =1+5x+9x 2+······+(4n-3)x n-1 ①①两边同乘以x ，得 x S n =x+5 x 2+9x 3+······+(4n-3)x n ②①-②得，（1-x ）S n =1+4（x+ x 2+x 3+······+ nx ）-（4n-3）x n当x=1时，S n =1+5+9+······+（4n-3）=2n 2-n当x ≠1时，S n = 1 1-x [ 4x(1-x n ) 1-x +1-（4n-3）x n ]3. 反序相加法求和这是推导等差数列的前n 项和公式时所用的方法，就是将一个数列倒过来排列（反序），再把它与原数列相加，就可以得到n 个)(1n a a +.[例5] 求89sin 88sin 3sin 2sin 1sin 22222++⋅⋅⋅+++的值解：设89sin 88sin 3sin 2sin 1sin 22222++⋅⋅⋅+++=S …………. ①将①式右边反序得1sin 2sin 3sin 88sin 89sin 22222+++⋅⋅⋅++=S …………..②（反序）又因为 1cos sin ),90cos(sin 22=+-=x x x x①+②得（反序相加）)89cos 89(sin )2cos 2(sin )1cos 1(sin 2222222 ++⋅⋅⋅++++=S ＝89∴ S ＝44.54. 分组法求和有一类数列，既不是等差数列，也不是等比数列，若将这类数列适当拆开，可分为几个等差、等比或常见的数列，然后分别求和，再将其合并即可. [例6] 求数列的前n 项和：231,,71,41,1112-+⋅⋅⋅+++-n a a a n ，… 解：设)231()71()41()11(12-++⋅⋅⋅++++++=-n aa a S n n将其每一项拆开再重新组合得)23741()1111(12-+⋅⋅⋅+++++⋅⋅⋅+++=-n aa a S n n（分组）当a ＝1时，2)13(n n n S n -+=＝2)13(nn + （分组求和）当1≠a 时，2)13(1111n n aa S n n -+--=＝2)13(11n n a a a n -+---[例7] 求数列{n(n+1)(2n+1)}的前n 项和.解：设k k k k k k a k ++=++=2332)12)(1(∴ ∑=++=n k n k k k S 1)12)(1(＝)32(231k k knk ++∑=将其每一项拆开再重新组合得S n ＝k k k nk n k nk ∑∑∑===++1213132（分组）＝)21()21(3)21(2222333n n n +⋅⋅⋅++++⋅⋅⋅++++⋅⋅⋅++＝2)1(2)12)(1(2)1(22++++++n n n n n n n （分组求和）＝2)2()1(2++n n n练习：求数列∙∙∙+∙∙∙),21(,,813,412,211nn 的前n 项和。
高考数学二轮复习考点知识讲解与练习36---等比数列及其前n项和
高考数学二轮复习考点知识讲解与练习第36讲等比数列及其前n项和考点知识：1.理解等比数列的概念，掌握等比数列的通项公式与前n项和公式；2.能在具体的问题情境中识别数列的等比关系，并能用有关知识解决相应的问题；3.了解等比数列与指数函数的关系．知识梳理1．等比数列的概念(1)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．数学语言表达式：a nan－1＝q(n≥2，q为非零常数)．(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．那么Ga＝bG，即G2＝ab.2. 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；通项公式的推广：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＝a1(1－q n)1－q＝a1－a n q1－q.3．等比数列的性质已知{a n }是等比数列，S n 是数列{a n }的前n 项和． (1)若k ＋l ＝m ＋n (k ，l ，m ，n ∈N *)，则有a k ·a l ＝a m ·a n .(2)相隔等距离的项组成的数列仍是等比数列，即a k ，a k ＋m ，a k ＋2m ，…仍是等比数列，公比为q m .(3)当q ≠－1，或q ＝－1且n 为奇数时，S n ，S 2n －S n ，S 3n －S 2n ，…仍成等比数列，其公比为q n .1．若数列{a n }，{b n }(项数相同)是等比数列，则数列{c ·a n }(c ≠0)，{|a n |}，{a 2n }，⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫1a n ，{a n ·b n }，⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫a n b n 也是等比数列． 2．由a n ＋1＝qa n ，q ≠0，并不能立即断言{a n }为等比数列，还要验证a 1≠0.3．在运用等比数列的前n 项和公式时，必须注意对q ＝1与q ≠1分类讨论，防止因忽略q ＝1这一特殊情形而导致解题失误．4．三个数成等比数列，通常设为xq ，x ，xq ；四个符号相同的数成等比数列，通常设为x q3，xq，xq ，xq 3. 诊断自测1．判断下列结论正误(在括号内打“√”或“×”) (1)等比数列公比q 是一个常数，它可以是任意实数．( ) (2)三个数a ，b ，c 成等比数列的充要条件是b 2＝ac .( )(3)数列{a n }的通项公式是a n ＝a n，则其前n 项和为S n ＝a (1－a n )1－a.( )(4)数列{a n }为等比数列，则S 4，S 8－S 4，S 12－S 8成等比数列．( ) 答案 (1)× (2)× (3)× (4)× 解析 (1)在等比数列中，q ≠0.(2)若a ＝0，b ＝0，c ＝0满足b 2＝ac ，但a ，b ，c 不成等比数列． (3)当a ＝1时，S n ＝na .(4)若a 1＝1，q ＝－1，则S 4＝0，S 8－S 4＝0，S 12－S 8＝0，不成等比数列．2．已知{a n }是等比数列，a 2＝2，a 5＝14，则公比q 等于( )A ．－12B ．－2C ．2D ．12答案 D解析 由题意知q 3＝a 5a 2＝18，即q ＝12.3．等比数列{a n }的首项a 1＝－1，前n 项和为S n ，若S 10S 5＝3132，则{a n }的通项公式a n ＝________. 答案 －⎝ ⎛⎭⎪⎫－12n －1解析 因为S 10S 5＝3132，所以S 10－S 5S 5＝－132， 因为S 5，S 10－S 5，S 15－S 10成等比数列，且公比为q 5， 所以q 5＝－132，q ＝－12，则a n ＝－⎝ ⎛⎭⎪⎫－12n －1.4．(2021·兰州诊断)设等比数列{a n }的前6项和为6，且a 1＝a ，a 2＝2a ，则a ＝( )A.221B．17C．421D．521答案 A解析由题意得公比q＝a2a1＝2，则S6＝a1(1－26)1－2＝63a＝6，解得a＝221.5．(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122.若第一个单音的频率为f，则第八个单音的频率为( )A.32f B．322f C．1225f D．1227f答案 D解析由题意知十三个单音的频率依次构成首项为f，公比为122的等比数列，设此数列为{a n}，则a8＝1227f，即第八个单音的频率为1227f.6．(2019·全国Ⅰ卷)记S n为等比数列{a n}的前n项和，若a1＝1，S3＝34，则S4＝________.答案5 8解析设等比数列{a n}的公比为q，则S3＝a1＋a2＋a3＝1＋q＋q2＝3 4，解得q＝－12，所以a4＝a1q3＝－18，故S4＝S3＋a4＝34－18＝58.考点一 等比数列基本量的运算1．(2019·全国Ⅲ卷)已知各项均为正数的等比数列{a n }的前4项和为15，且a 5＝3a 3＋4a 1，则a 3＝( )A ．16B ．8C ．4D ．2 答案 C解析 设等比数列{a n }的公比为q ，由a 5＝3a 3＋4a 1得q 4＝3q 2＋4，得q 2＝4. 因为数列{a n }的各项均为正数，所以q ＝2.又a 1＋a 2＋a 3＋a 4＝a 1(1＋q ＋q 2＋q 3)＝a 1(1＋2＋4＋8)＝15，所以a 1＝1，所以a 3＝a 1q 2＝4.2．(2022·全国Ⅱ卷)记S n 为等比数列{a n }的前n 项和．若a 5－a 3＝12，a 6－a 4＝24，则S n a n ＝( )A ．2n －1B ．2－21－nC ．2－2n －1D ．21－n －1 答案 B解析 设等比数列{a n }的公比为q ， 则q ＝a 6－a 4a 5－a 3＝2412＝2. 所以S n a n ＝a 1(1－2n )1－2a 12n －1＝2n －12n －1＝2－21－n. 3．(2022·新高考海南卷)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)求a 1a 2－a 2a 3＋…＋(－1)n －1a n a n ＋1.解 (1)设{a n }的公比为q (q >1)，且a 2＋a 4＝20，a 3＝8. ∴⎩⎨⎧a 1q ＋a 1q 3＝20，a 1q 2＝8消去a 1，得q ＋1q ＝52，则q ＝2，或q ＝12(舍)．因此q ＝2，a 1＝2， 所以{a n }的通项公式a n ＝2n .(2)易知(－1)n －1a n a n ＋1＝(－1)n －1·22n ＋1， 则数列{(－1)n －122n ＋1}公比为－4. 故a 1a 2－a 2a 3＋…＋(－1)n －1·a n a n ＋1 ＝23－25＋27－29＋…＋(－1)n －1·22n ＋1＝23[1－(－4)n ]1＋4＝85[1－(－4)n ]＝85－(－1)n·22n ＋35.感悟升华 1.等比数列基本量的运算是等比数列中的一类基本问题，等比数列中有五个量a 1，n ，q ，a n ，S n ，一般可以“知三求二”，通过列方程(组)便可迎刃而解． 2．等比数列的前n 项和公式涉及对公比q 的分类讨论，当q ＝1时，{a n }的前n 项和S n＝na 1；当q ≠1时，{a n }的前n 项和S n ＝a 1(1－q n )1－q ＝a 1－a n q 1－q .考点二 等比数列的判定与证明【例1】S n 为等比数列{a n }的前n 项和，已知a 4＝9a 2，S 3＝13，且公比q >0. (1)求a n 及S n ；(2)是否存在常数λ，使得数列{S n ＋λ}是等比数列？若存在，求λ的值；若不存在，请说明理由．解(1)易知q ≠1，由题意可得⎩⎪⎨⎪⎧a 1q 3＝9a 1q ，a 1(1－q 3)1－q＝13，q >0，解得a 1＝1，q ＝3， ∴a n ＝3n －1，S n ＝1－3n 1－3＝3n －12.(2)假设存在常数λ，使得数列{S n ＋λ}是等比数列， ∵S 1＋λ＝λ＋1，S 2＋λ＝λ＋4，S 3＋λ＝λ＋13， ∴(λ＋4)2＝(λ＋1)(λ＋13)，解得λ＝12，此时S n ＋12＝12×3n，则S n ＋1＋12S n ＋12＝12×3n ＋112×3n＝3，故存在常数λ＝12，使得数列{S n ＋12}是以32为首项，3为公比的等比数列．感悟升华 1.证明一个数列为等比数列常用定义法与等比中项法，其他方法只用于选择题、填空题中的判定；若证明某数列不是等比数列，则只要证明存在连续三项不成等比数列即可．2．在利用递推关系判定等比数列时，要注意对n ＝1的情形进行验证．【训练1】(2021·石家庄质量评估)已知数列{a n }中，a 1＝1，a n ·a n ＋1＝⎝ ⎛⎭⎪⎫12n .(1)证明：数列{a 2n －1}和数列{a 2n }都是等比数列；(2)若数列{a n }的前2n 项和为T 2n ，b n ＝(3－T 2n )n (n ＋1)，求数列{b n }的最大项．(1)证明 由a n a n ＋1＝12n ，得a n ＋1a n ＋2＝12n ＋1.两式相除，得a n ＋2a n ＝12因为a 1＝1，a 1·a 2＝⎝ ⎛⎭⎪⎫121，所以a 2＝12，所以{a 2n －1}是以a 1＝1为首项，12为公比的等比数列，{a 2n }是以a 2＝12为首项，12为公比的等比数列．(2)解 因为T 2n ＝1－⎝ ⎛⎭⎪⎫12n 1－12＋12⎣⎢⎡⎦⎥⎤1－⎝ ⎛⎭⎪⎫12n 1－12＝3－32n ，所以b n ＝(3－T 2n )n (n ＋1)＝3n (n ＋1)2n. 则b n ＋1b n ＝3(n ＋1)(n ＋2)2n ＋1·2n 3n (n ＋1)＝n ＋22n . 当n <2时，n ＋22n>1，即b 2>b 1＝3； 当n ＝2时，n ＋22n ＝1，即b 2＝b 3＝92； 当n >2时，n ＋22n <1，即b n ＋1<b n .故数列{b n }的最大项是b 2或b 3，为92.考点三 等比数列的性质及应用【例2】 (1)(2022·全国Ⅰ卷)设{a n }是等比数列，且a 1＋a 2＋a 3＝1，a 2＋a 3＋a 4＝2，则a 6＋a 7＋a 8＝( )A ．12B ．24C ．30D ．32(2)(2021·长郡中学检测)已知正项等比数列{a n }的前n 项和为S n ，且S 8－2S 4＝5，则a 9＋a 10＋a 11＋a 12的最小值为( )A ．25B ．20C ．15D ．10 答案 (1)D (2)B解析 (1)设等比数列{a n }的公比为q ，则q ＝a 2＋a 3＋a 4a 1＋a 2＋a 3＝21＝2，所以a 6＋a 7＋a 8＝(a 1＋a 2＋a 3)·q 5＝1×25＝32. (2)在正项等比数列{a n }中，S n >0， 因为S 8－2S 4＝5，则S 8－S 4＝5＋S 4， 易知S 4，S 8－S 4，S 12－S 8是等比数列， 所以(S 8－S 4)2＝S 4·(S 12－S 8)， 所以S 12－S 8＝(S 4＋5)2S 4＝25S 4＋S 4＋10≥225S 4·S 4＋10＝20(当且仅当S 4＝5时取等号)因为a 9＋a 10＋a 11＋a 12＝S 12－S 8，所以a 9＋a 10＋a 11＋a 12的最小值为20.感悟升华 1.在解决等比数列的有关问题时，要注意挖掘隐含条件，利用性质，特别是“若m ＋n ＝p ＋q ，则a m ·a n ＝a p ·a q ”，可以减少运算量，提高解题速度．2．等比数列的性质可以分为三类：一是通项公式的变形，二是等比中项的变形，三是前n 项和公式的变形．根据题目条件，认真分析，发现具体的变化特征即可找出解决问题的突破口．【训练2】(1)(2021·广州调研)正项等比数列{a n}满足a2a4＝1，S3＝13，则其公比是( )A．1 B．12C．13D．14(2)设等比数列{a n}的前n项和为S n，若S6S3＝3，则S9S6＝________.答案(1)C (2)7 3解析(1)设{a n}的公比为q，且a2a4＝1，∴a23＝1，易知q>0，a3＝1.由S3＝a1＋a2＋a3＝1＋1q＋1q2＝13.则12q2－q－1＝0，解得q＝1 3 .(2)法一由等比数列的性质知，S3，S6－S3，S9－S6仍成等比数列，由已知得S6＝3S3，所以S6－S3S3＝S9－S6S6－S3，即S9－S6＝4S3，S9＝7S3，所以S9S6＝73.法二因为{a n}为等比数列，由S6S3＝3，设S6＝3a，S3＝a，所以S3，S6－S3，S9－S6为等比数列，即a,2a，S9－S6成等比数列，所以S9－S6＝4a，解得S9＝7a，所以S9S6＝7a3a＝73.等比数列前n项和性质的延伸在等比数列{a n}中，S n表示{a n}的前n项和，{a n}的公比为q，1．当S n ≠0时，S n ，S 2n －S n ，S 3n －S 2n ，…成等比数列(n ∈N *)． 2．S n ＋m ＝S n ＋q n S m ，特别地S 2n ＝S 奇＋qS 奇．【典例】 (1)已知等比数列{a n }共有2n 项，其和为－240，且奇数项的和比偶数项的和大80，则公比q ＝________.(2)已知{a n }是首项为1的等比数列，S n 是{a n }的前n 项和，且9S 3＝S 6，则数列⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫1a n 的前5项和为________． 答案 (1)2 (2)3116解析 (1)由题设，S 偶＝S 奇－80，S 2n ＝－240. ∴⎩⎨⎧S 奇＋qS 奇＝－240，qS 奇＝S 奇－80，∴⎩⎨⎧S 奇＝－80，q ＝2.(2)设等比数列{a n }的公比q ，易知S 3≠0. 则S 6＝S 3＋S 3q 3＝9S 3，所以q 3＝8，q ＝2.所以数列⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫1a n 是首项为1，公比为12的等比数列，其前5项和为1－⎝ ⎛⎭⎪⎫1251－12＝3116.思维升华 1.等比数列前n 项和的性质，体现了整体思想在数列中的应用．2．在运用性质1时，要注意条件S n ≠0；在性质2中，回避讨论公比q ＝1是否成立，优化了解题过程．【训练】 已知数列{a n }是等比数列，S n 为其前n 项和，若a 1＋a 2＋a 3＝4，a 4＋a 5＋a 6＝8，则S 12＝( )A ．40B ．60C ．32D ．50 答案 B解析数列S3，S6－S3，S9－S6，S12－S9是等比数列，即数列4,8，S9－S6，S12－S9是首项为4，公比为2的等比数列，则S9－S6＝a7＋a8＋a9＝16，S12－S9＝a10＋a11＋a12＝32，又S9＝(a1＋a2＋a3)＋(a4＋a5＋a6)＋(a7＋a8＋a9)＝4＋8＋16＝28.因此S12＝28＋32＝60.A级基础巩固一、选择题1．(2022·皖北名校联考)设b∈R，数列{a n}的前n项和S n＝3n＋b，则( )A．{a n}是等比数列B．{a n}是等差数列C．当b＝－1时，{a n}是等比数列D．当b≠－1时，{a n}是等比数列答案 C解析当n＝1时，a1＝S1＝3＋b，当n≥2，a n＝S n－S n－1＝(3n＋b)－(3n－1＋b)＝2·3n－1，当b＝－1时，a1＝2适合a n＝2·3n－1，{a n}为等比数列．当b≠－1时，a1不适合a n＝2·3n－1，{a n}不是等比数列．2．已知等比数列{a n}满足a1＝1，a3·a5＝4(a4－1)，则a7的值为( )A．2 B．4 C．92D．6答案 B解析 根据等比数列的性质得a 3a 5＝a 24，∴a 24＝4(a 4－1)，即(a 4－2)2＝0，解得a 4＝2.又a 1＝1，a 1a 7＝a 24＝4，∴a 7＝4.3．(2021·长春检测)数列{a n }是等比数列，S n 是其前n 项和，a n >0，a 2＋a 3＝4，a 3＋3a 4＝2，则S 3＝( ) A.283 B ．12 C ．383D ．13 答案 D解析 设等比数列{a n }的公比为q .由题意得⎩⎨⎧a 1q ＋a 1q 2＝4，a 1q 2＋3a 1q 3＝2，解得⎩⎨⎧a 1＝9，q ＝13，∴S 3＝9⎝⎛⎭⎪⎫1－1331－13＝13.4．在数列{a n }中，满足a 1＝2，a 2n ＝a n －1·a n ＋1(n ≥2，n ∈N *)，S n 为{a n }的前n 项和，若a 6＝64，则S 7的值为( )A ．126B ．256C ．255D ．254 答案 D解析 数列{a n }中，满足a 2n ＝a n －1a n ＋1(n ≥2)， 则数列{a n }为等比数列，设其公比为q ，又由a 1＝2，a 6＝64，得q 5＝a 6a 1＝32，则q ＝2，则S 7＝a 1(1－27)1－2＝28－2＝254.5．(2021·西安调研)设等比数列{a n }的前n 项和为S n ，若S 6∶S 3＝1∶2，则S 9∶S 3＝( )A．1∶2 B．2∶3 C．3∶4 D．1∶3答案 C解析∵{a n}是等比数列，则S3，S6－S3，S9－S6成等比数列，由S6∶S3＝1∶2，令S3＝x(x≠0)，则S6＝12x.∴(S6－S3)2＝S3·(S9－S6)，则S9－S6＝x 4，从而S9＝x2＋x4＝3x4，故S9∶S3＝3∶4.6．公元前5世纪，古希腊哲学家芝诺发表了著名的阿基里斯悖论：他提出让乌龟在跑步英雄阿基里斯前面1 000米处开始与阿基里斯赛跑，并且假定阿基里斯的速度是乌龟的10倍．当比赛开始后，若阿基里斯跑完了1 000米，此时乌龟便领先他100米，当阿基里斯跑完下一个100米时，乌龟领先他10米，当阿基里斯跑完下一个10米时，乌龟领先他1米，……，所以，阿基里斯永远追不上乌龟．按照这样的规律，当阿基里斯和乌龟的距离恰好为0.1米时，乌龟爬行的总距离为( )A.105－1900米 B．105－990米C.104－9900米 D．104－190米答案 D解析由题意可知，乌龟每次爬行的距离构成等比数列{a n}，且a1＝100，q＝110，a n＝0.1.∴乌龟爬行的总距离为S n＝100－0.1×1101－110＝104－190.二、填空题7．若等差数列{a n }和等比数列{b n }满足a 1＝b 1＝－1，a 4＝b 4＝8，则a 2b 2＝________. 答案 1解析 {a n }为等差数列，a 1＝－1，a 4＝8＝a 1＋3d ＝－1＋3d ，∴d ＝3，∴a 2＝a 1＋d ＝－1＋3＝2.{b n }为等比数列，b 1＝－1，b 4＝8＝b 1·q 3＝－q 3，∴q ＝－2，∴b 2＝b 1·q ＝2，则a 2b 2＝22＝1. 8．(2021·河南六市联考)已知等比数列{a n }的前n 项和为S n ，若S 3＝7，S 6＝63，则a 1＝________. 答案 1解析 由于S 3＝7，S 6＝63知公比q ≠1， 又S 6＝S 3＋q 3S 3，得63＝7＋7q 3. ∴q 3＝8，q ＝2.由S 3＝a 1(1－q 3)1－q ＝a 1(1－8)1－2＝7，得a 1＝1.9．若数列{a n }的首项a 1＝2，且a n ＋1＝3a n ＋2(n ∈N *)．令b n ＝log 3(a n ＋1)，则b 1＋b 2＋b 3＋…＋b 100＝________. 答案 5 050解析 由a n ＋1＝3a n ＋2(n ∈N *)可知a n ＋1＋1＝3(a n ＋1)，所以数列{a n ＋1}是以3为首项，3为公比的等比数列，所以a n ＋1＝3n ，a n ＝3n －1. 所以b n ＝log 3(a n ＋1)＝n ， 因此b 1＋b 2＋b 3＋…＋b 100＝100(1＋100)2＝5 050. 三、解答题10．(2019·全国Ⅱ卷)已知{a n }是各项均为正数的等比数列，a 1＝2，a 3＝2a 2＋16. (1)求{a n }的通项公式；(2)设b n ＝log 2a n ，求数列{b n }的前n 项和．解 (1)设{a n }的公比为q ，由题设得2q 2＝4q ＋16，即q 2－2q －8＝0. 解得q ＝－2(舍去)或q ＝4.因此{a n }的通项公式为a n ＝2×4n －1＝22n －1.(2)由(1)得b n ＝(2n －1)log 22＝2n －1，因此数列{b n }的前n 项和为1＋3＋…＋(2n －1)＝n 2.11．(2022·南昌调研)设S n 为等差数列{a n }的前n 项和，S 7＝49，a 2＋a 8＝18. (1)求数列{a n }的通项公式； (2)若S 3，a 17，S m 成等比数列，求S 3m .解 (1)设等差数列{a n }的公差为d ，∵S n 为等差数列{a n }的前n 项和，S 7＝49，a 2＋a 8＝18，∴⎩⎨⎧S 7＝7a 4＝49，a 2＋a 8＝2a 5＝18⇒⎩⎨⎧a 4＝7，a 5＝9，则d ＝2.∴a n ＝a 4＋(n －4)d ＝2n －1. (2)由(1)知：S n ＝n (1＋2n －1)2＝n 2.∵S 3，a 17，S m 成等比数列，∴S 3·S m ＝a 217，即9m 2＝332，解得m ＝11.故S 3m ＝S 33＝332＝1 089.B 级 能力提升12．数列{a n }的前n 项和为S n ，且3a n ＋S n ＝4(n ∈N *)，设b n ＝na n ，则数列{b n }的项的最大值为( ) A.8164 B ．2716 C ．32D ．2 答案 B解析 由条件可知：3a n ＋S n ＝4,3a n －1＋S n －1＝4(n ≥2)．相减，得a n ＝34a n －1.又3a 1＋S 1＝4a 1＝4，故a 1＝1.则a n ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫34n －1，b n ＝n ⎝ ⎛⎭⎪⎫34n －1.设{b n }中最大的项为b n ，则⎩⎨⎧b n ≥b n －1，b n ≥b n ＋1.即⎩⎪⎨⎪⎧n ⎝ ⎛⎭⎪⎫34n －1≥(n －1)⎝ ⎛⎭⎪⎫34n －2，n ⎝ ⎛⎭⎪⎫34n －1≥(n ＋1)⎝ ⎛⎭⎪⎫34n .解之得3≤n ≤4.∴{b n }的项的最大值为b 3＝b 4＝2716. 13．(2021·太原检测)若等比数列{a n }的前n 项和为S n ，已知a 2a 5＝3a 3，且a 4与9a 7的等差中项为2，则S 5＝________. 答案 121解析 设等比数列{a n }的公比为q ，由已知得a 2a 5＝a 3a 4＝3a 3，又a 3≠0，所以a 4＝3，即a 1q 3＝3 ①.因为a 4与9a 7的等差中项为2，所以a 4＋9a 7＝a 4(1＋9q 3)＝4 ②， 联立①②解得q ＝13，a 1＝81.所以S 5＝81×⎣⎢⎡⎦⎥⎤1－⎝ ⎛⎭⎪⎫1351－13＝121.14．已知数列{a n }的前n 项和为S n ，a 1＝1，a n >0，S 2n ＝a 2n ＋1－λS n ＋1，其中λ为常数．(1)证明：S n ＋1＝2S n ＋λ；(2)是否存在实数λ，使得数列{a n }为等比数列？若存在，求出λ；若不存在，请说明理由．(1)证明 ∵a n ＋1＝S n ＋1－S n ，S 2n ＝a 2n ＋1－λS n ＋1，∴S 2n ＝(S n ＋1－S n )2－λS n ＋1，则S n ＋1(S n ＋1－2S n －λ)＝0.∵a n >0，知S n ＋1>0，∴S n ＋1－2S n －λ＝0， 故S n ＋1＝2S n ＋λ.(2)解 由(1)知，S n ＋1＝2S n ＋λ， 当n ≥2时，S n ＝2S n －1＋λ， 两式相减，a n ＋1＝2a n (n ≥2，n ∈N *)，所以数列{a n }从第二项起成等比数列，且公比q ＝2. 又S 2＝2S 1＋λ，即a 2＋a 1＝2a 1＋λ， ∴a 2＝a 1＋λ＝1＋λ>0，得λ>－1. 因此a n ＝⎩⎨⎧1，n ＝1，(λ＋1)·2n －2，n ≥2.若数列{a n }是等比数列，则a 2＝1＋λ＝2a 1＝2. ∴λ＝1，经验证得λ＝1时，数列{a n }是等比数列.。
2018年高考数学(文科)二轮复习 名师课件：专题三 第2讲 数列的求和及综合应用
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真题感悟 全国Ⅲ卷)设数列{an}满足 a1＋3a2＋…＋(2n－1)an＝2n. 1.(2017·
(1)求{an}的通项公式；
an (2)求数列 2n＋1的前
n 项和.
解
(1)因为 a1＋3a2＋…＋(2n－1)an＝2n，①
故当 n≥2 时，a1＋3a2＋…＋(2n－3)an－1＝2(n－1)，② 2 ①－②得(2n－1)an＝2，所以 an＝ ， 2n－1 又 n＝1 时，a1＝2 适合上式， 2 从而{an}的通项公式为 an＝ . 2n－1
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探究提高
1. 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
是和式两边同乘以等比数列{bn}的公比，然后作差求解. 2.在写“Sn”与“qSn”的表达式时应特别注意将两式 “错项对齐”， 以便下一步准确地写出“Sn－qSn”的表达式.
第 2讲
数列的求和及综合应用
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高考定位
1.高考对数列求和的考查主要以解答题的形式出
现，通过分组转化、错位相减、裂项相消等方法求数列的和， 难度中档偏下；2.在考查数列运算的同时，将数列与不等式、
函数交汇渗透.
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1 1 1 1 1 1 1 ＝ 3－5＋5－7＋…＋2n＋1－2n＋3 2
n ＝ . 3（2n＋3）
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(浙江版)2018年高考数学一轮复习 专题6.4 数列求和(讲)
第04节 数列求和【考纲解读】【知识清单】一．数列求和1. 等差数列的前n 和的求和公式：11()(1)22n n n a a n n S na d +-==+. 2．等比数列前n 项和公式 一般地，设等比数列123,,,,,n a a a a 的前n 项和是=n S 123n a a a a ++++，当1≠q 时，qq a S n n --=1)1(1或11n n a a qS q -=-；当1q =时，1na S n =（错位相减法）. 3. 数列前n 项和①重要公式：（1）1nk k ==∑123n ++++=2)1(+n n （2）1(21)nk k =-=∑()13521n ++++-=2n（3）31nk k ==∑2333)1(2121⎥⎦⎤⎢⎣⎡+=+++n n n（4）21nk k ==∑)12)(1(613212222++=++++n n n n②等差数列中，m n m n S S S mnd +=++；③等比数列中，n mm n n m m n S S q S S q S +=+=+.对点练习：1.【2017课标1，理4】记n S 为等差数列{}n a 的前n 项和．若4524a a +=，648S =，则{}n a 的公差为A ．1B ．2C ．4D ．8【答案】C2. 已知{}n a 为正项等比数列，n S 是它的前n 项和，若116a =，且4a 与7a 的等差中项为98，则5S 的值（ ） A ．29 B ．31 C ．33 D ．35 【答案】B【解析】由题意得479+=4a a ，因此363911+=()6482q q q q ⇒=⇒=舍去负值，因此55116(1)231.112S -==-选B.【考点深度剖析】数列求和是高考重点考查的内容之一，命题形式多种多样，以解答题为主，难度中等或稍难，数列求和问题为先导，在解决数列基本问题后考查数列求和，在求和后往往与不等式、函数、最值等问题综合.考查等差数列的求和多于等比数列的求和，往往在此基础上考查“裂项相消法”、“错位相减法”.【重点难点突破】考点1 数列求和【1-1】已知{}n a 是递增的等差数列，2a ，4a 是方程2560x x -+=的根，则数列2n n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和 . 【答案】1422n n n S ++=-【1-2】【2017届浙江嘉兴市高三上基础测试】已知数列{}n a 的前n 项和为n S ，若11a =，且12n n S ta =-，其中*n N ∈．（1）求实数t 的值和数列{}n a 的通项公式； （2）若数列{}n b 满足32log n n b a =，求数列11{}n n b b +的前n 项和n T ． 【答案】（1）23=t ，13-=n n a ；（2）12121121+=⎪⎭⎫ ⎝⎛+-n n n ． 【解析】试题分析：（1）由n n a S =可得32t =，2n ≥时由1n n n a S S -=-得数列{}n a 为首项为1，公比为3的等比数列，可得通项公式；（2）化简21n b n =-，则11111()22121n n b b n n +=--+，用裂项相消求和，可得前项和．试题解析： （1）当1=n 时，21111-==ta S a ，得23=t ，从而 2123-=n n a S ,则 2≥n 时，⎪⎭⎫ ⎝⎛--⎪⎭⎫ ⎝⎛-=-=--2123212311n n n n n a a S S a 得 13-=n n a a又01≠a 得31=-n n a a，故数列{}n a 为等比数列，公比为3，首项为1．∴13-=n n a（2）由（1）得 1223-=n n a 得 12-=n b n ∴()()⎪⎭⎫⎝⎛+--=+-=-121121*********n n n n b b n n 得 ⎪⎭⎫⎝⎛+--++-+-=121121513131121n n T n12121121+=⎪⎭⎫ ⎝⎛+-=n nn【领悟技法】1．公式法：如果一个数列是等差、等比数列或者是可以转化为等差、等比数列的数列，我们可以运用等差、等比数列的前n 项和的公式来求和.对于一些特殊的数列（正整数数列、正整数的平方和立方数列等）也可以直接使用公式求和.2．倒序相加法：类似于等差数列的前n 项和的公式的推导方法，如果一个数列{}n a 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．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． 若n n n a b c =∙，其中{}n b 是等差数列，{}n c 是公比为q 等比数列，令112211n n n n n S b c b c b c b c --=++++，则n qS =122311n n n n b c b c b c b c -+++++两式错位相减并整理即得.4．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n 项的和变成首尾若干少数项之和，这一求和方法称为裂项相消法.适用于类似1n n c a a +⎧⎫⎨⎬⎩⎭（其中{}n a 是各项不为零的等差数列，c 为常数）的数列、部分无理数列等.用裂项相消法求和，需要掌握一些常见的裂项方法： （1）()1111n n k k n n k ⎛⎫=- ⎪++⎝⎭，特别地当1k =时，()11111n n n n =-++； （21k=，特别地当1k ==（3）()()221111212122121n n a n n n n ⎛⎫==+- ⎪-+-+⎝⎭（4）()()()()()1111122112n a n n n n n n n ⎛⎫==- ⎪ ⎪+++++⎝⎭（5）)()11(11q p qp p q pq <--= 5．分组转化求和法：有一类数列{}n n a b +，它既不是等差数列，也不是等比数列，但是数列{},{}n n a b 是等差数列或等比数列或常见特殊数列，则可以将这类数列适当拆开，可分为几个等差、等比数列或常见的特殊数列，然后分别求和，再将其合并即可.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()()1nn a f n =-类型，可采用两项合并求解．例如，22222210099989721n S =-+-++-()()()100999897215050=++++++=.7. 在利用裂项相消法求和时应注意：(1)在把通项裂开后，是否恰好等于相应的两项之差；(2)在正负项抵消后，是否只剩下了第一项和最后一项，或有时前面剩下两项，后面也剩下两项．对于不能由等差数列、等比数列的前n 项和公式直接求和的问题，一般需要将数列通项的结构进行合理的拆分，转化成若干个等差数列、等比数列的求和．应用公式法求和时，要保证公式使用的正确性，尤其要区分好等差数列、等比数列的通项公式及前n 项和公式．使用裂项法求和时，要注意正负项相消时消去了哪些项，保留了哪些项，切不可漏写未被消去的项，未被消去的项有前后对称的特点，实质上造成正负相消是此法的根源与目的．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“n S ”与“n qS ”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“n n S qS -”的表达式．8. [易错提示] 利用裂项相消法解决数列求和问题，容易出现的错误有两个方面： (1)裂项过程中易忽视常数，如)211(21)2(1+-=+n n n n 容易误裂为112n n -+，漏掉前面的系数12； (2)裂项之后相消的过程中容易出现丢项或添项的问题，导致计算结果错误． 应用错位相减法求和时需注意：①给数列和S n 的等式两边所乘的常数应不为零，否则需讨论； ②在转化为等比数列的和后，求其和时需看准项数，不一定为n . 【触类旁通】【变式一】【2017课标II ，理15】等差数列{}n a 的前n 项和为n S ，33a =，410S =，则11nk kS ==∑ 。
高考数学解答题(新高考)数列求通项(数列前n项和Sn法、数列前n项积Tn法)(解析版)
专题01 数列求通项（n S 法、n T 法）(典型例题+题型归类练)一、必备秘籍1对于数列{}n a ，前n 项和记为n S ； ①1231n n n S a a a a a -=++++；②11231(2)n n S a a a a n --=+++≥①-②：1(2)n n n S S a n --=≥2对于数列{}n a ，前n 项积记为n T ； ①1231n n n T a a a a a -=；②11231(2)n n T a a a a n --=≥①÷②：1(2)nn n T a n T -=≥二、典型例题n S 法：角度1：用1n n S S --，得到n a例题1．（2022·湖北·黄冈中学二模）数列{}n a 的前n 项和为n S ，11a =，()12N n n a S n *+=∈.求数列{}n a 的通项n a ；感悟升华（核心秘籍）1、使用n S 法注意两步：①1n =②2n ≥2、在本例中化简1n n S S --后，得到13(2)n na n a +=≥，特别提醒，在化简后需跟上（2n ≥），此时需要验证1n =是否符合，如本例2123a a =≠，则此时，数列{}n a 是从第二项开始成以3为公比的等比数列【答案】(1)21,123,2n n n a n -=⎧=⎨⋅≥⎩①当时，思路点拨：根据题意：，已知与的关系，用②当时，；又由题意知作 差，又因为：所以，数列从第二项开始成以为公比的等比数列，则，下结论解答：解：当1n =时，2122a S ==，当2n ≥时，由12n n a S +=可得12n n a S -=，上述两个等式作差得12n n n a a a +=-，可得13n n a a +=，且213a a ≠，所以，数列{}n a 从第二项开始成以3为公比的等比数列，则223n n a -=⋅，因为11a =不满足223n n a -=⋅，故21,123,2n n n a n -=⎧=⎨⋅≥⎩.n S 法：角度2：将题意中的n a 用1n n S S --替换例题2．（2022·全国·模拟预测）已知首项为1的数列{}n a 的前n 项和为()*n S n ∈N ，且11n n n S a S ++=-．求数列{}n a 的通项公式；由思路点拨：根据题意：，已知与的关系，用替换题目中的由约分，所以是首项为1，公差为1的等差数列，所以，当时，，又当时，也满足上式，所以解答过程化简再用作差法感悟升华（核心秘籍）1、已知1n a +与1n n S S ++，使用n S 法时，用1n n S S +-替换1n a +作为核心秘籍记忆；2、当遇到1(2)n n n a S S n -=≥，使用n S 法时，用1n n S S --替换n a 作为核心秘籍记忆；【答案】21n a n =-依题意，111n n n n n S S a S S ++++==-，故()()111n n n nn n S S S S S S ++++=-+，因为10n n S S ++>，所以11n n S S +-=，又111S a ==，所以{}n S 是首项为1，公差为1的等差数列，所以n S n =，2n S n =．当2n ≥时，()221121n n n a S S n n n -=-=--=-， 又当n ＝1时，11a =也满足上式，所以21n a n =-．n S 法：角度3：已知等式中左侧含有：1ni i i a b =∑例题3．（2022·湖北十堰·三模）已知数列{}n a 满足()()1233521131n n a a a n a n ++++-=-+.求{}n a 的通项公式；①当时思路点拨：根据题意：，用类似作差法②当时：，所以.又因为当时，上式也成立，所以的通项公式为.解答过程检验 作差感悟升华（核心秘籍）已知等式中左侧含有：1ni i i a b =∑，如本例：()()1233521131n n a a a n a n ++++-=-+解题密码类似“1n n S S --”；【答案】13-=n n a 解：因为()()1233521131n n a a a n a n ++++-=-+，① 当1n =时11a =，当2n ≥时，()()112313523231n n a a a n a n --++++-=-+，②①-②得()()()()()11211312312132n n n n n a n n n n --⎡⎤⎡⎤-=-+--+=-≥⎣⎦⎣⎦.所以()132-=≥n n a n .又因为当1n =时，上式也成立，所以{}n a 的通项公式为13-=n n a .n T 法：角度1：已知n T 和n 的关系例题4．（2022·湖北·模拟预测）已知数列{}n b 的前n 项之积()(1)*22N n n n T n +=∈.求{}nb 的通项公式.感悟升华（核心秘籍）使用n T 法本质：1(2)nn n T a n T -=≥其中： ①1231n n n T a a a a a -=；②11231(2)n n T a a a a n --=≥①当时，思路点拨：根据题意：，已知与的关系，用②当时，；当时，上式也成立，所以.检验解答过程【答案】2nn b =解：由(1)22n n nT +=，当1n =时，112b T ==， 当2n ≥时，12n nn n T T b -==， 当1n =时，上式也成立，所以2nn b =.n T 法：角度2：已知n T 和n a 的关系例题5．（2022·贵州毕节·模拟预测（理））已知数列{}n a 的前n 项积为n T ，且121n na T +=.求数列{}n T 的通项公式；【答案】21n T n =+，*n N ∈ 当1n =时，113T a == 当2n ≥时，1n n n T a T -=∴11n n nT a T -= 由121n n a T +=得121n n nT T T -+=即12n n T T -+= ∴12n n T T --=，∴{}n T 是以3为首项，2为公差的等差数列，∴21n T n =+，*n N ∈ ①当时，思路点拨：根据题意：，已知和的关系，用替换题目中②当时，∴代入已知条件，得即解答过程下结论∴12n n T T --=∴{}n T 是以3为首项，2为公差的等差数列， ∴21n T n =+，*n N ∈三、题型归类练1．（2022·青海·大通回族土族自治县教学研究室二模（文））数列{}n a 满足31232n a n a a a +++=+()121n n -⋅+，则7a =（ ）A ．64B ．128C ．256D ．512【答案】A当2n ≥时，由31232n a n a a a +++=+()121n n -⋅+，①得()1231231n a a a n a -++++-=()1221n n --⋅+，②①－②，得()121n n na n ⎡⎤=-⋅+⎣⎦()1221n n -⎡⎤--⋅+⎣⎦12n n -=⋅()2n ≥，所以()122n n a n -=≥，则764a =．故选：A ．2．（2022·辽宁实验中学高二期中）设数列{}n a 满足123211111222n n a a a a n -+++⋅⋅⋅+=+，则{}n a 的前n 项和（ ） A ．21n - B ．21n + C ．2n D ．121n +-【答案】C解：当1n =时，12a =，当2n ≥时，由1231221111112222n n n n a a a a a n ---+++⋅⋅⋅++=+得123122111222n n a a a a n --+++⋅⋅⋅+=，两式相减得，1112n n a -=，即12n na ，综上，12,12,2n n n a n -=⎧=⎨≥⎩所以{}n a 的前n 项和为()11212224822212n n n ---+++++=+=-，故选：C.3．（2022·全国·模拟预测）若数列{}n a 前n 项和为123n n S a =+，则数列{}n a 的通项公式是n a =______．【答案】1132n -⎛⎫⋅- ⎪⎝⎭123n n S a =+①，当1n =时，11123a a =+，解得：13a =，当2n ≥时，11123n n S a --=+②，①-②得：11133n n n a a a -=-，解得：112n n a a -=-， 所以{}n a 是首项为3，公比是12q =-的等比数列，所以1132n n a -⎛⎫=⋅- ⎪⎝⎭，经检验，符合要求故答案为：1132n n a -⎛⎫=⋅- ⎪⎝⎭4．（2022·江苏江苏·三模）已知数列{}n a 的前n 项和为n S ，各项均为正数的数列{}n b 的前n 项积为n T ，且21n n S a =-，11b a =，()n n n n T a b =.(1)求{}n a 的通项公式； (2)证明：{}n b 为等比数列. 【答案】(1)12n na (2)证明见解析(1)解：当1n =时，1121a a =-，11a =，当2n ≥时，()()111212122n n n n n n n a S S a a a a ---=-=---=-， 所以12n n a a -=，所以数列{}n a 是以1为首项，2为公比的等比数列， 所以12n na ；(2)证明：1110a b ==≠，()12nn n n T b -=，当2n ≥时，()()122112111222nn n nn n n n n n n n n n b T b b T b b --------===，则122112n n n n n b b ----=， 由于0n b >，则()1124n n b b n -=≥，所以数列{}n b 是等比数列.5．（2022·黑龙江·哈师大附中高二期中）已知数列{}n a 的前n 项和为n S ，且对任意正整数n ，22n n a S -=成立.求证：数列{}n a 是等比数列，并求{}n a 的通项公式； 【答案】(1)证明见解析，n a n =； 在22n n a S -=中令1n =得12a =．因为对任意正整数n ，22n n a S -=成立，所以1122n n a S ++-=， 两式相减得120n n a a +-=，所以12n n a a +=，即12n na a +=，所以{}n a 为等比数列， 所以1222n nn a -=⋅=.6．（2022·福建福州·高二期中）设各项均为正数的数列{}n a 的前n 项和为n S ，满足2412n n n S a a -=+．求数列{}n a 的通项公式； 【答案】(1)21n a n =-当1n =时，由2412n n n S a a -=+得2111412a a a -=+，11a =． 当2n ≥时，由2412n n n S a a -=+得2111412n n n S a a ----=+，两式相减可得2211422n n n n n a a a a a --=+--，化简得()()1120n n n n a a a a --+--=，由条件得10n n a a ->+，故()122n n a a n -=+≥， 得数列{}n a 是以1为首项，2为公差的等差数列， 从而数列{}n a 的通项公式为21n a n =-．7．（2022·浙江绍兴·模拟预测）已知等差数列{}n a 的首项为11a =，且1533+=+a a a ，数列{}n b 满足1122(21)31,2n n n n a b a b a b n *-⋅++++=∈N ．求n a 和n b ；【答案】(1)n a n =；123n n b -=⋅因为{}n a 是等差数列，设其公差为d .因为1533+=+a a a ，所以111342a d d a a +=+++． 因为11a =，所以等差数列{}n a 的公差1d =， 所以1(1)n a a n d n =+-=． 因为1122(21)312n n n n a b a b a b -⋅++++=，所以112a b =，所以12b =．当2n ≥时，11(21)31(23)312322---⋅+-⋅+=-=⋅n n n n n n n a b n ， 结合n a n =可知123n n b -=⋅．经检验：12b =也适合上式.所以123n n b -=⋅．8．（2022·湖北·模拟预测）已知各项均为正数的数列{}n a 的前n 项和为)*1,1,,2n n S a a n N n =∈≥.求证；数列是等差数列，并求{}n a 的通项公式；【答案】(1)证明见解析，21n a n =-因为n a 所以当2n ≥时，1n n S S --=即=而0n a >0>()12n =≥所以数列1=为首项，公差为1的等差数列； ()111n n +-⨯=，则2,n S n =当2n ≥时，121n a n n n =+-=-，又11a =满足上式， 所以{}n a 的通项公式为21n a n =-.9．（2022·广东·测试·编辑教研五高二阶段练习）数列{}n a 满足2313123n na a a a n++++=-．求n a ； 【答案】(1)123n n a n -=⋅解：因为2313123n na a a a n++++=-， 当1n =时，11312a =-=，当2n ≥时，1231131231n n a a a a n --++++=--， 两式相减得113323n n n na n--=-=⋅， 所以123(2)n n a n n -=⋅≥，又12a =符合上式，所以123n n a n -=⋅．10．（2022·四川省通江中学高二阶段练习（理））已知正项数列{}n a 的前n 项和为n S ，且)12,N,2n a a n n =∈≥ ；(1)求数列{}n a 的通项公式；【答案】(1)2,123,2,N n n a n n n *=⎧⎪=⎨+≥∈⎪⎩由题意正项数列{}n a 的前n 项和为n S ， 当2n ≥时，1n n n a S S -=- ，故1n n n a S S -=-=22=-，1=，所以 1为公差的等差数列，(1)1n n -= ，所以11123,(2)n a n n n n =+-=+≥ ，即23n a n =+，但12a =不适合上式，故2,123,2,N n n a n n n *=⎧⎪=⎨+≥∈⎪⎩； 11．（2022·全国·高二课时练习）已知各项均为正数的数列{}n a 的前n 项和为n S ，且满足11S =，2n a =（2N*n n ≥∈， ），求数列{}n a 的通项公式n a ； 【答案】11882n n a n n =⎧=⎨-≥⎩，， ∵an ＞0，当2n ≥时，∵2n a =，∴2n a ==Sn ﹣Sn ﹣1=，∴2， 又∵1=，∴是首项为1，公差为2的等差数列，∴1+2（n ﹣1）＝2n ﹣1，∴()221n S n =- ，当2n ≥ 时，()()221212388n n n a S S n n n -=-=---=- ，111a S == 不满足该式，∴an 11882n n n =⎧=⎨-≥⎩，，； 12．（2022·广东·高三阶段练习）已知正项数列{}n a 满足11,a =前n 项和n S满足*22,)n a n n N =≥∈.求数列{}n a 的通项公式；【答案】(1)1,121,24n n a n n =⎧⎪=⎨+≥⎪⎩由*22,)n a n n N =≥∈可得)*22,n a n n N =≥∈ 即：())*122,n n S S n n N --=≥∈ 0n a >0n S ∴>，0>2=12，∴1=为首项，公差为12的等差数列211,22nn nS++⎛⎫= ⎪⎝⎭当2n≥时，1214n n nna S S-+=-=当1n=时，11a=所以：1,121,24nna nn=⎧⎪=⎨+≥⎪⎩13．（2022·湖北恩施·高二期中）记n b为数列{}n a的前n项积，已知13a=，121n na b+=.证明：数列{}n b是等差数列.由题意可得1(2)nnnba nb-=，因为121n na b+=，所以121(2)nn nbnb b-+=，即12(2)n nb b n-+=，所以12(2)n nb b n--=.又11121a b+=，13a=，所以13b=，故{}n b是以3为首项，2为公差的等差数列.14．（2022·新疆·乌市八中高二期中（理））设数列{}n a的前n项积为n T，且()*22n nT a n=-∈N.求证数列1nT⎧⎫⎨⎬⎩⎭是等差数列；因为数列{}n a的前n项积为n T，且()*22n nT a n=-∈N，∴当n=1时，11122T a a==-，则123a=，1132T=.当n≥2时，1121222nnn n nTTT T T--=-⇒=-，∴11112n nT T--=，所以1nT⎧⎫⎨⎬⎩⎭是以1132T=为首项，12为公差的等差数列；15．（2021·湖北黄冈市·黄冈中学高三其他模拟）在数列{}n a中，若12a=-且12(2)n n na S S n-=≥.求数列{}n a的通项公式。
数列的通项公式及数列求和大题综合(学生卷)十年(2015-2024)高考真题数学分项汇编(全国通用)
专题20数列的通项公式及数列求和大题综合考点十年考情（2015-2024）命题趋势考点1等差数列的通项公式及前n项和（10年5考）2023·全国乙卷、2023·全国新Ⅰ卷、2021·全国新Ⅱ卷、2019·全国卷、2018·全国卷、2016·全国卷1.掌握数列的有关概念和表示方法，能利用与的关系以及递推关系求数列的通项公式，理解数列是一种特殊的函数,能利用数列的周期性、单调性解决简单的问题该内容是新高考卷的必考内容，常考查利用与关系求通项或项及通项公式构造的相关应用，需综合复习2.理解等差数列的概念，掌握等差数列的通项公式与前n项和公式，能在具体的问题情境中识别数列的等差关系并能用等差数列的有关知识解决相应的问题，熟练掌握等差数列通项公式与前n项和的性质，该内容是新高考卷的必考内容，一般给出数列为等差数列，或通过构造为等差数列，求通项公式及前n项和，需综合复习3.掌握等比数列的通项公式与前n项和公式，能在具体的问题情境中识别数列的等比关系并能用等比数列的有关知识解决相应的问题，考点2等比数列的通项公式及前n项和（10年4考）2020·全国卷、2019·全国卷2018·全国卷、2017·全国卷考点3等差等比综合（10年6考）2022·全国新Ⅱ卷、2020·全国卷、2019·北京卷2017·北京卷、2017·全国卷、2016·北京卷2015·天津卷考点4数列通项公式的构造（10年9考）2024·全国甲卷、2024·全国甲卷、2023·全国甲卷2022·全国甲卷、2022·全国新Ⅰ卷、2021·天津卷2021·浙江卷、2021·全国乙卷、2021·全国卷2020·全国卷、2019·全国卷、2018·全国卷2016·山东卷、2016·天津卷、2016·天津卷2016·全国卷、2016·全国卷、2016·全国卷2015·重庆卷、2015·全国卷考点5数列求和（10年10考）2024·天津卷、2024·全国甲卷、2024·全国甲卷2023·全国甲卷、2023·全国新Ⅱ卷、2022·天津卷2020·天津卷、2020·全国卷、2020·全国卷2019·天津卷、2019·天津卷、2018·天津卷2017·天津卷、2017·山东卷、2016·浙江卷2016·山东卷、2016·天津卷、2016·北京卷2015·浙江卷、2015·全国卷、2015·天津卷熟练掌握等比数列通项公式与前n 项和的性质，该内容是新高考卷的必考内容，一般给出数列为等比数列，或通过构造为等比数列，求通项公式及前n 项和。
2018高考数学复习：第6章数列第2节数列的通项公式与求和
第2节 数列的通项公式与求和题型74 数列通项公式的求解 1. (2013安徽文19）设数列{}n a 满足12428aa a =+=，，且对任意*n ∈N ，函数()()122cos 2sin n n n n x f x a a a x a x a x ++-+=-++--，满足π02n f ⎛⎫= ⎪⎝⎭.（1）求数列{}x a 的通项公式；；（2）若122x n b a xn ⎛⎫=+⎪⎝⎭，求数列{}n b 的前n 项和nx S . 1. 分析 （1）求导，代入0f π⎛⎫'=⎪2⎝⎭，并对所得式子进行变形，从而证明数列是等差数列，再由题目条件求基本量，得通项公式.（2）将na 代入化简，利用分组求和法，结合等差、等比数列的前n 项和公式计算. 解析 （1）由题设可得()1212sin cos nn n n n f x a a a a x a x ++++'=-+--.对任意*n ∈N ，1210nn n n f a a a a +++π⎛⎫'=-+-=⎪2⎝⎭，即121n nn n a a aa +++-=-，故{}na 为等差数列.由12a =，248a a +=，可得数列{}na 的公差1d =，所以()2111nan n =+⋅-=+.（2）由122n n nb a a ⎛⎫=+= ⎪⎝⎭111212222n n n n +⎛⎫++=++ ⎪⎝⎭知，12nnS b b b =+++()111221221212nn n n ⎡⎤⎛⎫-⎢⎥⎪+⎝⎭⎣⎦=+⋅+-21312nn n =++-. 2.（2013广东文19）设各项均为正数的数列{}n a 的前n 项和为nS，满足21441n n S a n +=--，*n ∈N ,且2514,,a a a 构成等比数列．(1)证明：2a = (2) 求数列{}n a 的通项公式；(3) 证明：对一切正整数n ，有122311111.2n n a a a a a a -++⋅⋅⋅+<2.分析 （1）把1n =代入递推式21441nn S a n +=--，可以得到1a 和2a 的关系式，变形可得2a =（2）鉴于递推式21441nn S a n +=--含有1,n n S a +的特点，常用公式11,1,,2n n n S n a S S n -=⎧=⎨-⎩≥进行化异为同，得到1n a +和n a 的递推式，构造等差数列，进而求出 数列的通项.（3）要证的不等式的左边是一个新数列11n n a a +⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和，因此要求和、化简，因为11n n a a +是一个分式，常常通过裂项相消法逐项相消，然后再通过放缩，得出结论.解析 （1）证明：由21441nn S a n +=--，得212441S a =--，即212441a a =--，所以22145a a =+.因为0n a >，所以2a =（2）因为21441nn S a n +=-- ①所以当2n ≥时，()214411n n S a n -=--- ②由①-②得22144nn n a a a +=--，即()()22214422n n n n a a a a n +=++=+≥.因为0n a >，所以12n n a a +=+，即()122n n a a n +-=≥.因为2514,,a a a 成等比数列，所以25214a a a =，即()()222232122a a a +⨯=+⨯，解得23a =.又由（1）知2a =11a =，所以212a a -=.综上知()12*n n a a n +-=∈N ，所以数列{}n a 是首项为1，公差为2的等差数列.所以()12121na n n =+-=-.所以数列{}n a 的通项公式为()21*n a n n =-∈N .（3）证明：由（2）知()()1112121n n a a n n +=-+11122121n n ⎛⎫=- ⎪-+⎝⎭，所以12231111n n a a a a a a ++++111111123352121n n ⎛⎫=-+-++- ⎪-+⎝⎭1111112212422n n ⎛⎫=-=-< ⎪++⎝⎭.3. （2013江西文16）正项数列{}n a 满足：2(21)20n n a n a n ---=.(1) 求数列{}n a 的通项公式n a ； (2) 令221(2)n nn b n a +=+，数列{}n b 的前n 项和为n T ．3.分析 （1）根据已知的n a 和n 的关系式进行因式分解，通过0n a >得到数列{}n a 的通项公式；（2）把数列{}n a 的通项公式代入n b 的表达式，利用裂项法求出数列{}n b 的前n 项和.解析 （1）由()22120nn a n a n ---=，得()()210n n a n a -+=.由于{}n a 是正项数列，所以2n a n =.（2）由()12,1n n na nb n a ==+，则()11112121n b n n n n ⎛⎫==- ⎪++⎝⎭， 111111111222311n T n n n n ⎛⎫=-+-++-+- ⎪-+⎝⎭()1112121n n n ⎛⎫=-= ⎪++⎝⎭. 4. (2013重庆文16）设数列{}n a 满足：1113n n aa a n ++==∈N ，，.（1）求{}n a 的通项公式及前n 项和nS ；（2）已知{}n b 是等差数列，nT为其前n 项和，且123123b a b a a a ==++，，求20T .4.分析 根据等比、等差数列的通项公式及前n 项和公式直接运算求解. 解析 （1）由题设知{}n a 是首项为1，公比为3的等比数列，所以()11313,31132n n nn n a S --===--.（2）123313,13913,102b a b b b d ===++=-==，所以公差5d =， 故202019203510102T ⨯=⨯+⨯=. 5. (2013湖南文19）设n S 为数列{}n a 的前项和，已知01≠a，2112n n a a S S -=⋅，n *∈Ν.（1）求1a ，2a ，并求数列{}n a 的通项公式；（2）求数列{}n na 的前n 项和.5.分析 根据()12n n n a S S n -=-≥消去n S 得到关于n a 的关系式，求其通项；利用错位相减法求前n 项和.解析 （1）令1n =，得21112a a a -=，即211a a =.因为10a ≠，所以11a =.令2n =，得222211a S a -==+，解得22a =.当2n ≥时，由122n n n a a a --=，即12n n a a -=.于是数列{}n a 是首项为1.公比为2的等比数列.因此，12n n a -=.所以{}n a 的通项公式为12n n a -=.（2）由（1）知，12n n na n -=⋅.记数列{}12n n -⋅的前n 项和为n B ，于是21122322n n B n -=+⨯+⨯++⨯，①2321222322nn B n =⨯+⨯+⨯++⨯ .②①-②，得2112222212n n n n nB n n --=++++-⋅=--⋅.从而()112n nB n =+-⋅.1∙∙∙,a Na 2,开始结束输入NS=1,i=1输出a 1,S是6.（2014陕西文4）根据如图所示框图，对大于2的整数n ，输出的数列的通项公式是（ ）. A.2na n = B.()21n a n =- C.2n n a = D.12n n a -=7.（2014新课标Ⅱ文16）数列{}n a 满足111n na a +=-，82a =，则1a = .8.（2014江西文17）（本小题满分12分）已知数列{}n a 的前n 项和232n n nS n -=∈，*N . （1）求数列{}n a 的通项公式；（2）求证：对任意1>n ，都有m ∈*N ，使得m n a a a ，，1成等比数列. 9.（2014大纲文17）（本小题满分10分） 数列{}n a 满足12211222n n n a a a a a ++===-+，，.（1）设1nn n b a a +=-，证明{}n b 是等差数列；（2）求{}n a 的通项公式.10.（2014广东文19）（本小题满分14分） 设各项均为正数的数列{}n a 的前n项和为nS ，且nS 满足()()222*330,n n S n n S n n n -+--+=∈N .(1)求1a 的值； (2)求数列{}n a 的通项公式；(3)求证：对一切正整数n ，有()()()112211111113n n a a a a a a +++<+++.11.（2014湖南文16）（本小题满分12分）已知数列{}n a 的前n 项和22n n nS n +=∈，*N . (1)求数列{}n a 的通项公式；(2)设()n na na b n 12-+=，求数列{}n b 的前n 2项和.12.（2015陕西文16）观察下列等式：11122-= 11111123434-+-=+11111111123456456-+-+-=++……据此规律，第n 个等式可为______________________.12.解析 观察等式知，第n 个等式的左边有2n 个数相加减，奇数项为正，偶数项为负，且分子为1，分母是1到2n 的连续正整数，等式的右边是111122n n n+++++. 故答案为()*111111111234212122n n n n n n-+-++-=+++∈-++N . 13.（2015江苏卷11）设数列{}n a 满足11a=，且11n n a a n +-=+()*n ∈N ，则数列1na⎧⎫⎨⎬⎩⎭前10项的和为 ．13.解析 解法一：可以考虑算出前10项，但运算化简较繁琐．解法二：由题意得212a a -=，323a a -=，…，1n n a a n --=()*2,n n ∈N 故累加得1234n a a n -=++++…，从而1+234n a n =++++…()12n n +=， 当1n =时，满足通项．故()1211211n a n n n n ⎛⎫==⨯- ⎪++⎝⎭()*n ∈N ， 则有123101111a a a a ++++...1111121+2231011⎛⎫=⨯--++- ⎪⎝⎭ (120211111)⎛⎫=⨯-= ⎪⎝⎭． 14.（2015安徽理18）已知数列{}n a 是递增的等比数列，且149aa +=，238a a =.(1)求数列{}n a 的通项公式；(2)设n S 为数列{}n a 的前n 项和，11n n n n a b S S ++=，求数列{}n b 的前n 项和n T .14.解析 （1）因为{}n a 是等比数列，且238a a=，所以148a a =.联立141498a a a a +=⎧⎨=⎩，又{}n a 为递增的等比数列，即41a a >.解得1418a a =⎧⎨=⎩或1481a a =⎧⎨=⎩（舍），可得3418a q a ==，得2q =. 所以()11*12n n n a a q n --==∈N . （2）由（1）可知()111221112n nn n a q S q--===---， 所以()()1121121212121n n n n n n b ++==-----， 所以1111111113377152121n n n T +=-+-+-++-=--11112212121n n n +++--=--. 故()1*12221n n n T n ++-=∈-N . 15.（2015北京文16）已知等差数列{}n a 满足1210aa +=，432a a -=.（1）求{}n a 的通项公式；（2）设等比数列{}n b 满足23ba =，37b a =；问：6b 与数列{}n a 的第几项相等？15.解析（1）依题意，设等差数列{}n a 的公差为d ，121210a a a d +=+= ① 432a a d -== ②得2d =，14a =. 数列{}n a 的通项公式为()()()*1142122naa n d n n n =+-=+-=+∈N .（2）等比数列{}n b 中238b a ==，3716b a ==，设等比数列的公比为322b q b ==，()221*2822n n n n b b q n --+=⋅=⨯=∈N .76212822b n ===+，得63n =，则6b 与数列{}n a 的第63项相等.16.（2015福建文17）在等差数列{}n a 中，24a=，4715a a +=．（1）求数列{}n a 的通项公式；（2）设22n a nb n -=+，求12310b b b b ++++的值．16.分析（1）利用基本量法可求得1a ，d ，进而求{}n a 的通项公式；（2）求数列前n 项和，首先考虑其通项公式，根据通项公式的不同特点，选择相应的求和方法，本题2n n b n =+，故可采取分组求和法求其前10项和． 解析 （1）设等差数列{}n a 的公差为d ．由已知得()()11143615a d a d a d +=⎧⎪⎨+++=⎪⎩，解得131a d =⎧⎨=⎩．所以()()*112n a a n d n n =+-=+∈N ． （2）由（1）可得2n n b n =+，所以()()()()231012310212223210b b b b ++++=++++++++=()()2310222212310+++++++++=()()()1011112121101022552532101122-+⨯+=-+=+=-.17.（2015广东文19）设数列{}n a 的前n 项和为nS，*n ∈N ．已知11a =，232a =，354a =，且当2n时，211458n n n n S S S S ++-+=+．（1）求4a 的值； （2）求证：112n n a a +⎧⎫-⎨⎬⎩⎭为等比数列； （3）求数列{}n a 的通项公式．17.解析（1）当2n =时，4231458S S S S +=+， 即435335415181124224a ⎛⎫⎛⎫⎛⎫+++++=+++ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭，解得478a =. （2）因为211458n n n n S S S S ++-+=+（2n），所以21114444n n n n n n S S S S S S ++-+-+-=-（2n ），即2144n n n a a a +++=（2n ），亦即()2114222n n n n a a a a n +++-=-，则()2111112222n n n n a a a a n +++⎛⎫-=- ⎪⎝⎭.当1n =时，3221111222a a a a ⎛⎫-=- ⎪⎝⎭，满足上式. 故数列112n n a a +⎧⎫-⎨⎬⎩⎭是以21112a a -=为首项，公比为12的等比数列. （3）由（2）可得111122n n n a a -+⎛⎫-= ⎪⎝⎭，即1141122n n n na a ++-=⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭，所以数列12n n a ⎧⎫⎪⎪⎪⎪⎨⎬⎛⎫⎪⎪ ⎪⎪⎪⎝⎭⎩⎭是以1212a =为首项，4为公差的等差数列， 所以()2144212nn a n n =+-⨯=-⎛⎫⎪⎝⎭，即()11214222nn n n a n --⎛⎫=-⨯= ⎪⎝⎭， 所以数列{}n a 的通项公式是()*1212nn n an --=∈N . 18.（2015湖北文19）设等差数列{}n a 的公差为d ，前n 项和为nS，等比数列{}n b 的公比为q ，已知11b a =，22b =，q d =，10100S =. (1)求数列{}n a ，{}n b 的通项公式;(2)当1d >时，记nn na cb =，求数列的前n 项和.18.解析 (1)由题意有，1110451002a d a d +=⎧⎨=⎩，即1129202a d a d +=⎧⎨=⎩.解得112a d =⎧⎨=⎩，或1929a d =⎧⎪⎨=⎪⎩.故1212nn n a n b -=-⎧⎪⎨=⎪⎩或()112799299n n n a n b -⎧=+⎪⎪⎨⎛⎫⎪=⋅ ⎪⎪⎝⎭⎩. (2)由1d >，知21n a n =-，12n n b -=，故1212n n n c --=， 于是2341357921122222n n n T --=++++++， ① 2345113579212222222n nn T -=++++++. ② 式①-式②可得221111212323222222n n n n n n T --+=++++-=-.故12362nn n T -+=-. 19.（2015山东文19）已知数列{}n a 是首项为正数的等差数列，数列11n n a a +⎧⎫⎨⎬⋅⎩⎭的前n 项和为21nn +. （1）求数列{}n a 的通项公式； （2）设(1)2n a nn b a =+⋅，求数列{}n b 的前n 项和n T .19.解析（1）设数列{}n a 的公差为d ，令1n =，得12113a a =，即123a a =. ①令2n =，得12231125a a a a +=，即2315a a =.② 联立①②，解得11a =，2d =.所以()*21n a n n =-∈N . （2）由（1）知21224n n n b n n -==，得到()1211424144n n nT n n -=⨯+⨯++-⨯+⨯，③ 从而()23141424144n n nT n n +=⨯+⨯++-+⨯，④-③④得12134444n n nT n +-=+++-=()11414134441433n n n n n ++---=⨯--， 所以()1143143144999n n n n n T +++--=⨯+=. 19.（2015四川文16）设数列{}n a （1,2,3,n =）的前n 项和n S 满足12n n S a a =-，且1a ，21a +，3a 成等差数列.（1）求数列的通项公式； （2）设数列1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和为n T ，求n T . 19.解析（1）由已知12n n S a a =-，可得()*11222,n n n n n a S S a a n n --=-=-∈N ，即()*122,n n a a nn -=∈N .则212a a =，32124a a a ==.又因为1a ，21a +，3a 成等差数列，即()13221a a a +=+.所以()1114221a a a +=+，解得12a =.所以数列{}n a 是首项为2，公比为2的等比数列.故2n na =.（2）由（1）可得112n n a =，所以211122111111222212nn n n T ⎡⎤⎛⎫-⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎣⎦=+++==--. 20.（2015天津文18）已知{}n a 是各项均为正数的等比数列，{}n b 是等差数列，且111a b ==，2332b b a +=，5237a b -=.（1）求{}n a 和{}n b 的通项公式；（2）设*,nn n c a b n =∈N ,求数列{}n c 的前n 项和.20.分析（1）列出关于q 与d 的方程组，通过解方程组求出q ，d 即可确定通项；（2）用错位相减法求和.解析 （1）设{}n a 的公比为q ，{}n b 的公差为d ，由题意0q >，由已知，有24232310q d q d ⎧-=⎨-=⎩， 消去d 得42280q q --=，解得22q d ==，，所以{}n a 的通项公式为12n n a n -*=∈N ，，{}n b 的通项公式为21n b n n *=-∈N ，.（2）由（1）有()1212n n c n -=-，设{}n c 的前n 项和为n S ，则()0121123252212n nS n -=⨯+⨯+⨯++-⨯， ()1232123252212n n S n =⨯+⨯+⨯++-⨯，两式相减得()()2312222122323n n n n S n n -=++++--⨯=--⨯-，所以()2323n nS n =-+.21.（2015浙江文17）已知数列{}n a 和{}n b 满足，*111212()n n a b a a n +===∈N ，，，*12311111()23n n b b b b b n n+++++=-∈N . (1)求{}n a 与{}n b ;(2)记数列{}n n a b 的前n 项和为nT，求n T .21.解析 (1)由题意知{}n a 是等比数列，12a=，2q =，所以2n na =.当2n时，()*231111111231n n b b b b n b n -++++=-∈-N ，所以11n n n b b b n+=-， 所以11n n n b b n ++=，所以12112n n b b b n n+====+，又11b =，所以n b n =. （或采用累乘法） (2)212222n nT n =⨯+⨯++⋅，所以()21212122n n n T n n +=⨯++-⨯+⋅，所以()()()2111212122222212212n n n n n n T n n n +++--=+++-⋅=-=---，所以()1122n nT n +=-+.22.（2015重庆文16）已知等差数列{}n a 满足32a =，前3项和392S=. （1）求{}n a 的通项公式；（2）设等比数列{}n b 满足11b a =，415b a =，求{}n b 前n 项和n T .22.解析（1）设{}n a 的公差为d ，则由已知条件得122a d +=，1329322a d ⨯+=， 化简得122a d+=，132a d +=，解得11a =，12d =， 故通项公式112n n a -=+，()*12n n a n +=∈N ． （2）由（1）得11b =，41515182b a +===. 设{}n b 的公比为q ，则3418b q b ==，从而2q =， 故{}n b 的前n 项和()*1(1)1(12)21112n n n n b q T n q -⨯-===-∈--N . 23.（2016浙江文17）设数列{}n a 的前n 项和为n S .已知24S =，121n n a S +=+，*n ∈N.（1）求通项公式n a ；（2）求数列{}2n a n --的前n 项和.23.解析 （1）由题意得21221421S a a a a ⎧=+=⎨=+⎩，则1213a a =⎧⎨=⎩.因为121n n a S +=+，121n n a S -=+()2n ，所以()()1121212n n n n n a a S S a +--=+-+=，得13n n a a +=()2n ≥. 又知213a a =，所以数列{}n a 的通项公式为13n n a -=，*n ∈N .（2）对于132n n c n -=--，12c =-，21c =-，当3n 时，有0n c >.设n n b c =，*n ∈N ，12b =，21b =，当3n 时，有n n b c =.设数列{}n b 的前项和为n T ，则12T =，23T =. 当3n时，()()2135351161322nnnn n n n T -+--+=+-=-，2n =时也满足此式，所以2*2,13511,2,2n n n T n n n n =⎧⎪=⎨--+∈⎪⎩N.24.（2017全国3文17）设数列{}n a 满足()123212n a a n a n +++-=.（1）求{}n a 的通项公式；（2）求数列21n a n ⎧⎫⎨⎬+⎩⎭的前n 项和.24.解析 （1）令n b = ，则有b ，即S .当2n 时，2n b S n = ①()121n b S n -=- ②-①②得b =，即b ，得()*22,21n a n n n =∈-N .当1n =时，12b =也符合，所以()*221n a n n =∈-N . （2）令()()()*221121212121212121n na n c n n n n n n n -====-∈++-+-+N ， 所以1231nc n n S c c c c c -=+++++=111111111111335572321212121n n n n n -+-+-++-+-=-=---++()*21122121n nn n n +-=∈++N . 评注 本题具有一定的难度，第一问要求学生具备一定的转化与化归的思想，将不熟悉的表达形式转化为常规数列求通项问题才能迎刃而解.第二问属于常规裂项相消问题，没有难度，如果学生第一问求解时出现困难的话，可以用找规律的方法求出其通项，这样可以拿到第二问的分数，不失为一种灵活变通的处理方法. 25.（2017山东文19）已知{}n a 是各项均为正数的等比数列，且126a a +=，123a a a =.（1）求数列{}n a 的通项公式；（2）{}n b 为各项非零的等差数列，其前n 项和n S ，已知211n n n S b b ++=，求数列nn ba ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和n T .25.解析 （1）设数列{}n a 的公比为q ，由题意知，1(1)6a q +=，2211a q a q =.又0na >，解得12a =，2q =，所以2n n a =.（2）由题意知，121211(21)()(21)2n n n n b b S n b +++++==+.又211n n n S b b ++=，10n b +≠，所以21n b n =+.令n n n b c a =，则212n n n c +=， 因此12231357212122222n n n n n n T c c c --+=+++=+++++， 又234113572121222222n n n n n T +-+=+++++，两式相减得2111311121222222n n n n T -++⎛⎫=++++- ⎪⎝⎭，所以2552nnn T +=-. 题型75 数列的求和1.（2015湖南文5）执行如图所示的程序框图，如果输入3n =， 则输出的S =（ ）. A.67 B.37 C.89 D.491.解析 由题意，输出的S 为数列()()12121n n ⎧⎫⎪⎪⎨⎬-+⎪⎪⎩⎭的前3项和，即()()333111111212122121i i S i i i i ==⎛⎫==- ⎪-+-+⎝⎭∑∑1131277⎛⎫=-= ⎪⎝⎭.故选B .2.（2015安徽理18）已知数列{}n a 是递增的等比数列，且149aa +=，238a a =.（1）求数列{}n a 的通项公式；（2）设n S 为数列{}n a 的前n 项和，11n n n n a b S S ++=，求数列{}n b 的前n 项和n T .2.解析 （1）因为{}n a 是等比数列，且238a a=，所以148a a =.联立141498a a a a +=⎧⎨=⎩，又{}n a 为递增的等比数列，即41a a >.解得1418a a =⎧⎨=⎩或1481a a =⎧⎨=⎩（舍），可得3418a q a ==，得2q =. 所以()11*12n n n a a q n --==∈N . （2）由（1）可知()111221112n nn n a q S q--===---， 所以()()1121121212121n n n n n n b ++==-----， 所以1111111113377152121n n n T +=-+-+-++-=--11112212121n n n +++--=--. 故()1*12221n n n T n ++-=∈-N . 3. （2014安徽文18）（本小题满分12分） 数列{}n a 满足11a =，1(1)(1)n n na n a n n +=+++，*n ∈N .（1）求证：数列n a n ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是等差数列； （2）设3nn b ={}n b 的前n 项和n S .3. 解析 （I ）由已知可得111n n a a n n +=++，即111n n a a n n +-=+.所以n a n ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是以111a=为首项，1为公差的等差数列. （II ）由（I ）得()111na n n n=+-⋅=，所以2n a n =.从而3n n b n =⋅. 1231323333n n S n =⋅+⋅+⋅++⋅，①()23131323133n n n S n n +=⋅+⋅++-⋅+⋅.②-①②得()()11211313123333333132n n n n n n n S n n +++⋅--⋅-=+++-⋅=-⋅=--2.所以()121334n nn S +-⋅+=.评注 本题考查等差数列定义的应用，错位相减法求数列的前项和，解题时利用题（I ）提示对递推关系进行变形是关键. 4.（2015福建文17）在等差数列{}n a 中，24a=，4715a a +=．（1）求数列{}n a 的通项公式；（2）设22n a nb n -=+，求12310b b b b ++++的值．4.分析（1）利用基本量法可求得1a ，d ，进而求{}n a 的通项公式；（2）求数列前n 项和，首先考虑其通项公式，根据通项公式的不同特点，选择相应的求和方法，本题2n n b n =+，故可采取分组求和法求其前10项和． 解析 （1）设等差数列{}n a 的公差为d ．由已知得()()11143615a d a d a d +=⎧⎪⎨+++=⎪⎩，解得131a d =⎧⎨=⎩．所以()()*112n a a n d n n =+-=+∈N ． （2）由（1）可得2n n b n =+，所以()()()()231012310212223210b b b b ++++=++++++++=()()2310222212310+++++++++=()()()1011112121101022552532101122-+⨯+=-+=+=-.5.（2015湖北文19）设等差数列{}n a 的公差为d ，前n 项和为nS，等比数列{}n b 的公比为q ，已知11b a =，22b =，q d =，10100S =. (1)求数列{}n a ，{}n b 的通项公式(2)当1d >时，记nn na cb =，求数列的前n 项和. 5.解析 (1)由题意有，1110451002a d a d +=⎧⎨=⎩，即1129202a d a d +=⎧⎨=⎩.解得112a d =⎧⎨=⎩，或1929a d =⎧⎪⎨=⎪⎩.故1212nn n a n b -=-⎧⎪⎨=⎪⎩或()112799299n n n a n b -⎧=+⎪⎪⎨⎛⎫⎪=⋅ ⎪⎪⎝⎭⎩. (2)由1d >，知21n a n =-，12n n b -=， 故1212n n n c --=，于是2341357921122222nn n T --=++++++，① 2345113579212222222n nn T -=++++++. ② 式①-式②可得221111212323222222n n n n n n T --+=++++-=-.故12362n n n T -+=-. 6.（2015湖南文19）设数列{}n a 的前n 项和为nS，已知11a =，22a =，且()*1133,n n n a S S n +-=-+∈N . （1）证明：23n n a a +=；（2）求n S .6.解析（1）由条件，对任意*n ∈N ，有2133n n n a S S ++=-+， 因而对任意*,2n n ∈N ，有1133n n n a S S +-=-+， 两式相减，得2113n n n n a a a a +++-=-，即()*232,n n a a n n +=∈N ，又121,2a a ==，所以()3121121333333a S S a a a a =-+=-++==，故对一切*n ∈N ，23n n a a +=. （2）由（1）知，0n a ≠，所以23n na a +=，于是数列{}21n a -是首项11a =，公比为3的等 比数列，数列{}2n a 是首项22a=，公比为3的等比数列，所以112123,23n n n n a a ---==⨯，（于是()()21221321242.........nn n n S a a a a a a a a a -=+++=+++++++=()()()()11133113...3213...3313 (32)n n n n ----+++++++=+++=，从而2122n n n S S a -=-()1331232n n --=-⨯()235312n -=⨯-， 综上所述，()()*3*22353121,23312,2n n nn k k S n k k -⎧⎛⎫⨯-=+∈⎪ ⎪⎪⎝⎭=⎨⎛⎫⎪-=∈ ⎪⎪⎝⎭⎩N N .7.（2015山东文19）已知数列{}n a 是首项为正数的等差数列，数列11n n a a +⎧⎫⎨⎬⋅⎩⎭的前n 项和为21nn +. （1）求数列{}n a 的通项公式； （2）设(1)2n a nn b a =+⋅，求数列{}n b 的前n 项和n T .7.解析（1）设数列{}n a 的公差为d ，令1n =，得12113a a =，即123a a = ①令2n =，得12231125a a a a +=，即2315a a = ② 联立①②，解得11a =，2d =.所以()*21n a n n =-∈N . （2）由（1）知21224n n n b n n -==，得到()1211424144n n nT n n -=⨯+⨯++-⨯+⨯，③ 从而()23141424144n n nT n n +=⨯+⨯++-+⨯，④-③④得12134444n n nT n +-=+++-=()11414134441433n n n n n ++---=⨯--， 所以()1143143144999n n n n n T +++--=⨯+=.8.（2015四川文16）设数列{}n a （1,2,3,n =）的前n 项和n S 满足12n n S a a =-，且1a ，21a +，3a 成等差数列.（1）求数列的通项公式； （2）设数列1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和为n T ，求n T . 8.解析（1）由已知12n n S a a =-，可得()*11222,n n n n n a S S a a n n --=-=-∈N ，即()*122,n n a a nn -=∈N .则212a a =，32124a a a ==.又因为1a ，21a +，3a 成等差数列，即()13221a a a +=+.所以()1114221a a a +=+，解得12a =.所以数列{}n a 是首项为2，公比为2的等比数列.故2n na =.（2）由（1）可得112n n a =，所以211122111111222212nn n n T ⎡⎤⎛⎫-⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎣⎦=+++==--. 9.（2015天津文18）已知{}n a 是各项均为正数的等比数列，{}n b 是等差数列，且111a b ==，2332b b a +=，5237a b -=.（1）求{}n a 和{}n b 的通项公式；（2）设*,nn n c a b n =∈N ,求数列{}n c 的前n 项和.9.分析（1）列出关于q 与d 的方程组，通过解方程组求出q ，d 即可确定通项；（2）用错位相减法求和.解析（1）设{}n a 的公比为q ，{}n b 的公差为d ，由题意0q >，由已知，有24232310q d q d ⎧-=⎨-=⎩，消去d 得42280q q --=，解得22q d ==，，所以{}n a 的通项公式为12n n a n -*=∈N ，，{}n b 的通项公式为21n b n n *=-∈N ，.（2）由（1）有()1212n n c n -=-，设{}n c 的前n 项和为n S ，则()0121123252212n nS n -=⨯+⨯+⨯++-⨯， ()1232123252212n n S n =⨯+⨯+⨯++-⨯，两式相减得()()2312222122323n n n n S n n -=++++--⨯=--⨯-，所以()2323n nS n =-+.10.（2015浙江文17）已知数列{}n a 和{}n b 满足，*111212()n n a b a a n +===∈N ，，，*12311111()23n n b b b b b n n+++++=-∈N . (1)求{}n a 与{}n b ;(2)记数列{}n n a b 的前n 项和为nT，求n T .10.解析 (1)由题意知{}n a 是等比数列，12a=，2q =，所以2n na =.当2n时，()*231111111231n n b b b b n b n -++++=-∈-N ，所以11n n n b b b n+=-， 所以11n n n b b n ++=，所以12112n n b b b n n+====+. 又11b =，所以n b n =（或采用累乘法）. (2)212222n nT n =⨯+⨯++⋅，所以()21212122n n n T n n +=⨯++-⨯+⋅，所以()()()2111212122222212212n n n n n n T n n n +++--=+++-⋅=-=---，所以()1122n nT n +=-+.11.（2015重庆文16）已知等差数列{}n a 满足32a =，前3项和392S=. （1）求{}n a 的通项公式；（2）设等比数列{}n b 满足11b a =，415b a =，求{}n b 前n 项和n T .11.解析 （1）设{}n a 的公差为d ，则由已知条件得122a d +=，1329322a d ⨯+=，化简得122a d+=，132a d +=，解得11a =，12d =， 故通项公式112n n a -=+，()*12n n a n +=∈N ． （2）由（1）得11b =，41515182b a +===. 设{}n b 的公比为q ，则3418b q b ==，从而2q =， 故{}n b 的前n 项和()*1(1)1(12)21112n n n n b q T n q -⨯-===-∈--N . 12.（2016北京文15）已知{}n a 是等差数列，{}n b 是等比数列，且23b=，39b =，11a b =，144a b =.（1）求{}n a 的通项公式；（2）设n n n c a b =+ ，求数列{}n c 的前n 项和.12.解析 （1）等比数列{}n b 的公比32933b q b ===，所以211b b q==，4327b b q ==. 设等差数列{}n a 的公差为d .因为111a b ==，14427a b ==， 所以11327d +=，即2d =.所以()211,2,3,n a n n =-=⋅⋅⋅. （2）由（1）知，21n a n =-，13n n b -=.因此1213n n n n c a b n -=+=-+.从而数列{}n c 的前n 项和()113521133n n S n -=+++⋅⋅⋅+-+++⋅⋅⋅+=()12113213n n n +--+=-2312n n -+.13.（2016山东文19）已知数列{}n a 的前n 项和238n S n n =+，{}n b 是等差数列，且1n n n a b b +=+.（1）求数列{}n b 的通项公式；（2）令1(1)(2)n n n nn a c b ++=+.求数列{}n c 的前n 项和n T . 13.解析 （1）由题意当2n时，561+=-=-n S S a n n n ，当1=n 时，1111==S a ，所以()*65n a n n =+∈N .设数列{}n b 的公差为d ，由⎩⎨⎧+=+=322211b b a b b a ，即⎩⎨⎧+=+=db d b 321721111，解得3,41==d b ，所以()*31n b n n =+∈N . （2）由（1）知11(66)3(1)2(33)n n n nn c n n +++==+⋅+，又n n c c c c T +⋅⋅⋅+++=321， 即]2)1(242322[31432+++⋅⋅⋅+⨯+⨯+⨯=n n n T ， 所以]2)1(242322[322543+++⋅⋅⋅+⨯+⨯+⨯=n n n T ，以上两式两边相减得234123[22222(1)2]n n n T n ++-=⨯+++⋅⋅⋅+-+=224(21)3[4(1)2]3221n n n n n ++-+-+=-⋅-.所以223+⋅=n n n T .14.（2016浙江文17）设数列{}n a 的前n 项和为n S .已知24S =，121n n a S +=+，*n ∈N.（1）求通项公式n a ；（2）求数列{}2n a n --的前n 项和. 14.解析 （1）由题意得：21221421S a a a a ⎧=+=⎨=+⎩，则1213a a =⎧⎨=⎩. 因为121n n a S +=+，121n n a S -=+()2n ，所以()()1121212n n n n n a a S S a +--=+-+=，得13n n a a +=()2n ≥. 又知213a a =，所以数列{}n a 的通项公式为13n n a -=，*n ∈N .（2）对于132n n c n -=--，12c =-，21c =-，当3n 时，有0n c >.设n n b c =，*n ∈N ，12b =，21b =，当3n 时，有n n b c =.设数列{}n b 的前项和为n T ，则12T =，23T =.当3n时，()()2135351161322nnnn n n n T -+--+=+-=-，2n =时也满足此式，所以2*2,13511,2,2n n n T n n n n =⎧⎪=⎨--+∈⎪⎩N.15.（2017全国3文17）设数列{}n a 满足()123212n a a n a n +++-=.（1）求{}n a 的通项公式；（2）求数列21n a n ⎧⎫⎨⎬+⎩⎭的前n 项和. 15.解析 （1）令n b = ，则有b ，即S .当2n 时，2nb S n = ①()121n b S n -=- ②-①②得b ，即b ，得()*22,21n a n n n =∈-N .当1n =时，12b =也符合，所以()*221n a n n =∈-N . （2）令()()()*221121212121212121n na n c n n n n n n n -====-∈++-+-+N ， 所以1231nc n n S c c c c c -=+++++=111111111111335572321212121n n n n n -+-+-++-+-=-=---++()*21122121n nn n n +-=∈++N . 评注 本题具有一定的难度，第一问要求学生具备一定的转化与化归的思想，将不熟悉的表达形式转化为常规数列求通项问题才能迎刃而解.第二问属于常规裂项相消问题，没有难度，如果学生第一问求解时出现困难的话，可以用找规律的方法求出其通项，这样可以拿到第二问的分数，不失为一种灵活变通的处理方法. 16.（2017山东文19）已知{}n a 是各项均为正数的等比数列，且126a a +=，123a a a =.（1）求数列{}n a 的通项公式；（2）{}n b 为各项非零的等差数列，其前n 项和n S ，已知211n n n S b b ++=，求数列nn ba ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和n T .16.解析 （1）设数列{}n a 的公比为q ，由题意知，1(1)6a q +=，2211a q a q =.又0na >，解得12a =，2q =，所以2n n a =.（2）由题意知，121211(21)()(21)2n n n n b b S n b +++++==+.又211n n n S b b ++=，10n b +≠，所以21n b n =+.令n n n b c a =，则212n n n c +=， 因此12231357212122222n n n n n n T c c c --+=+++=+++++， 又234113572121222222n nn n n T +-+=+++++， 两式相减得2111311121222222n n n n T -++⎛⎫=++++- ⎪⎝⎭，所以2552n n n T +=-.感谢您的下载!快乐分享，知识无限！由Ruize收集整理！。
专题18数列的通项公式及前n项和-高考数学(理)母题题源系列含解析
专题18数列的通项公式及前n 项和-高考数学（理）母题题源系列含解析【母题原题1】【2018天津，理18】设是等比数列，公比大于0，其前n 项和为，是等差数列． 已知，，，．{}n a ()n S n *∈N {}n b 11a =322a a =+435a b b =+5462a b b =+（I ）求和的通项公式；{}n a {}n b（II ）设数列的前n 项和为，{}n S ()n T n *∈N （i ）求；n T（ii ）证明．221()22()(1)(2)2n nk k k k T b b n k k n +*+=+=-∈+++∑N 【考点分析】本小题主要考查等差数列的通项公式，等比数列的通项公式及前n 项和公式等基础知识．考查等差数列求和的基本方法和运算求解能力．满分13分．【答案】（I ）；（II ）（i ）．（ii ）证明见解析．12,n n n a b n -==122n n T n +=--【解析】试题分析：（I ）由题意得到关于的方程，解方程可得，则．结合等差数列通q2q =12n n a -=设等差数列的公差为，由，可得由，{}n b d 435a b b =+13 4.b d +=5462a b b =+可得 从而 故 131316,b d +=11,1,b d ==.n b n =所以数列的通项公式为，数列的通项公式为{}n a 12n n a -={}n b .n b n = （II）（i）由（I），有，故．122112nn n S -==--1112(12)(21)22212n n n k k n n k k T n n n +==⨯-=-=-=-=---∑∑ （ii ）证明：，()()()()()()()()1121222222212121221k k k k k k+k k k k T +b b k k k k k k k k k ++++--++⋅===-++++++++ ()()()32432122122222222123243212n n n nk k k k T b b k k n n n ++++=+⎛⎫⎛⎫⎛⎫∴=-+-++-=- ⎪ ⎪ ⎪+++++⎝⎭⎝⎭⎝⎭∑． 【名师点睛】本题主要考查数列通项公式的求解，数列求和的方法，数列中的指数裂项方法等知识，意在考查学生的转化能力和计算求解能力．【母题原题2】【2017天津，理18】已知为等差数列，前n 项和为，是首项为2的等比数列，且公比大于0，{}n a ()n S n *∈N {}n b2312b b +=，，．3412b a a =-11411S b =（Ⅰ）求和的通项公式；{}n a {}n b（Ⅱ）求数列的前n 项和．221{}n n a b -()n *∈N【答案】（Ⅰ），；（Ⅱ）．32n a n =-2n n b =1328433n n +-⨯+ 联立①②，解得，，由此可得．11a =3d =32n a n =-所以，数列的通项公式为，数列的通项公式为．{}n a 32n a n =-{}n b 2nn b =（Ⅱ）设数列的前项和为，由，，有，221{}n n a b -n n T 262n a n =-12124n n b --=⨯221(31)4n n n a b n -=-⨯故，23245484(31)4n n T n =⨯+⨯+⨯++-⨯23414245484(34)4(31)4n n n T n n +=⨯+⨯+⨯++-⨯+-⨯，上述两式相减，得：23112(14)324343434(31)44(314n n n n T n n +⨯--=⨯+⨯+⨯++⨯--⨯=----111)4(32)48n n n ++⨯=--⨯-，得．1328433n n n T +-=⨯+ 所以，数列的前项和为．221{}n n a b -n 1328433n n +-⨯+ 【考点】等差数列、等比数列、数列求和【名师点睛】利用等差数列和等比数列通项公式及前项和公式列方程组求数列的首项和公差或公比，进而写出通项公式及前项和公式，这是等差数列、等比数列的基本要求，数列求和的方法有倒序相加法、错位相减法、裂项相消法和分组求和法等，本题考查的是错位相减法求和．n n【母题原题3】【2016天津，理18】已知是各项均为正数的等差数列，公差为，对任意的是和的等比中项．{}n a d n n N ,b *∈n a 1n a +(Ⅰ)设，求证：是等差数列；22*1,n n n c b b n N +=-∈{}n c (Ⅱ)设 ，求证：()22*11,1,nnn n k a d T b n N===-∈∑2111.2nk kT d =<∑ 【答案】（Ⅰ）详见解析（Ⅱ）详见解析()222111111111111212121nn n k k k kT d k k d k k d n ===⎛⎫⎛⎫==-=⋅- ⎪ ⎪+++⎝⎭⎝⎭∑∑∑，易得结论． 试题解析：（I ）证明：，为定值，∴为等差数列．22112112n n n n n n n n c b b a a a a d a +++++=-=-=⋅21212()2n n n n c c d a a d +++-=-={}n c（II）证明：（*）2213211(1)nk n k n k T b C C C -==-=++⋅⋅⋅+∑21(1)42n n nC d -=+⋅212(1)nC d n n =+- 由已知，将代入（*）式得，∴，得证．22212123122122()4C b b a a a a d a d a d d =-=-=⋅=+=214C d =22(1)n T d n n =+2111112(1)nnk k kT d k k ===+∑∑21111(1)2311221k k d ⋅=⋅⋅++--+-+212d <【名师点睛】分组转化法求和的常见类型（1）若an ＝bn±c n ，且{bn}，{cn}为等差或等比数列，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． 【母题原题4】【2015天津，理18】已知数列满足，且成等差数列．{}n a 212()*,1,2n n a qa q q n N a a +=≠∈==为实数，且1，233445,,a a a a a a(I)求的值和的通项公式；q {}n a (II)设，求数列的前项和．*2221log ,nn n a b n N a -=∈n b n 【答案】(I) ； (II) ．1222,2,.n n n n a n -⎧⎪=⎨⎪⎩为奇数,为偶数1242n n n S -+=-当时，，2(*)n k n N =∈2222nkn k a a ===所以的通项公式为{}n a 1222,2,.n n n n a n -⎧⎪=⎨⎪⎩为奇数,为偶数(II) 由(I)得，设数列的前项和为，则22121log 2n n n n a nb a --=={}n b n n S012111111232222n n S n -=⨯+⨯+⨯++⨯， 1231111112322222n n S n =⨯+⨯+⨯++⨯， 两式相减得，23111111112212122222222212n n n n n n n n n n S --=+++++-=-=--- 整理得，所以数列的前项和为．1242n n n S -+=-{}n b n 124,*2n n n N -+-∈【名师点睛】本题主要考查等差、等比数列定义与性质，求和公式以及错位相减法求和的问题，通过等差数列定义、等比数列性质，分为奇偶数讨论求通项公式，并用错位相减法基本思想求和．是中档题．n【命题意图】 高考对本部分内容的考查基础知识为主，重点考查求数列的通项公式和数列求和问题．【命题规律】 高考试题对该部分内容考查的主要角度有：其一求数列的通项公式，其二数列求和，其三证明数列成等差数列或成等比数列．【答题模板】解答本类题目，以2017年试题为例，一般考虑如下三步：第一步：求数列 的通项公式：本题从等比数列入手，由于，设公比为，表达出和，利用列方程求出，写出的通项公式；{}n b {}n b 12b =q 2b 3b 2312b b +=q {}n b第二步：求数列 的通项公式：借助第一步的结果，由于数列成等差数列，设公差为，结合，解方程组求出和，写出数列的通项公式．{}n a {}n a d 3411142,11b a a S b =-=1a d {}n a第三步：利用错位相减法求和： 列出数列的前n 项和，两边同乘以4，两式相减后求和．221{}n n a b -n T 【方法总结】1．数列中 与的关系：an ＝{}n a n a n S ⎩⎨⎧S1，n ＝1，Sn －Sn －1，n≥2.2． 等差数列（1）等差数列的有关概念①定义：如果一个数列从第2项起，每一项与它的前一项的差都等于同一个常数，那么这个数列就叫做等差数列．符号表示为为常数．*1(,n n a a d n N d +-=∈)②等差中项：数列成等差数列的充要条件是，其中叫做的等差中项．,,a A b 2a bA +=A ,a b （2）等差数列的有关公式 ①通项公式：．1(1)n a a n d =+-②前项和公式：．n 11()(1)22n n n a a n n S na d +-=+=（3）等差数列的性质已知数列是等差数列，是其前项和．{}n a n S n ①通项公式的推广：．*()(,)n m a a n m d n m N =+-∈ ②若，则．*(,,,)k l m n k l m n N +=+∈k l m n a a a a +=+③若的公差为，则也是等差数列，公差为．{}n a d {}n a 2d④若 是等差数列，则也是等差数列．{}n b {}n n pa qb + ⑤数列，…构成等差数列．232,,n n n n n S S S S S -- （4）． 妙设等差数列中的项若奇数个数成等差数列，可设中间三项为；,,a d a a d -+若偶数个数成等差数列，可设中间两项为，其余各项再依据等差数列的定义进行对称设元．,a d a d -+（5）等差数列的四种判断方法①定义法：为常数⇔是等差数列．*1(,n n a a d n N d +-=∈{}n a ②等差中项法： (n ∈N*)⇔是等差数列．122n n n a a a ++=+{}n a ③通项公式： (为常数)⇔ 是等差数列．n a pn q =+,p q {}n a④前n 项和公式：（ 为常数)⇔ 是等差数列．2n S An bn =+A B 、{}n a 3．等比数列（1）等比数列的有关概念 ①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常数(不为零)，那么这个数列就叫做等比数列．这个常数叫做等比数列的公比，通常用字母q 表示，定义的表达式为．*1(0,)n na q q n N a +=≠∈ 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⇔G2＝ab ．“a ，G ，b 成等比数列”是“G 是a 与b 的等比中项”的充分不必要条件．（2）等比数列的有关公式 ①通项公式：．11n n a a q -=②前项和公式： ；n 111,1,(1),111n n n na q S a a q a q q q q =⎧⎪=--⎨=≠⎪--⎩（3）等比数列的性质已知数列是等比数列，是其前n 项和．(m ，n ，p ，q ，r ，k ∈N*){}n a n S ①若，则；2m n p q r +=+=2m n p q r a a a a a == ②数列…仍是等比数列；23,,,,m m k m k m k a a a a +++③数列，…仍是等比数列(此时{an}的公比)．232,,n n n n n S S S S S --1q ≠-（4）等比数列的三种判定方法 （1）定义：⇔是等比数列．*1(0,)n na q q n N a +=≠∈{}n a （2）通项公式：均是不为零的常数， ⇔是等比数列．1(n n a cq c q -=、*)n N ∈{}n a(3)等比中项法：⇔是等比数列．2*1212(0,)n n n n n n a a a a a a n N ++++=⋅⋅≠∈{}n a（5）求解等比数列的基本量常用的思想方法①方程的思想：等比数列的通项公式、前n 项和公式中联系着五个量：，已知其中三个量，可以通过解方程(组)求出另外两个量；其中基本量是a1与q ，在解题中根据已知条件建立关于a1与q 的方程或者方程组，是解题的关键．1,,,,n na q n a S②分类讨论思想：在应用等比数列前n 项和公式时，必须分类求和，当时，；当时，；在判断等比数列单调性时，也必须对与分类讨论．1q =1n S na =1q ≠1(1)1n n a q S q-=-1a q 5．数列求和的常用方法（1）公式法：直接利用等差数列、等比数列的前n 项和公式求和 等差数列的前n 项和公式：Sn ＝＝na1＋d ； 等比数列的前n 项和公式：Sn ＝错误!（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．（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）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．（5）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，分别求和而后相加减．（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，．222222S=-+-++-=++++++=10099989721(10099)(9897)(21)5050 n1．【2018天津南开中学模拟】已知数列是首项的等差数列，设．（1）求证：是等比数列；（2）记，求数列的前项和；（3）在（2）的条件下，记，若对任意正整数，不等式恒成立，求整数的最大值．【答案】（1）证明见解析；（2）；（3）11．详解：（1）由及，得，所以．因为，所以，即．则，所以数列是首项，公比的等比数列．（2）由（1），得，所以（3）因为，则问题转化为对任意正整数使不等式恒成立．设，则．所以，故的最小值是/．由，得整数可取最大值为11．【名师点睛】该题考查的是有关数列的问题，涉及到的知识点有用定义证明等比数列，对数的运算，裂项相消法求和，恒成立问题求有关参数的取值范围和最值问题，在解题的过程中，注意对公式的正确使用以及对问题的正确理解．2．【2018天津河西区三模】已知数列的前项和为，数列是首项为1，公差为2的等差数列．（1）求数列的通项公式；（2）设数列满足，求数列的前项和．【答案】（1）；（2）．【解析】分析：（1）利用进行求解；（2）利用类似的方法求出，进而求出，再利用等比数列的求和公式进行求解．相减可得：，又，解得，时，对上式也成立，∴，∴，∴数列的前项和．【名师点睛】利用数列的通项公式和前项和公式的关系求通项时，要注意为分段函数，解题时容易忽视验证“”的通项是否满足的通项．3．【2018天津部分区二模】已知数列的奇数项依次成公比为2的等比数列，偶数项依次成公差为4的等差数列，数列的前项和为，且，．（1）求数列的通项公式；（2）令，求数列的前项和．【答案】（1）；（2）．【解析】分析：（I）设数列的奇数项的公比为，偶数项的公差为．由已知，，可得，为奇数时，，为偶数时，；（II）由（1）知．为偶数时，，为奇数时，．详解：（1）设数列的奇数项的公比为，偶数项的公差为．由已知，得．∵，∴，解得为奇数时，；为偶数时，，∴（2）由（1）知即为偶数时，为奇数时，，．【名师点睛】本题考查数列的性质和综合运用，分类讨论思想，难度较大．解题时要认真审题，仔细解答．4．【2018天津河东区二模】已知等比数列满足条件，，．（1）求数列的通项公式；（2）数列满足，，求的前项和．【答案】（1）（2）【解析】分析：第一问首先利用等比数列的通项公式得到数列的首项和公比所满足的条件，从而求得相关的值，得到该数列的通项公式；第二问利用和与项的关系，得到，，再将时的情况进行验证，得到，，之后应用错位相减法对数列求和即可得结果．详解：（1）设的通项公式为，综上，①②由①-②得到，【名师点睛】该题考查的是有关数列的通项公式与求和的问题，在求解的过程中，注意对等比数列的通项公式的应用，得到题中的数列的首项和公比所满足的条件，从而求得结果；再者就是利用和与项的关系求通项的时候，需要对首项进行验证，在应用错位相减法求和时，需要明确步骤应该怎么写．5．【2018天津河北区二模】已知等差数列{}中，=1，且，，成等比数列．（I）求数列{}的通项公式及前n项和；（II）设，求数列{}的前2n项和．【答案】（Ⅰ），（Ⅱ）【解析】分析：（Ⅰ）设等差数列{}的公差为d，由题意可求得，故可得数列的通项公式和前n项和公式．（Ⅱ）由（Ⅰ）可得，故选用分组求和的方法将数列{}的项分为计数项和偶数项两部分后再求和．详解：（I）设等差数列{}的公差为d，∵，且，，成等比数列，∴，∴当n为偶数时，，当n为奇数时，．∴数列{}的奇数项是以为首项，为公比的等比数列；偶数项是以8为首项，16为公比的等比数列．∴数列{}的前2n项的和．【名师点睛】（1）等差、等比数列的运算中，要注意五个量之间的关系，根据条件得到方程（或方程组），通过解方程（方程组）达到求解的目的．（2）数列求和应从通项入手，若通项符合等差数列或等比数列，则直接用公式求和；若通项不符合等差或等比数列，需要通过对通项变形，转化为等差或等比或可求数列前n项和的数列求解．当数列的通项中含有或的字样时，一般要分为n为奇数和n为偶数两种情况求解．6．【2018天津十二校二模】已知数列的前项和满足：，（为常数，，）．（Ⅰ）求的通项公式；（Ⅱ）设，若数列为等比数列，求的值；（Ⅲ）在满足条件（Ⅱ）的情形下，．若数列的前项和为，且对任意满足，求实数的取值范围．【答案】（1）；（2）；（3）．详解：（1）且数列是以为首项，为公比的等比数列（2）由得，因为数列为等比数列，所以，，所以， 解得．【名师点睛】裂项相消法是最难把握的求和方法之一，其原因是有时很难找到裂项的方向，突破这一难点的方法是根据式子的结构特点，常见的裂项技巧：（1）；（2） ； （3）；（4） ；此外，需注意裂项之后相消的过程中容易出现丢项或多项的问题，导致计算结果错误．7．【2018天津滨海新区七校模拟】已知数列的前项和为，满足 ()，数列满足()，且{}n a n n S 21n n S a =-*n N ∈{}n b ()()111n n nb n b n n +-+=+*n N ∈11b =（1）证明数列为等差数列，并求数列和的通项公式；n b n ⎧⎫⎨⎬⎩⎭{}n a {}n b（2）若，求数列的前项和；()()()()122141132log 32log n n n n n c a a -++=-++{}n c n 2n T（3）若，数列的前项和为，对任意的，都有，求实数的取值范围．n n n d a b ={}n d n n D *n N ∈n n D nS a ≤-a【答案】（1）， ；（2）；（3）12n n a -=2n b n =11343n -+0a ≤【解析】试题分析：（1）两边同除以，得，可求得．用公式，统一成，可求得．（2）由（1），代入得 ，由并项求和可得．（3）由（1）由错位相减法可求得，代入可求．11,2{,1n n n S S n a S n --≥==n a n a 12n n a -=n c ()11112123n n n -⎛⎫=-+ ⎪++⎝⎭2nT 12n n d a n -==n D当时， ，所以． =1n 11121=S a a =-1=1a 当时， ， ，2n ≥21n n S a =--1-121n n S a =- 两式相减得，又，所以，12n n a a -=1=1a 12nn a a -= 从而数列为首项，公比的等比数列，{}n a 1=1a =2q 从而数列的通项公式为． {}n a 12n n a -=（2） ()()()41(2123n n c n n -⎛⎫+=⎪ ⎪++⎝⎭()11112123n n n -⎛⎫=-+ ⎪++⎝⎭2123212n n n T c c c c c -=++++=1111111135574143343n n n +--+--=-+++ （3）由（1）得， 12n n d a n -==()221112232122n n n D n n --=⨯+⨯+⨯+-+ ，()()2311212223212122n n n n D n n n --=⨯+⨯+⨯+-+-+因为 ，从而数列为递增数列()()1+121121n nn n d d n n +⎡⎤-=-+----⎣⎦210n =->{}n d 所以当时， 取最小值，于是．=1n n d 1=0d 0a ≤【名师点睛】本题考查知识较多，有递推公式求通项公式，及通项公式与前n 项和关系，裂项求和，并项求和，等差数列求和，错位相减法，数列与不等式交汇等，需要对数列基本知识，基本方法掌握非常好． 8．【2018天津十二模拟一】已知等比数列的前项和为，满足，，数列满足，，且．{}n a n n S 4212a a -=423+2S 3S S ={}n b ()()111n n nb n b n n +-+=+*n N ∈11b = （1）求数列，的通项公式；{}n a {}n b（2）设， 为的前项和，求．()22log 212{ 2nn na n k n n c n k=-+==，n T {}n c n 2n T【答案】（1）， ；（2）．2n n a ∴=2n b n =21166899221n n nn -+-+⨯+ 【解析】试题分析：（1）由，可推出， ，结合，即可求出数列的通项公式，再将两边同除以得，可推出数列为等差数列，从而可求出的通项公式；（2）由（1）知，利用分组求和，裂项相消法及错位相减法即可求出．423+2S 3S S =432a a =2q =4212a a -={}n a ()()111n n nb n b n n +-+=+()1n n +111n n b b n n +-=+n b n ⎧⎫⎨⎬⎩⎭{}n b ()22log 2,212{2,22nn n n k n n c nn k =-+==2n T（2）由（1）知()()2211log 2,21,2122{{2,2,222nn n n n n k n k n n n n c c nnn k n k -=-=-++=⇒===∴21232n nT c c c c =++++13521111111124622133521212222n n n n -⎛⎫⎡⎤=-+-++-+++++ ⎪⎢⎥-+⎝⎭⎣⎦135212462212222n n n n -⎡⎤=+++++⎢⎥+⎣⎦设， 则， 两式相减得， 整理得．1352124622222n n A -=++++357211246242222n nA +=++++35721213222221422222n n n A -+=++++-211668992n n A -+=-⨯ ∴． 221166899221n n n nT n -+=-+⨯+ 【名师点睛】（1）分组转化法求和的常见类型主要有分段型（如 ），符号型（如 ），周期型 （如 ）；（2）用错位相减法求和的注意事项：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“”与“”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“”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，应分公比等于1和不等于1两种情况求解．,{2,n n n n a n =为奇数为偶数()21nn a n =-πsin3n n a =n S n qS n n S qS - 9．【2018天津十二模拟二】已知正项等比数列，等差数列满足，且是与的等比中项．（1）求数列的通项公式；（2）设，求数列的前项和．【答案】（1）；（2）．又，则：，解得或因为中各项均为正数，所以，进而． 故．（2）设设数列的前项和为，数列的前项和为，当为偶数时，， 当为奇数时， ， 而 ①，则②，由①-②得：，，因此， 综上：．10．【2018天津部分区期末考】已知为等差数列，且，其前8项和为52， 是各项均为正数的等比数列，且满足， ．{}n a 24a ={}n b 124b b a +=36b a = （1）求数列和的通项公式；{}n a {}n b（2）令，数列的前项和为，若对任意正整数，都有成立，求实数的取值范围．22log log n nn n nb ac a b =+{}n c n n T n 2n T n λ-<λ 【答案】（1）， ；（2）2n a n =+2n n b =3λ≥ 【解析】试题分析：立，然后根据可得结果．1132312n n ⎛⎫-+< ⎪++⎝⎭试题解析：（1）设等差数列的公差为，{}n a d 由题意得，即，解得，114{82852a d a d +=+=1134{2713a d a d +=+=13{1a d ==所以．()312n a n n =+-=+设各项均为正数的等比数列的公比为，则有，解得，所以．{}n b q 124366{8b b a b a +====12{2b q ==2n n b =（2）由（1）可知 22224422n n n n n c n n n n +++=+=++1122.2n n ⎛⎫=+- ⎪+⎝⎭111111122132411n c n n n n n ⎛++=+⨯-+-++-+- -++⎝．11212n n ⎛⎫-+ ⎪++⎝⎭，因为对任意正整数，都有成立，即对任意正整数恒成立，n 2n T n λ-<113212n n λ⎛⎫>-+ ⎪++⎝⎭n又，所以．故实数的取值范围为．1132312n n ⎛⎫-+<⎪++⎝⎭3λ≥λ[)3,+∞ 11．【2018天津一中期中考】设数列的前项和为，满足， ，且． {}n a n n S 21234n n S na n n +=--*n N ∈13a = （Ⅰ）求、的值；2a 3a （Ⅱ）求数列的通项公式{}n a【答案】（Ⅰ）， ； （Ⅱ）见解析．25a =37a =【解析】分析：（Ⅰ）分别令就可以求得， ．1,2n n ==25a =37a = （Ⅱ）根据（Ⅰ）猜测，利用数学归纳可证明该猜测．21n a n =+详解：(Ⅰ) ， ．25a =37a = （Ⅱ）由题意得，13222n n S n a n +=++ 结合①②，由归纳原理知，对任意， ．*n N ∈21n a n =+【名师点睛】与自然数有关的问题，可以用数学归纳法，在归纳假设中，我们一般设当时，命题成立，也可以假设时，命题成立，然后再证明， 也成立．n k =()P k 0n n k ≤≤()P n 1n k =+()1P k +12．【2018天津滨海新区模拟】已知数列的首项前项和为，且{}n a 15a =n n S ()*15n n S S n n N +=++∈（I ）证明数列是等比数列；{}1n a +（II ）令 求函数在点处的导数并比较 与的大小。
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2018年高考数学数列专题复习通项与前n 项和通法一、问题描述一般地，对数列自身来讲，主要有以下题型：第一、求数列的通项公式，主要方法有：（1）利用n S 与1-n S 的关系；（2）利用递推关系包括累加法，累乘法，构造法。
第二、求数列的前n 项和，主要方法有：（1）倒序相加法；（2）错位相减法；（3）裂项相消法；（4）分组求和法。
第三、判断一个数列是等比或等差数列，完全依据等差、等比数列的定义进行证明。
这是解决好数列问题的重中之重。
二、智慧笔记1. 证明等差等比数列① 等差数列的证明方法：（1）定义法：1n n a a d +-=(常数) （2）等差中项法：112(2)n n n a a a n +-+=≥ ② 等比数列的证明方法： （1）定义法：1n na q a +=(常数) （2）等比中项法：211(2)n n n a a a n +-=≥g 2. 通项}{n a 的求法① 累加法：数列有形如)(1n f a a n n +=+的递推公式，且)}({n f 的前n 项和可求，可利用累加法求))((211∑=--+=ni i in n aa a a a 。
② 累乘法：数列有形如n n a n f a ⋅=+)(1的递推公式，且)}({n f 的前n 项积可求，则利用累乘法求出通项))2((123121≥⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅=-n a a a a a a a a a n n n n 。
③ 已知通项公式n a 与前n 项和n S 关系求通项：利用n a 和n S 的关系，若给出n S 或可以求出n S ，则可利用⎩⎨⎧≥-==-2,1,11n S S n a a n nn ，求n a 。
④ 辅助数列法：（Ⅰ）递推公式为q pa a n n +=-1型【其中，p,q 为常数，0)1)(1(≠--q p pq 】方法为：利用待定系数法将其变形为)(1λλ+=+-n n a p a ，再设n n b a =+λ，则}{b n 即为以λ+=11a b 为首项，p 为公比的等比数列，求出}{b n 的通项公式，从而求出n a ；（Ⅱ）递推公式为11--+=n n n q pa a 型【其中p,q 为常数0)1)(1(≠--q p pq 】.方法为：先在原递推公式两边同除以n q ，得qq a q p q a n n n n 111+⋅=--，引入辅助数列}{b n （其中nn n q a b =），得qb q p b n n 11+⋅=-，再应用类型（Ⅰ）的方法解决。
a,c 为常数且0≠ac ）型的数列，取倒数得n n n n aa ca b aa c ba a +=+=+11，当b a =时}1{n a 是等差数列；当b a ≠时nn n n aa c a b aa c ba a +=+=+11 ，令nn n n a b a b 1111==++，，可利用类型（Ⅰ）的方法解决。
3. 典型的求和方法① 分组求和法：数列的通项公式为n n b a +的形式，其中}{a n 和}{n b 满足不同的求和公式，常见于}{n a 为等差数列，}{n b 为等比数列或者}{n a 和}{b n 分别是数列的奇数项和偶数想，并满足不同的规律。
② 倒序相加法：讲一个数列倒过来排列，当它与原数列相加时，若有规律可循，并且容易求和，则这样的数列求和时可用倒序相加法（等差数列前n 项和公式的推导即用此方法）。
③ 错位相减法：求数列}{n n b a ⋅和}b a {nn的前n 项和，数列}{n a ，}{b n 分别为等差与等比数列，求和时，在已知求和式的两边乘以等比数列公比q 后，向后错一项，与原数列的和做差，即n n qS S -，然后求n S 即可。
④ 裂项相消：将数列恒等变形为连续两项或相隔若干项之差的形式，进行消项。
常见的裂项相消变化有：（Ⅰ）111)1(1+-=+=n n n n a n ；（Ⅱ）)11(1)(1kn n k k n n a n +-=+=；（Ⅲ）)121121(21)12(1-21+--=+=n n n n a n ）（；（Ⅳ）])2)(1(1)1(1[21)2)(1(1++-+=++=n n n n n n n a n ；（Ⅴ）n n n n a n -+=++=111；4. 几个重要考点① 方程思想：1()2n n n a a S +==1(1)2n n d na -+等差数列中的“知三求二”问题，即：已知等差数列之1,,,,n n a a q n S 五个量中任意的三个，列方程组可以求出其余的两个。
② 函数思想：等差数列{}n a 的前n 项的和221()()22n d dS f n n a n An Bn ==+-=+，（A 、B 是与n 无关的常数），关于n 的二次型函数，没有常数项.③ n S 的最大（小）值：方法一：不等式组思想：n S 的最大值⇔10n n a a +≥⎧⎨≤⎩,求得n的值再求n S .n S 的最小值⇔10n n a a +≤⎧⎨≥⎩，求得n 的值再求n S .方法二：利用项的单调性求解.判断哪些项为负数，哪些项为非负数，从而求n S 的最值.方法三：(函数思想)利用n S ：由21()22n d dS n a n =+-，利用二次函数，数形结合，求得最大（小）值时n 的值. n S 的最大值⇔2()n S f n An Bn ==+的最大值。
n S 的最小值⇔2()n S f n An Bn ==+的最小值。
方法四：利用差比或者商比【判定()n S f n =的单调性】(1)(1)()()f n f n f n f n ++-的差与零的关系或者的商与1的关系，从而判定()n S f n =的单调性. END三、智囊例题【例1】 【2014高考湖北文第18题理第18题】已知等差数列}{n a 满足：21=a ，且1a 、2a 、5a 成等比数列.（1）求数列}{n a 的通项公式.（2）记n S 为数列}{n a 的前n 项和，是否存在正整数n ，使得?80060+>n S n 若存在，求n 的最小值；若不存在，说明理由.【答案】（1）2=n a 或24-=n a n . 【解析】试题分析：（1）设数列}{n a 的公差为d ，根据d d 42,2,2++成等比数列求得d 的值，从而求得数列}{n a 的通项公式；（2）由（1）中求得的n a ，根据等差数列的求和公式求出n S ，解不等式80060+>n S n 求出满足条件的的n .【例2】【2014高考湖南卷文第16题】已知数列{}n a 的前n 项和*∈+=N n nn S n ，22. (1)求数列{}n a 的通项公式；(2)设()n na n ab n 12-+=，求数列{}n b 的前n 2项和.【答案】(1) n a n = (2) 21222n n T n +=+-【例3】【2015高考安徽文18】已知数列{}n a 是递增的等比数列，且14239,8.a a a a +== （Ⅰ）求数列{}n a 的通项公式； （Ⅱ）设n S 为数列{}n a 的前n 项和，11n n n n a b S S ++=，求数列{}n b 的前n 项和n T . （Ⅰ）由题设可知83241=⋅=⋅a a a a ，又941=+a a ， 可解的⎩⎨⎧==8141a a 或⎩⎨⎧==1841a a （舍去）由314q a a =得公比2=q ，故1112--==n n n qa a . （Ⅱ）1221211)1(1-=--=--=n nn n q q a S 又1111111n n n n n n n n n n a S S b S S S S S S +++++-===-所以1113221211111...1111...++-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-++⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=+++=n n nn n S S S S S S S S b b b T12111--=+n .例4】【2015高考山东理18】设数列{}n a 的前n 项和为n S .已知233n n S =+. （I ）求{}n a 的通项公式；（II ）若数列{}n b 满足3log n n n a b a =，求{}n b 的前n 项和n T .【解析】所以，13,1,3,1,n n n a n -=⎧=⎨>⎩1363623n n +=-⨯ ，又1T 适合此式.13631243nnn T +=-⨯ 【例5】【2013浙江18理文19】在公差为d 的等差数列}{n a 中,已知101=a ,且3215,22,a a a +成等比数列.(1)求n a d ,; (2)若0<d ,求123||||||||.n a a a a ++++L L【答案】解:(Ⅰ)由已知得到:22221311(22)54(1)50(2)(11)25(5)a a a a d a d d d +=⇒++=+⇒+=+224112122125253404611n n d d d d d d d a n a n==-⎧⎧⇒++=+⇒--=⇒⎨⎨=+=-⎩⎩或 (Ⅱ)由(1)知,当0d<时,11n a n =-,①当111n ≤≤时,123123(1011)0||||||||2(21)2n n n n n a a a a a a a a a n n +-≥∴++++=++++=-=L L L L ②当12n ≤时, 1231231112131231112320||||||||()11(2111)(21)2()()222212202n n n n a a a a a a a a a a a a n n a a a a a a a a n n ≤∴++++=++++-+++--=++++-++++=⨯--+=L L L L L L L L L L 所以,综上所述:1232(21),(111)2||||||||21220,(12)2n n n n a a a a n n n -⎧≤≤⎪⎪++++=⎨-+⎪≥⎪⎩L L四．智客习题A 组（夯实基础）时间：30分钟一、选择题（每题5分，共60分）1．(2011年福建泰宁调研)已知等比数列{a n }中有a 3a 11＝4a 7，数列{b n }是等差数列，且a 7＝b 7，则b 5＋b 9＝( )A ．2B ．4C ．8D ．162．(2011年福建泰宁调研)已知数列{a n }的前n 项和为S n ，且S n ＝n －n 2，则a 4＝( ) A ．－6 B ．－8 C ．－12 D ．－143．若数列{a n }是公比为4的等比数列，且a 1＝2，则数列{log 2a n }是( ) A ．公差为2的等差数列 B ．公差为lg2的等差数列 C ．公比为2的等比数列 D ．公比为lg2的等比数列 4．一个四边形的四个内角成等差数列，最小角为40°，则最大角为( ) A ．140° B ．120° C ．100° D ．80°5．等差数列{a n }、{b n }的前n 项和分别为S n 、T n ，且S n T n ＝7n ＋45n －3，则使得a nb n为整数的正整数n 的个数是( )A ．3B ．4C ．5D ．66. (2011年辽宁)若等比数列{a n }满足a n a n ＋1＝16n ，则公比为( ) A ．2 B ．4 C ．8 D ．167．(2010年浙江)设S n 为等比数列{a n }的前n 项和，8a 2＋a 5＝0，则S 5S 2＝( )A ．11B ．5C ．－8D ．－118．数列{a n }中，a 1＝1，a n ，a n ＋1是方程x 2－(2n ＋1)x ＋1b n＝0的两个根，则数列{b n }的前n 项和S n ＝( )A.12n ＋1B.1n ＋1C.n 2n ＋1D.n n ＋19. (2011年安徽)若数列{a n }的通项公式是a n ＝(－1)n ·(3n －2)，则a 1＋a 2＋…a 10＝( ) A ．15 B ．12 C ．－12 D ．－1510.(2011年四川)数列{a n }的首项为3，{b n }为等差数列且b n ＝a n ＋1－a n (n ∈N *)，若b 3＝－2，b 10＝12，则a 8＝( )A ．0B ．3C ．8D ．11 11. (2010年北京)在等比数列{a n }中，a 1＝1，公比|q |≠1.若a m ＝a 1a 2a 3a 4a 5，则m ＝( ) A ．9 B ．10 C ．11 D ．1212．已知S n 为等比数列{a n }的前n 项和，a 1＝2，若数列{}1＋a n 也是等比数列，则S n等于( )A ．2nB ．3nC ．2n ＋1－2 D ．3n －1二、填空题（每题5分，共20分）13. 已知数列{a n }满足a 1＝2，a n ＋1＝2a n －1，则a n ＝________.14. (2010年福建)在等比数列{a n }中，若公比q ＝4，且前3项之和等于21，则该数列的通项公式a n ＝________.15．已知数列a n ＝⎩⎪⎨⎪⎧n －1 (n 为奇数)，n (n 为偶数)，则a 1＋a 100＝________，a 1＋a 2＋a 3＋a 4＋…＋a 99＋a 100＝________.16．(2011年江苏)设1＝a 1≤a 2≤…≤a 7，其中a 1，a 3，a 5，a 7成公比为q 的等比数列，a 2，a 4，a 6成公差为1的等差数列，则q 的最小值是________．B 组（能力提升）时间：20分钟1. 【2015高考湖北文19】设等差数列{}n a 的公差为d ，前n 项和为n S ，等比数列{}n b 的公比为q ．已知11b a =，22b =，q d =，10100S =．（Ⅰ）求数列{}n a ，{}n b 的通项公式； （Ⅱ）当1d >时，记nn na cb =，求数列{}n c 的前n 项和n T ．2. 【2014高考大纲理第18题】等差数列{}n a 的前n 项和为n S ，已知110a =，2a 为整数，且4n S S ≤.（I ）求{}n a 的通项公式； （II ）设11n n n b a a +=，求数列{}n b 的前n 项和n T .。