数列的通项公式与前n项和练习题
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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 -==-≥。
通项公式和前n 项和一、新课讲解:求数列前N 项和的办法 1. 公式法(1)等差数列前n 项和:特此外,当前n 项的个数为奇数时,211(21)k k S k a ++=+,即前n 项和为中央项乘以项数.这个公式在许多时刻可以简化运算. (2)等比数列前n 项和: q=1时,1n S na =()1111n n a q q S q-≠=-,,特别要留意对公比的评论辩论.(3)其他公式较罕有公式: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 k S n k n[例1] 已知3log 1log 23-=x ,求⋅⋅⋅++⋅⋅⋅+++n x x x x 32的前n 项和.[例2] 设S n =1+2+3+…+n ,n ∈N *,求1)32()(++=n nS n S n f 的最大值.2. 错位相减法这种办法是在推导等比数列的前n 项和公式时所用的办法,这种办法重要用于求数列{a n ·b n }的前n 项和,个中{ a n }.{ b n }分离是等差数列和等比数列.[例3]乞降:132)12(7531--+⋅⋅⋅++++=n n x n x x x S ………………………① [例4] 求数列⋅⋅⋅⋅⋅⋅,22,,26,24,2232nn前n 项的和.演习:求:S n =1+5x+9x 2+······+(4n -3)xn-1答案: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. 倒序相加法乞降这是推导等差数列的前n 项和公式时所用的办法,就是将一个数列倒过来分列(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 4. 分组法乞降有一类数列,既不是等差数列,也不是等比数列,若将这类数列恰当拆开,可分为几个等差.等比或罕有的数列,然后分离乞降,再将其归并即可. [例6] 求数列的前n 项和:231,,71,41,1112-+⋅⋅⋅+++-n aa an ,… 演习:求数列•••+•••),21(,,813,412,211nn 的前n 项和.5. 裂项法乞降这是分化与组合思惟在数列乞降中的具体运用. 裂项法的本质是将数列中的每项(通项)分化,然后从新组合,使之能消去一些项,最终达到乞降的目标. 通项分化(裂项)如:(1))()1(n f n f a n -+= (2)n n n n tan )1tan()1cos(cos 1sin -+=+ (3)111)1(1+-=+=n n n n a n (4))121121(211)12)(12()2(2+--+=+-=n n n n n a n (5)])2)(1(1)1(1[21)2)(1(1++-+=+-=n n n n n n n a n(6) nn n n n n n n S n n n n n n n n n a 2)1(11,2)1(12121)1()1(221)1(21+-=+-⋅=⋅+-+=⋅++=-则[例9] 求数列⋅⋅⋅++⋅⋅⋅++,11,,321,211n n 的前n 项和.[例10] 在数列{a n }中,11211++⋅⋅⋅++++=n nn n a n ,又12+⋅=n n n a a b ,求数列{b n }的前n 项的和. [例11] 求证:1sin 1cos 89cos 88cos 12cos 1cos 11cos 0cos 12=+⋅⋅⋅++ 解:设89cos 88cos 12cos 1cos 11cos 0cos 1+⋅⋅⋅++=S ∵n n n n tan )1tan()1cos(cos 1sin -+=+(裂项) ∴89cos 88cos 12cos 1cos 11cos 0cos 1+⋅⋅⋅++=S (裂项乞降)=]}88tan 89[tan )2tan 3(tan )1tan 2(tan )0tan 1{(tan 1sin 1-+-+-+- =)0tan 89(tan 1sin 1 -=1cot 1sin 1⋅= 1sin 1cos 2 ∴ 原等式成立演习:求63135115131+++之和.6. 归并法乞降针对一些特别的数列,将某些项归并在一路就具有某种特别的性质,是以,在求数列的和时,可将这些项放在一路先乞降,然后再求S n .[例12]求cos1°+ cos2°+ cos3°+···+ cos178°+ cos179°的值. [例14] 在各项均为正数的等比数列中,若103231365log log log ,9a a a a a +⋅⋅⋅++=求的值.7. 运用数列的通项乞降先依据数列的构造及特点进行剖析,找出数列的通项及其特点,然后再运用数列的通项揭示的纪律来求数列的前n 项和,是一个重要的办法. [例15] 求11111111111个n ⋅⋅⋅+⋅⋅⋅+++之和. 演习:求5,55,555,…,的前n 项和.以上一个7种办法固然各有其特色,但总的原则是要擅长转变原数列的情势构造,使其能进行消项处理或能运用等差数列或等比数列的乞降公式以及其它已知的根本乞降公式来解决,只要很好地掌控这一纪律,就能使数列乞降化难为易,水到渠成.求数列通项公式的八种办法一.公式法(界说法)依据等差数列.等比数列的界说求通项 二.累加.累乘法1.累加法 实用于:1()n n a a f n +=+若1()n n a a f n +-=(2)n ≥,则21321(1)(2) ()n n a a f a a f a a f n +-=-=-=双方分离相加得 111()nn k a a f n +=-=∑例1 已知数列{}n a 知足11211n n a a n a +=++=,,求数列{}n a 的通项公式. 解:由121n n a a n +=++得121n n a a n +-=+则所以数列{}n a 的通项公式为2n a n =.例2 已知数列{}n a 知足112313n n n a a a +=+⨯+=,,求数列{}n a 的通项公式.解法一:由1231n n n a a +=+⨯+得1231n n n a a +-=⨯+则11232211122112211()()()()(231)(231)(231)(231)32(3333)(1)33(13)2(1)313331331n n n n n n n n n n n n a a a a a a a a a a n n n n --------=-+-++-+-+=⨯++⨯+++⨯++⨯++=+++++-+-=+-+-=-+-+=+-所以3 1.n n a n =+-解法二:13231n n n a a +=+⨯+双方除以13n +,得111213333n n n n n a a +++=++, 则111213333n n n n n a a +++-=+,故 是以11(13)2(1)2113133133223n n n n na n n ---=++=+--⨯,则21133.322n n n a n =⨯⨯+⨯-2.累乘法 实用于: 1()n n a f n a += 若1()n n a f n a +=,则31212(1)(2)()n na aaf f f n a a a +===,,, 双方分离相乘得,1111()nn k a a f k a +==⋅∏例3 已知数列{}n a 知足112(1)53n n n a n a a +=+⨯=,,求数列{}n a 的通项公式. 解:因为112(1)53n n n a n a a +=+⨯=,,所以0n a ≠,则12(1)5n n na n a +=+,故1321122112211(1)(2)21(1)12[2(11)5][2(21)5][2(21)5][2(11)5]32[(1)32]53325!n n n n n n n n n n n n n a a a a a a a a a a n n n n n -------+-+++--=⋅⋅⋅⋅⋅=-+-+⋅⋅+⨯+⨯⨯=-⋅⋅⨯⨯⨯=⨯⨯⨯所以数列{}n a 的通项公式为(1)12325!.n n n n a n --=⨯⨯⨯三.待定系数法 实用于1()n n a qa f n +=+剖析:经由过程凑配可转化为1121()[()]n n a f n a f n λλλ++=+; 解题根本步调: 1.肯定()f n2.设等比数列{}1()n a f n λ+,公比为2λ3.列出关系式1121()[()]n n a f n a f n λλλ++=+4.比较系数求1λ,2λ5.解得数列{}1()n a f n λ+的通项公式6.解得数列{}n a 的通项公式例4 已知数列{}n a 中,111,21(2)n n a a a n -==+≥,求数列{}n a 的通项公式. 解法一:121(2),n n a a n -=+≥又{}112,1n a a +=∴+是首项为2,公比为2的等比数列12n n a ∴+=,即21n n a =-解法二:121(2),n n a a n -=+≥两式相减得112()(2)n n n n a a a a n +--=-≥,故数列{}1n n a a +-是首项为2,公比为2的等比数列,再用累加法的……例5 已知数列{}n a 知足1112431n n n a a a -+=+⋅=,,求数列{}n a 的通项公式. 解法一:设11123(3n n n n a a λλλ-++=+⋅),比较系数得124,2λλ=-=,则数列{}143n n a --⋅是首项为111435a --⋅=-,公比为2的等比数列, 所以114352n n n a ---⋅=-⋅,即114352n n n a --=⋅-⋅解法二: 双方同时除以13n +得:112243333n n n n a a ++=⋅+,下面解法略留意:例 6 已知数列{}n a 知足21123451n n a a n n a +=+++=,,求数列{}n a 的通项公式.解:设221(1)(1)2()n n a x n y n z a xn yn z ++++++=+++ 比较系数得3,10,18x y z ===,所以2213(1)10(1)182(31018)n n a n n a n n ++++++=+++ 由213110118131320a +⨯+⨯+=+=≠,得2310180n a n n +++≠则2123(1)10(1)18231018n n a n n a n n ++++++=+++,故数列2{31018}n a n n +++为认为21311011813132a +⨯+⨯+=+=首项,以2为公比的等比数列,是以2131018322n n a n n -+++=⨯,则42231018n n a n n +=---.留意:形如21 n n n a pa qa ++=+时将n a 作为()f n 求解剖析:原递推式可化为211()() n n n n a a p a a λλλ++++=++的情势,比较系数可求得λ,数列{}1n n a a λ++为等比数列.例7 已知数列{}n a 知足211256,1,2n n n a a a a a ++=-=-=,求数列{}n a 的通项公式. 解:设211(5)()n n n n a a a a λλλ++++=++比较系数得3λ=-或2λ=-,无妨取2λ=-,则21123(2)n n n n a a a a +++-=-,则{}12n n a a +-是首项为4,公比为3的等比数列11243n n n a a -+∴-=⋅,所以114352n n n a --=⋅-⋅四.迭代法例8 已知数列{}n a 知足3(1)2115nn n n a a a ++==,,求数列{}n a 的通项公式.解:因为3(1)21nn n n a a ++=,所以又15a =,所以数列{}n a 的通项公式为(1)123!25n n n n n a --⋅⋅=.注:本题还可分解运用累乘法和对数变换法求数列的通项公式. 五.变性转化法1.对数变换法 实用于指数关系的递推公式例9 已知数列{}n a 知足5123n n n a a +=⨯⨯,17a =,求数列{}n a 的通项公式.解:因为511237n n na a a +=⨯⨯=,,所以100n n a a +>>,. 双方取经常运用对数得1lg 5lg lg3lg 2n n a a n +=++ 设1lg (1)5(lg )n n a x n y a xn y ++++=++(同类型四) 比较系数得,lg3lg3lg 2,4164x y ==+ 由1lg3lg3lg 2lg3lg3lg 2lg 1lg 71041644164a +⨯++=+⨯++≠,得lg3lg3lg 2lg 04164n a n +++≠, 所以数列lg3lg3lg 2{lg }4164n a n +++是认为lg3lg3lg 2lg 74164+++首项,以5为公比的等比数列,则1lg3lg3lg 2lg3lg3lg 2lg (lg 7)541644164n n a n -+++=+++,是以11111111116164444111115161644445415151164lg 3lg 3lg 2lg 3lg 3lg 2lg (lg 7)54164464[lg(7332)]5lg(332)lg(7332)lg(332)lg(732)n n n n n n n n n n a n --------=+++---=⋅⋅⋅-⋅⋅=⋅⋅⋅-⋅⋅=⋅⋅则11541515164732n n n n n a -----=⨯⨯.2.倒数变换法 实用于分式关系的递推公式,分子只有一项 例10 已知数列{}n a 知足112,12nn n a a a a +==+,求数列{}n a 的通项公式. 解:求倒数得11111111111,,22n n n n n n a a a a a a +++⎧⎫=+∴-=∴-⎨⎬⎩⎭为等差数列,首项111a =,公役为12,112(1),21n n n a a n ∴=+∴=+ 3.换元法 实用于含根式的递推关系 例11 已知数列{}n a知足111(14116n n a a a +=+=,,求数列{}n a 的通项公式.解:令n b =则21(1)24n n a b =-代入11(1416n n a a +=+得 即2214(3)n n b b +=+因为0n b =≥,则123n n b b +=+,即11322n n b b +=+, 可化为113(3)2n n b b +-=-,所所以{3}n b -认为13332b -===首项,认为21公比的等比数列,是以121132()()22n n n b ---==,则21()32n n b -=+,21()32n -=+,得2111()()3423n n n a =++.六.数学归纳法 经由过程首项和递推关系式求出数列的前n 项,猜出数列的通项公式,再用数学归纳法加以证实.例12 已知数列{}n a 知足11228(1)8(21)(23)9n n n a a a n n ++=+=++,,求数列{}n a 的通项公式.解:由1228(1)(21)(23)n n n a a n n ++=+++及189a =,得由此可猜测22(21)1(21)n n a n +-=+,下面用数学归纳法证实这个结论. (1)当1n =时,212(211)18(211)9a ⨯+-==⨯+,所以等式成立.(2)假设当n k =时等式成立,即22(21)1(21)k k a k +-=+,则当1n k =+时, 由此可知,当1n k =+时等式也成立.依据(1),(2)可知,等式对任何*n N ∈都成立. 七.阶差法1.递推公式中既有n S ,又有n a 剖析:把已知关系经由过程11,1,2n nn S n a S S n -=⎧=⎨-≥⎩转化为数列{}n a 或n S 的递推关系,然后采取响应的办法求解.例13 已知数列{}n a 的各项均为正数,且前n 项和n S 知足1(1)(2)6n n n S a a =++,且249,,a a a 成等比数列,求数列{}n a 的通项公式. 解:∵对随意率性n N +∈有1(1)(2)6n n n S a a =++⑴ ∴当n=1时,11111(1)(2)6S a a a ==++,解得11a =或12a =当n ≥2时,1111(1)(2)6n n n S a a ---=++⑵ ⑴-⑵整顿得:11()(3)0n n n n a a a a --+--= ∵{}n a 各项均为正数,∴13n n a a --= 当11a =时,32n a n =-,此时2429a a a =成立当12a =时,31n a n =-,此时2429a a a =不成立,故12a =舍去 所以32n a n =-2.对无限递推数列例14 已知数列{}n a 知足11231123(1)(2)n n a a a a a n a n -==++++-≥,,求{}n a 的通项公式.解:因为123123(1)(2)n n a a a a n a n -=++++-≥① 所以1123123(1)n n n a a a a n a na +-=++++-+② 用②式-①式得1.n n n a a na +-= 则1(1)(2)n n a n a n +=+≥ 故11(2)n na n n a +=+≥ 所以13222122![(1)43].2n n n n n a a a n a a n n a a a a a ---=⋅⋅⋅⋅=-⋅⋅⨯=③由123123(1)(2)n n a a a a n a n -=++++-≥,21222n a a a ==+取得,则21a a =,又知11a =,则21a =,代入③得!13452n n a n =⋅⋅⋅⋅⋅=. 所以,{}n a 的通项公式为!.2n n a =八.不动点法不动点的界说:函数()f x 的界说域为D ,若消失0()f x x D ∈,使00()f x x =成立,则称0x 为()f x 的不动点或称00(,())x f x 为函数()f x 的不动点.剖析:由()f x x =求出不动点0x ,在递推公式双方同时减去0x ,在变形求解.类型一:形如1 n n a qa d +=+例 15 已知数列{}n a 中,111,21(2)n n a a a n -==+≥,求数列{}n a 的通项公式. 解:递推关系是对应得递归函数为()21f x x =+,由()f x x =得,不动点为-1 ∴112(1)n n a a ++=+,…… 类型二:形如1n n n a a ba c a d+⋅+=⋅+剖析:递归函数为()a x bf x c x d⋅+=⋅+(1)如有两个相异的不动点p,q 时,将递归关系式双方分离减去不动点p,q,再将两式相除得11n nn n a p a pk a q a q++--=⋅--,个中a pck a qc-=-,∴111111()()()()n n n a q pq k a p pq a a p k a q -----=--- (2)如有两个雷同的不动点p,则将递归关系式双方减去不动点p,然后用1除,得111n n k a p a p +=+--,个中2ck a d=+.例16 已知数列{}n a 知足112124441n n n a a a a +-==+,,求数列{}n a 的通项公式.解:令212441x x x -=+,得2420240x x -+=,则1223x x ==,是函数2124()41x f x x -=+的两个不动点.因为112124224121242(41)13262132124321243(41)92793341n n n n n n n n n n n n n n a a a a a a a a a a a a a a ++---+--+--====----+---+.所以数列23n n a a ⎧⎫-⎨⎬-⎩⎭是认为112422343a a --==--首项,认为913公比的等比数列,故12132()39n n n a a --=-,则113132()19n n a -=+-.。
专题一:数列通项公式的求法 一.观察法(关键是找出各项与项数n 的关系.)例1:根据数列的前4项,写出它的一个通项公式: (1)9,99,999,9999,… (2) ,52,21,32,1一、 公式法公式法1:特殊数列公式法2: 知n s 利用公式 ⎩⎨⎧≥-==-2,1,11n S S n s a n n n例2:已知数列}{n a 的前n 项和n S 的公式12-+=n n S n ,求}{n a 的通项公式.例3:已知数列{a n }的前n 项和为S n ,S n =13(a n -1)(n ∈N *). (1)求a 1,a 2;(2)求证:数列{a n }是等比数列.三、 累加法 【型如)(1n f a a n n +=+的递推关系】简析:已知a a =1,)(1n f a a n n =-+,其中f(n)可以是关于n 的一次、二次函数、指数函数、分式函数,求通项n a .①若f(n)是关于n 的一次函数,累加后可转化为等差数列求和; ② 若f(n)是关于n 的指数函数,累加后可转化为等比数列求和;③若f(n)是关于n 的二次函数,累加后可分组求和; ④若f(n)是关于n 的分式函数,累加后可裂项求和各式相加得。
例: 若在数列{}n a 中,31=a ,n n n a a 21+=+,求通项n a例4:已知数列}{n a 满足31=a ,)2()1(11≥-+=-n n n a a n n ,求此数列的通项公式.四、累乘法 【 形如1+n a =f (n)·n a 型】(1)当f(n)为常数,即:q a a nn =+1(其中q 是不为0的常数),此时数列为等比数列,n a =11-⋅n q a . (2)当f(n)为n 的函数时,用累乘法.例5:在数列{n a }中,1a =1, n n a n a n ⋅=⋅++1)1( ,求n a 的表达式.五、构造特殊数列法 【形如0(,1≠+=+c d ca a n n ,其中a a =1)型】(1)若c=1时,数列{n a }为等差数列; (2)若d=0时,数列{n a }为等比数列;(3)若01≠≠且d c 时,数列{n a }为线性递推数列,其通项可通过待定系数法构造等比数列来求.方法如下:设)(1λλ+=++n n a c a ,得λ)1(1-+=+c ca a n n ,与题设,1d ca a n n +=+比较系数得)0(,1≠-=c c d λ, 所以:)1(11-+=-+-c d a c c d a n n ,即⎭⎬⎫⎩⎨⎧-+1c d a n 构成以11-+c d a 为首项,以c 为公比的等比数列. 例6:已知数}{n a 的递推关系为121+=+n n a a ,且11=a 求通项n a .六、迭代法【一般是递推关系含有的项数较多】例7:(1)数列{n a }满足01=a ,且)1(2121-=++++-n a a a a n n ,求数列{a n }的通项公式.解析:由题得 )1(2121-=++++-n a a a a n n ①2≥n 时, )2(2121-=+++-n a a a n ②由①-②得⎩⎨⎧≥==2,21,0n n a n .(2)数列{n a }满足11=a ,且2121n a a a a n n =⋅⋅- ,求数列{n a }的通项公式。
求数列的通项公式:•公式法:项公式。
•累加法:适用于:a n 1 a n f(n)1.等差数列a n是递减数列,且a2 a3 a4=48, a2 a3 a4=12,求数列的通2. 若在数列a n中,a13, a n 1 a n求通项a n。
练习:已知数列{a n}满足a n1 a n 2n, a1 1,求数列{a n}的通项公式。
三.累乘法:适用于: a n 1 f(n)a n3•在数列a n中,a1a n 1 2a n ( n N ),求通项a n。
练习:在数列a n中, a i 1,a n 1n--- a nn 1(n N ),求通项a n。
四、倒数变换法 适用于分式关系的递推公式,分子只有一项 4..设数列{a n }满足a 12, a . 1六、S n 与a n 之间的关系练习:设数列a n 的前n 项和S n =n 2 n 2,求a n 。
练习:已知数列{a n }满足a nia 1 1,求数列{a n }的通项公式。
五、待定系数法适用于a n 1 qa n f(n)5.已知数列{a n }中,a 1 1,a n1(n 2),求数列a n 的通项公式。
练习:已知数列{a n }满足a n 12a n4 3n1, a i 1,求数列a n 的通项公式。
6.设数列a n 的前n 项和S n =|a n3,求 a n 。
求数列的前n项和:、公式法1.求x x2的前n项和.分组法求和1 1 12 .求数列12,24,38,???,(n *),???的前n项和。
练习1:求数列的前n项和:1 1,- 4,丄7,a a13n 2 a练习2:求1 11 111111n个1 1之和.错位相减法3.求和:S n 1 3x 5x2 7x3(2n 1)x n 1四、倒序相加法求和练习:设f(x)= 一,求 f(- 5)+f(- 4)+ I 1 I f(6)的值。
2X42I 门1 1 1———练习2: 求 12 12 3练习:求数列2,昇 笋前n项的和.4.求 sin 21 sin 2 2 sin 2 3sin 288 sin 289 的值五、 裂项法求和 5.在数列{a n }中,a--- ,求数列{a n }的前n 项和。
等比数列的前n项和练习1、设S n是数列{a n}(n∈N*)的前n项和,已知a1=4,a n+1=S n+3n,设b n=S n ﹣3n.(Ⅰ)证明:数列{b n}是等比数列,并求数列{b n}的通项公式;(Ⅱ)令c n=2log2b n﹣+2,求数列{c n}的前n项和T n.2、已知数列{a n}的前n项和S n=,且a1=1.(1)求数列{a n}的通项公式;(2)令b n=lna n,是否存在k(k≥2,k∈N*),使得b k、b k+1、b k+2成等比数列.若存在,求出所有符合条件的k值;若不存在,请说明理由.3、数列{a n}满足a1=1,a2=r(r>0),令b n=a n•a n+1,{b n}是公比为q(q≠0,q≠﹣1)的等比数列,设c n=a2n﹣1+a2n.(1)求证:c n=(1+r)•q n﹣1;(2)设{c n}的前n项和为S n,求的值;(3)设{c n}前n项积为T n,当q=﹣时,T n的最大值在n=8和n=9的时候取到,求n为何值时,T n取到最小值.4、已知等比数列{a n}的公比为q,a1=,其前n项和为S n(n∈N*),且S2,S4,S3成等差数列.(I)求数列{a n}的通项公式;(Ⅱ)设b n=S n﹣(n∈N*),求b n的最大值与最小值.5、等比数列{}的前n 项和为,已知,,成等差数列(1)求{}的公比q;(2)若-=3,求。
6、对于一组向量(),令,如果存在(),使得,那么称是该向量组的“向量”.(1)设(),若是向量组的“向量”,求实数的取值范围;(2)若(),向量组是否存在“向量”?给出你的结论并说明理由;(3)已知均是向量组的“向量”,其中,.设在平面直角坐标系中有一点列满足:为坐标原点,为的位置向量的终点,且与关于点对称,与()关于点对称,求的最小值.7、已知数列为等比数列,其前项和为,已知,且对于任意的有,,成等差数列.求数列的通项公式;已知(),记,若对于恒成立,求实数的范围.8、已知各项都为正数的等比数列的前n项和,数列的通项公式,若是与的等比中项。
数学 等比数列及其前n 项和一、选择题1.在等比数列{a n }中,a 1=12,q =12,a n =132,则项数n 为( )A .3B .4C .5D .62.在等比数列{a n }中,若a 1<0,a 2=18,a 4=8,则公比q 等于( ) A .32B .23C .-23D .23或-233.我国古代数学名著《算法统宗》中有如下问题:“远望巍巍塔七层,红光点点倍加增,共灯三百八十一,请问尖头几盏灯?”意思是:一座7层塔共挂了381盏灯,且相邻两层中的下一层灯数是上一层灯塔的2倍,则塔的顶层共有灯( )A .1盏B .3盏C .5盏D .9盏4.已知各项均为正数的等比数列{a n }的前n 项和为S n ,且S 3=14,a 3=8,则a 6=( ) A .16 B .32 C .64D .1285.已知等比数列{a n }的前n 项和为S n =a ·2n -1+16,则实数a 的值为( )A .-13B .13C .-12D .126.设等比数列{a n }的公比为q >0,且q ≠1,S n 为数列{a n }前n 项和,记T n =a nS n ,则( )A .T 3≤T 6B .T 3<T 6C .T 3≥T 6D .T 3>T 67.已知{a n }是首项为1的等比数列,若S n 是数列{a n }的前n 项和,且28S 3=S 6,则数列{1a n}的前4项和为( ) A .158或4B .4027或4C .4027D .1588.已知数列{a n }是递减的等比数列,S n 是{a n }的前n 项和,若a 2+a 5=18,a 3a 4=32,则S 5的值是( )A .62B .48C .36D .31二、填空题9.数列{a n }满足:log 2a n +1=1+log 2a n ,若a 3=10,则a 8=_____.10.已知数列{a n }是等比数列,a 2=2,a 5=14,则a 1a 2a 3+a 2a 3a 4+…+a n a n +1a n +2= .11.等比数列{a n }的各项均为实数,其前n 项和为S n .已知S 3=74,S 6=634,则a 8=_____.12. 已知等比数列{a n }中,a 2=1,则其前3项的和S 3的取值范围是_____. 三、解答题13.等比数列{a n }中,a 1=1,a 5=4a 3. (1)求{a n }的通项公式;(2)记S n 为{a n }的前n 项和.若S m =63,求m .14. (2018·安徽联考)已知S n 是数列{a n }的前n 项和,且满足S n -2a n =n -4. (1)证明:{S n -n +2}为等比数列. (2)求数列{S n }的前n 项和T n .1.已知1,a 1,a 2,4成等差数列,1,b 1,b 2,b 3,4成等比数列,则a 1+a 2b 2的值是( )A .52或-52B .-52C .52D .122.等比数列{a n }共有奇数项,所有奇数项的和S 奇=255,所有偶数项的和S 偶=-126,末项是192,则首项a 1等于( )A .1B .2C .3D .43.各项均为正数的等比数列{a n }的前n 项和为S n ,若S n =2,S 3n =14,则S 4n =( ) A .80 B .30 C .26D .164.在等比数列{a n }中,a 1+a n =82,a 3·a n -2=81,且前n 项和S n =121,则此数列的项数n 等于( )A .4B .5C .6D .75. 已知等比数列{a n }满足条件a 2+a 4=3(a 1+a 3),a 2n =3a 2n ,n ∈N *,数列{b n }满足b 1=1,b n -b n -1=2n -1(n ≥2,n ∈N *).(1)求数列{a n },{b n }的通项公式;(2)若数列{c n }满足c 1a 1+c 2a 2+c 3a 3+…+c na n=b n ,n ∈N *,求{c n }的前n 项和T n .【参考答案】一、选择题1.在等比数列{a n }中,a 1=12,q =12,a n =132,则项数n 为( C )A .3B .4C .5D .62.在等比数列{a n }中,若a 1<0,a 2=18,a 4=8,则公比q 等于( C ) A .32B .23C .-23D .23或-23[解析] 由⎩⎪⎨⎪⎧a 1q =18,a 1q 3=8解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=27,q =23或⎩⎪⎨⎪⎧a 1=-27,q =-23,又a 1<0,因此q =-23.故选C .3.我国古代数学名著《算法统宗》中有如下问题:“远望巍巍塔七层,红光点点倍加增,共灯三百八十一,请问尖头几盏灯?”意思是:一座7层塔共挂了381盏灯,且相邻两层中的下一层灯数是上一层灯塔的2倍,则塔的顶层共有灯( B )A .1盏B .3盏C .5盏D .9盏[解析] 设塔的顶层共有灯x 盏,则各层的灯数构成一个公比为2的等比数列,由x (1-27)1-2=381可得x =3.4.已知各项均为正数的等比数列{a n }的前n 项和为S n ,且S 3=14,a 3=8,则a 6=( C ) A .16 B .32 C .64D .128[解析] 由题意得,等比数列的公比为q ,由S 3=14,a 3=8,则⎩⎪⎨⎪⎧a 1(1+q +q 2)=14,a 3=a 1q 2=8,,解得a 1=2,q =2,所以a 6=a 1q 5=2×25=64,故选C .5.已知等比数列{a n }的前n 项和为S n =a ·2n -1+16,则实数a 的值为( A )A .-13B .13C .-12D .12[解析] 当n ≥2时,a n =S n -S n -1=a ·2n -1-a ·2n -2=a ·2n -2,当n =1时,a 1=S 1=a +16,又因为{a n }是等比数列,所以a +16=a 2,所以a =-13.6.设等比数列{a n }的公比为q >0,且q ≠1,S n 为数列{a n }前n 项和,记T n =a nS n ,则( D )A .T 3≤T 6B .T 3<T 6C .T 3≥T 6D .T 3>T 6[解析] T 6-T 3=a 6(1-q )a 1(1-q 6)-a 3(1-q )a 1(1-q 3)=q 5(1-q )1-q 6-q 2(1-q )1-q 3=-q 2(1-q )1-q 6,由于q >0且q ≠1,所以1-q 与1-q 6同号,所以T 6-T 3<0,∴T 6<T 3,故选D .7.已知{a n }是首项为1的等比数列,若S n 是数列{a n }的前n 项和,且28S 3=S 6,则数列{1a n}的前4项和为( C ) A .158或4B .4027或4C .4027D .158[解析] 设数列{a n }的公比为q .当q =1时,由a 1=1,得28S 3=28×3=84.S 6=6,两者不相等,因此不合题意. 当q ≠1时,由28S 3=S 6及首项为1,得28(1-q 3)1-q =1-q 61-q ,解得q =3.所以数列{a n }的通项公式为a n =3n -1.所以数列{1a n }的前4项和为1+13+19+127=4027.8.已知数列{a n }是递减的等比数列,S n 是{a n }的前n 项和,若a 2+a 5=18,a 3a 4=32,则S 5的值是( A )A .62B .48C .36D .31[解析] 由a 2+a 5=18,a 3a 4=32,得a 2=16,a 5=2或a 2=2,a 5=16(不符合题意,舍去),设数列{a n }的公比为q ,则a 1=32,q =12,所以S 5=32[1-(12)5]1-12=62,选A .二、填空题9.数列{a n }满足:log 2a n +1=1+log 2a n ,若a 3=10,则a 8=__320___.[解析] 由题意知log 2a n +1=log 22a n ,∴a n +1=2a n ,∴{a n }是公比为2的等比数列,又a 3=10,∴a 8=a 3·25=320.10.已知数列{a n }是等比数列,a 2=2,a 5=14,则a 1a 2a 3+a 2a 3a 4+…+a n a n +1a n +2=647(1-2-3n) .[解析] 设数列{a n }的公比为q ,则q 3=a 5a 2=18,解得q =12,a 1=a 2q=4.易知数列{a n a n +1a n+2}是首项为a 1a 2a 3=4×2×1=8,公比为q 3=18的等比数列,所以a 1a 2a 3+a 2a 3a 4+…+a n a n+1a n +2=8(1-18n )1-18=647(1-2-3n ). 11.等比数列{a n }的各项均为实数,其前n 项和为S n .已知S 3=74,S 6=634,则a 8=__32___.[解析] 由题意知S 3=a 1+a 2+a 3=74,a 4+a 5+a 6=S 6-S 3=634-74=14=74·q 3,∴q =2.又a 1+2a 1+4a 1=74,∴a 1=14,∴a 8=14×27=32.12. 已知等比数列{a n }中,a 2=1,则其前3项的和S 3的取值范围是__(-∞,-1]∪[3,+∞)___.[解析] 设等比数列的公比为q ,则S 3=1q +q +1∵|1q +q |=1|q |+|q |≥2(当且仅当|q |=1时取等号) ∴1q +q ≥2或1q+q ≤-2∴S 3≥3或S 3≤-1,∴S 3的取值范围是(-∞,-1]∪[3,+∞). 三、解答题13.等比数列{a n }中,a 1=1,a 5=4a 3. (1)求{a n }的通项公式;(2)记S n 为{a n }的前n 项和.若S m =63,求m .[分析] 本题考查等比数列的通项公式、前n 项和公式. (1)根据已知,建立含有q 的方程→求得q 并加以检验→代入等比数列的通项公式(2)利用等比数列前n 项和公式与已知建立等量关系即可求解. [解析] (1)设{a n }的公比为q ,由题设得a n =q n -1.由已知得q 4=4q 2,解得q =0(舍去)或q =-2或q =2.故a n =(-2)n -1或a n =2n -1. (2)若a n =(-2)n -1,则S n =1-(-2)n 3.由S m =63得(-2)m =-188,此方程没有正整数解.若a n =2n -1,则S n =2n -1.由S m =63得2m =64,解得m =6.综上,m =6. [解后反思] 等比数列基本量运算问题的常见类型及解题策略: (1)求通项.求出等比数列的两个基本量a 1和q 后,通项便可求出. (2)求特定项.利用通项公式或者等比数列的性质求解. (3)求公比.利用等比数列的定义和性质建立方程(组)求解.(4)求前n 项和.直接将基本量代入等比数列的前n 项和公式求解或利用等比数列的性质求解.[易错警示] 解方程时,注意对根的检验.求解等比数列的公比时,要结合题意进行讨论、取值,避免错解.14. (2018·安徽联考)已知S n 是数列{a n }的前n 项和,且满足S n -2a n =n -4. (1)证明:{S n -n +2}为等比数列. (2)求数列{S n }的前n 项和T n .[解析] (1)证明:由题意知S n -2(S n -S n -1)=n -4(n ≥2), 即S n =2S n -1-n +4,所以S n -n +2=2[S n -1-(n -1)+2], 又易知a 1=3,所以S 1-1+2=4,所以{S n -n +2}是首项为4,公比为2的等比数列. (2)由(1)知S n -n +2=2n +1, 所以S n =2n +1+n -2,于是T n =(22+23+…+2n +1)+(1+2+…+n )-2n =4(1-2n )1-2+n (n +1)2-2n =2n +3+n 2-3n -82.1.已知1,a 1,a 2,4成等差数列,1,b 1,b 2,b 3,4成等比数列,则a 1+a 2b 2的值是( C )A .52或-52B .-52C .52D .12[解析] 由题意得a 1+a 2=5,b 22=4,又b 2与第一项的符号相同,所以b 2=2.所以a 1+a 2b 2=52.故选C . [技巧点拨] (1)在等差(比)数列的基本运算中要注意数列性质的运用,利用性质解题可简化运算,提高运算的速度.(2)根据等比中项的定义可得,在等比数列中,下标为奇数的项的符号相同,下标为偶数的项的符号相同,在求等比数列的项时要注意这一性质的运用,避免出现符号上的错误.2.等比数列{a n }共有奇数项,所有奇数项的和S 奇=255,所有偶数项的和S 偶=-126,末项是192,则首项a 1等于( C )A .1B .2C .3D .4[解析] ∵a n =192, ∴q =S 偶S 奇-a n =-12663=-2.又S n =a 1-a n q1-q=S 奇+S 偶,∴a 1-192×(-2)1-(-2)=255+(-126),解得a 1=3,故选C .3.各项均为正数的等比数列{a n }的前n 项和为S n ,若S n =2,S 3n =14,则S 4n =( B ) A .80 B .30 C .26D .16[解析] 由等比数列的性质知S n 、S 2n -S n 、S 3n -S 2n 成等比数列,∴(S 2n -2)2=2(14-S 2n ),∴S 2n =6或-4(舍去),又S 2n -S n 、S 3n -S 2n 、S 4n -S 3n 成等比数列,∴82=4(S 4n -14),∴S 4n =30.故选B .另解:(特殊化)不妨令n =1,则a 1=S 1=2,S 3=2(1-q 3)1-q =14,∴q 2+q -6=0,∴q =2或-3(舍去)∴S 4=2(1-q 4)1-q=30.故选B .4.在等比数列{a n }中,a 1+a n =82,a 3·a n -2=81,且前n 项和S n =121,则此数列的项数n 等于( B )A .4B .5C .6D .7[解析] 在等比数列{a n }中,a 3·a n -2=a 1·a n =81,又a 1+a n =82,所以⎩⎪⎨⎪⎧a 1=1,a n =81或⎩⎪⎨⎪⎧a 1=81,a n =1.当a 1=1,a n =81时,S n =1-81q1-q =121,解得q =3.由a n =a 1q n -1得81=3n -1,解得n =5. 同理可得当a 1=81,a n =1时,n =5.故选B .5. 已知等比数列{a n }满足条件a 2+a 4=3(a 1+a 3),a 2n =3a 2n ,n ∈N *,数列{b n }满足b 1=1,b n -b n -1=2n -1(n ≥2,n ∈N *).(1)求数列{a n },{b n }的通项公式;(2)若数列{c n }满足c 1a 1+c 2a 2+c 3a 3+…+c na n =b n ,n ∈N *,求{c n }的前n 项和T n .[解析] (1)设{a n }的通项公式为a n =a 1q n -1,n ∈N *,由已知a 2+a 4=3(a 1+a 3),a 1q +a 1q 3=3(a 1+a 1q 2),得q =3,由已知a 2n =3a 2n ,即a 1q 2n -1=3a 21q 2n -2, 解得q =3a 1,a 1=1,所以{a n }的通项公式为a n =3n -1.因为b 1=1,b n -b n -1=2n -1(n ≥2,n ∈N *), 可得b 2-b 1=3,b 3-b 2=5,…,b n -b n -1=2n -1, 累加可得b n =n 2.(2)当n =1时,c 1a 1=1,c 1=1,当n ≥2时,c 1a 1+c 2a 2+c 3a 3+…+c na n =n 2①c 1a 1+c 2a 2+c 3a 3+…+c n -1a n -1=(n -1)2② 由①-②得到c na n =2n -1,c n =(2n -1)·3n -1,n ≥2,综上,c n =(2n -1)·3n -1,n ∈N *.T n =1×30+3×31+…+(2n -3)×3n -2+(2n -1)×3n -1③ 3T n =1×31+3×32+…+(2n -3)×3n -1+(2n -1)×3n ④ 由③-④得到-2T n =1×30+2×(31+32+…+3n -1)-(2n -1)×3n =1×30+2×3(3n -1-1)3-1-(2n -1)×3n .所以T n =1+(n -1)×3n .。
等比数列的前n项和练习1、设Sn 是数列{an}(n∈N*)的前n项和,已知a1=4,an+1=Sn+3n,设bn=Sn﹣3n.(Ⅰ)证明:数列{bn }是等比数列,并求数列{bn}的通项公式;(Ⅱ)令cn =2log2bn﹣+2,求数列{cn}的前n项和Tn.2、已知数列{an }的前n项和Sn=,且a1=1.(1)求数列{an}的通项公式;(2)令bn =lnan,是否存在k(k≥2,k∈N*),使得bk、bk+1、bk+2成等比数列.若存在,求出所有符合条件的k值;若不存在,请说明理由.3、数列{an }满足a1=1,a2=r(r>0),令bn=an•an+1,{bn}是公比为q(q≠0,q≠﹣1)的等比数列,设cn =a2n﹣1+a2n.(1)求证:cn=(1+r)•q n﹣1;(2)设{cn }的前n项和为Sn,求的值;(3)设{cn }前n项积为Tn,当q=﹣时,Tn的最大值在n=8和n=9的时候取到,求n为何值时,Tn取到最小值.4、已知等比数列{an }的公比为q,a1=,其前n项和为Sn(n∈N*),且S2,S 4,S3成等差数列.(I)求数列{an}的通项公式;(Ⅱ)设bn=Sn﹣(n∈N*),求bn的最大值与最小值.5、等比数列{}的前n 项和为,已知,,成等差数列(1)求{}的公比q;(2)若-=3,求。
6、对于一组向量(),令,如果存在(),使得,那么称是该向量组的“向量”.(1)设(),若是向量组的“向量”,数的取值围;(2)若(),向量组是否存在“向量”?给出你的结论并说明理由;(3)已知均是向量组的“向量”,其中,.设在平面直角坐标系中有一点列满足:为坐标原点,为的位置向量的终点,且与关于点对称,与()关于点对称,求的最小值.7、已知数列为等比数列,其前项和为,已知,且对于任意的有,,成等差数列.求数列的通项公式;已知(),记,若对于恒成立,数的围.8、已知各项都为正数的等比数列的前n项和,数列的通项公式,若是与的等比中项。
数列的通项公式和前n项和一.选择题(共20小题)1.等差数列{a n}中,a1+a5=10,a4=7,则数列{a n}的公差为()A.1 B.2 C.3 D.42.在等差数列{a n}中,a2=2,a3=4,则a10=()A.12 B.14 C.16 D.183.已知某等差数列共有10项,其奇数项之和为15,偶数项之和为30,则其公差为()A.5 B.4 C.3 D.24.已知等差数列{a n}中,a2=7,a4=15,则前10项的和S10=()A.100 B.210 C.380 D.4005.在等差数列{a n}中,若a4+a6=12,S n是数列{a n}的前n项和,则S9的值为()A.48 B.54 C.60 D.666.若数列{a n}是等差数列,首项a1>0,a2003+a2004>0,a2003.a2004<0,则使前n项和S n>0成立的最大自然数n是()A.4005 B.4006 C.4007 D.40087.公比为2的等比数列{a n}的各项都是正数,且a3a11=16,则a5=()A.4 B.2 C.1 D.88.设S n为等比数列{a n}的前n项和,已知3S3=a4﹣2,3S2=a3﹣2,则公比q=()A.3 B.4 C.5 D.69.数列{a n}的前n项和为S n,若a1=1,a n+1=3S n(n≥1),则a6=()A.3×44B.3×44+1 C.44D.44+110.已知数列{a n}满足3a n+1+a n=0,a2=﹣,则{a n}的前10项和等于()A.﹣6(1﹣3﹣10)B.C.3(1﹣3﹣10)D.3(1+3﹣10)11.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9S3=S6,则数列的前5项和为()A.或5 B.或5 C.D.12.已知数列{a n}的前n项和S n满足:S n+S m=S n+m,且a1=1,那么a10=()A.1 B.9 C.10 D.5513.设S n为等比数列{a n}的前n项和,8a2+a5=0,则=()A.﹣11 B.﹣8 C.5 D.1114.设等比数列{a n}的前n项和为S n,若=3,则=()A.2 B.C.D.315.等比数列{a n}的前n项和为S n,且4a1,2a2,a3成等差数列.若a1=1,则S4=()A.15 B.7 C.8 D.1616.设等比数列{a n}的公比q=2,前n项和为S n,则=()A.2 B.4 C.D.17.各项均为正数的等比数列{a n}的前n项和为S n,若S10=2,S30=14,则S40等于()A.80 B.30 C.26 D.1618.设等差数列{a n}的前n项和为S n,若S m﹣1=﹣2,S m=0,S m+1=3,则m=()A.3 B.4 C.5 D.619.已知等差数列{a n}前9项的和为27,a10=8,则a100=()A.100 B.99 C.98 D.9720.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S8=4S4,则a10=()A.B.C.10 D.12二.填空题(共10小题)21.在等差数列{a n}中,若a3+a4+a5+a6+a7=25,则a2+a8=.22.在等差数列{a n}中,已知a3+a8=10,则3a5+a7=.23.已知递增的等差数列{a n}满足a1=1,a3=a22﹣4,则a n=.24.设等差数列{a n}的前n项和为S n,若a6=s3=12,则a n=.25.数列{a n}是等差数列,若a1+1,a3+3,a5+5构成公比为q的等比数列,则q=.26.在各项均为正数的等比数列{a n}中,若a2=1,a8=a6+2a4,则a6的值是.27.已知{a n}是递增等比数列,a2=2,a4﹣a3=4,则此数列的公比q=.28.若数列{a n}的前n项和为S n=a n+,则数列{a n}的通项公式是a n=.29.等比数列{a n}的公比q>0.已知a2=1,a n+2+a n+1=6a n,则{a n}的前4项和S4=.30.S n为等差数列a n的前n项和,S2=S6,a4=1则a5=.数列的通项公式和前n项和参考答案与试题解析一.选择题(共20小题)1.(2012•福建)等差数列{a n}中,a1+a5=10,a4=7,则数列{a n}的公差为()A.1 B.2 C.3 D.4【分析】设数列{a n}的公差为d,则由题意可得2a1+4d=10,a1+3d=7,由此解得d的值.【解答】解:设数列{a n}的公差为d,则由a1+a5=10,a4=7,可得2a1+4d=10,a1+3d=7,解得d=2,故选B.【点评】本题主要考查等差数列的通项公式的应用,属于基础题.2.(2011•重庆)在等差数列{a n}中,a2=2,a3=4,则a10=()A.12 B.14 C.16 D.18【分析】根据所给的等差数列的两项做出等差数列的公差,写出等差数列的第十项的表示式,用第三项加上七倍的公差,代入数值,求出结果.【解答】解:∵等差数列{a n}中,a2=2,a3=4,∴d=a3﹣a2=4﹣2=2,∴a10=a3+7d=4+14=18故选D.【点评】本题考查等差数列的公差求法,考查等差数列的通项公式,这是一个等差数列基本量的运算,是一个数列中最常出现的基础题.3.(2006•广东)已知某等差数列共有10项,其奇数项之和为15,偶数项之和为30,则其公差为()A.5 B.4 C.3 D.2【分析】写出数列的第一、三、五、七、九项的和即5a1+(2d+4d+6d+8d),写出数列的第二、四、六、八、十项的和即5a1+(d+3d+5d+7d+9d),都用首项和公差表示,两式相减,得到结果.【解答】解:,故选C.【点评】等差数列的奇数项和和偶数项和的问题也可以这样解,让每一个偶数项减去前一奇数项,有几对得到几个公差,让偶数项和减去奇数项和的差除以公差的系数.4.(2006•全国卷Ⅱ)已知等差数列{a n}中,a2=7,a4=15,则前10项的和S10=()A.100 B.210 C.380 D.400【分析】由第二项和第四项的值可以求出首项和公差,写出等差数列前n项和公式,代入n=10得出结果.【解答】解:d=,a1=3,∴S10==210,故选B【点评】若已知等差数列的两项,则等差数列的所有量都可以求出,只要简单数字运算时不出错,问题可解.5.(2006•重庆)在等差数列{a n}中,若a4+a6=12,S n是数列{a n}的前n项和,则S9的值为()A.48 B.54 C.60 D.66【分析】等差数列的等差中项的特点,由第四项和第六项可以求出第五项,而要求的结果前九项的和可以用第五项求出,两次应用等差中项的意义.【解答】解:在等差数列{a n}中,若a4+a6=12,则a5=6,S n是数列的{a n}的前n项和,∴=9a5=54故选B.【点评】观察具体的等差数列,认识等差数列的特征,更加理解等差数列的概念,对本问题应用等差中项要总结,更好培养学生由具体到抽象、由特殊到一般的认知能力.6.(2004•重庆)若数列{a n}是等差数列,首项a1>0,a2003+a2004>0,a2003.a2004<0,则使前n项和S n>0成立的最大自然数n是()A.4005 B.4006 C.4007 D.4008【分析】对于首项大于零的递减的等差数列,第2003项与2004项的和大于零,积小于零,说明第2003项大于零且2004项小于零,且2003项的绝对值比2004项的要大,由等差数列前n项和公式可判断结论.【解答】解:解法1:由a2003+a2004>0,a2003•a2004<0,知a2003和a2004两项中有一正数一负数,又a1>0,则公差为负数,否则各项总为正数,故a2003>a2004,即a2003>0,a2004<0.∴S4006==>0,∴S4007=•(a1+a4007)=4007•a2004<0,故4006为S n>0的最大自然数.选B.解法2:由a1>0,a2003+a2004>0,a2003•a2004<0,同解法1的分析得a2003>0,a2004<0,∴S2003为S n中的最大值.∵S n是关于n的二次函数,如草图所示,∴2003到对称轴的距离比2004到对称轴的距离小,∴在对称轴的右侧.根据已知条件及图象的对称性可得4006在图象中右侧零点B的左侧,4007,4008都在其右侧,S n>0的最大自然数是4006.【点评】本题没有具体的数字运算,它考查的是等差数列的性质,有数列的等差中项,等差数列的前n项和,实际上这类问题比具体的数字运算要困难,对同学们来说有些抽象.7.(2012•安徽)公比为2的等比数列{a n}的各项都是正数,且a3a11=16,则a5=()A.4 B.2 C.1 D.8【分析】利用等比数列的通项公式求解.【解答】解:∵公比为2的等比数列{a n}的各项都是正数,且a3a11=16,∴,且a1>0,解得,∴a5==1.故选:C.【点评】本题考查等比数列的第5项的求法,是基础题,解题时要注意等比数列的性质的合理运用.8.(2010•辽宁)设S n为等比数列{a n}的前n项和,已知3S3=a4﹣2,3S2=a3﹣2,则公比q=()A.3 B.4 C.5 D.6【分析】3S3=a4﹣2,3S2=a3﹣2,两式相减得3a3=a4﹣a3,由此能求出公比q=4.【解答】解:∵S n为等比数列{a n}的前n项和,3S3=a4﹣2,3S2=a3﹣2,两式相减得3a3=a4﹣a3,a4=4a3,∴公比q=4.故选:B.【点评】本题考查公比的求法,是基础题,解题时要认真审题,注意等比数列的性质的合理运用.9.(2011•四川)数列{a n}的前n项和为S n,若a1=1,a n+1=3S n(n≥1),则a6=()A.3×44B.3×44+1 C.44D.44+1【分析】根据已知的a n=3S n,当n大于等于2时得到a n=3S n﹣1,两者相减,根+1=a n,得到数列的第n+1项等于第n项的4倍(n大于等于2),所以据S n﹣S n﹣1得到此数列除去第1项,从第2项开始,为首项是第2项,公比为4的等比数列,由a1=1,a n+1=3S n,令n=1,即可求出第2项的值,写出2项以后各项的通项公式,把n=6代入通项公式即可求出第6项的值.=3S n,得到a n=3S n﹣1(n≥2),【解答】解:由a n+1﹣a n=3(S n﹣S n﹣1)=3a n,两式相减得:a n+1则a n=4a n(n≥2),又a1=1,a2=3S1=3a1=3,+1得到此数列除去第一项后,为首项是3,公比为4的等比数列,所以a n=a2q n﹣2=3×4n﹣2(n≥2)则a6=3×44.故选A【点评】此题考查学生掌握等比数列的确定方法,会根据首项和公比写出等比数列的通项公式,是一道基础题.10.(2013•大纲版)已知数列{a n}满足3a n+1+a n=0,a2=﹣,则{a n}的前10项和等于()A.﹣6(1﹣3﹣10)B.C.3(1﹣3﹣10)D.3(1+3﹣10)【分析】由已知可知,数列{a n}是以﹣为公比的等比数列,结合已知可求a1,然后代入等比数列的求和公式可求【解答】解:∵3a n+a n=0+1∴∴数列{a n}是以﹣为公比的等比数列∵∴a1=4由等比数列的求和公式可得,S10==3(1﹣3﹣10)故选C【点评】本题主要考查了等比数列的通项公式及求和公式的简单应用,属于基础试题11.(2010•天津)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9S3=S6,则数列的前5项和为()A.或5 B.或5 C.D.【分析】利用等比数列求和公式代入9s3=s6求得q,进而根据等比数列求和公式求得数列的前5项和.【解答】解:显然q≠1,所以,所以是首项为1,公比为的等比数列,前5项和.故选:C【点评】本题主要考查等比数列前n项和公式及等比数列的性质,属于中等题.在进行等比数列运算时要注意约分,降低幂的次数,同时也要注意基本量法的应用.12.(2011•江西)已知数列{a n}的前n项和S n满足:S n+S m=S n+m,且a1=1,那么a10=()A.1 B.9 C.10 D.55【分析】根据题意,用赋值法,令n=1,m=9可得:s1+s9=s10,即s10﹣s9=s1=a1=1,进而由数列的前n项和的性质,可得答案.【解答】解:根据题意,在s n+s m=s n+m中,令n=1,m=9可得:s1+s9=s10,即s10﹣s9=s1=a1=1,根据数列的性质,有a10=s10﹣s9,即a10=1,故选A.【点评】本题考查数列的前n项和的性质,对于本题,赋值法是比较简单、直接的方法.13.(2010•浙江)设S n为等比数列{a n}的前n项和,8a2+a5=0,则=()A.﹣11 B.﹣8 C.5 D.11【分析】先由等比数列的通项公式求得公比q,再利用等比数列的前n项和公式求之即可.【解答】解:设公比为q,由8a2+a5=0,得8a2+a2q3=0,解得q=﹣2,所以==﹣11.故选A.【点评】本题主要考查等比数列的通项公式与前n项和公式.14.(2009•辽宁)设等比数列{a n}的前n项和为S n,若=3,则=()A.2 B.C.D.3【分析】首先由等比数列前n项和公式列方程,并解得q3,然后再次利用等比数列前n项和公式则求得答案.【解答】解:设公比为q,则===1+q3=3,所以q3=2,所以===.故选B.【点评】本题考查等比数列前n项和公式.15.(2009•宁夏)等比数列{a n}的前n项和为S n,且4a1,2a2,a3成等差数列.若a1=1,则S4=()A.15 B.7 C.8 D.16【分析】利用4a1,2a2,a3成等差数列求出公比即可得到结论.【解答】解:∵4a1,2a2,a3成等差数列.a1=1,∴4a1+a3=2×2a2,即4+q2﹣4q=0,即q2﹣4q+4=0,(q﹣2)2=0,解得q=2,∴a1=1,a2=2,a3=4,a4=8,∴S4=1+2+4+8=15.故选:A【点评】本题考查等比数列的前n项和的计算,根据条件求出公比是解决本题的关键.16.(2008•海南)设等比数列{a n}的公比q=2,前n项和为S n,则=()A.2 B.4 C.D.【分析】根据等比数列的性质,借助公比q表示出S4和a1之间的关系,易得a2与a1间的关系,然后二者相除进而求得答案.【解答】解:由于q=2,∴∴;故选:C.【点评】本题主要考查等比数列的通项公式及求和公式的综合应用.等差数列及等比数列问题一直是高中数学的重点也是高考的一个热点,要予以高度重视.17.(2007•陕西)各项均为正数的等比数列{a n}的前n项和为S n,若S10=2,S30=14,则S40等于()A.80 B.30 C.26 D.16【分析】先由等比数列的前n项和公式列方程组解得q10,然后分别求出q40、,最后再次运用等比数列的前n项和公式求S40.【解答】解:由题意知等比数列{a n}的公比q>0,且q≠1,则有,得1+q10+q20=7,即q20+q10﹣6=0,解得q10=2,则q40=16,且代入①得=﹣2,所以=﹣2×(1﹣16)=30.故选B.【点评】本题主要考查等比数列的前n项和公式,同时考查处理方程、方程组的能力.18.(2013•新课标Ⅰ)设等差数列{a n}的前n项和为S n,若S m﹣1=﹣2,S m=0,S m+1=3,则m=()A.3 B.4 C.5 D.6【分析】由a n与S n的关系可求得a m与a m,进而得到公差d,由前n项和公式+1及S m=0可求得a1,再由通项公式及a m=2可得m值.【解答】解:a m=S m﹣S m﹣1=2,a m+1=S m+1﹣S m=3,﹣a m=1,所以公差d=a m+1S m==0,得a1=﹣2,所以a m=﹣2+(m﹣1)•1=2,解得m=5,另解:等差数列{a n}的前n项和为S n,即有数列{}成等差数列,则,,成等差数列,可得2•=+,即有0=+,解得m=5.故选C.【点评】本题考查等差数列的通项公式、前n项和公式及通项a n与S n的关系,考查学生的计算能力.19.(2016•新课标Ⅰ)已知等差数列{a n}前9项的和为27,a10=8,则a100=()A.100 B.99 C.98 D.97【分析】根据已知可得a5=3,进而求出公差,可得答案.【解答】解:∵等差数列{a n}前9项的和为27,∴9a5=27,a5=3,又∵a10=8,∴d=1,∴a100=a5+95d=98,故选:C【点评】本题考查的知识点是数列的性质,熟练掌握等差数列的性质,是解答的关键.20.(2015•新课标Ⅰ)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S8=4S4,则a10=()A.B.C.10 D.12【分析】利用等差数列的通项公式及其前n项和公式即可得出.【解答】解:∵{a n}是公差为1的等差数列,S8=4S4,∴8a1+×1=4×(4a1+),解得a1=.则a10=+9×1=.故选:B.【点评】本题考查了等差数列的通项公式及其前n项和公式,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.二.填空题(共10小题)21.(2015•广东)在等差数列{a n}中,若a3+a4+a5+a6+a7=25,则a2+a8=10.【分析】根据等差数列的性质,化简已知的等式即可求出a5的值,然后把所求的式子也利用等差数列的性质化简后,将a5的值代入即可求出值.【解答】解:由a3+a4+a5+a6+a7=(a3+a7)+(a4+a6)+a5=5a5=25,得到a5=5,则a2+a8=2a5=10.故答案为:10.【点评】本题主要考查了等差数列性质的简单应用,属于基础试题22.(2013•广东)在等差数列{a n}中,已知a3+a8=10,则3a5+a7=20.【分析】根据等差数列性质可得:3a5+a7=2(a5+a6)=2(a3+a8).【解答】解:由等差数列的性质得:3a5+a7=2a5+(a5+a7)=2a5+(2a6)=2(a5+a6)=2(a3+a8)=20,故答案为:20.【点评】本题考查等差数列的性质及其应用,属基础题,准确理解有关性质是解决问题的根本.23.(2012•广东)已知递增的等差数列{a n}满足a1=1,a3=a22﹣4,则a n=2n﹣1.【分析】由题意,设公差为d,代入,直接解出公式d,再由等差数列的通项公式求出通项即可得到答案【解答】解:由于等差数列{a n}满足a1=1,,令公差为d所以1+2d=(1+d)2﹣4,解得d=±2又递增的等差数列{a n},可得d=2所以a n=1+2(n﹣1)=2n﹣1故答案为:2n﹣1.【点评】本题考查等差数列的通项公式,解题的关键是利用公式建立方程求出参数,需要熟练记忆公式.24.(2009•陕西)设等差数列{a n}的前n项和为S n,若a6=s3=12,则a n=2n.【分析】由a6=s3=12,利用等差数列的前n项和公式和通项公式得到a1和d的两个方程,从而求出a1和d,得到a n.【解答】解;由a6=s3=12可得解得{a n}的公差d=2,首项a1=2,故易得a n=2+(2﹣1)n=2n.故答案为:2n【点评】此题很好的考查了等差数列的基本公式和方程思想.25.(2014•安徽)数列{a n}是等差数列,若a1+1,a3+3,a5+5构成公比为q的等比数列,则q=1.【分析】设出等差数列的公差,由a1+1,a3+3,a5+5构成公比为q的等比数列列式求出公差,则由化简得答案.【解答】解:设等差数列{a n}的公差为d,由a1+1,a3+3,a5+5构成等比数列,得:,整理得:,即+5a1+a1+4d.化简得:(d+1)2=0,即d=﹣1.∴q==.故答案为:1.【点评】本题考查了等差数列的通项公式,考查了等比数列的性质,是基础的计算题.26.(2014•江苏)在各项均为正数的等比数列{a n}中,若a2=1,a8=a6+2a4,则a6的值是4.【分析】利用等比数列的通项公式即可得出.【解答】解:设等比数列{a n}的公比为q>0,a1>0.∵a8=a6+2a4,∴,化为q4﹣q2﹣2=0,解得q2=2.∴a6===1×22=4.故答案为:4.【点评】本题考查了等比数列的通项公式,属于基础题.27.(2011•广东)已知{a n}是递增等比数列,a2=2,a4﹣a3=4,则此数列的公比q=2.【分析】由已知{a n}是递增等比数列,a2=2,我们可以判断此数列的公比q>1,又由a2=2,a4﹣a3=4,我们可以构造出一个关于公比q的方程,解方程即可求出公比q的值.【解答】解:∵{a n}是递增等比数列,且a2=2,则公比q>1又∵a4﹣a3=a2(q2﹣q)=2(q2﹣q)=4即q2﹣q﹣2=0解得q=2,或q=﹣1(舍去)故此数列的公比q=2故答案为:2【点评】本题考查的知识点是等比数列的通项公式,其中利用等比数列的通项公式及a2=2,a4﹣a3=4,构造出一个关于公比q的方程,是解答本题的关键.28.(2013•新课标Ⅰ)若数列{a n}的前n项和为S n=a n+,则数列{a n}的通项公式是a n=(﹣2)n﹣1.【分析】把n=1代入已知式子可得数列的首项,由n≥2时,a n=S n﹣S n﹣1,可得数列为等比数列,且公比为﹣2,代入等比数列的通项公式分段可得答案.【解答】解:当n=1时,a1=S1=,解得a1=1当n≥2时,a n=S n﹣S n﹣1=()﹣()=,整理可得,即=﹣2,故数列{a n}从第二项开始是以﹣2为首项,﹣2为公比的等比数列,故当n≥2时,a n=(﹣2)n﹣1,经验证当n=1时,上式也适合,故答案为:(﹣2)n﹣1【点评】本题考查等比数列的通项公式,涉及等比数列的判定,属基础题.29.(2009•宁夏)等比数列{a n}的公比q>0.已知a2=1,a n+2+a n+1=6a n,则{a n}的前4项和S4=.【分析】先根据:{a n}是等比数列把a n+2+a n+1=6a n整成理q2+q﹣6=0求得q,进而根据a2求得a1,最后跟等比数列前n项的和求得S4.【解答】解:∵{a n}是等比数列,∴a n+2+a n+1=6a n可化为a1q n+1+a1q n=6a1q n﹣1,∴q2+q﹣6=0.∵q>0,∴q=2.a2=a1q=1,∴a1=.∴S4===.故答案为【点评】本题主要考查等比数列前n项和公式和等比数列的通项公式.考查了学生对等比数列基础知识点的掌握.30.(2011•辽宁)S n为等差数列a n的前n项和,S2=S6,a4=1则a5=﹣1.【分析】由S2=S6,a4=1,先求出首项和公差,然后再求a5的值.【解答】解:由题设知,∴a1=7,d=﹣2,a5=7+4×(﹣2)=﹣1.故答案为:﹣1.【点评】本题考查等差数列的性质和应用,解题时要注意公式的灵活运用.。
数列练习题
一、选择题:
( )1.若数列}{n a 的通项公式为122-+=n a n n ,则数列}{n a 的前n 项和为
A 、122-+n n
B 、1221-++n n
C 、2221-++n n
D 、22-+n n
( )2.数列}{n a 的通项公式为)34()1(1-⋅-=-n a n n ,则它的前100项之和100S 等于
A 、200
B 、-200
C 、400
D 、-400 ( )3.在数列}{n a 中,21=a ,)11ln(1n
a a n n ++=+,则n a 等于 A 、n ln 2+ B 、n n ln )1(2-+ C 、n n ln 2+ D 、n n ln 1++
( )4.数列}{n a 对任意的q p ,*∈N 满足q p q p a a a +=+,且62-=a ,那么10a 等于
A 、-165
B 、-33
C 、-30
D 、-21 ( )5.已知数列{n a }中,11=a ,2
21+=+n n n a a a (*∈N n ),则5a 等于 A 、52 B 、31 C 、32 D 、2
1 ( )6.在数列}{n a 中,11=a ,52=a ,n n n a a a -=++12(*∈N n ),则1000a 等于
A 、5
B 、-5
C 、1
D 、-1
( )7.在数列1,2,2,3,3,3,4,4,4,4,5…中100a 等于
A 、13
B 、100
C 、10
D 、14
( )8.数列1,3,6,10,15,…的递推公式是
A 、⎩⎨⎧∈+==*+)( 11
1N n n a a a n n B 、⎩⎨⎧≥∈+==*-)2,( 111n N n n a a a n n C 、⎩⎨⎧≥∈++==*+)2,( 1 111n N n n a a a n n D 、⎩⎨⎧∈-+==*-)( 1 111N n n a a a n n
( )9.数列}{n a 的通项)3
sin 3(cos 222ππn n n a n -=,其前n 项和为n S ,则30S 为 A 、470 B 、490 C 、495 D 、510
( )10.数列}{n a 首项为3,}{n b 为等差数列,且n n n a a b -=+1(*∈N n ),若23-=b ,
1210=b ,则=8a
A 、0
B 、3
C 、8
D 、11
二、填空题:
10.若数列}{n a 中,31=a ,且21n n a a =+(*∈N n ),则数列的通项=n a _____ .
11.设数列}{n a 中,21=a ,11++=+n a a n n ,则通项=n a .
12.在数列}{n a 中,若11=a ,321+=+n n a a )1(≥n ,则该数列的通项=n a ___ ____。
三、解答题:
13.(2011年新课标)等比数列}{n a 的各项均为正数,且13221=+a a ,62239a a a ⋅=。
(1)求数列}{n a 的通项公式;
(2)设n n a a a b 32313log log log +++= ,求数列}1{n b 的前n 项和。
14.(2011年全国)设数列}{n a 满足01=a ,且
111111=---+n n a a 。
(1)求}{n a 的通项公式。
(2)设n a b n n 11+-=
,记∑==n k k n b S 1,证明1<n S 。