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2016高考数学二轮复习微专题强化练习题:10数列求和及综合应用

2016高考数学二轮复习微专题强化练习题:10数列求和及综合应用
2016高考数学二轮复习微专题强化练习题:10数列求和及综合应用

第一部分 一 10

一、选择题

1.(文)(2015·新课标Ⅱ文,5)设S n 是等差数列{}a n 的前n 项和,若a 1+a 3+a 5=3,则S 5=( )

A .5

B .7

C .9

D .11

[答案] A

[解析] 考查等差数列的性质及求和公式.

a 1+a 3+a 5=3a 3=3?a 3=1,S 5=5(a 1+a 5)2

=5a 3=5.故选A.

(理)(2015·新课标Ⅰ文,7)已知{a n }是公差为1的等差数列,S n 为{a n }的前n 项和.若S 8

=4S 4,则a 10=( )

A.17

2 B.19

2 C .10 D .12 [答案] B

[解析] 本题主要考查等差数列的通项及求和公式.

由题可知:等差数列{a n }的公差d =1,因为等差数列S n =a 1n +n (n -1)d

2,且S 8=4S 4,

代入计算可得a 1=1

2

;等差数列的通项公式为a n =a 1+(n -1)d ,则

a 10=12+(10-1)×1=192.

故本题正确答案为B.

[方法点拨] 数列求和的类型及方法技巧

(1)公式法:直接应用等差、等比数列的求和公式求和. (2)错位相减法

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.

(3)倒序相加法

这是在推导等差数列前n 项和公式时所用的方法,也就是将一个数列倒过来排列(反序),当它与原数列相加时若有公因式可提,并且剩余项的和易于求得,则这样的数列可用倒序相加法求和.

(4)裂项相消法

利用通项变形,将通项分裂成两项或几项的差,通过相加过程中的相互抵消,最后只剩下有限项的和.

(5)分组转化求和法

有些数列,既不是等差数列,也不是等比数列,若将数列通项拆开或变形,可转化为几个等差、等比数列或常见的数列,可先分别求和,然后再合并.

2.(文)设{a n }是等比数列,函数y =x 2-x -2013的两个零点是a 2、a 3,则a 1a 4=( ) A .2013 B .1 C .-1 D .-2013

[答案] D

[解析] 由条件得,a 1a 4=a 2a 3=-2013.

(理)已知数列{a n }满足a n +2-a n +1=a n +1-a n ,n ∈N *,且a 5=π2.若函数f (x )=sin2x +2cos 2x

2,

记y n =f (a n ),则数列{y n }的前9项和为( )

A .0

B .-9

C .9

D .1 [答案] C

[解析] 据已知得2a n +1=a n +a n +2,即数列{a n }为等差数列,又f (x )=sin2x +2×

1+cos x

2=sin2x +1+cos x ,因为a 1+a 9=a 2+a 8=…=2a 5=π,故cos a 1+cos a 9=cos a 2+cos a 8=…=cos a 5=0,又2a 1+2a 9=2a 2+2a 8=…=4a 5=2π,故sin2a 1+sin2a 9=sin2a 2+sin2a 8=…=sin2a 5=0,故数列{y n }的前9项之和为9,故选C.

3.(2014·辽宁协作联校三模)已知数列{a n }的通项公式a n =2014sin n π

2,则a 1+a 2+…+

a 2014=( )

A .2012

B .2013

C .2014

D .2015 [答案] C

[解析] 数列{a n }的周期为4,且a 1+a 2+a 3+a 4=2014(sin π2+sinπ+sin 3π

2+sin2π)=0,

又∵2014=4×503+2,

∴a 1+a 2+…+a 2014=a 1+a 2=2014sin π

2+2014sinπ

=2014.

4.(文)已知函数f (x )满足f (x +1)=32+f (x )(x ∈R ),且f (1)=5

2,则数列{f (n )}(n ∈N *)前20

项的和为( )

A .305

B .315

C .325

D .335

[答案] D

[解析] ∵f (1)=52,f (2)=32+5

2,

f (3)=32+32+5

2,…,

f (n )=3

2

+f (n -1),

∴{f (n )}是以52为首项,3

2为公差的等差数列.

∴S 20=20×52+20(20-1)2×3

2

=335.

(理)设y =f (x )是一次函数,若f (0)=1,且f (1),f (4),f (13)成等比数列,则f (2)+f (4)+…+f (2n )等于( )

A .n (2n +3)

B .n (n +4)

C .2n (2n +3)

D .2n (n +4)

[答案] A

[解析] 设f (x )=kx +1(k ≠0),则(4k +1)2=(k +1)×(13k +1)?k =2,

f (2)+f (4)+…+f (2n )=(2×2+1)+(2×4+1)+(2×6×1)+…+(2×2n +1)=2n 2+3n . [方法点拨] 解决数列与函数知识结合的题目时,要明确数列是特殊的函数,它的图象是群孤立的点,注意函数的定义域等限制条件,准确的进行条件的转化,数列与三角函数交汇时,数列通常作为条件出现,去除数列外衣后,本质是三角问题.

5.(文)已知数列{a n }是等比数列,且每一项都是正数,若a 1、a 49是2x 2-7x +6=0的两个根,则a 1·a 2·a 25·a 48·a 49的值为( )

A.21

2 B .9

3 C .±9 3 D .35

[答案] B

[解析] ∵{a n }是等比数列,且a 1,a 49是方程2x 2-7x +6=0的两根, ∴a 1·a 49=a 225=3.而a n >0,∴a 25= 3.

∴a 1·a 2·a 25·a 48·a 49=a 525=(3)5=93,故选B.

(理)(2015·江西质检)如果数列{a n }中,相邻两项a n 和a n +1是二次方程x 2n +2nx n +c n =0(n =1,2,3,…)的两个根,当a 1=2时,c 100的值为( )

A .-9984

B .9984

C .9996

D .-9996

[答案] C

[解析] 由根与系数关系,a n +a n +1=-2n ,则(a n +1+a n +2)-(a n +a n +1)=-2.

即a n +2-a n =-2,∴a 1,a 3,a 5,…和a 2,a 4,a 6,…都是公差为-2的等差数列,∵a 1=2,a 1+a 2=-2,∴a 2=-4,即a 2k =-2k -2,∴a 100=-102,a 2k -1=-2k +4,∴a 101=-98.

∴c 100=a 100·a 101=9996.

6.等差数列{a n }中,a 1>0,公差d <0,S n 为其前n 项和,对任意自然数n ,若点(n ,S n )在以下4条曲线中的某一条上,则这条曲线应是( )

[答案] C

[解析] ∵S n =na 1+n (n -1)2d ,∴S n =d 2n 2+(a 1-d 2)n ,又a 1>0,公差d <0,所以点(n ,S n )

所在抛物线开口向下,对称轴在y 轴右侧.

[点评] 可取特殊数列验证排除,如a n =3-n .

7.(2015·南昌市一模)已知无穷数列{a n },如果存在常数A ,对于任意给定的正数ε(无论多小),总存在正整数N ,使得n >N 时,恒有|a n -A |<ε成立,就称数列{a n }的极限为A ,则四个无穷数列:

①{(-1)n ×2};②{n };

③??????1+12+122+123+…+12n -1;④{2n +1

n },其极限为2的共有( )

A .4个

B .3个

C .2个

D .1个

[答案] C

[解析] 对于①,|a n -2|=|(-1)n ×2-2|=2×|(-1)n -1|,当n 是偶数时,|a n -2|=0,当n 是奇数时,|a n -2|=4,所以不符合数列{a n }的极限的定义,即2不是数列{(-1)n ×2}的极限;对于②,由|a n -2|=|n -2|<ε,得2-εN 时,恒有|a n -2|<ε,即2不是数列{n }的极限;对于③,由|a n -2|=|1+12+122+123+…+12

n -1-2|=????

??1×????1-1

2n 1-12

-2=2

2n <ε,得n >1-log 2ε,即对于任意给定的正数ε(无论多小),总存在正整数N ,使得n >N 时,恒有|a n -2|<ε成立,所以2是数列??????1+12+122+123+…+12n -1的极限;对于④,由|a n -2|=????2n +1n -2=1n <ε,得n >1

ε,即

对于任意给定的正数ε(无论多小),总存在正整数N ,使得n >N 时,恒有|a n -2|<ε成立,所

以2是数列??

??

??

2n +1n 的极限.综上所述,极限为2的共有2个,即③④. 二、填空题

8.(文)若数列{a n }满足1a n +1-1

a n

=d (n ∈N *,d 为常数),则称数列{a n }为“调和数列”.已

知正项数列{1

b n

}为“调和数列”,且b 1+b 2+…+b 9=90,则b 4·b 6的最大值是________.

[答案] 100

[解析] 由调和数列的定义知{b n }为等差数列,由b 1+b 2+…+b 9=9b 5=90知b 5=10, ∵b n >0,∴b 4b 6≤(b 4+b 62

)2=b 25=100.

(理)(2014·河南十所名校联考)对于各项均为整数的数列{a n },如果a i +i (i =1,2,3,…)为完全平方数,则称数列{a n }具有“P 性质”,不论数列{a n }是否具有“P 性质”,如果存在与{a n }不是同一数列的{b n },且{b n }同时满足下面两个条件:①b 1,b 2,b 3,…,b n 是a 1,a 2,a 3,…,a n 的一个排列;②数列{b n }具有“P 性质”,则称数列{a n }具有“变换P 性质”,下面三个数列:①数列{a n }的前n 项和为S n =n

3(n 2-1);②数列1,2,3,4,5;③数列1,2,3,…,

11.其中具有“P 性质”或“变换P 性质”的有________(填序号).

[答案] ①②

[解析] S n =n 3(n 2-1),S n -1=n -13[(n -1)2-1](n ≥2),∴a n =S n -S n -1=n

3(n -1)(n +1)-

n -13(n 2-2n )=n

3(n -1)(n +1-n +2)=n (n -1)(n ≥2),又a 1=S 1=0,∴a 1+1=1=12,a 2+2=4=22,a 3+3=9=32,…,a n +n =n 2,∴数列{a n }具有“P 性质”;数列1,2,3,4,5排为3,2,1,5,4,则a 1+1=4=22,a 2+2=4=22,a 3+3=4=22,a 4+4=9=32,a 5+5=9=32,∴数列1,2,3,4,5具有“变换P 性质”,同理可验证数列1,2,3,…,11不具有“P 性质”和“变换P 性质”.

[方法点拨] 脱去新定义的外衣,将问题化为基本数学模型,用相应的知识方法解答是解决此类问题的基本方法.

9.(2015·安徽文,13)已知数列{a n }中,a 1=1,a n =a n -1+12(n ≥2),则数列{a n }的前9

项和等于________.

[答案] 27

[解析] 考查1.等差数列的定义;2.等差数列的前n 项和. ∵n ≥2时,a n =a n -1+1

2,且a 1=1,

∴{a n }是以1为首项,1

2

为公差的等差数列.

∴S 9=9×1+9×82×1

2

=9+18=27.

10.已知向量a =(2,-n ),b =(S n ,n +1),n ∈N *,其中S n 是数列{a n }的前n 项和,若a ⊥b ,则数列{a n

a n +1a n +4

}的最大项的值为________.

[答案] 1

9

[解析] ∵a ⊥b ,∴a ·b =2S n -n (n +1)=0, ∴S n =n (n +1)2,∴a n =n ,

a n a n +1·a n +4=n

(n +1)(n +4)

1n +4n

+5,当n =2时,n +4n 取最小值4,此时a n

a n +1a n +4取到最大值19

.

三、解答题

11.(文)(2015·云南省检测)已知等比数列{a n }的前n 项和是S n ,S 18 S 9=7 8. (1)求证:S 3,S 9,S 6依次成等差数列;

(2)a 7与a 10的等差中项是否是数列{a n }中的项?如果是,是{a n }中的第几项?如果不是,请说明理由.

[解析] (1)证明:设等比数列{a n }的公比为q ,若q =1,则S 18=18a 1,S 9=9a 1, S 18 S 9=2 1≠7 8. ∴q ≠1.

∴S 18=a 11-q (1-q 18),S 9=a 11-q (1-q 9),S 18 S 9=1+q 9.

∴1+q 9=78,解得q =-2-1

3

.

∴S 3=a 1(1-q 3)1-q =32×a 1

1-q ,S 6=a 1(1-q 6)1-q

=34×a 1

1-q

. S 9=a 11-q

(1-q 9)=98×a 1

1-q .

∵S 9-S 3=-38×a 11-q ,S 6-S 9=-38×a 1

1-q ,

∴S 9-S 3=S 3-S 9.

∴S 3,S 9,S 6依次成等差数列.

(2)a 7与a 10的等差中项等于a 7+a 102=14a 1-1

8a 1

2=a 1

16

.

设a 7与a 10的等差中项是数列{a n }中的第n 项,则 a 1(-2-13)n -1=a 1

16

化简得(-2)-n -13=(-2)-

4,则-n -13=-4,解得n =13.

∴a 7与a 10的等差中项是数列{a n }中的第13项.

(理)(2015·唐山一模)设数列{a n }的前n 项和为S n ,满足(1-q )S n +qa n =1,且q (q -1)≠0. (1)求{a n }的通项公式;

(2)若S 3,S 9,S 6成等差数列,求证:a 2,a 8,a 5成等差数列. [解析] (1)当n =1时,由(1-q )S 1+qa 1=1,∴a 1=1,

当n ≥2时,由(1-q )S n +qa n =1,得(1-q )S n -1+qa n -1=1,两式相减得 (1-q )a n +q (a n -a n -1)=0,

∴a n =qa n -1,∵a 1=1,q (q -1)≠0,∴a n =q n -

1,

综上a n =q n -

1.

(2)由(1)可知

a n

a n -1

=q ,所以{a n }是以1为首项,q 为公比的等比数列. 所以S n =1-a n q 1-q ,又S 3+S 6=2S 9,得1-a 3q 1-q +1-a 6q 1-q =2(1-a 9q )

1-q ,

化简得a 3+a 6=2a 9,两边同除以q 得a 2+a 5=2a 8. 故a 2,a 8,a 5成等差数列.

[方法点拨] 1.在处理数列求和问题时,一定要先读懂题意,分清题型,区分等差数列与等比数列,不是基本数列模型的注意运用转化思想化归为等差、等比数列,在利用分组求和时,要特别注意项数.

2.在处理等差与等比数列的综合问题时,先要看所给数列是等差数列还是等比数列,再依据条件建立方程求解.

12.(文)已知函数f (x )在(-1,1)上有定义,f ????

12=-1,且满足对任意x 、y ∈(-1,1),有f (x )+f (y )=f ?

????x +y 1+xy ,数列{x n }中,x 1

=12,x n +1=2x n 1+x 2n

.

(1)证明:f (x )在(-1,1)上为奇函数; (2)求数列{f (x n )}的通项公式;

(3)求证:1f (x 1)+1f (x 2)+…+1

f (x n )>-2n +5n +2

.

[分析] (1)要证f (x )为奇函数,只需证明f (-x )+f (x )=0,只需在条件式中令y =-x ,为了求f (0),令x =y =0即可获解.

(2)利用f (x )+f (y )=f (x +y

1+xy

)可找出f (x n +1)与f (x n )的递推关系,从而求得通项.

(3)由f (x n )的通项公式确定数列{1

f (x n )}的求和方法,求和后利用放缩法可证明.

[解析] (1)证明:令x =y =0,∴2f (0)=f (0), ∴f (0)=0.

令y =-x ,则f (x )+f (-x )=f (0)=0, ∴f (-x )=-f (x ),

∴f (x )在(-1,1)上为奇函数. (2)f (x 1)=f ????

12=-1,

f (x n +1)=f ????2x n 1+x 2n =f ? ????x n +x n 1+x n ·x n =2f (x n

), ∴

f (x n +1)f (x n )

=2,即{f (x n )}是以-1为首项,2为公比的等比数列,∴f (x n )=-2n -

1. (3)1f (x 1)+1f (x 2)+…+1f (x n ) =-???

?1+12+122+…+12n -1

=-1-12n

1-12=-????2-12n -1=-2+1

2n -1>-2,

而-2n +5n +2=-????2+1n +2=-2-1n +2<-2. ∴

1f (x 1)+1f (x 2)+…+1

f (x n )>-2n +5n +2

. (理)在直角坐标平面上有一点列P 1(x 1,y 1),P 2(x 2,y 2),…,P n (x n ,y n ),…,对于每个正整数n ,点P n 均位于一次函数y =x +54的图象上,且P n 的横坐标构成以-3

2为首项,-1

为公差的等差数列{x n }.

(1)求点P n 的坐标;

(2)设二次函数f n (x )的图象C n 以P n 为顶点,且过点D n (0,n 2+1),若过D n 且斜率为k n

的直线l n 与C n 只有一个公共点,求T n =

1k 1k 2+1k 2k 3+…+1

k n -1k n

的表达式; (3)设S ={x |x =2x n ,n 为正整数},T ={y |y =12y n ,n 为正整数},等差数列{a n }中的任一项a n ∈(S ∩T ),且a 1是S ∩T 中最大的数,-225

[解析] (1)由题意知x n =-32-(n -1)=-n -12,y n =-n -12+54=-n +3

4,

∴P n ?

???-n -12,-n +3

4.

(2)由题意可设二次函数f n (x )=a ????x +n +122-n +3

4,因为f n (x )的图象过点D n (0,n 2+1), 所以a ????n +122-n +3

4=n 2+1,解得a =1, 所以f n (x )=x 2+(2n +1)x +n 2+1.

由题意可知,k n =f ′n (0)=2n +1,(n ∈N *).

所以T n =1k 1k 2+1k 2k 3+…+1k n -1k n =13×5+15×7+…+1(2n -1)(2n +1)=1213-15+15-1

7+…

12n -1-12n +1=12?

???13-12n +1=16-

14n +2. (3)由题意得S ={x |x =-2n -1,n 为正整数},T ={y |y =-12n +9,n 为正整数}, 所以S ∩T 中的元素组成以-3为首项,-12为公差的等差数列, 所以a 1=-3,则数列{a n }的公差为-12k (k ∈N *), 若k =1,则a n =-12n +9,a 10=-111?(-225,-115); 若k =2,则a n =-24n +21,a 10=-219∈(-225,-115); 若k ≥3,则a 10≤-327,即a 10?(-225,-115).

综上所述,数列{a n }的通项公式为a n =-24n +21(n 为正整数).

[方法点拨] 1.数列与函数的综合性试题通常用到函数与方程、化归与转化、分类与整合等思想.注意数列是特殊的函数、等差、等比数列更是如此,因此求解数列与函数的综合性题目时,注意数列与函数的内在联系,将所给条件向a n 与n 的关系转化.

2.数列还常与不等式交汇命题,不等式常作为条件或证明、求解的一问呈现,解答时先将数列的基本问题解决,再集中解决不等式问题,注意放缩法、基本不等式、裂项、累加法的运用.

13.(文)(2015·山东文,19)已知数列{a n }是首项为正数的等差数列,数列????

??

1a n ·

a n +1的前n 项和为n

2n +1

.

(1)求数列{a n }的通项公式;

(2)设b n =(a n +1)·2a n ,求数列{b n }的前n 项和T n .

[解析] 考查1.等差数列的通项公式;2.“错位相减法”求和及运算求解能力. (1)设数列{a n }的公差为d , 令n =1,得1a 1a 2=13,得到a 1a 2=3.

令n =2,得1a 1a 2+1a 2a 3=2

5,所以a 2a 3=15.

解得a 1=1,d =2,所以a n =2n -1.

(2)由(1)知b n =2n ·22n -

1=n ·4n ,所以T n =1·41+2·42+…+n ·4n ,

所以4T n =1·42+2·43+…+(n -1)·4n +n ·4n +

1,

两式相减,得-3T n =41+42+…+4n -n ·4n +

1

=4(1-4n )1-4-n ·4n +1=1-3n 3×4n +1-43,

所以T n =3n -19×4n +1+49=4+(3n -1)·4n +

1

9

.

(理)(2015·河南八市质检)已知数列{a n }的前n 项和为S n ,对于任意的正整数n ,直线x +y =2n 总是把圆(x -n )2+(y -S n )2=2n 2平均分为两部分,各项均为正数的等比数列{b n }中,b 6=b 3b 4,且b 3和b 5的等差中项是2a 3.

(1)求数列{a n },{b n }的通项公式; (2)若c n =a n b n ,求数列{c n }的前n 项和T n .

[解析] (1)由于x +y =2n 总是把圆(x -n )2+(y -S n )2=2n 2平均分为两部分,所以直线过圆心,

所以n +S n =2n ,即S n =n 2, 所以a 1=S 1=1.

当n ≥2时,a n =S n -S n -1=n 2-(n -1)2=2n -1,经检验n =1时也成立,所以a n =2n -1.

等比数列{b n }中,由于b 6=b 3b 4,所以b 1q 5=b 21q 5

因为b 1>0,q >0,所以b 1=1,

因为b 3和b 5的等差中项是2a 3,且2a 3=10,所以b 3+b 5=20, 所以q 2+q 4=20,解得q =2,所以b n =2n -

1.

(2)由于c n =a n b n ,所以T n =a 1b 1+a 2b 2+…+a n b n . T n =1+3×2+5×22+…+(2n -1)2n -

1 ①

2T n =2+3×22+5×23+…+(2n -1)2n ② 所以-T n =1+2(2+22+…+2n -

1)-(2n -1)2n

=1+2×2(1-2n -

1)1-2

-(2n -1)2n

=-3+2×2n -(2n -1)2n =-3+(3-2n )2n , T n =3+(2n -3)2n .

14.(文)政府决定用“对社会的有效贡献率”对企业进行评价,用a n 表示某企业第n 年投入的治理污染的环保费用,用b n 表示该企业第n 年的产值.设a 1=a (万元),且以后治理污染的环保费用每年都比上一年增加2a 万元;又设b 1=b (万元),且企业的产值每年比上一年的平均增长率为10%.用P n =

a n

b n

100ab

表示企业第n 年“对社会的有效贡献率”. (1)求该企业第一年和第二年的“对社会的有效贡献率”;

(2)试问从第几年起该企业“对社会的有效贡献率”不低于20%? [解析] (1)∵a 1=a ,b 1=b ,P n =a n b n

100ab ,

∴P 1=a 1b 1

100ab =1%,

P 2=a 2b 2100ab =3a ×1.1b 100ab

=3.3%.

故该企业第一年和第二年的“对社会的有效贡献率”分别为1%和3.3%.

(2)由题意,得数列{a n }是以a 为首项,以2a 为公差的等差数列,数列b n 是以b 为首项,以1.1为公比的等比数列,

∴a n =a 1+(n -1)d =a +(n -1)·2a =(2n -1)a , b n =b 1(1+10%)n -

1=1.1n -

1b .

又∵P n =a n b n 100ab ,

∴P n =(2n -1)a ×1.1n -

1b 100ab

=(2n -1)×1.1n -

1100

.

P n +1P n =2n +1

2n -1×1.1=???

?1+22n -1×1.1>1, ∴P n +1>P n ,即P n =(2n -1)×1.1n -

1100单调递增.

又∵P 6=11×1.15

100≈17.72%<20%,

P 7=13×1.16100

≈23.03%>20%.

故从第七年起该企业“对社会的有效贡献率”不低于20%.

(理)甲、乙两大超市同时开业,第一年的全年销售额都为a 万元,由于经营方式不同,甲超市前n 年的总销售额为a 2(n 2-n +2)万元,乙超市第n 年的销售额比前一年的销售额多(2

3

)n

-1

a 万元.

(1)求甲、乙两超市第n 年销售额的表达式;

(2)若其中某一超市的年销售额不足另一超市的年销售额的50%,则该超市将被另一超

市收购,判断哪一超市有可能被收购?如果有这种情况,将会出现在第几年.

[解析] (1)设甲、乙两超市第n 年销售额分别为a n 、b n ,

又设甲超市前n 年总销售额为S n ,则S n =a

2(n 2-n +2)(n ≥2),因n =1时,a 1=a ,

则n ≥2时,a n =S n -S n -1=a 2(n 2-n +2)-a

2

[(n -1)2-(n -1)+2]=a (n -1),

故a n =?

????

a ,n =1,

(n -1)a ,n ≥2,

又因b 1=a ,n ≥2时,b n -b n -1=(23)n -

1a ,

故b n =b 1+(b 2-b 1)+(b 3-b 2)+…+(b n -b n -1) =a +23a +(23)2a +…+(23)n -

1a

=[1+23+(23)2+…+(23)n -

1]a

=1-(23)n

1-23

a =[3-2·(23)n -

1]a ,

显然n =1也适合,故b n =[3-2·(23)n -

1]a (n ∈N *)

(2)当n =2时,a 2=a ,b 2=53a ,有a 2>1

2b 2;

n =3时,a 3=2a ,b 3=199a ,有a 3>1

2

b 3;

当n ≥4时,a n ≥3a ,而b n <3a ,故乙超市有可能被收购. 当n ≥4时,令1

2

a n >

b n ,

则12(n -1)a >[3-2·(23)n -1]a ?n -1>6-4·(23)n -1, 即n >7-4·(23

)n -1.

又当n ≥7时,0<4·(23

)n -

1<1,

故当n ∈N *且n ≥7时,必有n >7-4·(23

)n -

1.

即第7年乙超市的年销售额不足甲超市的一半,乙超市将被甲超市收购.

[方法点拨] 1.用数列知识解相关的实际问题,关键是合理建立数学模型——数列模型,弄清所构造的数列的首项是什么,项数是多少,然后转化为解数列问题.求解时,要明确目标,即搞清是求和,还是求通项,还是解递推关系问题,所求结论对应的是一个解方程问题,还是解不等式问题,还是一个最值问题,然后进行合理推算,得出实际问题的结果.

2.数列的实际应用问题一般文字叙述较长,反映的事物背景陌生,知识涉及面广,因此要解好应用题,首先应当提高阅读理解能力,将普通语言转化为数学语言或数学符号,实际问题转化为数学问题,然后再用数学运算、数学推理予以解决.

3.正确区分等差与等比数列模型,正确区分实际问题中的量是通项还是前n 项和. 15.(文)定义:若数列{A n }满足A n +1=A 2n ,则称数列{A n }为“平方递推数列”.已知数

列{a n }中,a 1=2,点(a n ,a n +1)在函数f (x )=2x 2+2x 的图象上,其中n 为正整数.

(1)证明:数列{2a n +1}是“平方递推数列”,且数列{lg(2a n +1)}为等比数列; (2)设(1)中“平方递推数列”的前n 项之积为T n ,即T n =(2a 1+1)(2a 2+1)…(2a n +1),求T n 关于n 的表达式;

(3)记b n =log2a n +1T n ,求数列{b n }的前n 项之和S n ,并求使S n >2012成立的n 的最小值. [解析] (1)证明:由题意得a n +1=2a 2n +2a n ,

∴2a n +1+1=4a 2n +4a n +1=(2a n +1)2.

所以数列{2a n +1}是“平方递推数列”. 令c n =2a n +1,所以lg c n +1=2lg c n . 因为lg(2a 1+1)=lg5≠0, 所以lg (2a n +1+1)lg (2a n +1)

=2.

所以数列{lg(2a n +1)}为等比数列. (2)由(1)知lg(2a n +1)=(lg5)×2n -

1,

∴2a n +1=10(lg5)×2n -

1=52n -

1,

∴T n =520×521×522×…×52n -

1=520+21+…+2n -

1=52n -1.

(3)∵b n =log2a n +1T n =2n -12n -1=2-(12)n -

1,

∴S n =b 1+b 2+…+b n =2n -1×(1-12

n )

1-12

=2n -2+1

2

n -1,

由2n -2=2012得n =1007,

∴S 1006=2×1006-2+121005∈(2010,2011),S 1007=2×1007-2+1

21006∈(2012,2013).

故使S n >2012成立的n 的最小值为1007.

(理)已知曲线C :xy =1,过C 上一点A n (x n ,y n )作一斜率为k n =-

1

x n +2

的直线交曲线C 于另一点A n +1(x n +1,y n +1),点列{A n }的横坐标构成数列{x n },其中x 1=11

7

.

(1)求x n 与x n +1的关系式;

(2)令b n =1x n -2+1

3

,求证:数列{b n }是等比数列;

(3)若c n =3n -λb n (λ为非零整数,n ∈N *),试确定λ的值,使得对任意n ∈N *,都有c n +

1>c n 成立.

[分析] (1)由直线方程点斜式建立x n 与y n 关系,而(x n ,y n )在曲线xy =1上,有x n y n =1,

消去y n 得x n 与x n +1的关系;(2)由定义证b n +1

b n

为常数;(3)转化为恒成立的问题解决.

[解析] (1)过点A n (x n ,y n )的直线方程为y -y n =-1

x n +2(x -x n ),

联立方程?????

y -y n =-1x n +2(x -x n )xy =1,消去y 得

1x n +2x 2-??

??y n +x n x n +2x +1=0.

解得x =x n 或x =x n +2

x n .

由题设条件知x n +1=x n +2

x n .

(2)证明:b n +1b n =1x n +1-2+

1

3

1x n -2+1

3

=1x n +2x n -2

+1

31x n -2+13=x n 2-x n +131x n -2+13=3x n +2-x n

3(2-x n )3+x n -23(x n -2)=-2.

∵b 1=1x 1-2+13

=-2≠0,∴数列{b n }是等比数列.

(3)由(2)知,b n =(-2)n ,要使c n +1>c n 恒成立,由c n +1-c n =[3n +

1-λ(-2)n +

1]-[3n -λ(-

2)n ]=2·3n +3λ(-2)n >0恒成立,

即(-1)n λ>-????32n -1

恒成立.

①当n 为奇数时,即λ

②当n 为偶数时,即λ>-????32n -1恒成立, 又-????32n -1的最大值为-32,∴λ>-32, 即-3

2

<λ<1.又λ为非零整数,

∴λ=-1,使得对任意n ∈N *,都有c n +1>c n .

高考数学题型全归纳:数列求和的若干常用方法含答案

数列求和的若干常用方法 数列求和是数列的重要内容之一,也是高考数学的重点考查对象。除了等差数列和等比数列有求和公式外,大部分数列的求和都需要一定的技巧.如某些特殊数列的求和可采用分部求和法转化为等差数列或等比数列的和或用裂项求和法、错位相减法、逆序相加法、组合化归法,递推法等。本文就此总结如下,供参考。 一、分组求和法 所谓分组法求和就是:对一类既不是等差数列,也不是等比数列的数列,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。 例1.数列{a n }的前n 项和12-=n n a S ,数列{b n }满)(,311* +∈+==N n b a b b n n n .(Ⅰ)证明数列{a n }为等比数列;(Ⅱ)求数列{b n }的前n 项和T n。 解析:(Ⅰ)由12,,1211-=∴∈-=++*n n n n a S N n a S , 两式相减得:,2211n n n a a a -=++01.,211≠=∈=∴*+n n n a a N n a a 知同, ,21=∴+n n a a 同定义知}{n a 是首项为1,公比为2的等比数列.(Ⅱ),22,211111-+-+-=-+==n n n n n n n n b b b b a ,2,2,2234123012=-=-=-b b b b b b ,221--=-n n n b b 等式左、右两边分别相加得: ,222 121322211 2101+=--+=++++=---n n n n b b n T n n n 2)2222()22()22()22()22(12101210+++++=++++++++=∴-- =.12222 121-+=+--n n n n 例2.已知等差数列{}n a 的首项为1,前10项的和为145,求:. 242n a a a +++ 解析:首先由31452 91010110=?=??+=d d a S 则:6223221)21(232)222(32 2323)1(1224221--?=---=-+++=+++∴-?=?-=-+=+n n n a a a a n d n a a n n n n n n n 二、裂项求和法

2019年高考数学高频考点专题43数列数列的求和4分组求和倒序相加法 文数(含解析)

专题43 数列 数列的求和4 ( 分组求和、倒序相加法) 【考点讲解】 一、具本目标:1.掌握等差、等比数列的求和方法; 2. 掌握等非差、等比数列求和的几种常见方法. 考纲解读:会用公式法、倒序相加法、错位相减法、裂项相消法、分组转化法求解不同类型数列的和,非等差、等比数列的求和是高考的热点,特别是错位相减法和裂项相消法求和. 二、知识概述: 求数列前n 项和的基本方法 (1)直接用等差、等比数列的求和公式求和; 等差:; 等比: 公比是字母时需要讨论. (理)无穷递缩等比数列时,q a S -= 11 (2)掌握一些常见的数列的前n 项和公式: ; ; ; ; (3)倒序相加法求和:如果一个数列 {}n a ,与首末两端等“距离”的两项的和相等或等于同一个常数, 那么求这个数列的前n 项和即可用倒序相加法. (4)错位相减法求和: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.q 倍错位相减法:若数列{}n c 的通项公式n n n c a b =?,其中{}n a 、 {}n b 中一个是等差数列,另一个是等比数列,求和时一般可在已知和式的两边都乘以组成这个数列的等比数列的公比,然后再将所得新和式与原和式相减,转化为同倍数的等比数列求和.这种方法叫q 倍错位相减法. 温馨提示:1.两个特殊数列等差与等比的乘积或商的组合. 2.关注相减的项数及没有参与相减的项的保留. (5)分组求和: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,把数列的每一项分成若干项,使其转化为等差或等比数列,先分别求和,再合并.通项公式为a n = 的数列,其中数列{b n },{c n }是等比数列或等差数列,可采用分组求和法求和. 形如: n n b a +其中, (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.形如类 型,可采用两项合并求解. 合并求和:如求 的和. (7)裂项相消法求和:把数列的通项拆成两项之差,正负相消剩下首尾若干项. 常见拆项: ; . 【真题分析】

高考理科数学复习题解析 数列求和

高考数学复习 第四节 数列求和 [考纲传真] 1.掌握等差、等比数列的前n 项和公式.2.掌握特殊的非等差、等比数列的几种常见的求和方法. 1.公式法 (1)等差数列的前n 项和公式: S n =n a 1+a n 2 =na 1+n n -12 d ; (2)等比数列的前n 项和公式: 2.分组转化法 把数列的每一项分成两项或几项,使其转化为几个等差、等比数列,再求解. 3.裂项相消法 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. 4.错位相减法 如果一个数列的各项是由一个等差数列和一个等比数列的对应项之积构成的,这个数列的前n 项和可用错位相减法求解. 5.倒序相加法 如果一个数列{a n }的前n 项中与首末两端等“距离”的两项的和相等或等于同一个常数,那么求这个数列的前n 项和即可用倒序相加法求解. 6.并项求和法 一个数列的前n 项和中,可两两结合求解,则称之为并项求和.形如a n =(-1)n f (n )类型,可采用两项合并求解. 例如,S n =1002 -992 +982 -972 +…+22 -12 =(100+99)+(98+97)+…+(2+1)=5 050. [常用结论] 1.一些常见的数列前n 项和公式:

(1)1+2+3+4+…+n = n n +1 2 ; (2)1+3+5+7+…+2n -1=n 2 ; (3)2+4+6+8+…+2n =n 2 +n . 2.常用的裂项公式 (1) 1n n +k =1k ? ?? ??1 n -1n +k ; (2)1 4n 2-1=1 2n -1 2n +1=12? ?? ??1 2n -1-12n +1; (3) 1 n +n +1 =n +1-n ; (4)log a ? ?? ??1+1n =log a (n +1)-log a n . [基础自测] 1.(思考辨析)判断下列结论的正误.(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)如果数列{a n }为等比数列,且公比不等于1,则其前n 项和S n =a 1-a n +1 1-q .( ) (2)当n ≥2时, 1n 2-1=12? ?? ??1 n -1-1n +1.( ) (3)求S n =a +2a 2 +3a 3 +…+na n 之和时只要把上式等号两边同时乘以a 即可根据错位相减法求得.( ) (4)推导等差数列求和公式的方法叫做倒序求和法,利用此法可求得sin 2 1°+sin 2 2°+sin 2 3°+…+sin 2 88°+sin 2 89°=44.5.( ) [答案] (1)√ (2)√ (3)× (4)√ 2.(教材改编)数列{a n }的前n 项和为S n ,若a n =1 n n +1 ,则S 5等于( ) A .1 B.56 C.16 D. 1 30 B [∵a n = 1n n +1=1n -1 n +1 , ∴S 5=a 1+a 2+…+a 5=1-12+12-13+…-16=5 6.] 3.若S n =1-2+3-4+5-6+…+(-1) n -1 ·n ,则S 50=________. -25 [S 50=(1-2)+(3-4)+…+(49-50)=-25.] 4.数列112,314,518,7116,…,(2n -1)+1 2 n ,…的前n 项和S n 的值等于________.

2020届高考数学一轮复习通用版讲义数列求和

第四节数列求和 一、基础知识批注——理解深一点 1.公式法 (1)等差数列{a n }的前n 项和S n =n (a 1+a n )2=na 1+n (n -1)d 2 . 推导方法:倒序相加法. (2)等比数列{a n }的前n 项和S n =????? na 1 ,q =1,a 1(1-q n )1-q ,q ≠1. 推导方法:乘公比,错位相减法. (3)一些常见的数列的前n 项和: ①1+2+3+…+n = n (n +1) 2 ; ②2+4+6+…+2n =n (n +1); ③1+3+5+…+2n -1=n 2. 2.几种数列求和的常用方法 (1)分组转化求和法:一个数列的通项公式是由若干个等差或等比或可求和的数列组成的,则求和时可用分组求和法,分别求和后相加减. (2)裂项相消法:把数列的通项拆成两项之差,在求和时中间的一些项可以相互抵消,从而求得前n 项和. (3)错位相减法:如果一个数列的各项是由一个等差数列和一个等比数列的对应项之积构成的,那么求这个数列的前n (4)倒序相加法:如果一个数列{a n }与首末两端等“距离”的两项的和相等或等于同一个常数,那么求这个数列的前n 项和即可用倒序相加法求解. 二、基础小题强化——功底牢一点 (一)判一判(对的打“√”,错的打“×”) (1)如果数列{a n }为等比数列,且公比不等于1,则其前n 项和S n =a 1-a n +1 1-q .( ) (2)当n ≥2时, 1n 2 -1=12? ???1 n -1-1n +1.( ) (3)求S n =a +2a 2+3a 2+…+na n 之和时,只要把上式等号两边同时乘以a 即可根据错位相减法求得.( )

高三数学高考数列求和(裂项及错位)

考点十二 数列求和(裂项及错位) [真题1] (2009山东卷)等比数列{n a }的前n 项和为n S ,已知对任意的n N +∈,点(,)n n S 均在函数(0x y b r b =+>且1,,b b r ≠均为常数)的图像上. (1)求r 的值; (11)当b=2时,记1()4n n n b n N a + += ∈,求数列{}n b 的前n 项和n T . [命题探究] 创新是高考命题的要求,《考试大纲》提出命题要“创设比较新颖的问题情境”,同时,“在知识的交汇点处设计命题”是近年来高考命题的一种趋势。本题将数列的递推关系式以点在函数图像上的方式给出,体现了这种命题理念,也渗透了数列是定义在正整数集上的函数观念。第(2)问中对b 的赋值,旨在使问题变得简捷,也使设置的数列求和问题降低难度,达成“不求在细节上人为地设置障碍,而是在大方向上考查考生的数学能力”的命题指导思想。 [命题探源] 本题在设置等比数列的递推关系时,以点(,)n n S 在函数(0x y b r b =+>的图像上的方式给出,这种命题方式与2008年福建一道文科有相似之处:“已知{a n }是正数组成的数列,a 1=1 1n a +)(n ∈N *)在函数y =x 2+1的图象上.(Ⅰ)求数列{a n }的通项公式;(Ⅱ)若列数{b n }满足b 1=1,b n +1=b n +2n a ,求证:b n ·b n +2<b 2 n +1.”本题中增加了对参数r 的求解,因此,如何正确求出r 的值,成为本题的解题思考点,这恰好需要对递推 关系式{ 11,(1) ,(2) n n n S n a S S n -==-≥的正确理解(理角题目的条件:数列{n a }是等比数列,则11S a =满足数列递推式)。第(2)问求数列{}n b 的前n 项和n T , 所用的方法是错位相减法,也是课本中推导等比数列前n 项和公式时所用的方法。高考复习历来提倡回归课本,理解教材,例题的求解方法、公式的推导方法,都需要我们在回归课本中积累知识,提炼方法,形成能力。 [知识链接] 数列求和的几种常见题型与求解方法 (1)裂项相消法:如果数列的通项可“分裂成两项差”的形式,且相邻项分裂后相关联,那么常选用裂项相消法求和.常用裂项形式有: ① 111(1)1n n n n =-++; ②1111()()n n k k n n k =-++; ③ )(1 )0(1 n k n k k k n n -+= >++ **④ 2 1 1 1 1 1 1 1 1(1)(1)1k k k k k k k k k - = < < = - ++--. (2)错位相减法:如果数列的通项是由一个等差数列的通项与一个等比数列的通项相乘构成,那么常选用错位相减法(这也是等比数列前n 和公式的推导方法). 设{a n }是等差数列,且公差为d,{b n }是等比数列,且公比为q,记S n =a 1b 1+a 2b 2+…+a n b n n n n n n n n b a b a b a b a b a b a S ++++++=----1122332211... ① =n qS 1112233221...+-----++++++n n n n n n n n b a b a b a b a b a b a ② =-n S q )1(+11b a 11232)...(+---+++++n n n n n b a b b b b b d (3)分组求和法:在直接运用公式法求和有困难时,常将“和式”中“同类项”先合并在一起,再运用公式法求和. (4)倒序相加法:若和式中到首尾距离相等的两项和有其共性或数列的通项与组合数相关联,则常可考虑选用倒序相加法,发挥其共性的作用求和(这也是等差数列前n 和公式的推导方法). 《规范解答》 广东省汕头市高三数学复习系列 等差数列、等比数列的性质及应用 新人教A 版 一.课题:等差数列、等比数列的性质及应用 二.教学目标:熟练掌握等差(比)数列的基本公式和一些重要性质,并能灵活运用性质解决有关的问题,培养对知识的转化和应用能力. 三.教学重点:等差(比)数列的性质的应用. 四.教学过程: (一)主要知识:

高中数学 数列求和常见的7种方法

数列求和的基本方法和技巧 一、总论:数列求和7种方法: 利用等差、等比数列求和公式 错位相减法求和 反序相加法求和 分组相加法求和 裂项消去法求和 分段求和法(合并法求和) 利用数列通项法求和 二、等差数列求和的方法是逆序相加法,等比数列的求和方法是错位相减法, 三、逆序相加法、错位相减法是数列求和的二个基本方法。 数列是高中代数的重要内容,又是学习高等数学的基础. 在高考和各种数学竞赛中都占有重要的地位. 数列求和是数列的重要内容之一,除了等差数列和等比数列有求和公式外,大部分数列的求和都需要一定的技巧. 下面,就几个历届高考数学和数学竞赛试题来谈谈数列求和的基本方法和技巧. 一、利用常用求和公式求和 利用下列常用求和公式求和是数列求和的最基本最重要的方法. 1、 等差数列求和公式:d n n na a a n S n n 2 ) 1(2)(11-+=+= 2、等比数列求和公式:?????≠--=--==) 1(11)1()1(111 q q q a a q q a q na S n n n 3、 )1(211+==∑=n n k S n k n 4、)12)(1(611 2 ++==∑=n n n k S n k n 5、 21 3)]1(21[+== ∑=n n k S n k n [例1] 已知3 log 1log 23-= x ,求???++???+++n x x x x 32的前n 项和. 解:由2 1 2log log 3log 1log 3323=?-=?-= x x x

由等比数列求和公式得 n n x x x x S +???+++=32 (利用常用公式) =x x x n --1)1(= 2 11)211(21--n =1-n 21 资料来源QQ 群697373867 关注微信公众号:高中“数学教研室”回复任意内容获取资料 [例2] 设S n =1+2+3+…+n ,n ∈N *,求1 )32()(++= n n S 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(2 1 ++=n n S n (利用常用公式) ∴ 1)32()(++= n n S n S n f =64 342++n n n = n n 64341+ += 50 )8(12+- n n 50 1≤ ∴ 当 8 8- n ,即n =8时,501)(max =n f 二、错位相减法求和 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:1 32)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n n x n x x x x xS )12(7531432-+???++++=………………………. ② (设制错位) ①-②得 n n 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 ----? +=-- ∴ 2 1)1() 1()12()12(x x x n x n S n n n -+++--=+ [例4] 求数列 ??????,2 2,,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 2 1 }的通项之积

高考数学数列的求和测试

专题考案(2)数列板块 第3课 数列的求和 (时间:90分钟 满分:100分) 题型示例 已知y =f (x )是一次函数,且f (2),f (5),f (4)成等比数列,f (8)=15,求S n =f (1)+f (2)+…+f (n )(n ∈N x)的表达式. 分析 要求和,关键要先求出f (n ). 解 由y =f (x )是一次函数可设f (x )=ax +b ,则f (2)=2a +b ,f (5)=5a +b ,f (4)=4a +b , ∵f (2),f (5),f (4)成等比数列,∴(5a +b )2=(2a +b )(4a +b ). ∴17a 2+4ab =0,又∵a ≠0. ∴a =- 17 4b ① 又∵f(8)=15,∴8a +b =15 ② 联立方程①、②解得a =4,b =-17,∴f (x )=4x -17. ∴f (1),f (2),…,f (n )可看作是首项为-13,公差为4的等差数列. 由等差数列前n 项和公式可求得S n =-13n +2)1(-n n ×4=2n 2-15n . 点评 此题渗透了函数思想,解题时要注意知识的横向与纵向之间的联系. 一、选择题(9×3′=27′) 1.数列{a n }是等差数列的一个充要条件是 ( ) A.S n =an +b B.S n =an 2+bn +c C.S n =an 2+bn (a ≠0) D.S n =an 2+bn 2.设m =1×2+2×3+3×4+…+(n -1)·n ,则m 等于 ( ) A.3)1(2-n n B.21n (n +4) C.21n (n +5) D.2 1n (n +7) 3.若S n =1-2+3-4+…+(-1)n -1·n ,则S 17+S 33+S50等于 ( ) A.1 B.-1 C.0 D.2 4.阅读下列文字,然后回答问题:对于任意实数x ,符号[x ]表示x 的整数部分,即[x ]是不超过x 的最大整数.函数[x ]叫做“取整函数”,也叫高斯函数.它具有以下性质:x -1<[x ]≤x <[x +1].请回答:[log 21]+[log 22]+[log 23]+…+[log 21024]的值是( ) A.1024 B.8202 C.8204 D.9216 5.设{a n }为等比数列,{b n }为等差数列,且b 1=0,c n =a n +b n ,若数列{c n }是1,1,2,…,则{c n }的前10项和为 ( ) A.978 B.557 C.467 D.979 6.1002-992+982-972+…+22-12的值是 ( ) A.5000 B.5050 C.10100 D.20200 7.若等比数列{a n }的前n 项和S n =2n +r ,则r 的值是 ( ) A.2 B.1 C.0 D.-1 8.已知S =1+ΛΛ++++22213121n ,那么S 的范围是 ( ) A.(1,23) B.(2 3,2) C.(2,5) D.(5,+∞)

高考数学 数列求和 专题

高考数学 数列求和 专题 时间:45分钟 分值:100分 一、选择题(每小题5分,共30分) 1.设数列{a n }的前n 项和为S n ,且a n =-2n +1,则数列{S n n }的前11项和为 ( ) A .-45 B .-50 C .-55 D .-66 解析:S n =n [-1+(-2n +1)]2=-n 2,即S n n =-n ,则数列{S n n }的前11项和为-1-2-3 -4-…-11=-66. 答案:D 2.若S n =1-2+3-4+…+(-1)n - 1n ,则S 17+S 33+S 50等于 ( ) A .1 B .-1 C .0 D .2 解析:S 2n =-n ,S 2n +1=S 2n +a 2n +1=-n +2n +1=n +1, ∴S 17+S 33+S 50=9+17-25=1. 答案:A 3.数列1,1+2,1+2+4,…,1+2+22+…+2n - 1,…的前n 项和S n >1020,那么n 的最小值是 ( ) A .7 B .8 C .9 D .10 解析:a n =1+2+22+…+2n -1=2n -1, ∴S n =(21+22+…+2n )-n = 2(2n -1) 2-1 -n =2n +1-2-n . S n >1020 即2n +1-2-n >1020. ∵210=1024,1024-2-9=1013<1020. 故n min =10. 答案:D 4.已知数列{2 (n +1)2-1 }的前n 项和为S n ,则lim n →∞S n 等于 ( ) A .0 B .1 C.3 2 D .2 解析:∵2(n +1)2-1=2n (n +2)=1n -1 n +2 ∴S n =(11-13)+(12-14)+(13-15)+…+(1n -2-1n )+(1n -1-1n +1)+(1n -1 n +2) =1+12-1n +1-1 n +2 .

高考数学专题复习数列求和

第4讲数列求和 一、选择题 1.设数列{(-1)n}的前n项和为S n,则对任意正整数n,S n=( ) A.n[1n-1] 2 B. 1n-1+1 2 C.1n+1 2 D. 1n-1 2 解析∵数列{(-1)n}是首项与公比均为-1的等比数列, ∴S n=11n1 11 = 1n-1 2 . 答案 D 2.已知数列{a n}的前n项和S n=n2-4n+2,则|a1|+|a2|+…+|a10|=( ) A.66 B.65 C.61 D.56 解析当n=1时,a1=S1=-1,当n≥2时,a n=S n-S n-1=n2-4n+2-[(n -1)2-4(n -1)+2]=2n-5.∴a2=-1,a3=1,a4=3,…,a10=15,∴|a1| +|a2|+…+|a10|=1+1+81+15 2 =2+64=66. 答案 A 3.在数列{a n}中,a n= 1 n n +1 ,若{a n}的前n项和为 2 013 2 014 ,则项数n为( ). A.2 011 B.2 012 C.2 013 D.2 014 解析∵a n=1 n n +1= 1 n - 1 n+1 ,∴S n=1- 1 n+1 = n n+1 = 2 013 2 014 ,解得n=2 013. 答案 C 4.数列{a n}满足a n+1+(-1)n a n=2n-1,则{a n}的前60项和为( ).A.3 690 B.3 660 C.1 845 D.1 830 解析当n=2k时,a2k+1+a2k=4k-1, 当n=2k-1时,a2k-a2k-1=4k-3,

∴a 2k +1+a 2k -1=2,∴a 2k +1+a 2k +3=2, ∴a 2k -1=a 2k +3,∴a 1=a 5=…=a 61. ∴a 1+a 2+a 3+…+a 60=(a 2+a 3)+(a 4+a 5)+…+(a 60+a 61)=3+7+11+…+(4×30-1)=30 3+119 2 =30×61=1 830. 答案 D 5.若把能表示为两个连续偶数的平方差的正整数称为“和平数”,则 1~100 这100个数中,能称为“和平数”的所有数的和是( ) A .130 B .325 C .676 D .1 300 解析 设两个连续偶数为2k +2和2k (k ∈N +),则(2k +2)2-(2k )2=4(2k +1),故和平数 是4的倍数,但不是8的倍数,故在1~100之间,能称为和平数的有4×1,4×3,4×5,4×7,…,4×25,共计13个,其和为4×1+252 ×13=676. 答案 C 6.数列{a n }满足a n +a n +1=1 2(n ∈N *),且a 1=1,S n 是数列{a n }的前n 项和,则S 21 = ( ). A.21 2 B .6 C .10 D .11 解析 依题意得a n +a n +1=a n +1+a n +2=1 2,则a n +2=a n ,即数列{a n }中的奇数项、 偶数项分别相等,则a 21=a 1=1,S 21=(a 1+a 2)+(a 3+a 4)+…+(a 19+a 20)+a 21=10(a 1+a 2)+a 21=10×1 2+1=6,故选B. 答案 B 二、填空题 7.在等比数列{a n }中,若a 1=1 2,a 4=-4,则公比q =________;|a 1|+|a 2|+… +|a n |=________. 解析 设等比数列{a n }的公比为q ,则a 4=a 1q 3,代入数据解得q 3=-8,所以

高考数学复习数列的求和

高考数学复习数列的求和

数列求和的常用方法8.26 1. 公式法 :①等差数列求和公式; ②等比数列求和公式, 特别声明:运用等比数列求和公式,务必 检查其公比与1的关系,必要时需分类讨论.; ③常用公式:1123(1)2 n n n ++++=+, 222112(1)(21) 6 n n n n ++ +=++, 33332 (1)123[] 2 n n n +++++=. 例1 、已知3 log 1log 23-= x ,求? ??++???+++n x x x x 32 的前n 项和. 解 :由2 1 2log log 3log 1log 3323 =?-=?-= x x x 由等比数列求和公式得 n n x x x x S +???+++=32 (利用常用公式) =x x x n --1) 1(=2 11)2 1 1(21--n =1-n 21 练一练:等比数列{}n a 的前n 项和S n=2n -1,则2232221n a a a a ++++ =_____ ; 2.分组求和法:在直接运用公式法求和有困难时,常将“和 式”中“同类项”先合并在一起,再运用公式法求和. 例2、 求数列的前n 项和:2 31, ,71,41,111 2 -+???+++-n a a a n ,… 解 :设) 231 ()71()41()11(12-++???++++++=-n a a a S n n

将其每一项拆开再重新组合得 )23741()1 111(12-+???+++++???+++ =-n a a a S n n (分组) 当a =1时, 2 )13(n n n S n -+ == 2 )13(n n + (分组求和) 当1≠a 时, 2)13(1111n n a a S n n -+-- == 2 )13(11n n a a a n -+--- 练一练:求和:1357(1)(21)n n S n =-+-+-+-- 3.倒序相加法:若和式中到首尾距离相等的两项和有其共性或数列的通项与组合数相关联,则常可考虑选用倒序相加法,发挥其共性的作用求和(这也是等差数列前n 和公式的推导方法). 例3、求 89sin 88sin 3sin 2sin 1sin 2 2 2 2 2++???+++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 1 cos sin ),90cos(sin 22=+-=x x x x ① + ② 得 (反序相加) ) 89cos 89(sin )2cos 2(sin )1cos 1(sin 2222222 ++???++++=S =89

高三数学教案 第七讲数列求和

第七讲 数列求和 ★★★高考在考什么 【考题回放】 1.设 4710 310()22222()n f n n N +=+++++∈,则()f n 等于( D ) A.2(81)7n - B.12(81)7n +- C.3 2(81)7n +- D.4 2(81)7n +- 2. 等差数列{an}中,a1=1,a3+a5=14,其前n 项和Sn=100,则n=( B ) A .9 B .10 C .11 D .12 3.)数列 {} n a 的前n 项和为 n S ,若 1 (1)n a n n = +,则5S 等于( B ) A .1 B .56 C .16 D .1 30 4.设Sn 是等差数列{an }的前n 项和,若S 3S 6=13,则S 6 S 12= A.310 B.13 C.18 D.1 9 解析:由等差数列的求和公式可得31161331,26153S a d a d S a d +===+可得且0d ≠ 所以6112 1615273 12669010S a d d S a d d +===+,故选A 5.已知数列 } {n a 、 } {n b 都是公差为1的等差数列,其首项分别为1a 、1b ,且511=+b a , *11,N b a ∈.设n b n a c =(*N n ∈),则数列}{n c 的前10项和等于( ) A .55 B .70 C .85 D .100 解:数列 } {n a 、 } {n b 都是公差为1的等差数列,其首项分别为1a 、1b ,且511=+b a , *11,N b a ∈.设n b n a c =(*N n ∈),则数列}{n c 的前10项和等于1210 b b b a a a +++= 11119 b b b a a a ++++ +, 111(1)4 b a a b =+-=,∴ 11119 b b b a a a +++++ =4561385+++ +=,选C. 6.对正整数n ,设曲线)1(x x y n -=在x =2处的切线与y 轴交点的纵坐标为n a ,则数列 } 1{ +n a n 的前n 项和的公式是 解:1(1)n n y nx n x -'=-+,曲线y=xn(1-x)在x=2处的切线的斜率为k=n2n -1-(n+1)2n

2020高考数学数列的通项与求和

08高考数学数列的通项与求和 数列是函数概念的继续和延伸,数列的通项公式及前n 项和公式都可以看作项数n 的函数,是函数思想在数列中的应用.数列以通项为纲,数列的问题,最终归结为对数列通项的研究,而数列的前n 项和S n 可视为数列{S n }的通项。通项及求和是数列中最基本也是最重要的问题之一,与数列极限及数学归纳法有着密切的联系,是高考对数列问题考查中的热点,本点的动态函数观点解决有关问题,为其提供行之有效的方法. ●难点磁场 (★★★★★)设{a n }是正数组成的数列,其前n 项和为S n ,并且对于所有的自然数n ,a n 与2的等差中项等于S n 与2的等比中项. (1)写出数列{a n }的前3项. (2)求数列{a n }的通项公式(写出推证过程) (3)令b n =)(2111+++n n n n a a a a (n ∈N x ),求lim ∞ →n (b 1+b 2+b 3+…+b n -n ). ●案例探究 [例1]已知数列{a n }是公差为d 的等差数列,数列{b n }是公比为q 的(q ∈R 且q ≠1)的等比数列,若函数f (x )=(x -1)2,且a 1=f (d -1),a 3=f (d +1),b 1=f (q +1),b 3=f (q -1), (1)求数列{a n }和{b n }的通项公式; (2)设数列{c n }的前n 项和为S n ,对一切n ∈N x ,都有 n n c c b c b c +++Λ21 11=a n +1成立,求lim ∞ →n n n S S 21 2+. 命题意图:本题主要考查等差、等比数列的通项公式及前n 项和公式、数列的极限,以及运算能力和综合分析问题的能力.属★★★★★级题目. 知识依托:本题利用函数思想把题设条件转化为方程问题非常明显,而(2)中条件等式的左边可视为某数列前n 项和,实质上是该数列前n 项和与数列{a n }的关系,借助通项与前n 项和的关系求解c n 是该条件转化的突破口. 错解分析:本题两问环环相扣,(1)问是基础,但解方程求基本量a 1、b 1、d 、q ,计算不准易出错;(2)问中对条件的正确认识和转化是关键. 技巧与方法:本题(1)问运用函数思想转化为方程问题,思路较为自然,(2)问“借鸡生蛋”构造新数列{d n },运用和与通项的关系求出d n ,丝丝入扣. 解:(1)∵a 1=f (d -1)=(d -2)2,a 3=f (d +1)=d 2, ∴a 3-a 1=d 2-(d -2)2=2d , ∵d =2,∴a n =a 1+(n -1)d =2(n -1);又b 1=f (q +1)=q 2,b 3=f (q -1)=(q -2)2, ∴2 213)2(q q b b -==q 2 ,由q ∈R ,且q ≠1,得q =-2, ∴b n =b ·q n - 1=4·(-2)n - 1 (2)令 n n b c =d n ,则d 1+d 2+…+d n =a n +1,(n ∈N x ),

高考数学《数列》专题 数列求和学案

第5课时 数列求和 求数列的前n 项和,一般有下列几种方法: 1.等差数列的前n 项和公式: S n = = . 2.等比数列的前n 项和公式: ① 当q =1时,S n = . ② 当q≠1时,S n = . 3.倒序相加法:将一个数列倒过来排列与原数列相加.主要用于倒序相加后对应项之和有公因子可提的数列求和. 4.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. 5.裂项求和法:把一个数列分成几个可直接求和的数列. 例1. 已知数列:1,??? ??+211,??? ??++41211,??? ??+++8141211,…,?? ? ??+++-12141211n ,求它的前n 项的和S n . 解:∵ a n =1+21+ 41+……+121-n =??? ??-=--n n 21122 1121 1 ∴a n =2-121-n 则原数列可以表示为: (2-1),??? ??-212,??? ??-2212,??? ??-3212,…??? ??--1212n 前n 项和S n =(2-1)+??? ??-212+?? ? ??-2212+…+??? ??--1 212n =2n -?? ? ??++++-122121211n =2n -21121 1-- n =2n -2??? ??-n 211 =121 -n +2n -2 变式训练1.数列 ,16 14,813,412,21 1前n 项的和为 ( ) 典型例题 基础过关

A .2212n n n ++ B .12212+++-n n n C .2212n n n ++- D . 22 121n n n -+-+ 答案:B 。解析:2111(1)11234122222n n n n n S n +=+++++++=+- 例2. 求S n =1+ 211++3211+++…+n ++++...3211. 解:∵ a n = n ++++ 3211=)1(2+n n =2(n 1-1 1+n ) ∴ S n =2(1-21 +21-31+…+n 1-11+n )=1 2+n n 变式训练2:数列{a n }的通项公式是a n = 11++n n ,若前n 项之和为10,则项数n 为( ) A .11 B .99 C .120 D .121 解:C .a n =11 ++n n =n n -+1, ∴S n =11-+n ,由11-+n =10,∴1+n =11, ∴n=11 例3. 设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,且S n =)()21( *2N n a n ∈+,b n =a n ·2n ,求数列{b n }的前n 项和T n . 解:取n =1,则a 1=21)21( +a ?a 1=1 又S n =2)(1n a a n +可得:2 )(1n a a n +=2)21(+n a ∵a n ≠-1(n∈N *) ∴a n =2n -1 ∴T n =1·2+3·22+5·23+……+(2n -1)·2 n ① 2T n =1·22+3·23+5·24+……+(2n -1)·2 n +1② ①-②得: ∴-T n =2+23+24+25+……+2n +1-(2n -1)·2n +1 =2+2 1)21(213---n -(2n -1)·2n +1=-6+(1-n)·2n +2 ∴T n =6+(n -1)·2n +2 变式训练3.设数列{a n }的前n 项和为S n =2n 2,{b n }为等比数列,且a 1=b 1,b 2(a 2-a 1)=b 1.

高考数学专题-数列求和及综合应用

高考数学专题-数列求和及综合应用 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. 真 题 感 悟 1.(·全国Ⅲ卷)设数列{a n }满足a 1+3a 2+…+(2n -1)a n =2n . (1)求{a n }的通项公式; (2)求数列???? ?? ????a n 2n +1的前n 项和. 解 (1)因为a 1+3a 2+…+(2n -1)a n =2n ,① 故当n ≥2时,a 1+3a 2+…+(2n -3)a n -1=2(n -1),② ①-②得(2n -1)a n =2,所以a n =2 2n -1, 又n =1时,a 1=2适合上式, 从而{a n }的通项公式为a n =2 2n -1 . (2)记?????? ??? ?a n 2n +1的前n 项和为S n , 由(1)知a n 2n +1=2(2n -1)(2n +1)=12n -1-1 2n +1 , 则S n =? ? ???1-13+? ????13-15+…+? ????12n -1-12n +1 =1-12n +1=2n 2n +1 . 2.(·山东卷)已知{a n }是各项均为正数的等比数列,且a 1+a 2=6,a 1a 2=a 3. (1)求数列{a n }的通项公式; (2){b n }为各项非零的等差数列,其前n 项和为S n ,已知S 2n +1=b n b n +1,求数列???? ? ?b n a n 的前n 项和T n . 解 (1)设{a n }的公比为q , 由题意知???a 1(1+q )=6,a 21q =a 1q 2 ,

高考数学难点突破 难点13 数列的通项与求和

难点13 数列的通项与求和 数列是函数概念的继续和延伸,数列的通项公式及前n 项和公式都可以看作项数n 的函数,是函数思想在数列中的应用.数列以通项为纲,数列的问题,最终归结为对数列通项的研究,而数列的前n 项和S n 可视为数列{S n }的通项。通项及求和是数列中最基本也是最重要的问题之一,与数列极限及数学归纳法有着密切的联系,是高考对数列问题考查中的热点,本点的动态函数观点解决有关问题,为其提供行之有效的方法. ●难点磁场 (★★★★★)设{a n }是正数组成的数列,其前n 项和为S n ,并且对于所有的自然数n ,a n 与2的等差中项等于S n 与2的等比中项. (1)写出数列{a n }的前3项. (2)求数列{a n }的通项公式(写出推证过程) (3)令b n =)(2111+++n n n n a a a a (n ∈N *),求lim ∞ →n (b 1+b 2+b 3+…+b n -n ). ●案例探究 [例1]已知数列{a n }是公差为d 的等差数列,数列{b n }是公比为q 的(q ∈R 且q ≠1)的等比数列,若函数f (x )=(x -1)2,且a 1=f (d -1),a 3=f (d +1),b 1=f (q +1),b 3=f (q -1), (1)求数列{a n }和{b n }的通项公式; (2)设数列{c n }的前n 项和为S n ,对一切n ∈N *,都有 n n c c b c b c +++ 21 11=a n +1成立,求lim ∞ →n n n S S 21 2+. 命题意图:本题主要考查等差、等比数列的通项公式及前n 项和公式、数列的极限,以及运算能力和综合分析问题的能力.属★★★★★级题目. 知识依托:本题利用函数思想把题设条件转化为方程问题非常明显,而(2)中条件等式的左边可视为某数列前n 项和,实质上是该数列前n 项和与数列{a n }的关系,借助通项与前n 项和的关系求解c n 是该条件转化的突破口. 错解分析:本题两问环环相扣,(1)问是基础,但解方程求基本量a 1、b 1、d 、q ,计算不准易出错;(2)问中对条件的正确认识和转化是关键. 技巧与方法:本题(1)问运用函数思想转化为方程问题,思路较为自然,(2)问“借鸡生蛋”构造新数列{d n },运用和与通项的关系求出d n ,丝丝入扣. 解:(1)∵a 1=f (d -1)=(d -2)2,a 3=f (d +1)=d 2, ∴a 3-a 1=d 2-(d -2)2=2d , ∵d =2,∴a n =a 1+(n -1)d =2(n -1);又b 1=f (q +1)=q 2,b 3=f (q -1)=(q -2)2, ∴2 213)2(q q b b -==q 2,由q ∈R ,且q ≠1,得q =-2, ∴b n =b ·q n - 1=4·(-2)n - 1 (2)令 n n b c =d n ,则d 1+d 2+…+d n =a n +1,(n ∈N *),

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