当前位置:文档之家› 专题3.2 复杂数列的求和问题-玩转压轴题,突破140分之高三数学选择题填空题高端精品(2019版)

专题3.2 复杂数列的求和问题-玩转压轴题,突破140分之高三数学选择题填空题高端精品(2019版)

专题3.2 复杂数列的求和问题-玩转压轴题,突破140分之高三数学选择题填空题高端精品(2019版)
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一.方法综述

数列的求和问题是数列高考中的热点问题,数列的求和问题会渗透多种数学思想,会跟其他知识进行结合进行考查.因此求解过程往往方法多、灵活性大、技巧性强,但万变不离其宗,只要熟练掌握各个类型的特点即可.在考试中时常会考查一些压轴小题,如数列求和中的新定义问题、子数列中的求和问题、奇偶性在数列求和中的应用、周期性在数列求和中的应用、数列求和的综合问题中都有所涉及,本讲就这类问题进行分析.

二.解题策略

类型一数列求和中的新定义问题

【例1】【湖南师范大学附属中学2019届高三上学期月考(四)】对于数列,定义

为的“优值”,现已知某数列的“优值”,记数列的前项和为,则()

A.2022 B.1011 C.2020 D.1010

【答案】B

【解析】

由,

得,①

,②

①-②得,即,,

所以.故选B.

【指点迷津】1.“新定义”主要是指即时定义新概念、新公式、新定理、新法则、新运算五种,然后根据此新定义去解决问题,有时还需要用类比的方法去理解新的定义,这样有助于对新定义的透彻理解.对于此题中的新概念,对阅读理解能力有一定的要求.但是,透过现象看本质,它们考查的还是基础数学知识,所以说“新题”不一定是“难题”,掌握好三基,以不变应万变才是制胜法宝.

2.解决此类问题的一些技巧:

(1)抓住“新信息”的特点,找到突破口;

(2)尽管此类题目与传统的数列“求通项,求和”的风格不同,但其根基也是我们所学的一些基础知识与方

法.所以在考虑问题时也要向一些基本知识点靠拢,弄清本问所考察的与哪个知识点有关,以便找到一些线索.

(3)在分类讨论时要遵循“先易后难”的原则,以相对简单的情况入手,可能在解决的过程中会发现复杂情况与该情况的联系,或者发现一些通用的做法与思路,使得复杂情况也有章可循.

【举一反三】已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,定义1

1n

i i S n =∑为数列{}n a 前n 项的叠加和,若2016项数列

1232016,,,a a a a 的叠加和为2017,则2017项数列1

220161,,,a a a 的叠加和为( )

A. 2017

B. 2018

C. 22017

D. 22018 【答案】A

故选A .

类型二 子数列中的求和问题

【例2】已知有穷数列{}n a 中, 1,2,3,

,729n =,且()()

1

211n n a n +=--,从数列{}n a 中依次取出

2514,,,

a a a 构成新数列{}n

b ,容易发现数列{}n b 是以-3为首项,-3为公比的等比数列,记数列{}n a 的所

有项的和为S ,数列{}n b 的所有项的和为T ,则( )

A. S T >

B. S T =

C. S T <

D. S 与T 的大小关系不确定 【答案】A

【解析】因为()728

135727*********

s =-+-+

+?-=+?

=, ()()

()1

33372921n n

n b -=--=-≤?-,所以6n ≤,当6n =时, 6729b =是n a 中第365项,符合题意,

所以()()()()

6

31354613T ---=

=--,所以S T >,选A. 学科*网

【指点迷津】一个数列中某些项的求和问题,关键在于弄清楚新的数列的形式,了解其求和方法.

【举一反三】已知*n N ∈,集合135

21,

,,,

248

2n n

n M -??

=????

,集合n M 的所有非空子集的最小元素之和为n T ,则使得80n T >的最小正整数n 的值为( )

A. 12

B. 13

C. 14

D. 15 【答案】B

∴n T =S 1+S 2+S 3+…+S n =212

n -+223

7531......222442n n --++++=则21802n -> 的最小正整数n 为13 故选B.

类型三 奇偶性在数列求和中的应用 【例3】【福建省2019届高三模拟】已知数列

满足

,且

,设数列的前项和为,则

__________(用表示).

【答案】

【解析】 当是奇数时,,

,所以,

,,…,

,…是首项为1,公差为6的等差数列,因此

;当是偶数时,

,所以,,,…,

,…

是首项为4,公比为3的等比数列,因此.综上,,所以

,即

.

【指点迷津】数列求和中遇到n

)1(-,πn sin ,πn cos 都会用到奇偶性,进行分类讨论.再采用分组转化法求和或者并项求和的方法,即通过两个一组进行重新组合,将原数列转化为一个等差数列. 分组转化法求和的常见类型还有分段型(如,{

2,n n n n a n =为奇数为偶数

)及符号型(如()21n

n a n =- )

【举一反三】设数列{}n a 的前n 项和为n S ,已知22a =,()1

211n n n a a -++-=,则40S =______

【答案】240

类型四 周期性在数列求和中的应用 【例4】数列{}n a 满足12sin

122n n n a a n π

+??=-+ ???

,则数列{}n a 的前100项和为__________. 【答案】5100

【指点迷津】本题主要考查数列的周期性,数列是定义域为正整数集或它的子集的函数,因此数列具有函数的部分性质,本题观察到条件中有sin

2n π ,于是考虑到三角函数的周期性,构造()sin 2

f n n π

=?,周

期为4,于是研究数列中依次4项和的之间的关系,发现规律,从而转化为熟悉的等差数列求和问题.解决此类问题要求具有观察、猜想、归纳能力,将抽象数列转化为等差或等比数列问题.

【举一反三】已知数列2008,2009,1,,若这个数列从第二项起,每一项都等于它的前后两项之和,则这个数列的前2019项之和______.

【答案】4018

【解析】

数列从第二项起,每一项都等于它的前后两项之和,

可得2008,2009,1,,,,2008,2009,1,,

即有数列的最小正周期为6,

可得一个周期的和为0,

由,可得.

故答案为:4018.

类型五数列求和的综合问题

【例5】【上海市青浦区2019届高三二模】等差数列,满足

,则()

A.的最大值为50 B.的最小值为50

C.的最大值为51 D.的最小值为51

【答案】A

【解析】

时,满足条件,所以满足条件,即最小值为2,舍去B,D.

要使得取最大值,则项数为偶数,

设,等差数列的公差为,首项为,不妨设,

则,且,由可得,

所以

,

因为,所以,所以,而,

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