完整版)数列典型例题(含答案)
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数列知识点-——-求通项一、由数列的前几项求数列的通项:观察法和分拆与类比法-—-—-猜测———-证明(略)二、由a n 与S n 的关系求通项a n例1已知数列{a n }的前n 项和为S n =3n -1,则它的通项公式为a n =________。
答案2·3n -1练1 已知数列{a n }的前n 项和S n =3n 2-2n +1,则其通项公式为________. 答案a n =错误!三、由数列的递推公式求通项例3、(1)设数列{}n a 的前n 项和为n S .已知1a a =,13n n n a S +=+,*n ∈N .设3n n n b S =-,求数列{}n b 的通项公式;答案: 13(3)2n n n n b S a -=-=-,*n ∈N .(2)(4)在数列{}n a 中,11a =,22a =,且11(1)n n n a q a qa +-=+-(2,0n q ≥≠).(Ⅰ)设1n n n b a a +=-(*n N ∈),证明{}n b 是等比数列;(Ⅱ)求数列{}n a 的通项公式;答案: 11,,.1,111n n q q q a n q-≠=⎧-+⎪=-⎨⎪⎩(3)在数列{}n a 中,1112(2)2()n n n n a a a n λλλ+*+==++-∈N ,,其中0λ>.(Ⅰ)求数列{}n a 的通项公式; (Ⅱ)求数列{}n a 的前n 项和n S ;答案:(1)2nnn a n λ=-+21212(1)22(1)(1)n n n n n n S λλλλλ+++--+=+-≠- 1(1)22(1)2n n n n S +-=+-λ=(4)已知数列{}n a 满足:()213,22n n a a a n n N *+=+=+∈(1)求数列{}n a 的通项公式; (2)设1234212111n n nT a a a a a a -=+++,求lim n n T →∞答案: 11,,.1,111n n q q q a n q-≠=⎧-+⎪=-⎨⎪⎩注意:由数列的递推式求通项常见类型(请同学们查看高一笔记)1.)(1n f a a n n +=+ 2 . n n a n f a )(1=+.3 q pa a n n +=+1(其中p,q 均为常数,)0)1((≠-p pq )。
等比数列典型例题及详细解答(总11页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面,使用请直接删除1.等比数列的定义一般地,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,那么这个数列叫做等比数列,这个常数叫做等比数列的公比,通常用字母__q __表示(q ≠0).2.等比数列的通项公式设等比数列{a n }的首项为a 1,公比为q ,则它的通项a n =a 1·qn -1. 3.等比中项若G 2=a ·b _(ab ≠0),那么G 叫做a 与b 的等比中项.4.等比数列的常用性质(1)通项公式的推广:a n =a m ·q n -m (n ,m ∈N *).(2)若{a n }为等比数列,且k +l =m +n (k ,l ,m ,n ∈N *),则a k ·a l =a m ·a n .(3)若{a n },{b n }(项数相同)是等比数列,则{λa n }(λ≠0),⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n ,{a 2n },{a n ·b n },⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n b n 仍是等比数列. 5.等比数列的前n 项和公式等比数列{a n }的公比为q (q ≠0),其前n 项和为S n ,当q =1时,S n =na 1;当q ≠1时,S n =a 11-q n 1-q =a 1-a n q 1-q. 6.等比数列前n 项和的性质公比不为-1的等比数列{a n }的前n 项和为S n ,则S n ,S 2n -S n ,S 3n -S 2n 仍成等比数列,其公比为__q n __.【思考辨析】判断下面结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(1)满足a n +1=qa n (n ∈N *,q 为常数)的数列{a n }为等比数列.( × )(2)G 为a ,b 的等比中项G 2=ab .( × )(3)如果数列{a n }为等比数列,b n =a 2n -1+a 2n ,则数列{b n }也是等比数列.( × )(4)如果数列{a n }为等比数列,则数列{ln a n }是等差数列.( × )(5)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 n1-a .( × ) (6)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.( × )1.(2015·课标全国Ⅱ)已知等比数列{a n }满足a 1=3,a 1+a 3+a 5=21,则a 3+a 5+a 7等于( )A .21B .42C .63D .84答案 B解析 设等比数列{a n }的公比为q ,则由a 1=3,a 1+a 3+a 5=21得3(1+q 2+q 4)=21,解得q 2=-3(舍去)或q 2=2,于是a 3+a 5+a 7=q 2(a 1+a 3+a 5)=2×21=42,故选B.2.设等比数列{a n }的前n 项和为S n .若S 2=3,S 4=15,则S 6等于( )A .31B .32C .63D .64答案 C解析 根据题意知,等比数列{a n }的公比不是-1.由等比数列的性质,得(S 4-S 2)2=S 2·(S 6-S 4),即122=3×(S 6-15),解得S 6=63.故选C.3.等比数列{a n }中,a 4=2,a 5=5,则数列{lg a n }的前8项和等于( )A .6B .5C .4D .3答案 C解析 数列{lg a n }的前8项和S 8=lg a 1+lg a 2+…+lg a 8=lg(a 1·a 2·…·a 8)=lg(a 1·a 8)4=lg(a 4·a 5)4=lg(2×5)4=4.4.(2015·安徽)已知数列{a n }是递增的等比数列,a 1+a 4=9,a 2a 3=8,则数列{a n }的前n 项和等于________. 答案 2n -1解析 由等比数列性质知a 2a 3=a 1a 4,又a 2a 3=8,a 1+a 4=9,所以联立方程⎩⎪⎨⎪⎧ a 1a 4=8,a 1+a 4=9,解得⎩⎪⎨⎪⎧ a 1=1,a 4=8或⎩⎪⎨⎪⎧a 1=8,a 4=1,又∵数列{a n }为递增数列, ∴a 1=1,a 4=8,从而a 1q 3=8,∴q =2.∴数列{a n }的前n 项和为S n =1-2n1-2=2n -1. 5.(教材改编)在9与243中间插入两个数,使它们同这两个数成等比数列,则这两个数为________. 答案 27,81解析 设该数列的公比为q ,由题意知,243=9×q 3,q 3=27,∴q =3.∴插入的两个数分别为9×3=27,27×3=81. 题型一 等比数列基本量的运算例1 (1)设{a n }是由正数组成的等比数列,S n 为其前n 项和.已知a 2a 4=1,S 3=7,则S 5等于( )A.152B.314C.334D.172(2)在等比数列{a n }中,若a 4-a 2=6,a 5-a 1=15,则a 3=________.答案 (1)B (2)4或-4解析 (1)显然公比q ≠1,由题意得⎩⎪⎨⎪⎧ a 1q ·a 1q 3=1,a 11-q 31-q =7,解得⎩⎪⎨⎪⎧ a 1=4,q =12,或⎩⎪⎨⎪⎧ a 1=9q =-13(舍去), ∴S 5=a 11-q 51-q =41-1251-12=314. (2)设等比数列{a n }的公比为q (q ≠0), 则⎩⎪⎨⎪⎧a 1q 3-a 1q =6,a 1q 4-a 1=15,两式相除,得q 1+q 2=25, 即2q 2-5q +2=0,解得q =2或q =12. 所以⎩⎪⎨⎪⎧ a 1=1,q =2,或⎩⎪⎨⎪⎧a 1=-16,q =12.故a 3=4或a 3=-4. 思维升华 等比数列基本量的运算是等比数列中的一类基本问题,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)可迎刃而解.(1)在正项等比数列{a n }中,a n +1<a n ,a 2·a 8=6,a 4+a 6=5,则a 5a 7等于( ) A.56B.65C.23D.32(2)(2015·湖南)设S n 为等比数列{a n }的前n 项和,若a 1=1,且3S 1,2S 2,S 3成等差数列,则a n =________. 答案 (1)D (2)3n -1解析 (1)设公比为q ,则由题意知0<q <1, 由⎩⎪⎨⎪⎧a 2·a 8=a 4·a 6=6,a 4+a 6=5,得a 4=3,a 6=2, 所以a 5a 7=a 4a 6=32. (2)由3S 1,2S 2,S 3成等差数列知,4S 2=3S 1+S 3,可得a 3=3a 2,所以公比q =3,故等比数列通项a n =a 1q n -1=3n -1. 题型二 等比数列的判定与证明例2 设数列{a n }的前n 项和为S n ,已知a 1=1,S n +1=4a n +2.(1)设b n =a n +1-2a n ,证明:数列{b n }是等比数列;(2)求数列{a n }的通项公式.(1)证明 由a 1=1及S n +1=4a n +2,有a 1+a 2=S 2=4a 1+2.∴a 2=5,∴b 1=a 2-2a 1=3.又⎩⎪⎨⎪⎧S n +1=4a n +2, ①S n =4a n -1+2 n ≥2, ② ①-②,得a n +1=4a n -4a n -1 (n ≥2),∴a n +1-2a n =2(a n -2a n -1) (n ≥2).∵b n =a n +1-2a n ,∴b n =2b n -1 (n ≥2),故{b n }是首项b 1=3,公比为2的等比数列.(2)解 由(1)知b n =a n +1-2a n =3·2n -1,∴a n +12n +1-a n 2n =34, 故{a n 2n }是首项为12,公差为34的等差数列. ∴a n 2n =12+(n -1)·34=3n -14, 故a n =(3n -1)·2n -2.引申探究例2中“S n +1=4a n +2”改为“S n +1=2S n +(n +1)”,其他不变探求数列{a n }的通项公式.解 由已知得n ≥2时,S n =2S n -1+n .∴S n +1-S n =2S n -2S n -1+1,∴a n +1=2a n +1,∴a n +1+1=2(a n +1),又a 1=1,当n =1时上式也成立,故{a n +1}是以2为首项,以2为公比的等比数列,∴a n +1=2·2n -1=2n ,∴a n =2n -1.思维升华 (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)利用递推关系时要注意对n =1时的情况进行验证.设数列{a n }的前n 项和为S n ,已知a 1+2a 2+3a 3+…+na n =(n -1)S n +2n (n ∈N *).(1)求a 2,a 3的值;(2)求证:数列{S n +2}是等比数列.(1)解 ∵a 1+2a 2+3a 3+…+na n =(n -1)S n +2n (n ∈N *),∴当n =1时,a 1=2×1=2;当n =2时,a 1+2a 2=(a 1+a 2)+4,∴a 2=4;当n =3时,a 1+2a 2+3a 3=2(a 1+a 2+a 3)+6,∴a 3=8.综上,a 2=4,a 3=8.(2)证明 a 1+2a 2+3a 3+…+na n =(n -1)S n +2n (n ∈N *),①∴当n ≥2时,a 1+2a 2+3a 3+…+(n -1)a n -1=(n -2)S n -1+2(n -1).②①-②得na n =(n -1)S n -(n -2)S n -1+2=n (S n -S n -1)-S n +2S n -1+2=na n -S n +2S n -1+2.∴-S n +2S n -1+2=0,即S n =2S n -1+2,∴S n +2=2(S n -1+2).∵S 1+2=4≠0,∴S n -1+2≠0,∴S n +2S n -1+2=2,故{S n +2}是以4为首项,2为公比的等比数列.题型三 等比数列的性质及应用例3 (1)在等比数列{a n }中,各项均为正值,且a 6a 10+a 3a 5=41,a 4a 8=5,则a 4+a 8=________.(2)等比数列{a n }的首项a 1=-1,前n 项和为S n ,若S 10S 5=3132,则公比q =________. 答案 (1)51 (2)-12解析 (1)由a 6a 10+a 3a 5=41及a 6a 10=a 28,a 3a 5=a 24, 得a 24+a 28=41.因为a 4a 8=5,所以(a 4+a 8)2=a 24+2a 4a 8+a 28=41+2×5=51.又a n >0,所以a 4+a 8=51.(2)由S 10S 5=3132,a 1=-1知公比q ≠±1, 则可得S 10-S 5S 5=-132. 由等比数列前n 项和的性质知S 5,S 10-S 5,S 15-S 10成等比数列,且公比为q 5,故q 5=-132,q =-12. 思维升华 (1)在等比数列的基本运算问题中,一般利用通项公式与前n 项和公式,建立方程组求解,但如果能灵活运用等比数列的性质“若m +n =p +q ,则有a m a n =a p a q ”,可以减少运算量.(2)等比数列的项经过适当的组合后构成的新数列也具有某种性质,例如等比数列S k ,S 2k -S k ,S 3k -S 2k ,…成等比数列,公比为q k (q ≠-1).已知等比数列{a n }的公比为正数,且a 3a 9=2a 25,a 2=2,则a 1等于( )A.12B.22C. 2 D .2(2)等比数列{a n }共有奇数项,所有奇数项和S 奇=255,所有偶数项和S 偶=-126,末项是192,则首项a 1等于( )A .1B .2C .3D .4答案 (1)C (2)C 解析 (1)由等比数列的性质得a 3a 9=a 26=2a 25, ∵q >0,∴a 6=2a 5,q =a 6a 5=2,a 1=a 2q =2,故选C. (2)设等比数列{a n }共有2k +1(k ∈N *)项,则a 2k +1=192,则S 奇=a 1+a 3+…+a 2k -1+a 2k +1=1q(a 2+a 4+…+a 2k )+a 2k +1=1q S 偶+a 2k +1=-126q +192=255,解得q =-2,而S 奇=a 1-a 2k +1q 21-q 2=a 1-192×-221--22=255,解得a 1=3,故选C.12.分类讨论思想在等比数列中的应用典例 (12分)已知首项为32的等比数列{a n }的前n 项和为S n (n ∈N *),且-2S 2,S 3,4S 4成等差数列. (1)求数列{a n }的通项公式;(2)证明:S n +1S n ≤136(n ∈N *). 思维点拨 (1)利用等差数列的性质求出等比数列的公比,写出通项公式;(2)求出前n 项和,根据函数的单调性证明.规范解答(1)解 设等比数列{a n }的公比为q ,因为-2S 2,S 3,4S 4成等差数列,所以S 3+2S 2=4S 4-S 3,即S 4-S 3=S 2-S 4,可得2a 4=-a 3,于是q =a 4a 3=-12.[2分] 又a 1=32,所以等比数列{a n }的通项公式为 a n =32×⎝⎛⎭⎫-12n -1=(-1)n -1·32n .[3分] (2)证明 由(1)知,S n =1-⎝⎛⎭⎫-12n , S n +1S n =1-⎝⎛⎭⎫-12n+11-⎝⎛⎭⎫-12n=⎩⎪⎨⎪⎧ 2+12n 2n +1,n 为奇数,2+12n 2n -1,n 为偶数.[6分]当n 为奇数时,S n +1S n随n 的增大而减小, 所以S n +1S n ≤S 1+1S 1=136.[8分] 当n 为偶数时,S n +1S n随n 的增大而减小, 所以S n +1S n ≤S 2+1S 2=2512.[10分] 故对于n ∈N *,有S n +1S n ≤136.[12分] 温馨提醒 (1)分类讨论思想在等比数列中应用较多,常见的分类讨论有①已知S n 与a n 的关系,要分n =1,n ≥2两种情况.②等比数列中遇到求和问题要分公比q =1,q ≠1讨论.③项数的奇、偶数讨论.④等比数列的单调性的判断注意与a 1,q 的取值的讨论.(2)数列与函数有密切的联系,证明与数列有关的不等式,一般是求数列中的最大项或最小项,可以利用图象或者数列的增减性求解,同时注意数列的增减性与函数单调性的区别.[方法与技巧]1.已知等比数列{a n }(1)数列{c ·a n }(c ≠0),{|a n |},{a 2n },{1a n}也是等比数列. (2)a 1a n =a 2a n -1=…=a m a n -m +1.2.判断数列为等比数列的方法(1)定义法:a n +1a n =q (q 是不等于0的常数,n ∈N *)数列{a n }是等比数列;也可用a n a n -1=q (q 是不等于0的常数,n ∈N *,n ≥2)数列{a n }是等比数列.二者的本质是相同的,其区别只是n 的初始值不同.(2)等比中项法:a 2n +1=a n a n +2(a n a n +1a n +2≠0,n ∈N *)数列{a n }是等比数列.[失误与防范]1.特别注意q =1时,S n =na 1这一特殊情况.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.等比数列性质中:S n ,S 2n -S n ,S 3n -S 2n 也成等比数列,不能忽略条件q ≠-1.A 组 专项基础训练(时间:35分钟)1.已知等比数列{a n }中,a 2+a 3=1,a 4+a 5=2,则a 6+a 7等于( )A .2B .2 2C .4D .4 2 答案 C解析 因为a 2+a 3,a 4+a 5,a 6+a 7成等比数列,a 2+a 3=1,a 4+a 5=2,所以(a 4+a 5)2=(a 2+a 3)(a 6+a 7),解得a 6+a 7=4.2.等比数列{a n }满足a n >0,n ∈N *,且a 3·a 2n -3=22n (n ≥2),则当n ≥1时,log 2a 1+log 2a 2+…+log 2a 2n -1等于( )A .n (2n -1)B .(n +1)2C .n 2D .(n -1)2答案 A解析 由等比数列的性质,得a 3·a 2n -3=a 2n =22n ,从而得a n =2n . 方法一 log 2a 1+log 2a 2+…+log 2a 2n -1=log 2[(a 1a 2n -1)·(a 2a 2n -2)·…·(a n -1a n +1)a n ]=log 22n (2n -1)=n (2n -1). 方法二 取n =1,log 2a 1=log 22=1,而(1+1)2=4,(1-1)2=0,排除B ,D ;取n =2,log 2a 1+log 2a 2+log 2a 3=log 22+log 24+log 28=6,而22=4,排除C ,选A.3.在正项等比数列{a n }中,已知a 1a 2a 3=4,a 4a 5a 6=12,a n -1a n a n +1=324,则n 等于( )A .12B .13C .14D .15答案 C解析 设数列{a n }的公比为q ,由a 1a 2a 3=4=a 31q 3与a 4a 5a 6=12=a 31q 12,可得q 9=3,a n -1a n a n +1=a 31q 3n -3=324, 因此q 3n -6=81=34=q 36,所以n =14,故选C.4.若正项数列{a n }满足lg a n +1=1+lg a n ,且a 2 001+a 2 002+…+a 2 010=2 016,则a 2 011+a 2 012+…+a 2 020的值为( )A .2 015·1010B .2 015·1011C .2 016·1010D .2 016·1011 答案 C解析 ∵lg a n +1=1+lg a n ,∴lg a n +1a n=1, ∴a n +1a n=10,∴数列{a n }是等比数列, ∵a 2 001+a 2 002+…+a 2 010=2 016,∴a 2 011+a 2 012+…+a 2 020=1010(a 2 001+a 2 002+…+a 2 010)=2 016×1010.5.已知S n 是等比数列{a n }的前n 项和,若存在m ∈N *,满足S 2m S m =9,a 2m a m =5m +1m -1,则数列{a n }的公比为( ) A .-2 B .2 C .-3 D .3答案 B解析 设公比为q ,若q =1,则S 2m S m=2, 与题中条件矛盾,故q ≠1.∵S 2m S m =a 11-q 2m1-q a 11-qm 1-q=q m +1=9,∴q m =8. ∴a 2m a m =a 1q 2m -1a 1q m -1=q m =8=5m +1m -1, ∴m =3,∴q 3=8,∴q =2.6.等比数列{a n }中,S n 表示前n 项和,a 3=2S 2+1,a 4=2S 3+1,则公比q 为________. 答案 3解析 由a 3=2S 2+1,a 4=2S 3+1得a 4-a 3=2(S 3-S 2)=2a 3,∴a 4=3a 3,∴q =a 4a 3=3. 7.等比数列{a n }的前n 项和为S n ,公比不为1.若a 1=1,则对任意的n ∈N *,都有a n +2+a n +1-2a n =0,则S 5=________.答案 11解析 由题意知a 3+a 2-2a 1=0,设公比为q ,则a 1(q 2+q -2)=0.由q 2+q -2=0解得q =-2或q =1(舍去),则S 5=a 11-q 51-q=1--253=11. 8.已知数列{a n }的首项为1,数列{b n }为等比数列且b n =a n +1a n,若b 10·b 11=2,则a 21=________. 答案 1 024解析 ∵b 1=a 2a 1=a 2,b 2=a 3a 2, ∴a 3=b 2a 2=b 1b 2,∵b 3=a 4a 3, ∴a 4=b 1b 2b 3,…,a n =b 1b 2b 3·…·b n -1,∴a 21=b 1b 2b 3·…·b 20=(b 10b 11)10=210=1 024.9.数列{b n }满足:b n +1=2b n +2,b n =a n +1-a n ,且a 1=2,a 2=4.(1)求数列{b n }的通项公式;(2)求数列{a n }的前n 项和S n .解 (1)由b n +1=2b n +2,得b n +1+2=2(b n +2),∴b n +1+2b n +2=2,又b 1+2=a 2-a 1+2=4,∴数列{b n +2}是首项为4,公比为2的等比数列.∴b n +2=4·2n -1=2n +1,∴b n =2n +1-2.(2)由(1)知,a n -a n -1=b n -1=2n -2 (n ≥2),∴a n -1-a n -2=2n -1-2 (n >2),…,a 2-a 1=22-2,∴a n -2=(22+23+…+2n )-2(n -1),∴a n =(2+22+23+…+2n )-2n +2=22n -12-1-2n +2=2n +1-2n . ∴S n =41-2n 1-2-n 2+2n 2=2n +2-(n 2+n +4). 10.已知数列{a n }和{b n }满足a 1=λ,a n +1=23a n +n -4,b n =(-1)n (a n -3n +21),其中λ为实数,n 为正整数. (1)证明:对任意实数λ,数列{a n }不是等比数列;(2)证明:当λ≠-18时,数列{b n }是等比数列.证明 (1)假设存在一个实数λ,使{a n }是等比数列,则有a 22=a 1a 3,即⎝⎛⎭⎫23λ-32=λ⎝⎛⎭⎫49λ-449λ2-4λ+9=49λ2-4λ9=0,矛盾. 所以{a n }不是等比数列.(2)b n +1=(-1)n +1[a n +1-3(n +1)+21]=(-1)n +1⎝⎛⎭⎫23a n -2n +14=-23(-1)n ·(a n -3n +21)=-23b n . 又λ≠-18,所以b 1=-(λ+18)≠0.由上式知b n ≠0,所以b n +1b n =-23(n ∈N *). 故当λ≠-18时,数列{b n }是以-(λ+18)为首项,-23为公比的等比数列. B 组 专项能力提升(时间:20分钟)11.设{a n }是各项为正数的无穷数列,A i 是边长为a i ,a i +1的矩形的面积(i =1,2,…),则{A n }为等比数列的充要条件是( )A .{a n }是等比数列B .a 1,a 3,…,a 2n -1,…或a 2,a 4,…,a 2n ,…是等比数列C .a 1,a 3,…,a 2n -1,…和a 2,a 4,…,a 2n ,…均是等比数列D .a 1,a 3,…,a 2n -1,…和a 2,a 4,…,a 2n ,…均是等比数列,且公比相同答案 D解析 ∵A i =a i a i +1,若{A n }为等比数列,则A n +1A n =a n +1a n +2a n a n +1=a n +2a n 为常数,即A 2A 1=a 3a 1,A 3A 2=a 4a 2,….∴a 1,a 3,a 5,…,a 2n -1,…和a 2,a 4,…,a 2n ,…成等比数列,且公比相等.反之,若奇数项和偶数项分别成等比数列,且公比相等,设为q ,则A n +1A n =a n +2a n=q ,从而{A n }为等比数列. 12.若等比数列{a n }的各项均为正数,且a 10a 11+a 9a 12=2e 5,则ln a 1+ln a 2+…+ln a 20=________. 答案 50解析 因为a 10a 11+a 9a 12=2a 10a 11=2e 5,所以a 10a 11=e 5.所以ln a 1+ln a 2+…+ln a 20=ln(a 1a 2…a 20)=ln [(a 1a 20)·(a 2a 19)·…·(a 10a 11)]=ln(a 10a 11)10=10ln(a 10a 11)=10ln e 5=50.13.数列{a n }满足a 1=2且对任意的m ,n ∈N *,都有a n +m a m=a n ,则a 3=________;{a n }的前n 项和S n =________.答案 8 2n +1-2解析 ∵a n +m a m=a n , ∴a n +m =a n ·a m ,∴a 3=a 1+2=a 1·a 2=a 1·a 1·a 1=23=8;令m =1,则有a n +1=a n ·a 1=2a n ,∴数列{a n }是首项为a 1=2,公比为q =2的等比数列,∴S n =21-2n1-2=2n +1-2. 14.定义在(-∞,0)∪(0,+∞)上的函数f (x ),如果对于任意给定的等比数列{a n },{f (a n )}仍是等比数列,则称f (x )为“保等比数列函数”.现有定义在(-∞,0)∪(0,+∞)上的如下函数:①f (x )=x 2;②f (x )=2x ;③f (x )=|x |;④f (x )=ln |x |.则其中是“保等比数列函数”的f (x )的序号为________.答案 ①③解析 设{a n }的公比为q ,验证①fa n +1fa n =a 2n +1a 2n =q 2,③fa n +1fa n =|a n +1||a n |=|q |,故①③为“保等比数列函数”. 15.已知数列{a n }中,a 1=1,a n ·a n +1=⎝⎛⎭⎫12n ,记T 2n 为{a n }的前2n 项的和,b n =a 2n +a 2n -1,n ∈N *.(1)判断数列{b n }是否为等比数列,并求出b n ;(2)求T 2n .解 (1)∵a n ·a n +1=⎝⎛⎭⎫12n ,∴a n +1·a n +2=⎝⎛⎭⎫12n +1,∴a n +2a n =12,即a n +2=12a n . ∵b n =a 2n +a 2n -1,∴b n +1b n =a 2n +2+a 2n +1a 2n +a 2n -1=12a 2n +12a 2n -1a 2n +a 2n -1=12, ∵a 1=1,a 1·a 2=12, ∴a 2=12b 1=a 1+a 2=32. ∴{b n }是首项为32,公比为12的等比数列. ∴b n =32×⎝⎛⎭⎫12n -1=32n . (2)由(1)可知,a n +2=12a n , ∴a 1,a 3,a 5,…是以a 1=1为首项,以12为公比的等比数列;a 2,a 4,a 6,…是以a 2=12为首项,以12为公比的等比数列,∴T 2n =(a 1+a 3+…+a 2n -1)+(a 2+a 4+…+a 2n )=1-⎝⎛⎭⎫12n 1-12+12⎣⎡⎦⎤1-⎝⎛⎭⎫12n 1-12=3-32n .。
等差数列试题精选一、选择题:(每小题5分,计50分)1.等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若=则432,3,1S a a ==( ) (A )12 (B )10 (C )8 (D )62.已知{a n }为等差数列,a 2+a 8=12,则a 5等于( )(A)4 (B)5 (C)6 (D)73.设n S 是等差数列{}n a 的前n 项和,若735S =,则4a =( )A .8B .7C .6D .54.记等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若42=S ,204=S ,则该数列的公差d=( ) A .7 B. 6 C. 3 D. 2 5.等差数列{}n a 中,已知31a 1=,4a a 52=+,33a n =,则n 为( ) (A )48 (B )49 (C )50 (D )516.等差数列{a n }中,a 1=1,a 3+a 5=14,其前n 项和S n =100,则n =( )(A)9 (B)10 (C)11 (D)12 7.设S n 是等差数列{}n a 的前n 项和,若==5935,95S Sa a 则( ) A .1 B .-1 C .2 D .21 8.已知等差数列{a n }满足α1+α2+α3+…+α101=0则有( )A .α1+α101>0B .α2+α100<0C .α3+α99=0D .α51=51 9.如果1a ,2a ,…,8a 为各项都大于零的等差数列,公差0d ≠,则( ) (A )1a 8a >45a a (B )8a 1a <45a a (C )1a +8a >4a +5a (D )1a 8a =45a a 10.若一个等差数列前3项的和为34,最后3项的和为146,且所有项的和为390,则这个数列有( )(A )13项 (B )12项 (C )11项 (D )10项 二、填空题:(每小题5分,计20分)11设数列{}n a 的首项)N n ( 2a a ,7a n 1n 1∈+=-=+且满足,则=+++1721a a a _____________.12.已知{a n }为等差数列,a 3 + a 8 = 22,a 6 = 7,则a 5 = __________13.已知数列的通项a n = -5n +2,则其前n 项和为S n = . 三、解答题:(15、16题各12分,其余题目各14分)14.等差数列{n a }的前n 项和记为S n .已知.50,302010==a a (Ⅰ)求通项n a ; (Ⅱ)若S n =242,求n.15.已知数列{}n a 是一个等差数列,且21a =,55a =-。
1.设等差数列{a n}的前n项和为S n,且S4=4S2,a2n=2a n+1.(1)求数列{a n}的通项公式;(2)设数列{b n}的前n项和为T n且(λ为常数).令c n=b2n(n∈N*)求数列{c n}的前n项和R n.【解答】解:(1)设等差数列{a n}的首项为a1,公差为d,由a2n=2a n+1,取n=1,得a2=2a1+1,即a1﹣d+1=0①再由S4=4S2,得,即d=2a1②联立①、②得a1=1,d=2.所以a n=a1+(n﹣1)d=1+2(n﹣1)=2n﹣1;(2)把a n=2n﹣1代入,得,则.所以b1=T1=λ﹣1,当n≥2时,=.所以,.R n=c1+c2+…+c n=③④③﹣④得:=所以;所以数列{c n}的前n项和.2.等差数列{a n}中,a2=4,a4+a7=15.(Ⅰ)求数列{a n}的通项公式;(Ⅱ)设b n=2+n,求b1+b2+b3+…+b10的值.【解答】解:(Ⅰ)设公差为d,则,解得,所以a n=3+(n﹣1)=n+2;(Ⅱ)b n=2+n=2n+n,所以b1+b2+b3+…+b10=(2+1)+(22+2)+…+(210+10)=(2+22+...+210)+(1+2+ (10)=+=2101.3.已知数列{log2(a n﹣1)}(n∈N*)为等差数列,且a1=3,a3=9.(Ⅰ)求数列{a n}的通项公式;(Ⅱ)证明++…+<1.【解答】(I)解:设等差数列{log2(a n﹣1)}的公差为d.由a1=3,a3=9得2(log22+d)=log22+log28,即d=1.所以log2(a n﹣1)=1+(n﹣1)×1=n,即a n=2n+1.(II)证明:因为==,所以++…+=+++…+==1﹣<1,即得证.4.已知{a n}是正数组成的数列,a1=1,且点(,a n+1)(n∈N*)在函数y=x2+1的图象上.(Ⅰ)求数列{a n}的通项公式;(Ⅱ)若列数{b n}满足b1=1,b n+1=b n+2an,求证:b n•b n+2<b n+12.【解答】解:解法一:(Ⅰ)由已知得a n+1=a n+1、即a n+1﹣a n=1,又a1=1,所以数列{a n}是以1为首项,公差为1的等差数列.故a n=1+(n﹣1)×1=n.(Ⅱ)由(Ⅰ)知:a n=n从而b n+1﹣b n=2n.b n=(b n﹣b n﹣1)+(b n﹣1﹣b n﹣2)+…+(b2﹣b1)+b1=2n﹣1+2n﹣2+…+2+1=∵b n•b n+2﹣b n+12=(2n﹣1)(2n+2﹣1)﹣(2n+1﹣1)2=(22n+2﹣2n﹣2n+2+1)﹣(22n+2﹣2•2n+1+1)=﹣2n<0∴b n•b n+2<b n+12解法二:(Ⅰ)同解法一.(Ⅱ)∵b2=1b n•b n+2﹣b n+12=(b n+1﹣2n)(b n+1+2n+1)﹣b n+12=2n+1•bn+1﹣2n•bn+1﹣2n•2n+1=2n(b n+1﹣2n+1)=2n(b n+2n﹣2n+1)=2n(b n﹣2n)=…=2n(b1﹣2)=﹣2n<0∴b n•b n+2<b n+125.已知等差数列{a n}满足a1+a2=10,a4﹣a3=2(1)求{a n}的通项公式;(2)设等比数列{b n}满足b2=a3,b3=a7,问:b6与数列{a n}的第几项相等?【解答】解:(I)设等差数列{a n}的公差为d.∵a4﹣a3=2,所以d=2∵a1+a2=10,所以2a1+d=10∴a1=4,∴a n=4+2(n﹣1)=2n+2(n=1,2,…)(II)设等比数列{b n}的公比为q,∵b2=a3=8,b3=a7=16,∴∴q=2,b1=4∴=128,而128=2n+2∴n=63∴b6与数列{a n}中的第63项相等6.设等差数列{a n}的前n项和为S n,且a5+a13=34,S3=9.(1)求数列{a n}的通项公式及前n项和公式;(2)设数列{b n}的通项公式为,问:是否存在正整数t,使得b1,b2,b m(m≥3,m∈N)成等差数列?若存在,求出t和m的值;若不存在,请说明理由.【解答】解:(1)设等差数列{a n}的公差为d.由已知得即解得.故a n=2n﹣1,S n=n2(2)由(1)知.要使b1,b2,b m成等差数列,必须2b2=b1+b m,即,(8分).移项得:=﹣=,整理得,因为m,t为正整数,所以t只能取2,3,5.当t=2时,m=7;当t=3时,m=5;当t=5时,m=4.故存在正整数t,使得b1,b2,b m成等差数列.7.设{a n}是等差数列,b n=()an.已知b1+b2+b3=,b1b2b3=.求等差数列的通项a n.【解答】解:设等差数列{a n}的公差为d,则a n=a1+(n﹣1)d.∴b1b3=•==b22.由b1b2b3=,得b23=,解得b2=.代入已知条件整理得解这个方程组得b1=2,b3=或b1=,b3=2∴a1=﹣1,d=2或a1=3,d=﹣2.所以,当a1=﹣1,d=2时a n=a1+(n﹣1)d=2n﹣3.当a1=3,d=﹣2时a n=a1+(n﹣1)d=5﹣2n.8.已知等差数列{a n}的公差大于0,且a3,a5是方程x2﹣14x+45=0的两根,数列{b n}的前n项的和为S n,且S n=1﹣(1)求数列{a n},{b n}的通项公式;(2)记c n=a n b n,求证c n+1≤c n.【解答】解:(1)∵a3,a5是方程x2﹣14x+45=0的两根,且数列{a n}的公差d>0,∴a3=5,a5=9,公差∴a n=a5+(n﹣5)d=2n﹣1.又当n=1时,有b1=S1=1﹣当∴数列{b n}是等比数列,∴(2)由(Ⅰ)知,∴∴c n+1≤c n.9.已知等差数列{a n}的前n项和为S n,S5=35,a5和a7的等差中项为13.(Ⅰ)求a n及S n;(Ⅱ)令(n∈N﹡),求数列{b n}的前n项和T n.【解答】解:(Ⅰ)设等差数列{a n}的公差为d,因为S5=5a3=35,a5+a7=26,所以,…(2分)解得a1=3,d=2,…(4分)所以a n=3+2(n﹣1)=2n+1;S n=3n+×2=n2+2n.…(6分)(Ⅱ)由(Ⅰ)知a n=2n+1,所以b n==…(8分)=,…(10分)所以T n=.…(12分)10.已知等差数列{a n}是递增数列,且满足a4•a7=15,a3+a8=8.(Ⅰ)求数列{a n}的通项公式;(Ⅱ)令b n=(n≥2),b1=,求数列{b n}的前n项和S n.【解答】解:(1)根据题意:a3+a8=8=a4+a7,a4•a7=15,知:a4,a7是方程x2﹣8x+15=0的两根,且a4<a7解得a4=3,a7=5,设数列{a n}的公差为d由.故等差数列{a n}的通项公式为:(2)=又∴=11.设f(x)=x3,等差数列{a n}中a3=7,a1+a2+a3=12,记S n=,令b n=a n S n,数列的前n项和为T n.(Ⅰ)求{a n}的通项公式和S n;(Ⅱ)求证:;(Ⅲ)是否存在正整数m,n,且1<m<n,使得T1,T m,T n成等比数列?若存在,求出m,n的值,若不存在,说明理由.【解答】解:(Ⅰ)设数列{a n}的公差为d,由a3=a1+2d=7,a1+a2+a3=3a1+3d=12.解得a1=1,d=3∴a n=3n﹣2∵f(x)=x3∴S n==a n+1=3n+1.(Ⅱ)b n=a n S n=(3n﹣2)(3n+1)∴∴(Ⅲ)由(2)知,∴,∵T1,T m,T n成等比数列.∴即当m=1时,7=,n=1,不合题意;当m=2时,=,n=16,符合题意;当m=3时,=,n无正整数解;当m=4时,=,n无正整数解;当m=5时,=,n无正整数解;当m=6时,=,n无正整数解;当m≥7时,m2﹣6m﹣1=(m﹣3)2﹣10>0,则,而,所以,此时不存在正整数m,n,且1<m<n,使得T1,T m,T n成等比数列.综上,存在正整数m=2,n=16,且1<m<n,使得T1,T m,T n成等比数列.12.已知等差数列{a n}的前n项和为S n=pn2﹣2n+q(p,q∈R),n∈N+.(Ⅰ)求的q值;(Ⅱ)若a1与a5的等差中项为18,b n满足a n=2log2b n,求数列{b n}的前n和T n.【解答】解:(Ⅰ)当n=1时,a1=S1=p﹣2+q当n≥2时,a n=S n﹣S n﹣1=pn2﹣2n+q﹣p(n﹣1)2+2(n﹣1)﹣q=2pn﹣p﹣2∵{a n}是等差数列,a1符合n≥2时,a n的形式,∴p﹣2+q=2p﹣p﹣2,∴q=0(Ⅱ)∵,由题意得a3=18又a3=6p﹣p﹣2,∴6p﹣p﹣2=18,解得p=4∴a n=8n﹣6由a n=2log2b n,得b n=24n﹣3.∴,即{b n}是首项为2,公比为16的等比数列∴数列{b n}的前n项和.13.已知等差数列{a n}的前n项和为S n,且满足:a2+a4=14,S7=70.(Ⅰ)求数列a n的通项公式;(Ⅱ)设b n=,数列b n的最小项是第几项,并求出该项的值.【解答】解:(I)设公差为d,则有…(2分)解得以a n=3n﹣2.…(4分)(II)…(6分)所以=﹣1…(10分)当且仅当,即n=4时取等号,故数列{b n}的最小项是第4项,该项的值为23.…(12分)14.己知各项均为正数的数列{a n}满足a n+12﹣a n+1a n﹣2a n2=0(n∈N*),且a3+2是a2,a4的等差中项.(1)求数列{a n}的通项公式a n;(2)若b n=a n a n,S n=b1+b2+…+b n,求S n+n•2n+1>50成立的正整数n的最小值.【解答】解:(Ⅰ)∵a n+12﹣a n+1a n﹣2a n2=0,∴(a n+1+a n)(a n+1﹣2a n)=0,∵数列{a n}的各项均为正数,∴a n+1+a n>0,∴a n+1﹣2a n=0,即a n+1=2a n,所以数列{a n}是以2为公比的等比数列.∵a3+2是a2,a4的等差中项,∴a2+a4=2a3+4,∴2a1+8a1=8a1+4,∴a1=2,∴数列{a n}的通项公式a n=2n.(Ⅱ)由(Ⅰ)及b n=得,b n=﹣n•2n,∵S n=b1+b2++b n,∴S n=﹣2﹣2•22﹣3•23﹣4•24﹣﹣n•2n①∴2S n=﹣22﹣2•23﹣3•24﹣4•25﹣﹣(n﹣1)•2n﹣n•2n+1②①﹣②得,S n=2+22+23+24+25++2n﹣n•2n+1=,要使S n+n•2n+1>50成立,只需2n+1﹣2>50成立,即2n+1>52,∴使S n+n•2n+1>50成立的正整数n的最小值为5.15.设数列{a n}的前n项和为S n,且a1=1,a n+1=2S n+1,数列{b n}满足a1=b1,点P(b n,b n+1)在直线x﹣y+2=0上,n∈N*.(Ⅰ)求数列{a n},{b n}的通项公式;(Ⅱ)设,求数列{c n}的前n项和T n.【解答】解:(Ⅰ)由a n+1=2S n+1可得a n=2S n﹣1+1(n≥2),两式相减得a n+1﹣a n=2a n,a n+1=3a n(n≥2).又a2=2S1+1=3,所以a2=3a1.故{a n}是首项为1,公比为3的等比数列.所以a n=3n﹣1.由点P(b n,b n+1)在直线x﹣y+2=0上,所以b n+1﹣b n=2.则数列{b n}是首项为1,公差为2的等差数列.则b n=1+(n﹣1)•2=2n﹣1(Ⅱ)因为,所以.则,两式相减得:.所以=.。
数列A 、等差数列知识点及例题一、数列由与的关系求n a n S na 由求时,要分n=1和n≥2两种情况讨论,然后验证两种情况可否用统一的解析式表示,若不能,则用分段函数的n S n a 形式表示为。
11(1)(2)n n n S n a S S n -=⎧=⎨-≥⎩〖例〗根据下列条件,确定数列的通项公式。
{}na 分析:(1)可用构造等比数列法求解;(2)可转化后利用累乘法求解;(3)将无理问题有理化,而后利用与的关系求解。
n a n S 解答:(1)(2)……累乘可得,故(3)二、等差数列及其前n 项和(一)等差数列的判定1、等差数列的判定通常有两种方法:第一种是利用定义,,第二种是利用等差中项,即。
1()(2)n n a a d n --=≥常数112(2)n n n a a a n +-=+≥2、解选择题、填空题时,亦可用通项或前n 项和直接判断。
(1)通项法:若数列{}的通项公式为n 的一次函数,即=An+B,则{}是等差数列;n a n a n a (2)前n 项和法:若数列{}的前n 项和是的形式(A ,B 是常数),则{}是等差数列。
n a n S 2n S An Bn =+n a 注:若判断一个数列不是等差数列,则只需说明任意连续三项不是等差数列即可。
〖例〗已知数列{}的前n 项和为,且满足n a n S 111120(2),2n n n n S S S S n a ---+=≥=A (1)求证:{}是等差数列;1nS (2)求的表达式。
n a 分析:(1)与的关系结论;1120n n n n S S S S ---+=A →1n S 11n S -→(2)由的关系式的关系式1nS →n S →n a 解答:(1)等式两边同除以得-+2=0,即-=2(n≥2).∴{}是以==2为首1n n S S -A 11n S -1n S 1n S 11n S -1n S 11S 11a 项,以2为公差的等差数列。
数列求和综合(经典总结版)含答案详解包括四种题型:分组求和、并项法、错位相减、裂项相消一、分组求和例1.求和.练1已知数列{}n x 的首项13x =,通项2n n x p n q =⋅+⋅(*n ∈N ,,p q 是常数),且145,,x x x 成等差数列.(1)求,p q 的值;(2)求数列{}n x 的前n 项和n S .例2.(奇偶性)已知等差数列{a n }中,a 1=1,且a 1,a 2,a 4+2成等比数列.(Ⅰ)求数列{a n }的通项公式及前n 项和S n ;(Ⅱ)设b n =,求数列{b n }的前2n 项和T 2n .二、并项法例1.已知数列的前项和,求,的值以及Sn 的值.练1.求,,,,…,,…的前50项之和以及前项之和.三、错位相减例1 已知数列{a n }的前n 项和为S n ,且有a 1=2,3S n =11543(2)n n n a a S n ---+≥(I )求数列a n 的通项公式; (Ⅱ)若b n =n ·a n ,求数列{b n }的前n 项和T n 。
11111232482n n ⎛⎫+++⋅⋅⋅++ ⎪⎝⎭{}n a n 1159131721...(1)(43)n n S n -=-+-+-++--15S 22S 21-2223-242(1)n n •-50S n n S练1 等比数列{a n }的前n 项和为S n .已知S 1,S 3,S 2成等差数列.若a 1-a 3=-32,求数列{n ·a n }的前n 项和T n .练2 设数列{a n }满足a 1=2,a n +1-a n =3·22n -1.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)令b n =na n ,求数列{b n }的前n 项和S n .例2已知数列{}n a 的首项123a =,121n n n a a a +=+,1,2,3,n =…. (Ⅰ)证明:数列1{1}na -是等比数列;(Ⅱ)数列{}n n a 的前n 项和n S .练1 已知各项均为正数的数列{}n a 前n 项和为n S ,首项为1a ,且n n S a ,,21等差数列. (Ⅰ)求数列{}n a 的通项公式;(Ⅱ)若n bn a )21(2=,设nnn a b c =,求数列{}n c 的前n 项和n T .练2、已知递增的等比数列{a n }满足:a 2+a 3+a 4=28,且a 3+2是a 2,a 4的等差中项. (1)求数列{a n }的通项公式;(2)若b n =a n log 12a n ,S n =b 1+b 2+…+b n ,求S n .例3 在等比数列{a n }中,a 2a 3=32,a 5=32.(1)求数列{a n }的通项公式; (2)设数列{a n }的前n 项和为S n ,求S 1+2S 2+…+nS n .例4.已知数列{a n }的前n 项和为S n =3n ,数列{b n }满足b 1=-1,b n +1=b n +(2n -1)(n ∈N *). (1)求数列{a n }的通项公式a n ;(2)求数列{b n }的通项公式b n ;(3)若c n =a n ·b nn ,求数列{c n }的前n 项和T n .四、裂项相消裂项相消的实质是将数列中的每项(通项)分解,然后重新组合,使之能消去一些项,以达到求和的目的. 常见的裂项相消形式有: 1. 111(1)1n a n n n n ==-++ 1111()(2)22n a n n n n ==-++ ┈┈1111()()n a n n k k n n k ==-++2n p a An Bn C ⇒=++(分母可分解为n 的系数相同的两个因式)2. 1111()(21)(21)22121n a n n n n ==--+-+ 1111()(21)(23)22123n a n n n n ==-++++1111()(65)(61)66561n a n n n n ==--+-+3. 1111(1)(2)2(1)(1)(2)n a n n n n n n n ⎡⎤==-⎢⎥+++++⎣⎦4.)121121(211)12)(12()2(2+--+=+-n n n n n 5. 111211(21)(21)2121n n n n n n a ---==-++++ +1+1211(21)(21)2121nnn n n n a ==-++++122(1)111(1)2(1)22(1)2n n n n n n n n a n n n n n n -++-==⋅=-++⋅+6.=┈┈12=1k=- 例1.正项数列}{n a 满足02)12(2=---n a n a n n .(Ⅰ)求数列}{n a 的通项公式n a ; (Ⅱ)令,)1(1nn a n b +=求数列}{n b 的前n 项和n T .练1.等比数列}{n a 的各项均为正数,且6223219,132a a a a a ==+.(Ⅰ)求数列}{n a 的通项公式; (Ⅱ)设,log log log 32313n n a a a b +++= 求数列}1{nb 的前n 项和.例2.已知等差数列}{n a 满足:26,7753=+=a a a .}{n a 的前n 项和为n S .(Ⅰ)求n a 及n S ; (Ⅱ)令),(11*2N n a b n n ∈-=求数列}{n b 的前n 项和n T .例3.已知等差数列}{n a 的公差为2,前n 项和为n S ,且421,,S S S 成等比数列.(1)求数列}{n a 的通项公式;(2)令,4)1(112+--=n n n a a nb 求数列}{n b 的前n 项和n T .例4.正项数列}{n a 的前n 项和n S 满足:0)()1(222=+--+-n n S n n S n n .(1)求数列}{n a 的通项公式n a ;(2)令,)2(122n n a n n b ++=数列}{n b 的前n 项和为n T ,证明:对于,*N n ∈∀都有645<n T .练1、已知数列{}n a 是首相为1,公差为1的等差数列,21n n n b a a +=⋅,n S 为{}n b 的前n 项和,证明:1334n S ≤<.例5.已知数列{a n }是递增的等比数列,且a 1+a 4=9,a 2a 3=8.(1)求数列{a n }的通项公式; (2)设S n 为数列{a n }的前n 项和,b n =,求数列{b n }的前n 项和T n .例6. (无理型)设数列{}n a 满足01=a 且111111=---+nn a a ,(1)求{}n a 的通项公式;(2)设na b n n 11+-=,记∑==nk kn bS 1,证明:1<n S .例7.(指数型).已知数列{a n }的前n 项和为S n ,且a 2=8,S n =﹣n ﹣1.(Ⅰ)求数列{a n }的通项公式;(Ⅱ)求数列{}的前n 项和T n .例8.设{a n }是等比数列,公比大于0,其前n 项和为S n (n ∈N *),{b n }是等差数列.已知a 1=1,a 3=a 2+2,a 4=b 3+b 5,a 5=b 4+2b 6.(Ⅰ)求{a n }和{b n }的通项公式; (Ⅱ)设数列{S n }的前n 项和为T n (n ∈N *), (i )求T n ;(ii )证明=﹣2(n ∈N *)作业:1.设231()2222()n f n n N ++=++++∈,则()f n 等于( )A.21n -B.22n -C. 122n +-D. 222n +-2.满足*12121,log log 1()n n a a a n +==+∈N ,它的前n 项和为n S ,则满足1025n S >的最小n 值是( )A .9B .10C .11D .123.已知等差数列}{n a 的前n 项和为,15,5,55==S a S n 则数列}1{1+n n a a 的前100项和为( A ) A .100101 B .99101 C .99100 D .1011004.求和2345672223242526272+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯= . 5.定义在上的函数满足, 则6.已知数列{a n }的前n 项和S n 与通项a n 满足S n =12-12a n .(1)求数列{a n }的通项公式;(2)设f (x )=log 3x ,b n =f (a 1)+f (a 2)+…+f (a n ),T n =1b 1+1b 2+…+1b n ,求T 2 012;(3)若c n =a n ·f (a n ),求{c n }的前n 项和U n .7.已知数列{a n }为公差不为零的等差数列,a 1=1,各项均为正数的等比数列{b n }的第1项,第3项,第5项分别是a 1,a 3,a 21.(1)求数列{a n }与{b n }的通项公式;(2)求数列{a n b n }的前n 项和S n .8. 已知数列{an}的前n 项和Sn =-12n 2+kn(其中k ∈N +),且S n 的最大值为8.(1)确定常数k ,并求a n ;(2)求数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫9-2a n 2n 的前n 项和Tn.R )(x f 2)21()21(=-++x f x f )83()82()81(f f f ++67()()_______88f f +++=数列求和综合答案详解版一、分组求和例1.求和. 【解析】(1+2+3+…+n)+ =【总结升华】1. 一般数列求和,先认真理解分析所给数列的特征规律,联系所学,考虑化归为等差、等比数列或常数列,然后用熟知的公式求解.2. 一般地,如果等差数列与等比数列的对应项相加而形成的数列都用分组求和的办法来求前项之和.练1已知数列{}n x 的首项13x =,通项2n n x p n q =⋅+⋅(*n ∈N ,,p q 是常数),且145,,x x x 成等差数列.(1)求,p q 的值;(2)求数列{}n x 的前n 项和n S . 【解析】(1)232(164)2325p q p q p q p p +=⎧⎨+=+++⎩ 解得11q p =⎧⎨=⎩(2)12212(21)(22)+(2)n n S x x x n =+++=+++++………… =12(22+2)(123+n)n ++++++…………=1(1)222n n n ++-+ 例2.(奇偶性)已知等差数列{a n }中,a 1=1,且a 1,a 2,a 4+2成等比数列.(Ⅰ)求数列{a n }的通项公式及前n 项和S n ; (Ⅱ)设b n =,求数列{b n }的前2n 项和T 2n .【解答】解:(I )设等差数列{a n }的过程为d ,∵a 1=1,且a 1,a 2,a 4+2成等比数列. ∴=a 1•(a 4+2),即(1+d )2=1×(1+3d +2),化为:d 2﹣d ﹣2=0,解得d =2或﹣1.其中d =﹣1时,a 2=0,舍去.∴d =2.a n =1+2(n ﹣1)=2n ﹣1,S n ==n 2.(Ⅱ)设b n ==,∴n 为偶数时,==16,b 2=8;11111232482n n ⎛⎫+++⋅⋅⋅++ ⎪⎝⎭11111232482n n S n ⎛⎫=+++⋅⋅⋅++= ⎪⎝⎭111242n ⎛⎫++⋅⋅⋅+ ⎪⎝⎭(1)1122n n n ++-{}n a {}n b {}n n a b +n n Sn 为奇数时,==,b 1=.∴数列{b n }的奇数项是首项为,公比为.数列{b n }的偶数项是首项为8,公比为16.∴数列{b n }的前2n 项和T 2n =+=.二、并项法例1.已知数列的前项和,求,的值以及Sn 的值.【思路点拨】该数列{}n a 的特征:1(1)(43)n n a n -=--,既非等差亦非等比,但也有规律:所有奇数项构成以1为首项8为公差的等差数列,偶数项构成以-5为首项-8为公差的等差数列,因而可以对奇数项和偶数项分组求和;还有规律:1234561...4n n a a a a a a a a ++=+=+==+=-(n 为奇数),可以将相邻两项组合在一起. 【解析】(1)法1(分组)由可得,法2(并项)a1+a2=−4,a3+a4=−4(2)由∴当为奇数,时, ,Sn=( a1+a2)+ a3+a4……(a n-2-a n-1)+an=−4(n−12)+4n-3=2n-1当为偶数,时,,Sn=( a1+a2)+ a3+a4……(a n-1+an )=−4×n2=−2n 【总结升华】1.对通项公式中含有或的一类数列,在求时要注意讨论的奇偶情况.2. 对正负相间的项中的相邻两项进行恰当的组合,可能会有意料之结. 举一反三:【变式1】求,,,,…,,…的前50项之和以及前项之和.{}n a n 1159131721...(1)(43)n n S n -=-+-+-++--15S 22S 1(1)(43)n n a n -=--158(157)7(553)[19...(4153)][513...(4143)]2922S ++=+++⨯--+++⨯-=-=2211(181)11(585)[19...(4213)][513...(4223)]4422S ++=+++⨯--+++⨯-=-=-1(1)(43)n n a n -=--n n N +∈1(43)(41)4n n a a n n ++=--+=-n n N +∈1(43)(41)4n n a a n n ++=--++=n )1(-1n )1(+-n S n 21-2223-242(1)n n •-50S n n S【解析】(1)设,则数列为等差数列,且是的前25项之和, 所以.(2)当为偶数即时,.当为奇数即时,.三、错位相减例1 已知数列{a n }的前n 项和为S n ,且有a 1=2,3S n =11543(2)n n n a a S n ---+≥ (I )求数列a n 的通项公式;(Ⅱ)若b n =n ·a n ,求数列{b n }的前n 项和T n 。
数列题目精选精编【典型例题】(一)研究等差等比数列的有关性质 1.研究通项的性质例题1.已知数列{a }满足nn1a 11,a3a 1(n2).nn(1)求a 2,a 3;a nn 31 2(2)证明: .解:(1) 2a 11,a 2314,a 33413.(2)证明:由已知 n1 a n a ,故()()()n122113a n a n a n1a n a n aa 13a n a n a n1a n a n aa n1221a 1 n1n2 3331 n 31 2 ,所以证得 a nn312.例题2.数列a n 的前n项和记为S ,a1,a2S1(n1) n1n1n(Ⅰ)求a n 的通项公式;(Ⅱ)等差数列b n 的各项为正,其前n项和为T ,且 nT 315,又a 1b 1,2a 2b 3,a 3b成等比数列,求T n .解:(Ⅰ)由a n12S n 1可得a n 2S n11(n2), 两式相减得:a n1a n 2a n ,a n13a n (n2), 又a 22S 113∴a 23a 1故a 是首项为1,公比为3的等比数列 n∴ a nn 31 (Ⅱ)设b n 的公比为d ,由T 得,可得b 1b 2b 315,可得b 25 315故可设b 15d,b 35d ,又a aa , 11,23,39由题意可得 2(5d1)(5d9)(53),解得 d 12,d 210 ∵等差数列b n 的各项为正,∴d0∴d2∴n(n1)2T3n2n2n n2例题3.已知数列a n 的前三项与数列 b 的前三项对应相同,且 n2a 12a 22a 3...n12a8n 对任意的nn 都成立,数列b n b n N * 1是等差数列.⑴求数列a n 与b 的通项公式; n⑵是否存在k N ,使得ba(0,1),请说明理由.kk点拨:(1)2n1aaaan左边相当于是数列12223 (28)nn21an前n项和的形式,可以联想到已知S n求a的方法,当n2时,nS Sa.nn1n -1-(2)把b k a k 看作一个函数,利用函数的思想方法来研究b 的取值情况. kak解:(1)已知 2a 12a 22a 3,n 2 1 a 8n(nN*)① nn2时, 2a 12a 22a 3,n2 28(1)an(nN*)② n1 ①-②得, n1 2a8,求得 n 4n a2,n在①中令n1,可得得 41a 182,所以4n a2(n N*).n 由题意b 18,b 24,b 32,所以b 2b 14,b 3b 22, ∴数列{b n1b n }的公差为2(4)2, ∴b n1b n 4(n1)22n6,bb 1(b 2b 1)(b 3b 2)(bb 1)nnn(4)(2)(2n8)n 27n14(nN*).(2)b k a k2714 kk4 2k ,当k4时,77 2f(k)(k) 244 2k 单调递增,且f(4)1,所以k4时, 2f(k)k7k1424k 1, 又f(1)f(2)f(3)0,所以,不存在kN*,使得b k a k (0,1).例题4.设各项均为正数的数列{a n }和{bn}满足:a n 、b n 、a n+1成等差数列,b n 、a n+1、b n+1 成等比数列,且a 1=1,b 1=2,a 2=3,求通项a n ,b n解:依题意得: 2bn+1=an+1+an+2① 2a n+1=b n b n+1②∵a n 、b n 为正数,由②得11,212a ,nbbabbnnnnn代入①并同除以b n1得: 2b n b n b n 12 , ∴{b}为等差数列n9 2 a 2bb,则b 212∵b 1=2,a2=3,2,92(n1)b n 2(n1)(2)(n1),b n ∴2222 ,n(n abb nnn1∴当n ≥2时,21),1)n(nan又a1=1,当n=1时成立,∴2质2.研究前n项和的性例题5.已知等比数列{a}的前n项和为2nnnSab,且a13.-2-(1)求a 、b 的值及数列{a }的通项公式; n(2)设 bn n a ,求数列{b }的前n 项和nnT . nn111解:(1)n2时,aSS 12a .而{a }为等比数列,得a 12aa ,nnnn又a3,得a3,从而 1n1 a.又 32 na 12ab3,b3.(2) nn b nn1 a ,32n123n T(1)n n21322211123n1n T( n23n1n 2322222 ),得 11111n T(1) n2n1n 232222,1 1(1) 2[2]4(11)nnnT n nnn113123222. 例题6.数列{a }是首项为1000,公比为n110的等比数列,数列{b} n 满足1 b(lgalgalga)k12kk* (k N ), (1)求数列{b n }的前n项和的最大值;(2)求数列{|b n |}的前n 项和S n .解:(1)由题意:4n a10,∴lg4an ,∴数列{lga}是首项为3,公差为1nnn的等差数列,∴lgalgalga3k 12kk (k1) 2,∴ 1n(n1)7n b[3n] nn22b nb 由1n 0 0 ,得6n7,∴数列{b} n 的前n项和的最大值为SS 6721 2 .(2)由(1)当n7时,b0,当n7时,b0,nn∴当n7时, 当n7时,7n 311322Sbbb()nnn n12n244Sbbbbbb n12789n1132 2S(bbb)nn21712n44S n1132nn(n7) 441132nn21(n7) 44∴.例题7.已知递增的等比数列{a n}满足a2a3a428,且a32是a2,a4的等差中项.(1)求{a n}的通项公式a n;(2)若b aa,lognn1n2 S bbb求使n12n-3-Sn 成立的n 的最小值.230 n1n解:(1)设等比数列的公比为q (q >1),由 1 a 1q+a 1q 2+a 1q 3=28,a 1q+a 1q 3=2(a 1q 2+2),得:a 1=2,q=2或a 1=32,q=2+a 1q 3=28,a 1q+a 1q 3=2(a 1q 2+2),得:a 1=2,q=2或a 1=32,q=2(舍) (n -1) ∴a n =2·2=2n(2)∵n balogan2 nn1n 22+3·23+⋯+n ·2n ) ,∴S n =-(1·2+2·2 2+2·23+⋯+n ·2n+1),∴S n =2+22+23+⋯+2n -n ·2n+1=-(n -1)·2n+1-2,∴2S n =-(1·2 若S n +n ·2n+1>30成立,则2n+1>32,故n >4,∴n 的最小值为5.例题8.已知数列{a }的前n 项和为Sn,且1,S,a 1成等差数列,nnn*n N ,a 1.函数1fxx.()log3(I )求数列{a }的通项公式;nbn (II )设数列{b }满足n1 (n3)[f(a)2],记数列{} b 的前n 项和为Tn,试比较nnT 与n 52n5 12312的大小. 解:(I )1,S n ,a n1成等差数列,2S n a n 11①当n2时,2S n1a n 1②.①-②得:2(S n S n1)a n 1a n ,3a n a 1, n a n13.an当n=1时,由①得2S 12a 1a 21,又 a 11,a 2 a2 3,3, a 1{a n }是以1为首项3为公比的等比数列, a n n1 3. (II )∵fxlog 3x , n1f(a)logalog3n1,n3n3b n11111 ()(3)[()2](1)(3)213 nfannnn ,nT n 1111111111111 ()224354657nn2n1n3 11111 ()223n2n352n5122(n2)(n3),T 与n 比较52n5 12312 的大小,只需比较2(n2)(n3)与312的大小即可.22又2(n2)(n3)3122(n5n6156)2(n5n150)2(n15)(n10)∵n N∴当*,*,*1n9且n N时,52n52(n2)(n3)312,即T;n12312当n10时,52n5 2(n2)(n3)312,即T;n12312当*n10且n N时,2(n2)(n3)312,即Tn52n512312 .3.研究生成数列的性质-4-例题9.(I )已知数列c n ,其中nn c23,且数列c n1pc n 为等比数列,求常数 np ;(II )设a n 、b n 是公比不相等的两个等比数列,c n a n b n ,证明数列c n 不是 等比数列.解:(Ⅰ)因为{c n+1-pc n }是等比数列,故有(c n+1-pc n ) 2=(c n+2-pc n+1)(c n -pc n -1), 将c n =2n+3n代入上式,得n +1n +1-p (2n+3n )]2[2+3n +2+3n +2-p (2n+1+3n+1)]·[2n +3n -p (2n -1+3n -1)],=[2n+(3-p )3n ]2即[(2-p )2n+1n+1n -1n -1=[(2-p )2+(3-p )3][(2-p )2+(3-p )3],1整理得6n n=0,(2-p )(3-p )·2·3解得p=2或p=3. (Ⅱ)设{a n }、{bn}的公比分别为p 、q ,p ≠q ,cn=an+bn.为证{c n }不是等比数列只需证 2 c ≠c1·c 3. 2事实上, 2 c=(a 1p +b 1q ) 2 2= 2 a p 1 2+ 2 b q1b 1pq ,1 2+2a22 a p b q 2+b 1q 2)=2+2+a 1b 1(p 2+q 2).c1·c3=(a 1+b 1)(a 1p11 由于p ≠q ,p2+q 2>2pq ,又a 1、b 1不为零,因此 2 cc1·c 3,故{c n }不是等比数列.2例题10.n2(n ≥4)个正数排成n 行n 列:其中每一行的数成等差数列,每一列的数成13 a 42,a43等比数列,并且所有公比相等已知a 24=1,816求S=a 11+a 22+a 33+,+a nn解:设数列{a 1k }的公差为d ,数列{a }(i=1,2,3,,,n )的公比为q ik则a 1k =ak -111+(k -1)d ,a kk =[a 11+(k -1)d]qa 24 (a 11 3d)q1a 42 (a 11d)q 3 1 833a(a 2d)q4311依题意得:16 又n 2个数都是正数,1k1,解得:a 11=d=q=±2∴a 11=d=q=2 ,∴a kk =k 2S1 22 1 22 3 1 3 2 n1 2 n,1 2S 11123n 22 342221n1,-5-两式相减得:S21 n2 1 n n 2例题11.已知函数f(x)log 3(axb)的图象经过点A(2,1)和B(5,2),记f(n)*a3,n N. n(1)求数列{a }的通项公式;n(2)设anb,nTbbb2,若Tm(mZ ) nn12nn ,求m的最小值;(3)求使不等式 (1 111 )(1)(1)p2n1aa n 对一切nN*均成立的最大a 12实数p.log(2ab)1a23解:(1)由题意得log(5)2 ab 3,解得b1, f(x)log 3(2x1) a n log(2n1)21,33nnN *b n 2n n 21 ,T n1 123 2 25 3 2 2n n 2 1 3 2n n 21 (2)由(1)得 ①1 2 T n132n52n32n2n2n3n122221 1②①-②得1 2 T n1 12 2 2 2 23 2 2 n 2 1 2 n 2 2n n 2 1 1 1 1 2 ( 1 1 2 1 2 2 1 n 2 2 1 n 2 1 ) 2n13 1 22n n1n1n 2221 1 . T n 3 1 n2 22n 2 n1 3 2n n23 ,设 f2n3 (n),n N n2 *,则由2n5f 得(n1)12n1n51 2 2n3f(n)2(2n3)22nn3 1 2 1 512 2n3*f(n),n Nn 随n 的增大而减小2当时,T3又T n m(mZ )恒成立,3mnnminp 1 2n 1 (1 1 a 1 )(1 1 a 2 ) (1 1 a n ) 对 n N*(3)由题意得恒成立F(n) 1 2n 1 (1 111)(1)(1a 1aa n2),则记-6-F(n1) 1 2n3(1 1 a 1 )(1 1 a 2 ) (1 1 a n )(1 1 a n 1)F (n) 1 2n 1(1 1 a 1 )(1 1 a 2 ) (1 1 a n)(2n2n2 1)(2n 3) 4(n 2(n 2 1) 1) (n 1) 2 2n n 1 1 1F 即是随n 的增大而增大(n)0,F(n1)F(n),F(n)F 的最小值为 (n)F(1) 23 3 , p 23 3 ,即 p max 23 3 . (二)证明等差与等比数列 1.转化为等差等比数列.a 中,a 18,a2且满足例题12.数列{}n4a n22a 1a , nn*n N .⑴求数列{a n }的通项公式;⑵设S n |a||a||a|,求12nS ; n1⑶设b n =n (12a) n **(n N ),Tbbb(n N ),是否存在最大的整数m ,使得n12n对任意 m n ,均有T n 32N * 成立?若存在,求出m 的值;若不存在,请说明理由.解:(1)由题意,a n2a n a n a n ,{a }为等差数列,设公差为d ,11n由题意得283dd2,a82(n1)102n.n(2)若102n0则n5,5,||||||n 时S n aaa12n8102n2aaan9nn, 12n2n 时,S n aaaaaa n6125672S 5(S n S 5)2S 5S n n9n402 9nn n5nS 2故n9n40n6(3)bn11111()nannnn,(12)2(1)21nT n 1111111111[(1)()()()()]222334n1nnn1n.2(n1)mTn 若32 对任意nm*n N成立,即116n对任意*n N成立,1n*(n N)n的最小值是2 1 ,m1162,m的最大整数值是7.即存在最大整数m7,使对任意*n N,均有Tnm.32 a例题13.已知等比数列{b n}与数列{a n}满足3,bn N*.nn-7-(1)判断{a}是何种数列,并给出证明;n(2)若a8a13m,求b1b2b20.aa1n。
例1正项数列{a…}的前项和{a」满足:sj -(“2 +n-l)s” -斤+“)= 0⑴求数列{a」的通项公式a”;⑵令b n = " + [ ” ,数列{b…}的前n项和为7;.证明:对于任意的neN*,都有T < —(n + 2) a642S i ?例2设数列{色}的前〃项和为S”.已知% =1, —=a n+i一一n1 2-n一一,ne N*.n 3 3(I )求色的值;仃I)求数列{Q讣的通项公式;1 1 1 7(III)证明:对一切正整数〃,有一+ — + ・・・ + — < —・% a2a n 4例3错误!未指定书签。
.各项均为正数的等比数列{aj中,已知a2=8, a4=128, b n=log2a n(1)求数列{aj的通项公式;(2)求数列{bj的前n项和Sn(3)求满足不等式(1-—)-(1-—)>迎Z的正整数n的最大值S2 S3 S n 2013⑴解:由S; -(y+"一l)S”-("2+“) = o,得[S…-(M2+M)](S(!+1)=0.由于{a”}是正项数列,所以S” >0,S n=n2+n.于是勺=S] =2,n >2时,a” = S” 一S”_] = Al? + “- 1尸—-1) = 2".综上,数列{ a”}的通项a n = 2n .(2)证明:由于a” =2n,b nn + 1 (M + 2)2Q;c n + 11则亿=2 2 = "4"+ 2)2■ 1 1n2 (" + 2)2_1,11111 1 1 1 1____ I _______ I ____________ I ________ • _l __________________________ I ________________16 3222423252(" — I)? (" + 1)2 n2 (n + 2)2丄i+丄一 _____________ L_16 22 (" + 1)2 (“ + 2)22S 1 2例2【答案】.(1)解:••• -^ = a n+l--^-n--,n.N^1 2当时'2«1=2S1=a2---l-- = a2-2-n ——,nw N*.3n(n + l) ••• 2a” =na ll+i -(n-l)a n - n(n +l)2S i (2)解:•・・ 一 =a n+i __n・•・当 n > 2 0t, 2Sgi =(〃 一 1)色一由①一②,得 2S” - 2S”_]=叫+| --l)a” -.•.血-仏=1 数列 仏 是以首项为勺=1,公差为1的等差数列. n+1 n [nJ 1= 1 +1 x(n — 1) = n,a n = n 3 4 (n > 2) n当〃 =1时,上式显然成立. a n =n 2,ne N*(3)证明:由⑵知,a n =n 2,ne N*1 7①当〃 =i 时,丄=i <丄,・・.原不等式成立.---- 1 ------ - ------ = ----- 1 ----- --- ----- Vid --------- 1 -------- --- ----------------- 1 ---- % 色 a n I 2 22 n 1x3 2x4 (n —2)-n (n —l)-(n + l)T + + 疋卜扑…+ $丄 + $丄-丄_1 lfl 1 1 1 1 1 1 1 1 1 =1 ---- ------------ 1 ------------ 1 -------------- ------------------------------ 1 ---------------------3 1 1 7—I = 1 — < —, 原不等式亦成立.(n —l)n(n + l)2U 3 2 4 3 5 n-2 n n-1 n + 1(4 (8分) ,1( '111 1 、 1 7 If 1 1、 )7 1 + ---1 ---------------- = - + - <- < 1 2 n n + 1> 1 4 2n n + )4・••当n>3时,,・•・原不等式亦成立. 1 1 1 7综上,对一切正整数〃,有一 + — + ••• + —<-. % a 2 a n 4【答案】解:(1) V 等比数列{aj 的各项为正,a 2=8, a 4=128 设公比为qq?=瞠== 16 q=4 ai=2 /.a n =aiq n_1=2x 4n_1 = 22n_1 a 2 8 分)(2) V Z?n = log 2 a n — log 2 22n_1 = 2n — 1 S n =b x +D + …+ b”=] + 3 +…+ (2”_1) = "*1 + 2"T )=“2 (3) ••• (1-— •(1-丄) = (1-丄)(1-丄-丄) S2 S3 S” 2- 3- n1 32 4 n — 2 n n —1 n+1 n+1~2 2 3 5 n — 1 n — 1n n In n +1 、1007 ・・・nW2013 An 的最大值为2013 (12分) In 2013。
1.(2009 安徽卷文)已知为等差数列,,则等于A. -1B. 1C. 3【分析】∵ a 1 a 3 a 5105 即 3a 3105 ∴ a 3 35 同理可得 a 4 33 ∴公差 d a 4 a 32 ∴a 20a4(20 4) d 1 . 选 B 。
【答案】 B2.(2009年广东卷文 ) 已知等比数列 { a n } 的公比为正数,且 a 3 2· a 9 =2 a 5 , a 2 =1,则 a 1 = 1 B.2 C.2A.22【答案】 Bq , 由已知得 a 1 q 2 a 1 q 8a 1q 42【分析】设公比为2 , 即 q 2 2 , 又因为等比数列 { a n } 的公比为正数,所以 q2 , 故a 1a 2 1 2 q22, 选 B3.(2009 江西卷文) 公差不为零的等差数列 { a n } 的前 n 项和为 S n . 若 a 4 是 a 3与 a 7 的等比中 项, S 8 32 , 则 S 10 等于A. 18B. 24C. 60D. 90【答案】 C【 解 析 】 由 a 42a 3 a 7 得 ( a 1 3d) 2 (a 1 2d )(a 1 6d) 得 2a 13d 0 , 再 由 S 8 8a 156d 32 得2a 1 7d 8 则 d 2, a 13 , 所 以2S1010a 190d 60 ,. 应选 C24. ( 2009 湖南卷文)设 S n 是等差数列 a n 的前 n 项和,已知 a 23 , a 611,则 S 7 等于( )A . 13B . 35 C. 49 D . 63【分析】 7(a 1 a 7 ) 7(a 2a 6 )7(3 11) 49. 应选 C.S 7222a 2 a 1 d 3 a 1 1 a 71 62 13.或由a 6 a 1 5d11d ,2所以 S 7 7( a 1 a 7 ) 7(1 13)49. 应选 C.225. ( 2009 福建卷理)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 . 1B5C.- 2D 33【答案】: C[ 分析 ] ∵ S 363( a 1 a 3 ) 且 a 3 a 1 2d a 1 =4 d=2 . 应选 C26. ( 2009 辽宁卷文)已知a n 为等差数列,且 a 7 - 2 a 4 =- 1, a 3 = 0, 则公差 d =A. - 2B.-1C.1221 【分析】 a 7-2a 4= a 3+ 4d - 2(a 3+ d) =2d =- 1d =-2【答案】 B7. ( 2009 四川卷文)等差数列{a n }的公差不为零,首项 a 1 = 1, a 2 是 a 1 和 a 5 的等比中项,则数列的前 10 项之和是A. 90B. 100C. 145D. 190【答案】 B【分析】 设公差为 d ,则 (1 d ) 2 1 (1 4d) . ∵ d ≠ 0,解得 d = 2,∴ S 10 = 1008. ( 2009 宁夏海南卷文)等差数列a n的前 n 项和为 S n ,已知 a m 1 a m 1a m 2 0 ,S 2 m 1 38 , 则 m【答案】 C【分析】 因为a n 是等差数列, 所以, a m 1 a m 1 2a m ,由 a m 1 a m 1 a m 2 0 ,得:2 a m- a m 2= 0,所以,a m= 2,又S2m 1 38 ,即(2m 1)( a1 a2m 1)= 38,即( 2m- 1)× 22=38,解得 m= 10,应选 .C 。
数列求通项典型例题一、已知数列{an}满足a1=1,an+1=2an+3,求an的通项公式。
A. an=2n - 1B. an=2(n+1) - 3C. an=2(n-1) + 3(答案)D. an=2n + 1二、数列{an}中,a1=2,an+1=3an-2,求an的通项公式。
A. an=3n - 1B. an=3(n-1) + 1(答案)C. an=3n + 2D. an=3(n+1) - 2三、已知数列{an}的首项a1=5,且满足an+1=2an-1,求an。
A. an=2(n+1) + 3B. an=2n + 3(答案)C. an=2(n-1) + 5D. an=2n + 1四、数列{an}满足a1=3,an+1=4an-4,求an的通项表达式。
A. an=4n - 1B. an=4(n-1) + 1C. an=4n - 4(答案)D. an=4(n+1) - 4五、已知数列{an}的首项为a1=7,且an+1=5an-8,求an的通项公式。
A. an=5n + 2B. an=5(n-1) + 2(答案)C. an=5n - 1D. an=5(n+1) - 8六、数列{an}中,a1=4,an+1=3an+2,求an的表达式。
A. an=3n + 1B. an=3(n-1) + 2(答案)C. an=3n - 2D. an=3(n+1) + 4七、已知数列{an}满足a1=1,an+1=2an+5,求an。
A. an=2n + 4B. an=2(n-1) + 5(答案)C. an=2n + 5D. an=2(n+1) + 1八、数列{an}中,a1=6,an+1=2an-3,求an的通项公式。
A. an=2n + 3B. an=2(n-1) - 3C. an=2n - 3(答案)D. an=2(n+1) + 6九、已知数列{an}的首项a1=8,且满足an+1=3an-4,求an。
A. an=3n + 4B. an=3(n-1) + 4(答案)C. an=3n - 4D. an=3(n+1) + 8十、数列{an}满足a1=2,an+1=4an+6,求an的通项表达式。
完整版)数列典型例题(含答案)
等差数列的前n项和公式为
代入已知条件,得到
解得
代入已知条件,得到
解得
代入已知条件,得到
解得
代入已知条件,得到
解得
代入已知条件,得到
解得
代入已知条件,得到
解得
代入已知条件,得到
解得
代入已知条件,得到
解得
代入已知条件,得到
解得
代入已知条件,得到解得
代入已知条件,得到解得
代入已知条件,得到解得
代入已知条件,得到解得
代入已知条件,得到解得
代入已知条件,得到解得
代入已知条件,得到解得
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代入已知条件,得到解得
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解得
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解得
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解得
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解得
代入已知条件,得到
解得
代入已知条件,得到
解得
代入已知条件,得到
解得
代入已知条件,得到
解得。
因此,前项和为。
⑵由已知条件可得
代入等差数列的前n项和公式,得到化简得
因此,前项和为。
8.(2010山东理) 已知等差数列 $a_1,a_2,\ldots,a_n,\ldots$,其中 $a_1=1$,公差为 $d$。
1) 求 $a_5$ 和 $a_{10}$。
2) 满足 $a_1+a_2+\ldots+a_k=100$,
$a_1+a_2+\ldots+a_{k+1}>100$,$k\in\mathbb{N}$,求该等差数列的前 $k$ XXX。
考查目的:考查等差数列的通项公式和前项和公式等基础知识,考查数列求和的基本方法以及运算求解能力。
答案:(1) $a_5=5d+1$,$a_{10}=10d+1$;(2) $k=13$,前$k$ 项和为 $819$。
解析:(1) 根据等差数列的通项公式 $a_n=a_1+(n-1)d$,可得 $a_5=1+4d$,$a_{10}=1+9d$。
2) 设该等差数列的前 $k$ 项和为 $S_k$,则由等差数列的前项和公式可得 $S_k=\dfrac{k}{2}[2a_1+(k-1)d]$。
根据已知条件可列出不等式组:
begin{cases}
S_k=100\\
S_{k+1}>100
end{cases}
将 $S_k$ 代入得:
frac{k}{2}[2+(k-1)d]=100
整理得:$k^2+kd-400=0$。
解得 $k=13$(舍去负根),代入可得前 $k$ 项和为 $819$。
公比为1或-1,所以答案为1或-1.
5.已知等比数列的前项和为,公比为,则数列的首项为()。
考查目的:考查等比数列的前项和公式及其中包含的代数运算能力。
答案。
解析:设首项为a,则有a(1-q^n)/(1-q)=s,又q=√(s/a),代入可得a=s/(1+√s),所以答案为s/(1+√s)。
⑵若数列的前n项和为,则求的值.
考查目的:考查等差数列的通项公式与前项和公式、数列的性质以及运算求解能力.
答案:⑴.⑵
解析:⑴由已知。
得
又
得
所以
由此可得数列的通项公式为
⑵由已知,有
所以
又因为
所以
故
代入得
即为所求.
满足。
⑴设数列为 $a_n$,证明:当 $n\geq 2$ 时,$a_n=a_{n-1}+2^{n-2}$。
考查目的:考查数列递推公式的运用、等差数列、等比数列的概念和通项公式、三角函数等基础知识,考查数列求和、不等式证明的基本方法,以及分析问题解决问题的能力。
答案:⑴设数列为 $a_n$,则 $a_1=1$,$a_2=2$。
一般地,当 $n\geq 3$ 时,$a_n=a_{n-1}+2^{n-2}$,所以
数列 $a_n$ 是首项为 1、公差为 $2^{n-2}$ 的等差数列,因此$a_n=1+2^{n-2}(n\geq 2)$,所以数列 $a_n$ 的通项公式为
$a_n=1+2^{n-2}(n\geq 2)$。
⑵略。
解析。
⑴因为$a_1=1$,$a_2=2$,所以$a_3=a_2+2^{3-2}=4$,$a_4=a_3+2^{4-2}=8$,$a_5=a_4+2^{5-2}=16$,
$a_6=a_5+2^{6-2}=32$,$\cdots$,很容易看出 $a_n=1+2^{n-2}(n\geq 2)$。
⑵由⑴知,数列 $a_n$ 的通项公式为 $a_n=1+2^{n-
2}(n\geq 2)$,所以 $a_{10}=1+2^{10-2}=513$。
⑶略。
解析。
⑴在题目中已经求出了数列 $a_n$ 的通项公式,即
$a_n=1+2^{n-2}(n\geq 2)$。
⑵由题意可得。
begin{aligned} &a_1+a_2+a_3+\cdots+a_n \\
=&1+2+3+\cdots+(n-1)+n+2^{0}+2^{1}+\cdots+2^{n-2} \\
=&\frac{n(n+1)}{2}+2^{n-1}-1.\end{aligned}$
又因为 $a_1=1$,$a_2=2$,所以 $a_1+a_2=3$,
$a_1+a_2+a_3=7$,$a_1+a_2+a_3+a_4=15$,$\cdots$,很容易看出数列 $b_n$ 的通项公式为 $b_n=\frac{n(n+1)}{2}+2^{n-1}-1(n\geq 2)$。
⑶ (法一)
because$ $a_n=1+2^{n-2}(n\geq 2)$,
$\therefore$ $a_2=2=1+2^{2-2}$。
假设当 $n=k(k\geq 2)$ 时,$a_k=1+2^{k-2}$,则
begin{aligned} a_{k+1}=&a_k+2^{k-1} \\ =&1+2^{k-
2}+2^{k-1} \\ =&1+2^{k-2}(1+2) \\ =&1+2^{k-1}。
\end{aligned}$
所以对一切正整数,有 $a_n=1+2^{n-2}$。
法二)
because$ $a_n=1+2^{n-2}(n\geq 2)$,
$\therefore$ $a_2=2=1+2^{2-2}$。
because$ $2^{n-2}>1(n\geq 3)$,$\therefore$ $a_n=1+2^{n-2}<1+2^{n-2}+(n-2)2^{n-2}=(n-1)2^{n-2}(n\geq 3)$。
又因为 $\begin{aligned} &\sum_{k=2}^{n}a_k \\
=&\sum_{k=2}^{n}[a_{k-1}+2^{k-2}] \\
=&\sum_{k=2}^{n}a_{k-1}+\sum_{k=2}^{n}2^{k-2} \\
=&\sum_{k=1}^{n-1}a_k+2^{n-2}-1 \\ =&\frac{n(n-
1)}{2}+2^{n-1}-1.\end{aligned}$
therefore$ $\sum_{k=2}^{n}a_k<\frac{(n-1)2^{n-
1}}{2}+\frac{2^{n-1}}{2}=\frac{3}{2}\cdot2^{n-1}(n\geq 3)$。
because$ $\begin{aligned} &\sum_{k=2}^{n}a_k \\
=&a_2+a_3+\cdots+a_n \\ =&n-1+2^{0}+2^{1}+\cdots+2^{n-2} \\ =&n-1+2^{n-1}-1 \\ =&n+2^{n-1}-2.\end{aligned}$
XXX{n-1}-2<\frac{3}{2}\cdot2^{n-1}(n\geq 3)$,即
$n<2^{n-2}(n\geq 3)$,所以对一切正整数,有 $a_n=1+2^{n-2}$。