(完整版)数列典型例题(含答案)
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1【典型例题】 1] a n (1) 常见递推数列通项公式的求法典型例题及习题ka n b 型。
(2)比较系数:{a na n2] a n 1(1)k例: 已知 解:a n a na n a na n 1a n,设a n1 mm mb1}是等比数列, (a 1b 、 ) k 1f (n)型。
a n 1a n满足a 111 1n(n 1) n1 1 n 1n 1 1mb公比为k n 2 n 1时1时 1时 {a n } 1 1 b k 1 f(n)a nn 3ka nk(a n a n 1a n 1k n1a n 1 a nb {an}是等差数列,a nb n 佝 b) a 3 a 2a 2a 1 1对这(n 个式子求和得:m)ka nkma n (a 1a na n a 1代)k n1f(n)可求和,则可用累加消项的方法。
1n (n 1)求{a n }的通项公式。
a n 2- n(2)k1时,当 f(n) anb则可设a n -i A(n 1)B k(a n An B)a n 1ka n (k 1)A n (k 1)B A(k 1)A aa b aAaB -2(k 1)BA b解得:k 1,k 1(k 1).{a nAn B}是以a iAB为首项,k 为公比的等比数列a nAn B (a 1 A B)k n1a n@1A B)八 An B 将 A、B 代入即可(3) f (n) q n ( q 0, 1)a n 1 k a n1n 1n 1n等式两边同时除以q 得q q qq[例3]冇1 f (n)办型。
(1 )若f (n)是常数时,可归为等比数列。
(2)若f(n)可求积,可用累积约项的方法化简求通项。
例:已知:a 11 a n 3,2n 1 a n 1 (n 2)求数列{an}的通项。
2n 1a na n 1 a n 2a 3 a 2 2n 1 2n 3 2n 5 5 3 3 解:a n 1a n 2a n 3a 2a 1 2n1 2n 1 2n3 7 52 n 13 1a n a 12n 1 2n 1a n k1 nC n 1-C nq 则qqG} 可归为a n 1 ka n b型[例4]m a n 1 型。
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 =-。
数列综合题一、填空题1. 各项都是正数的等比数列{a n },公比q ≠1,a 5,a 7,a 8成等差数列,则公比q= 2. 已知等差数列{a n },公差d ≠0,a 1,a 5,a 17成等比数列,则18621751a a a a a a ++++=3. 3已知数列{a n }满足S n =1+n a 41,则a n =4.已知二次函数f(x)=n(n+1)x 2-(2n+1)x+1,当n=1,2,…,12时,这些函数的图像在x 轴上截得的线段长度之和为5.已知数列{a n }的通项公式为a n =log (n+1)(n+2),则它的前n 项之积为6.数列{(-1)n-1n 2}的前n 项之和为7.一种堆垛方式,最高一层2个物品,第二层6个物品,第三层12个物品,第四层20个物品,第五层30个物品,…,当堆到第n 层时的物品的个数为8.已知数列1,1,2,…,它的各项由一个等比数列与一个首项为0的等差数列的对应项相加而得到,则该数列前10项之和为9.在2和30之间插入两个正数,使前三个数成等比数列,后三个数成等差数列,则插入的这两个数的等比中项为10.已知整数对的序列如下:(1,1),(1,2),(2,1),(1,3),(2,2),(3,1),(1,4),(2,3),(3,2),(4,1),(1,5),(2,4),……,则第60个数对为 11.设等差数列{a n }的前n 项和是S n ,若a 5=20-a 16,则S 20=___________. 12.若{a n }是等比数列,a 4· a 7= -512,a 3+ a 8=124,且公比q 为整数,则a 10等于___________.13.在数列{a n }中,a 1=1,当n ≥2时,a 1 a 2… a n =n 2恒成立,则a 3+ a 5=___________. 14.设{a n }是首项为1的正项数列,且(n +1)21+n a -na 2n +a n +1 a n =0(n =1,2,3,…),则它的通项公式是a n =___________. 二.解答题1.已知数列{a n }的通项公式为a n =3n +2n +(2n-1),求前n 项和2.已知数列{a n }是公差d 不为零的等差数列,数列{a bn }是公比为q 的等比数列, b 1=1,b 2=10,b 3=46,,求公比q 及bn 。
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。
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}>100end{cases}将 $S_k$ 代入得:frac{k}{2}[2+(k-1)d]=100整理得:$k^2+kd-400=0$。
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 。
1.等差数列的定义一般地,如果一个数列从第2项起,每一项与它的前一项的差等于同一个常数,那么这个数列就叫做等差数列,这个常数叫做等差数列的公差,通常用字母__d __表示. 2.等差数列的通项公式如果等差数列{a n }的首项为a 1,公差为d ,那么它的通项公式是a n =a 1+(n -1)d . 3.等差中项 如果A =a +b2,那么A 叫做a 与b 的等差中项.4.等差数列的常用性质(1)通项公式的推广:a n =a m +(n -m )d (n ,m ∈N *).(2)若{a n }为等差数列,且k +l =m +n (k ,l ,m ,n ∈N *),则a k +a l =a m +a n . (3)若{a n }是等差数列,公差为d ,则{a 2n }也是等差数列,公差为2d . (4)若{a n },{b n }是等差数列,则{pa n +qb n }也是等差数列.(5)若{a n }是等差数列,公差为d ,则a k ,a k +m ,a k +2m ,…(k ,m ∈N *)是公差为md 的等差数列. 5.等差数列的前n 项和公式设等差数列{a n }的公差为d ,其前n 项和S n =n a 1+a n2或S n =na 1+n n -12d .6.等差数列的前n 项和公式与函数的关系S n =d 2n 2+⎝ ⎛⎭⎪⎫a 1-d 2n .数列{a n }是等差数列⇔S n =An 2+Bn (A 、B 为常数). 7.等差数列的前n 项和的最值在等差数列{a n }中,a 1>0,d <0,则S n 存在最__大__值;若a 1<0,d >0,则S n 存在最__小__值. 【思考辨析】判断下面结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(1)若一个数列从第二项起每一项与它的前一项的差都是常数,则这个数列是等差数列.( × )(2)数列{a n }为等差数列的充要条件是对任意n ∈N *,都有2a n +1=a n +a n +2.( √ ) (3)等差数列{a n }的单调性是由公差d 决定的.( √ )(4)数列{a n }为等差数列的充要条件是其通项公式为n 的一次函数.( × ) (5)数列{a n }满足a n +1-a n =n ,则数列{a n }是等差数列.( × )(6)已知数列{a n }的通项公式是a n =pn +q (其中p ,q 为常数),则数列{a n }一定是等差数列.( √ )1.(2015·重庆)在等差数列{a n }中,若a 2=4,a 4=2,则a 6等于( ) A .-1 B .0 C .1 D .6 答案 B解析 由等差数列的性质,得a 6=2a 4-a 2=2×2-4=0,选B.2.(2014·福建)等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若a 1=2,S 3=12,则a 6等于( ) A .8 B .10 C .12 D .14 答案 C解析 由题意知a 1=2,由S 3=3a 1+3×22×d =12,解得d =2,所以a 6=a 1+5d =2+5×2=12,故选C.3.在等差数列{a n }中,已知a 4+a 8=16,则该数列前11项和S 11等于( ) A .58 B .88 C .143 D .176 答案 B 解析 S 11=11a 1+a 112=11a 4+a 82=88.4.设数列{a n }是等差数列,若a 3+a 4+a 5=12,则a 1+a 2+…+a 7等于( ) A .14 B .21 C .28 D .35 答案 C解析 ∵a 3+a 4+a 5=3a 4=12,∴a 4=4, ∴a 1+a 2+…+a 7=7a 4=28.5.(2014·北京)若等差数列{a n }满足a 7+a 8+a 9>0,a 7+a 10<0,则当n =________时,{a n }的前n 项和最大. 答案 8解析 因为数列{a n }是等差数列,且a 7+a 8+a 9=3a 8>0,所以a 8>0.又a 7+a 10=a 8+a 9<0,所以a 9<0.故当n =8时,其前n 项和最大.题型一 等差数列基本量的运算例1 (1)在数列{a n }中,若a 1=-2,且对任意的n ∈N *有2a n +1=1+2a n ,则数列{a n }前10项的和为( ) A .2 B .10(2)已知在等差数列{a n }中,a 2=7,a 4=15,则前10项和S 10等于( ) A .100 B .210 C .380 D .400答案 (1)C (2)B解析 (1)由2a n +1=1+2a n 得a n +1-a n =12,所以数列{a n }是首项为-2,公差为12的等差数列,所以S 10=10×(-2)+10×10-12×12=52.(2)因为a 2=7,a 4=15,所以d =4,a 1=3, 故S 10=10×3+12×10×9×4=210.思维升华 (1)等差数列运算问题的一般求法是设出首项a 1和公差d ,然后由通项公式或前n 项和公式转化为方程(组)求解.(2)等差数列的通项公式及前n 项和公式,共涉及五个量a 1,a n ,d ,n ,S n ,知其中三个就能求另外两个,体现了方程的思想.(1)(2015·课标全国Ⅱ)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等于( )A .5B .7C .9D .11(2)已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,且满足S 33-S 22=1,则数列{a n }的公差是( )B .1C .2D .3 答案 (1)A (2)C解析 (1)∵{a n }为等差数列,∴a 1+a 5=2a 3, ∴a 1+a 3+a 5=3a 3=3,得a 3=1, ∴S 5=5a 1+a 52=5a 3=5.故选A.(2)∵S n =n a 1+a n2,∴S n n =a 1+a n 2,又S 33-S 22=1,得a 1+a 32-a 1+a 22=1,即a 3-a 2=2,∴数列{a n }的公差为2.题型二 等差数列的判定与证明例2 已知数列{a n }中,a 1=35,a n =2-1a n -1(n ≥2,n ∈N *),数列{b n }满足b n =1a n -1(n ∈N *).(1)求证:数列{b n }是等差数列;(2)求数列{a n }中的最大项和最小项,并说明理由. (1)证明 因为a n =2-1a n -1(n ≥2,n ∈N *),b n =1a n -1(n ∈N *),所以b n +1-b n =1a n +1-1-1a n -1=12-1a n-1-1a n -1=a n a n -1-1a n -1=1. 又b 1=1a 1-1=-52. 所以数列{b n }是以-52为首项,1为公差的等差数列.(2)解 由(1)知b n =n -72,则a n =1+1b n =1+22n -7.设f (x )=1+22x -7,则f (x )在区间(-∞,72)和(72,+∞)上为减函数.所以当n =3时,a n 取得最小值-1,当n =4时,a n 取得最大值3. 引申探究例2中,若条件变为a 1=35,na n +1=(n +1)a n +n (n +1),探求数列{a n }的通项公式.解 由已知可得a n +1n +1=a nn+1, 即a n +1n +1-a n n =1,又a 1=35, ∴⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n n 是以a 11=35为首项,1为公差的等差数列,∴a n n =35+(n -1)·1=n -25, ∴a n =n 2-25n .思维升华 等差数列的四个判定方法(1)定义法:证明对任意正整数n 都有a n +1-a n 等于同一个常数.(2)等差中项法:证明对任意正整数n 都有2a n +1=a n +a n +2后,可递推得出a n +2-a n +1=a n +1-a n =a n -a n -1=a n -1-a n -2=…=a 2-a 1,根据定义得出数列{a n }为等差数列.(3)通项公式法:得出a n =pn +q 后,得a n +1-a n =p 对任意正整数n 恒成立,根据定义判定数列{a n }为等差数列.(4)前n 项和公式法:得出S n =An 2+Bn 后,根据S n ,a n 的关系,得出a n ,再使用定义法证明数列{a n }为等差数列.(1)若{a n }是公差为1的等差数列,则{a 2n -1+2a 2n }是( )A .公差为3的等差数列B .公差为4的等差数列C .公差为6的等差数列D .公差为9的等差数列(2)在数列{a n }中,若a 1=1,a 2=12,2a n +1=1a n +1a n +2(n ∈N *),则该数列的通项为( )A .a n =1nB .a n =2n +1C .a n =2n +2D .a n =3n答案 (1)C (2)A解析 (1)∵a 2n -1+2a 2n -(a 2n -3+2a 2n -2) =(a 2n -1-a 2n -3)+2(a 2n -a 2n -2) =2+2×2=6,∴{a 2n -1+2a 2n }是公差为6的等差数列. (2)由已知式2a n +1=1a n +1a n +2可得1a n +1-1a n =1a n +2-1a n +1,知{1a n }是首项为1a 1=1,公差为1a 2-1a 1=2-1=1的等差数列,所以1a n=n ,即a n =1n.题型三 等差数列的性质及应用命题点1 等差数列的性质例3 (1)(2015·广东)在等差数列{a n }中,若a 3+a 4+a 5+a 6+a 7=25,则a 2+a 8=________. (2)已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,且S 10=10,S 20=30,则S 30=________. 答案 (1)10 (2)60解析 (1)因为{a n }是等差数列,所以a 3+a 7=a 4+a 6=a 2+a 8=2a 5,a 3+a 4+a 5+a 6+a 7=5a 5=25,即a 5=5,a 2+a 8=2a 5=10.(2)∵S 10,S 20-S 10,S 30-S 20成等差数列,且S 10=10,S 20=30,S 20-S 10=20, ∴S 30-30=10+2×10=30,∴S 30=60. 命题点2 等差数列前n 项和的最值例4 在等差数列{a n }中,已知a 1=20,前n 项和为S n ,且S 10=S 15,求当n 取何值时,S n 取得最大值,并求出它的最大值. 解 ∵a 1=20,S 10=S 15,∴10×20+10×92d =15×20+15×142d ,∴d =-53.方法一 由a n =20+(n -1)×⎝ ⎛⎭⎪⎫-53=-53n +653. 得a 13=0.即当n ≤12时,a n >0,当n ≥14时,a n <0. ∴当n =12或13时,S n 取得最大值,且最大值为S 12=S 13=12×20+12×112×⎝ ⎛⎭⎪⎫-53=130.方法二 S n =20n +n n -12·⎝ ⎛⎭⎪⎫-53=-56n 2+1256n=-56⎝ ⎛⎭⎪⎫n -2522+3 12524.∵n ∈N *,∴当n =12或13时,S n 有最大值,且最大值为S 12=S 13=130. 方法三 由S 10=S 15得a 11+a 12+a 13+a 14+a 15=0. ∴5a 13=0,即a 13=0.∴当n =12或13时,S n 有最大值,且最大值为S 12=S 13=130. 引申探究例4中,若条件“a 1=20”改为a 1=-20,其他条件不变,求当n 取何值时,S n 取得最小值,并求出最小值.解 由S 10=S 15,得a 11+a 12+a 13+a 14+a 15=0, ∴a 13=0.又a 1=-20,∴a 12<0,a 14>0, ∴当n =12或13时,S n 取得最小值, 最小值S 12=S 13=13a 1+a 132=-130.思维升华 (1)等差数列的性质:①项的性质:在等差数列{a n }中,a m -a n =(m -n )d ⇔a m -a nm -n=d (m ≠n ),其几何意义是点(n ,a n ),(m ,a m )所在直线的斜率等于等差数列的公差.②和的性质:在等差数列{a n }中,S n 为其前n 项和,则a .S 2n =n (a 1+a 2n )=…=n (a n +a n +1);b .S 2n -1=(2n -1)a n .(2)求等差数列前n 项和S n 最值的两种方法:①函数法:利用等差数列前n 项和的函数表达式S n =an 2+bn ,通过配方或借助图象求二次函数最值的方法求解. ②邻项变号法:a .当a 1>0,d <0时,满足⎩⎪⎨⎪⎧ a m ≥0,a m +1≤0的项数m 使得S n 取得最大值S m ;b .当a 1<0,d >0时,满足⎩⎪⎨⎪⎧a m ≤0,a m +1≥0的项数m 使得S n 取得最小值S m .(1)等差数列{a n }的前n 项和为S n ,已知a 5+a 7=4,a 6+a 8=-2,则当S n 取最大值时,n 的值是( ) A .5 B .6 C .7 D .8(2)设数列{a n }是公差d <0的等差数列,S n 为前n 项和,若S 6=5a 1+10d ,则S n 取最大值时,n 的值为( )A .5B .6C .5或6D .11(3)已知等差数列{a n }的首项a 1=20,公差d =-2,则前n 项和S n 的最大值为________. 答案 (1)B (2)C (3)110解析 (1)依题意得2a 6=4,2a 7=-2,a 6=2>0,a 7=-1<0;又数列{a n }是等差数列,因此在该数列中,前6项均为正数,自第7项起以后各项均为负数,于是当S n 取最大值时,n =6,选B.(2)由题意得S 6=6a 1+15d =5a 1+10d ,所以a 6=0,故当n =5或6时,S n 最大,选C. (3)因为等差数列{a n }的首项a 1=20,公差d =-2,代入求和公式得,S n =na 1+n n -12d =20n -n n -12×2=-n 2+21n =-⎝⎛⎭⎪⎫n -2122+⎝ ⎛⎭⎪⎫2122,又因为n ∈N *,所以n =10或n =11时,S n 取得最大值,最大值为110.6.等差数列的前n 项和及其最值典例 (1)在等差数列{a n }中,2(a 1+a 3+a 5)+3(a 7+a 9)=54,则此数列前10项的和S 10等于( ) A .45 B .60 C .75D .90(2)在等差数列{a n }中,S 10=100,S 100=10,则S 110=________.(3)等差数列{a n }中,已知a 5>0,a 4+a 7<0,则{a n }的前n 项和S n 的最大值为( ) A .S 4 B .S 5 C .S 6 D .S 7思维点拨 (1)求等差数列前n 项和,可以通过求解基本量a 1,d ,代入前n 项和公式计算,也可以利用等差数列的性质:a 1+a n =a 2+a n -1=…;(2)求等差数列前n 项和的最值,可以将S n 化为关于n 的二次函数,求二次函数的最值,也可以观察等差数列的符号变化趋势,找最后的非负项或非正项. 解析 (1)由题意得a 3+a 8=9, 所以S 10=10a 1+a 102=10a 3+a 82=10×92=45.(2)方法一 设数列{a n }的公差为d ,首项为a 1,则⎩⎪⎨⎪⎧10a 1+10×92d =100,100a 1+100×992d =10,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=1 099100,d =-1150.所以S 110=110a 1+110×1092d =-110.方法二 因为S 100-S 10=a 11+a 100×902=-90,所以a 11+a 100=-2, 所以S 110=a 1+a 110×1102=a 11+a 100×1102=-110.(3)因为⎩⎪⎨⎪⎧a 4+a 7=a 5+a 6<0,a 5>0,所以⎩⎪⎨⎪⎧a 5>0,a 6<0,所以S n 的最大值为S 5. 答案 (1)A (2)-110 (3)B温馨提醒 (1)利用函数思想求等差数列前n 项和S n 的最值时,要注意到n ∈N *; (2)利用等差数列的性质求S n ,突出了整体思想,减少了运算量.[方法与技巧]1.在解有关等差数列的基本量问题时,可通过列关于a 1,d 的方程组进行求解.2.证明等差数列要用定义;另外还可以用等差中项法,通项公式法,前n 项和公式法判定一个数列是否为等差数列.3.等差数列性质灵活使用,可以大大减少运算量.4.在遇到三个数成等差数列问题时,可设三个数为(1)a ,a +d ,a +2d ;(2)a -d ,a ,a +d ;(3)a -d ,a +d ,a +3d 等,可视具体情况而定. [失误与防范]1.当公差d ≠0时,等差数列的通项公式是n 的一次函数,当公差d =0时,a n 为常数. 2.公差不为0的等差数列的前n 项和公式是n 的二次函数,且常数项为0.若某数列的前n 项和公式是常数项不为0的二次函数,则该数列不是等差数列,它从第二项起成等差数列.v1.0 可编辑可修改A 组 专项基础训练 (时间:35分钟)1.设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若S 3=9,S 6=36,则a 7+a 8+a 9等于( ) A .63 B .45 C .36 D .27 答案 B解析 由{a n }是等差数列,得S 3,S 6-S 3,S 9-S 6为等差数列. 即2(S 6-S 3)=S 3+(S 9-S 6), 得到S 9-S 6=2S 6-3S 3=45,故选B.2.(2015·北京)设{a n }是等差数列,下列结论中正确的是( ) A .若a 1+a 2>0,则a 2+a 3>0 B .若a 1+a 3<0,则a 1+a 2<0 C .若0<a 1<a 2,则a 2>a 1a 3 D .若a 1<0,则(a 2-a 1)(a 2-a 3)>0 答案 C解析 设等差数列{a n }的公差为d ,若a 1+a 2>0,a 2+a 3=a 1+d +a 2+d =(a 1+a 2)+2d ,由于d 正负不确定,因而a 2+a 3符号不确定,故选项A 错;若a 1+a 3<0,a 1+a 2=a 1+a 3-d =(a 1+a 3)-d ,由于d 正负不确定,因而a 1+a 2符号不确定,故选项B 错;若0<a 1<a 2,可知a 1>0,d >0,a 2>0,a 3>0,所以a 22-a 1a 3=(a 1+d )2-a 1(a 1+2d )=d 2>0,所以a 2>a 1a 3,故选项C 正确;若a 1<0,则(a 2-a 1)·(a 2-a 3)=d ·(-d )=-d 2≤0,故选项D 错.3.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 等于( ) A .3 B .4 C .5 D .6答案 C解析 ∵数列{a n }为等差数列,且前n 项和为S n , ∴数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫S n n 也为等差数列.∴S m -1m -1+S m +1m +1=2S m m ,即-2m -1+3m +1=0,解得m =5,经检验为原方程的解,故选C.4.数列{a n }的首项为3,{b n }为等差数列,且b n =a n +1-a n (n ∈N *),若b 3=-2,b 10=12,则a 8等于( )A .0B .3C .8D .11答案 B解析 设{b n }的公差为d ,∵b 10-b 3=7d =12-(-2)=14,∴d =2. ∵b 3=-2,∴b 1=b 3-2d =-2-4=-6. ∴b 1+b 2+…+b 7=7b 1+7×62d=7×(-6)+21×2=0.又b 1+b 2+…+b 7=(a 2-a 1)+(a 3-a 2)+…+(a 8-a 7)=a 8-a 1=a 8-3=0, ∴a 8=3.故选B.5.已知数列{a n }满足a n +1=a n -57,且a 1=5,设{a n }的前n 项和为S n ,则使得S n 取得最大值的序号n 的值为( ) A .7 B .8 C .7或8 D .8或9 答案 C解析 由题意可知数列{a n }是首项为5,公差为-57的等差数列,所以a n =5-57(n -1)=40-5n7,该数列前7项是正数项,第8项是0,从第9项开始是负数项,所以S n 取得最大值时,n =7或8,故选C. 6.已知数列{a n }中,a 1=1且1a n +1=1a n +13(n ∈N *),则a 10=________. 答案 14解析 由已知得1a 10=1a 1+(10-1)×13=1+3=4, 故a 10=14.7.已知递增的等差数列{a n }满足a 1=1,a 3=a 22-4,则a n =________. 答案 2n -1解析 设等差数列的公差为d , ∵a 3=a 22-4,∴1+2d =(1+d )2-4, 解得d 2=4,即d =±2.由于该数列为递增数列,故d =2. ∴a n =1+(n -1)×2=2n -1.8.设数列{a n }的通项公式为a n =2n -10(n ∈N *),则|a 1|+|a 2|+…+|a 15|=________. 答案 130解析 由a n =2n -10(n ∈N *)知{a n }是以-8为首项,2为公差的等差数列,又由a n =2n -10≥0得n ≥5,∴n ≤5时,a n ≤0,当n >5时,a n >0,∴|a 1|+|a 2|+…+|a 15|=-(a 1+a 2+a 3+a 4)+(a 5+a 6+…+a 15)=20+110=130.9.若数列{a n }的前n 项和为S n ,且满足a n +2S n S n -1=0(n ≥2),a 1=12.(1)求证:⎩⎨⎧⎭⎬⎫1S n 成等差数列;(2)求数列{a n }的通项公式.(1)证明 当n ≥2时,由a n +2S n S n -1=0, 得S n -S n -1=-2S n S n -1,所以1S n -1S n -1=2,又1S 1=1a 1=2,故⎩⎨⎧⎭⎬⎫1S n 是首项为2,公差为2的等差数列. (2)解 由(1)可得1S n =2n ,∴S n =12n .当n ≥2时,a n =S n -S n -1=12n -12n -1=n -1-n 2n n -1=-12n n -1.当n =1时,a 1=12不适合上式.故a n=⎩⎪⎨⎪⎧12,n =1,-12n n -1,n ≥2.10.等差数列{a n }中,设S n 为其前n 项和,且a 1>0,S 3=S 11,则当n 为多少时,S n 最大解 方法一 由S 3=S 11得3a 1+3×22d =11a 1+11×102d ,则d =-213a 1.从而S n =d 2n 2+⎝⎛⎭⎪⎫a 1-d 2n =-a 113(n -7)2+4913a 1,又a 1>0,所以-a 113<0.故当n =7时,S n 最大. 方法二 由于S n =an 2+bn 是关于n 的二次函数,由S 3=S 11,可知S n =an 2+bn 的图象关于n =3+112=7对称.由方法一可知a =-a 113<0,故当n =7时,S n 最大. 方法三 由方法一可知,d =-213a 1.要使S n 最大,则有⎩⎪⎨⎪⎧a n ≥0,a n +1≤0,即⎩⎪⎨⎪⎧a 1+n -1⎝ ⎛⎭⎪⎫-213a 1≥0,a 1+n ⎝ ⎛⎭⎪⎫-213a 1≤0,解得≤n ≤,故当n =7时,S n 最大. 方法四 由S 3=S 11,可得2a 1+13d =0, 即(a 1+6d )+(a 1+7d )=0,故a 7+a 8=0,又由a 1>0,S 3=S 11可知d <0, 所以a 7>0,a 8<0,所以当n =7时,S n 最大.B 组 专项能力提升 (时间:20分钟)11.设S n 为等差数列{a n }的前n 项和,(n +1)S n <nS n +1(n ∈N *).若a 8a 7<-1,则( ) A .S n 的最大值是S 8 B .S n 的最小值是S 8 C .S n 的最大值是S 7 D .S n 的最小值是S 7答案 D解析 由条件得S n n <S n +1n +1,即n a 1+a n 2n <n +1a 1+a n +12n +1,所以a n <a n +1,所以等差数列{a n }为递增数列.又a 8a 7<-1,所以a 8>0,a 7<0,即数列{a n }前7项均小于0,第8项大于零,所以S n 的最小值为S 7,故选D.12.设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若a 1=-3,a k +1=32,S k =-12,则正整数k =________.答案 13解析 S k +1=S k +a k +1=-12+32=-212,又S k +1=k +1a 1+a k +12=k +1⎝⎛⎭⎪⎫-3+322=-212,解得k =13.13.设等差数列{a n },{b n }的前n 项和分别为S n ,T n ,若对任意自然数n 都有S n T n =2n -34n -3,则a 9b 5+b 7+a 3b 8+b 4的值为________.答案1941解析 ∵{a n },{b n }为等差数列, ∴a 9b 5+b 7+a 3b 8+b 4=a 92b 6+a 32b 6=a 9+a 32b 6=a 6b 6. ∵S 11T 11=a 1+a 11b 1+b 11=2a 62b 6=2×11-34×11-3=1941, ∴a 6b 6=1941. 14.已知数列{a n }是首项为a ,公差为1的等差数列,b n =1+a n a n,若对任意的n ∈N *,都有b n ≥b 8成立,则实数a 的取值范围为________. 答案 (-8,-7)解析 依题意得b n =1+1a n,对任意的n ∈N *,都有b n ≥b 8,即数列{b n }的最小项是第8项,于是有1a n ≥1a 8.又数列{a n }是公差为1的等差数列,因此有⎩⎪⎨⎪⎧a 8<0,a 9>0,即⎩⎪⎨⎪⎧a +7<0,a +8>0,由此解得-8<a <-7,即实数a 的取值范围是(-8,-7).15.已知公差大于零的等差数列{a n }的前n 项和为S n ,且满足a 3·a 4=117,a 2+a 5=22. (1)求通项a n ; (2)求S n 的最小值;(3)若数列{b n }是等差数列,且b n =S nn +c,求非零常数c .解 (1)因为数列{a n }为等差数列, 所以a 3+a 4=a 2+a 5=22.又a 3·a 4=117, 所以a 3,a 4是方程x 2-22x +117=0的两实根, 又公差d >0,所以a 3<a 4, 所以a 3=9,a 4=13,所以⎩⎪⎨⎪⎧a 1+2d =9,a 1+3d =13,所以⎩⎪⎨⎪⎧a 1=1,d =4.所以通项a n =4n -3. (2)由(1)知a 1=1,d =4, 所以S n =na 1+n n -12×d =2n 2-n =2⎝ ⎛⎭⎪⎫n -142-18.所以当n =1时,S n 最小, 最小值为S 1=a 1=1. (3)由(2)知S n =2n 2-n , 所以b n =S nn +c =2n 2-nn +c,所以b 1=11+c ,b 2=62+c ,b 3=153+c .因为数列{b n }是等差数列, 所以2b 2=b 1+b 3, 即62+c ×2=11+c +153+c, 所以2c 2+c =0,所以c =-12或c =0(舍去),经验证c =-12时,{b n }是等差数列,故c =-12.。
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=.。
数列求和汇总答案一、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地最基本最重要地方法.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(111q q qa a qq a q na S n nn 例1、已知,求地前n 项和.3log 1log 23-=x ⋅⋅⋅++⋅⋅⋅+++nx x x x 32解:由212log log 3log 1log 3323=⇒-=⇒-=x x x 由等比数列求和公式得(利用常用公式)nn x x x x S +⋅⋅⋅+++=32===1-x x x n --1)1(211)211(21--n n 21练习:求地和.22222222123456...99100-+-+-+--+解:2222222212345699100-+-+-+--+ ()()()()2222222221436510099=-+-+-++- ()()()()()()()()2121434365651009910099=-++-++-++-+ 3711199=+++ +由等差数列地求和公式得()50503199S 50502+==二、错位相减法求和这种方法是在推导等比数列地前n 项和公式时所用地方法,这种方法主要用于求数列{a n ·b n }地前n 项和,其中{a n }、{b n }分别是等差数列和等比数列.例2求和:………………………①132)12(7531--+⋅⋅⋅++++=n n x n x x x S 解:由题可知,{}地通项是等差数列{2n -1}地通项与等比数列{}地通项之积1)12(--n xn 1-n x设……………………….②(设制错位)nn x n x x x x xS )12(7531432-+⋅⋅⋅++++=①-②得(错位相减)n n n x n xx x x x S x )12(222221)1(1432--+⋅⋅⋅+++++=--再利用等比数列地求和公式得:n n n x n xx x S x )12(1121)1(1----⋅+=--∴21)1()1()12()12(x x x n x n S n n n -+++--=+练习:求数列前n 项地和.⋅⋅⋅⋅⋅⋅,22,,26,24,2232n n解:由题可知,{}地通项是等差数列{2n}地通项与等比数列{}地通项之积n n 22n 21设…………………………………①n n nS 2226242232+⋅⋅⋅+++=………………………………②(设制错位)14322226242221++⋅⋅⋅+++=n n nS ①-②得(错位相减)1432222222222222211(+-+⋅⋅⋅++++=-n n n nS 1122212+---=n n n ∴1224-+-=n n n S 三、反序相加法求和这是推导等差数列地前n 项和公式时所用地方法,就是将一个数列倒过来排列(反序),再把它与原数列相加,就可以得到n 个.)(1n a a +例3求地值89sin 88sin 3sin 2sin 1sin 22222++⋅⋅⋅+++解:设………….①89sin 88sin 3sin 2sin 1sin 22222++⋅⋅⋅+++=S 将①式右边反序得…………..②(反序)1sin 2sin 3sin 88sin 89sin 22222+++⋅⋅⋅++=S 又因为1cos sin ),90cos(sin 22=+-=x x x x ①+②得(反序相加)=89)89cos 89(sin )2cos 2(sin )1cos 1(sin 2222222 ++⋅⋅⋅++++=S ∴S=44.52、求和:222222222222222101109293832921101++++++++++ 四、分组法求和有一类数列,既不是等差数列,也不是等比数列,若将这类数列适当拆开,可分为几个等差、等比或常见地数列,然后分别求和,再将其合并即可.例4、求和:⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+++⎪⎪⎭⎫⎝⎛++⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+n n y x y x y x 11122 ()1,1,0≠≠≠y x x 解:原式=()nx x x x ++++ 32⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++++n y y y 1112=()yy y xx x n n 1111111-⎪⎪⎭⎫⎝⎛-+--=nn n n y y y x x x --+--++1111练习:求数列地前n 项和:, (231),,71,41,1112-+⋅⋅⋅+++-n aa a n 解:设)231()71()41()11(12-++⋅⋅⋅++++++=-n aa a S n n 将其每一项拆开再重新组合得(分组))23741()1111(12-+⋅⋅⋅+++++⋅⋅⋅+++=-n aa a S n n 当a =1时,=(分组求和)2)13(n n n S n -+=2)13(nn +当时,=1≠a 2)13(1111n n a a S nn -+--=2)13(11n n a a a n -+---练习:求数列地前n 项和.∙∙∙+∙∙∙),21(,,813,412,211nn 解:n n n n n n n n S 211)1(21)21212121()321()21(81341221132-++=+∙∙∙+++++∙∙∙+++=++∙∙∙+++=五、裂项法求和这是分解与组合思想在数列求和中地具体应用.裂项法地实质是将数列中地每项(通项)分解,然后重新组合,使之能消去一些项,最终达到求和地目地.通项分解(裂项)如:例5求数列地前n 项和.⋅⋅⋅++⋅⋅⋅++,11,,321,211n n 解:设(裂项)n n n n a n -+=++=111则(裂项求和)11321211+++⋅⋅⋅++++=n n S n =)1()23()12(n n -++⋅⋅⋅+-+-=11-+n 练习:求13,115,135,163之和.解:94911(21)9171()7151()5131()311(21)9171(217151(21)5131(21)311(2197175153131163135115131=-=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+-+-+-=-+-+-+-=⨯+⨯+⨯+⨯=+++六、合并法求和针对一些特殊地数列,将某些项合并在一起就具有某种特殊地性质,因此,在求数列地和时,可将这些项放在一起先求和,然后再求S n .例6、数列{a n }:,求S 2002.n n n a a a a a a -====++12321,2,3,1解:设S 2002=2002321a a a a +⋅⋅⋅+++由可得n n n a a a a a a -====++12321,2,3,1,2,3,1654-=-=-=a a a ,2,3,1,2,3,1121110987-=-=-====a a a a a a ……2,3,1,2,3,1665646362616-=-=-====++++++k k k k k k a a a a a a ∵(找特殊性质项)0665646362616=+++++++++++k k k k k k a a a a a a ∴S 2002=(合并求和)2002321a a a a +⋅⋅⋅+++=)()()(66261612876321++++⋅⋅⋅+++⋅⋅⋅+⋅⋅⋅+++⋅⋅⋅+++k k k a a a a a a a a a a 2002200120001999199819941993)(a a a a a a a +++++⋅⋅⋅+++⋅⋅⋅+=2002200120001999a a a a +++=46362616+++++++k k k k a a a a =5练习:在各项均为正数地等比数列中,若地值.103231365log log log ,9a a a a a +⋅⋅⋅++=求解:设1032313log log log a a a S n +⋅⋅⋅++=由等比数列地性质(找特殊性质项)q p n m a a a a q p n m =⇒+=+和对数地运算性质得N M N M a a a ⋅=+log log log (合并求和))log (log )log (log )log (log 6353932310313a a a a a a S n ++⋅⋅⋅++++==)(log )(log )(log 6539231013a a a a a a ⋅+⋅⋅⋅+⋅+⋅=9log 9log 9log 333+⋅⋅⋅++=10七、利用数列地通项求和先根据数列地结构及特征进行分析,找出数列地通项及其特征,然后再利用数列地通项揭示地规律来求数列地前n 项和,是一个重要地方法.例7、求5,55,555,…,地前n 项和.解:∵a n =59(10n -1)∴S n =59(10-1)+59(102-1)+59(103-1)+…+59(10n -1)=59[(10+102+103+……+10n )-n]=(10n +1-9n-10)练习:求数列:1,,,地前n 项和.解:=e an dAl l h i ng si nt h er be ng ae od =版权申明本文部分内容,包括文字、图片、以及设计等在网上搜集整理.版权为个人所有This article includes some parts, including text, pictures, and design. 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数列的典型例题1、等差数列{}n a 中,前三项依次为x x x 1,65,11+,求:105?a = 解:由等差数列中项公式得:511261x x x ⋅=++,则:2x =. 首项为:11113a x ==+,公差为:15151621212d x x =-=-=;则数列通项为:1113(1)31212n n n a a n d -+=+-=+=. 故:1053105391212n a ++===.2、前100个自然数(1到100)中,除以7余2的所有数之和S 是? 解:这些数构成的数列为:7(1)275n a n n =-+=-;在100之内,n 的最大数m 为:10075m =-,即15m =;这些数之和S 为:151(115)15(75)75157652k S n =+⨯⎡⎤=-=-⨯=⎢⎥⎣⎦∑3、在等差数列{}n a 中,前n 项和为n S . 若10a >,160S >,170S <,则n S 最大时,?n =解:等差数列通项为:1(1)n a a n d =+-,求和公式为:1(1)2n n n S na d -=+; 则:16116151602S a d ⨯=+>,即:11502a d +>,170a d +>,即:80a >; 17117161702S a d ⨯=+<,即:180a d +<,即:90a <.故n S 最大时,8n =.4、数列{}n a 的通项公式n a =n 项和为9n S =,求:?n =解:通项:n a==则:119nn k S ====∑,于是:99n =5、等差数列{}n a ,其公差不为0,其中,2a 、3a 、6a 依次构成等比数列,求公比?q = 解:等差数列通项:1(1)n a a n d =+-,则:32a a d =+,624a a d =+,构成等比数列,则:2326a a a =,即:2222()(4)a d a a d +=+; 即:222222224a a d d a a d ++=+.因为0d ≠,故:22d a =; 所以:32222233a a d a q a a a +====.6、已知等差数列{}n a 的前n 项和n S ,且11a =,1133S =. 设14na nb ⎛⎫= ⎪⎝⎭,求证:{}n b 是等比数列,并求其前n 项和n T . 证明:通项:1(1)n a a n d =+-,求和公式:1(1)2n n n S na d -=+; 则:11111011332S d ⨯=+=,即:115533d +=,故:25d =.于是:2231(1)55n n a n +=+-=;则:23514n n b +⎛⎫= ⎪⎝⎭,2(1)35114n n b +++⎛⎫= ⎪⎝⎭则:2(1)323255511144n n n n b b +++-+⎛⎫⎛⎫== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 故{}n b 是首项为114b =,公比为25114n n b q b +⎛⎫== ⎪⎝⎭,的等比数列,通项为:23514n n b +⎛⎫= ⎪⎝⎭.()()2n 5221n n 55n 12255111q 1444T b 1q 4144114-⎛⎫- ⎪--⎛⎫⎝⎭==⋅= ⎪-⎝⎭⎛⎫-- ⎪⎝⎭7、若x y ≠,且两个数列:12,,,x a a y 和123,,,,x b b b y 均为等差数列,求:13?a xy b -=- 解:设两个等差数列的公差分别为:1d 和2d ,则:113y x a x d --==,324y xy b d --==. 故:131()4313()4y x a x y b y x --==--8、已知正项数列{}n a 的前n 项和n S 满足:21056n nn S a a =++,且1a 、3a 、15a 成等比数列,求数列{}n a 的通项?n a =解:由已知:2+1+1+11056n n n S a a =++ ①21056n n n S a a =++ ②由①-②:2211110()5()n n n n n a a a a a +++=-+-移项合并:2211()5()0n n n n a a a a ++--+=,即:11()(5)0n n n n a a a a +++--=由于正项数列1()0n n a a ++>,所以:150n n a a +--=,即:15n n a a +-=; 由此得到{}n a 是公差为5的等差数列.设:15(1)n a a n =+-,则:3110a a =+,15170a a =+;由1a 、3a 、15a 成等比数列得:23115a a a =,即:2111(10)(70)a a a +=+; 即:2211112010070a a a a ++=+,故:12a =. 所以:25(1)53n a n n =+-=-9、已知数列{}n a 的前n 项和1(1)(2)3n S n n n =++,试求数列1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和?n T =解:由已知:1111(1)(2)=(1)(24)=(1)(21)(1)3662n S n n n n n n n n n n n =++++++++及:211(1)(21)6nk k n n n ==++∑ 和:11(1)2n k k n n ==+∑得到上面求和公式可分成两部分,一个2n a n =求和,一个n a n =求和. 故:2(1)n a n n n n =+=+. 那么:1111(1)1n a n n n n ==-++;所以:1111()1111nn k nT k k n n ==-=-=+++∑.10、已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,其首项11a =,且满足3(2)n n S n a =+,求通项?n a = 解:由已知:3(2)n n S n a =+ ①113(1)n n S n a --=+ ②由①-②:13(2)(1)n n n a n a n a -=+-+ ; 移项合并:1(1)(1)n n n a n a --=+,即:111n n n a a n -+=- 由此递推得:()1211112......1121211(1)(1)1122n n n kk n n n n n k a a a a n n n n n k n n n n n n a a k k --++++⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫==== ⎪ ⎪⎪ ⎪⎪ ⎪-----⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭++=+⋅⋅⋅⋅==+11、如果数列{}n a 中,相邻两项n a 和1+n a 是二次方程23=0nn n x nx c ++(n=1,2,3…)的两个根,当12a =时,试求100?c =解:由韦达定理:13n n a a n ++=- ① 1n n n a a c +⋅= ②由①式可得:121()()3n n n n a a a a ++++-+=-,即:23n n a a +-=- ③ ③式表明:13521,,,...,k a a a a -和2462,,,...,k a a a a 都是公差为-3的等差数列. 又因12a =,代入①式可得:25a =-,于是得到等差数列为:211(1)(3)23353k a a k k k -=+--=-+=-; 22(1)(3)53323k a a k k k =+--=--+=--.那么: 1002350152a =--⨯=-,1015351148a =-⨯=- 代入②式得:100100101(152)(148)22496c a a =⋅=-⨯-=12、有两个无穷的等比数列{}n a 和{}n b ,其公比的绝对值都小于1,其各项和分别是11n k k S a ∞===∑和12n k k T b ∞===∑,对一切自然数都有:2nn a b =,求这两个数列的首项和公比. 解:由111a S q ==-和121bT r==-得:11a q =-,及12(1)b r =-. 数列的首项 设这两个等比数列的通项公式分别为:111(1)n n n a a q q q --==- ① 1112(1)n n n b b r r r --==- ②将①②两式代入2nn a b =,并采用赋值法,分别令1n =和2n =得: 211a b =,即:2(1)2(1)q r -=- ③222a b =,即:22(1)2(1)q q r r -=- ④由③④得:2r q = ⑤ 将⑤式代入③式得:22(1)2(1)q q -=-因为:1q ≠,则上式化简为:12(1)q q -=+,即:13q =-将13q =-代入⑤式得:19r = 这是这两个数列的公比.将13q =-和19r =分别代入①式和②式得:()1114114(1)413333n nn n n n a q q-+-⎛⎫⎛⎫=-=⋅-=--=-⋅ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭;1181162(1)2999n n n n b r r --⎛⎫=-=⨯⨯=⎪⎝⎭13、已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,112a =,当2n ≥时,满足:120n n n a S S -+=;求证:数列1n S ⎧⎫⎨⎬⎩⎭为等差数列;并求{}n S 的通项公式?n S =解:由120n n n a S S -+=得:1120n n n n S S S S ---+=,即:11120n nS S --+=, 则:1112n n S S --=,11112S a ==. 上式表明:1n S ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是一个首项为2,公差为2的等差数列.则:122(1)2n n n S =+-=,即:12n S n=,112(1)n S n -=-; 于是:111122(1)2(1)n n n a S S n n n n -=-=-=--- 故:1(1)21(2)2(1)n n a n n n ⎧=⎪⎪=⎨⎪-≥-⎪⎩14、已知等比数列{}n a 的首项112a =,且满足:10103020102(21)0S S S -++=. (1)求{}n a 的通项;(2)求{}n nS 的前n 项和n T .解:将3030111q S a q -=-、2020111q S a q -=-、1010111q S a q-=-代入上面等式得:10301020102(1)(21)(1)(1)0q q q --+-+-=化简得:10102010102(1)(21)(1)10q q q ++-+++= 即:101010201010102(1)22(1)(1)10q q q q ++-+-++=整理得:10201020q q -=,即:12q =±则:111111222n n n n a a q--⎛⎫==⋅= ⎪⎝⎭或1111111(1)222n n n n n a a q ---⎛⎫==⋅-=- ⎪⎝⎭第14题第(2)问解答:(2)A.对于等比数列:12a n n =,其求和公式为:11112112212n S n n -=⋅=--故:1(1)221111n n n n k T kS k k n k k k k k k k ⎛⎫==-=-∑∑∑∑ ⎪⎝⎭==== 1> (1)21n n n k k +=∑=2> 23123 (222)221n n n k nR k k ⎛⎫==++++∑ ⎪⎝⎭= ① 则:231234221 (22222)1n n n knR kk -⎛⎫==+++++∑⎪⎝⎭= ② 由②-①得:22331121324311()()()...()222222222n n n n n n nR ---=+-+-+-++--23112311...22222n n n -=+++++-111222(1)21222212nn n n n n n n -+=-=--=-- 综合1>和2>得:(1)2222211nn n kn n n T k n kk k ⎛⎫++=-=+-∑∑⎪⎝⎭== (2)B.对于等比数列:11(1)2n n n a -=-其求和公式为:11()11111(1)2[1(1)]12333221()2n n n S n n n ---=⋅=⋅--=-⋅-- 故:11[1(1)](1)333221111k k n n n n k k k T kS n kk k k k k k ⎛⎫==⋅--=--∑∑∑∑ ⎪⎝⎭==== 1> (1)361n k n n k +=∑= 2> 2311123(1)...(1)33222221kn n n n k n U kk ⎛⎫⎡⎤=-=-+-++-∑⎪⎢⎥⎣⎦⎝⎭= ③ 则:12111232...(1)31222n n n n U -⎡⎤=-+-++-⎢⎥⎣⎦④由③+④得:1221112132131()()...(1)()(1)32222222n n n n n n n n n U ---⎡⎤=-+---++--+-⎢⎥⎣⎦2111111...(1)(1)32222n n n n n -⎡⎤=-+-++-+-⎢⎥⎣⎦ 21111111...(1)(1)322232n n n n n -⎡⎤=-+-++-+⋅-⎢⎥⎣⎦ (1)1112(1)13321()2nnn n n --=-⋅+⋅---2(1)1[1](1)9232n n n n n -=-⋅-+⋅- 故:2(1)(1)[1]27292n n n n n nU --=-⋅-+⋅ 于是:1(1)2(1)(1)(1)[1]33627292211n n k n n n n k kn n nT nk k k ⎛⎫+--=--=-⋅-+⋅∑∑ ⎪⎝⎭== 15、若等差数列{}2log n x 的第m 项等于k ,第k 项等于m(其中m k ≠),求数列{}n x 的前m k +项的和。
1(n f n-+{}a n f n ⎛+ +⎝{}n a 是递增的等差数列,8n a ∴=-(2) 设82n b +=(02n S ∴=()()2121321242n n n n a b a a a b b b --++=+++++++()41n- ·山东·枣庄市第三中学高三期中)在①22n n S a =-;②314S =;③3S ,22S +,1S 成等差数列这三个条件是各项均为正数的等比数列,前n 项和为n S ,12a =且______. 2,又∵,∴22q +2,∴n a 31S S =+,123a a a ++22q --=2,1(n f n-+n f n -⎛+ ⎝2n -⎫+⎪⎭()1f ++12n + ·全国·高二课时练习)已知函数()f x .2020122020202120212021b g g g ⎛⎫⎛⎫⎛⎫+=+++ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,①20191202020191202120212021b b g g g ⎛⎫⎛⎫⎛⎫++=+++ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,②)1=,20202020=, ·全国·高二课时练习)已知函数()21122f x x x =+,数列{}n a 的前n 项和为4951=a a 4915ln 2ln a a a ==98)(ln (ln f a f a +=399(ln )(ln )++a f a ①,97(ln )f a +…+1(ln )f a ②,992=. 1122,),(,)x y B x y 是函数n f n ⎛+ +⎝的横坐标为12,故x 21log x x =+-1n n ⎛+- ⎝·河南信阳·高二期中(文))在等差数列{}n a ,求证:16n T <131n ⎛+ -⎝·贵州师大附中高二月考(理))数列的前n 项和)12n a a +=由此可得数列{a 2的等比数列,利用等比数列通项公式得:所以数列{}n a 的通项公式为:)由(1)得)121n c =++n c +1121n ⎛⎫++ +⎛⎝= ⎝题型四:错位相减法·宁夏·六盘山高级中学高二期中(理))已知数列{}n a 的首项 ,n n c a b =1}为等比数列;3n n ⋅,①13n n ++⋅,②3++-n n )113n n +-⋅=1n b -++()221n ++-()321n ++-322n n +++-)(1121n n n +-+⋅=·全国·高二课时练习)求数列2n + (n ∈N *). 2n n+,①4132n n+++,②231111122222nn n ,2或q =((20212,2021,nn n -()12222n n -++=1022021T =-).11≥ ·全国·高二课时练习)已知数列{}n a 的前55n n > n b a +-)()155552n n n b a a b a b ++-+-++-=-12222,54294,5n n n n n n ++--+>. ·全国·高二课时练习)已知数列{}n a 的前n 项和为214n S n n =-..n a ++3,4,n q a ==60. (k a pn =+n a +)n a +()323124nn n n ⎤+-+++-=⎦2n a a +++)345n a a a a +++++()1232n a a a a +-++()22111431121622n n n n ++++-⋅-=-·广东福田·高三月考)已知{}的通项公式;()2na =-)()(2124531n n -+-++++=-217422n n n n S +++-=-+; 12342n b b b b b S S --++++=-+2174,3,23.n n n ++++<.。
数列中分奇偶的典型例题大题含解答共10题题目1:数列A的第1项为1,公差为2,求A的前10项中奇数的和。
解答1:数列A的前10项为:1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 17, 19。
其中奇数的和为:1 + 5 + 7 + 9 + 11 + 13 + 15 + 17 + 19 = 98。
题目2:数列B的前10项为:2, 5, 8, 11, 14, 17, 20, 23, 26, 29,求B的前10项中偶数的和。
解答2:数列B的前10项为:2, 5, 8, 11, 14, 17, 20, 23, 26, 29。
其中偶数的和为:2 + 8 + 14 + 20 + 26 = 70。
题目3:已知数列C的第1项为3,公差为4,数列C中的第n项为奇数,求n的取值范围。
解答3:数列C的第n项可以表示为3 + (n - 1) * 4。
我们知道奇数减去奇数的结果一定是偶数,所以3 + (n - 1) * 4一定是偶数。
即,3 + (n - 1) * 4是奇数的条件是3 + (n - 1) * 4减去3是偶数。
简化得到(n - 1) * 4是偶数。
因为4是偶数,所以(n - 1)必须是偶数,即n必须是奇数。
所以n 的取值范围为奇数。
题目4:数列D的第1项为2,公差为3,数列D中的第n项为偶数,求n的取值范围。
解答4:数列D的第n项可以表示为2 + (n - 1) * 3。
我们知道偶数减去偶数的结果一定是偶数,所以2 + (n - 1) * 3一定是偶数。
即,2 + (n - 1) * 3是偶数的条件是2 + (n - 1) * 3减去2是偶数。
简化得到(n - 1) * 3是偶数。
因为3是奇数,所以(n - 1)必须是偶数,即n必须是奇数。
所以n 的取值范围为奇数。
题目5:数列E的第1项为1,公差为1,求数列E的前20项中奇数和偶数的个数分别是多少。
解答5:数列E的前20项为:1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20。
等差数列典型例题及详细解答(总1 3页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One 1■CAL■本页仅作为文档封面.使用请直接删除1. 等差数列的定义-般地,如果一个数列从第2项起,每一项与它的前一项的差等于同一个常数,那么这个数列就叫做等差数列,这个常数叫做等差数列的公差,通常用字母_g_表示.2. 等差数列的通项公式如果等差数列{拐的首项为*公差为d,那么它的通项公式是a.,= a:+a-l)£・3. 等差中项如果A=~,那么月叫做a与b的等差中项.4. 等差数列的常用性质(1)通项公式的推广:a n=(n—ai) d(n, mWN*).⑵若{<> 为等差数列,且1=m~\~n(k, m、”WN°),则az+a』=ac+am(3)若{%}是等差数列,公差为",贝9 {吐}也是等差数列,公差为竺⑷若{山,⑹是等差数列,贝!」{皿+也}也是等差数列.⑸若&}是等差数列,公差为〃,则必,站”必口,…(匕 4)是公差为迢的等差数列.5. 等差数列的前n项和公式设等差数列{““}的公差为〃,其前“项和S”=^宁或必=“5+巴亍丄〃.6. 等差数列的前”项和公式与函数的关系数列{"”}是等差数列S…=An2+Bn(A. B为常数).7. 等差数列的前”项和的最值在等差数列{“”}中,心0,(1<0,则&存在最大一值:若E<0, d>0,则S“存在最小值. 【思考辨析】判断下而结论是否正确(请在括号中打“ J ”或“ X ” )(1)若一个数列从第二项起每一项与它的前一项的差都是常数,则这个数列是等差数列.(X )⑵数列{“”}为等差数列的充要条件是对任意都有2如尸心+如2・(J)(3)等差数列{心}的单调性是由公差〃决定的.(J)(4)数列{“”}为等差数列的充要条件是其通项公式为"的一次函数.(X )⑸数列{"”}满足“,小一"产”,则数列{“”}是等差数列.(X )⑹已知数列{⑷}的通项公式是心=””+/苴中p,彳为常数),贝IJ数列{““}一立是等差数列.(V )1. (2015•重庆)在等差数列{如中,若他=4,心=2,则心等于()A・一 1 B. 0 C・ 1 D・ 6答案B解析由等差数列的性质,得“6二如-"2二2X2 - 4二0 ,选B.2. (2014 •福建)等差数列{血}的前〃项和为几若t/i=2, 53=12,则心等于()5-4 D 5-2 A. 8 B ・ 10 C ・ 12 D ・ 14答案C3X2解析由题意知⑵二2 ,由Sy = 3a\+—^Xd= 12 ,解彳导〃二2,所以“6二⑷+5d 二2 + 5X2二12,故选C ・3. 在等差数列{“”}中,已知心+心=16,则该数列前11项和S H 等于()A. 58 B ・ 88 C ・ 143 D ・ 176答案Blid] + 1 k/4 + “8解析 S|)二 ---- -- 二 ------ 二 8&4. 设数列{“”}是等差数列,若的+如+的=12,则他+卄・・+的等于()A. 14 B ・ 21 C ・ 28 D ・ 35 答案c解析 丁心十"4 +心=3心二12 # 6/4 = 4 ,/. U\ + U2 + ••• + = 7“4 = 2&5・(2014•北京诺等差数列仏}满足⑷+曲+心>0,心+尙()<0,则当n= ______________ 时,仏}的前〃项和最大. 答案8解析 因为数列{"“}是等差数歹I 」,且十"8 + "9 = 3"8 > 0 ,所以“8 > 0.又"7 + "10 = "8十Og < 0 ,所以的< 0.故当H 二8时,其前n 项和最大・例1⑴在数列仏}中,若ai = -2,且对任意的nGN*有2如| = 1+2如 则数列{如}前10项的和为( )(2)已知在等差数列{如中,"2=7,心=15.则前10项和Sg 等于()A. 100B. 210 C ・ 380 D ・ 400答案(1)C (2)B解析⑴由二1十如得⑷+】-如二* , 所以数列{“”}是首项为-2 ,公差为*的等差数列,10X10- 1 1 5所以510= 10X( - 2) + ----------- 5 ----- X 2 = 2・(2)因为 </2 = 7. a 4 = 15 .所以〃二 4,6/1 = 3,故 Sw 二 10X3 十10X9X4 二 210.思维升华(1)等差数列运算问题的一般求法是设出首项E 和公差d .然后由通项公式或前“项和公式转化为方 程(组)求解•(2)等差数列的通项公式及前"项和公式,共涉及五个呈山,m .d.n. S … ,知其中三个就能求另外 两个,体现了方程的思想•跟踪训练1 (1)(2015・课标全国II )设S “是等差数列{“”}的前“项和,若“|+“3+"5=3,则S5等于()A. 5B. 7C. 9D. 11⑵已知等差数列{"”}的前n 项和为S",且满足~y= 1,则数列⑺”}的公差是()A.|B. 1C. 2D. 3答案(1)A (2)C解析 ⑴丁 {如为等差数列「."I 十“5二加3 ,a\ 十 “3 十"5 = 3"3 二 3 ,彳导"3 二 1 f5ai + as/. S5 二—5— - 5“3 二 5 •故选 A. nai + Un 如+。
《2.3 等差数列的前n项和》测试题一、选择题1.(2008陕西卷)已知是等差数列,,,则该数列前10项和等于( )A.64B.100C.110 D .120考查目的:考查等差数列的通项公式与前项和公式及其基本运算.答案:B解析:设的公差为. ∵,,∴两式相减,得,.∴,.2.(2011全国大纲理)设为等差数列的前项和,若,公差,,则( )A.8B.7C.6D.5考查目的:考查等差数列通项公式的应用、前项和的概念.答案:D解析:由得,,即,将,代入,解得.3.(2012浙江理)设是公差为的无穷等差数列的前项和,则下列命题错误的是( )A.若,则数列有最大项B.若数列有最大项,则C.若数列是递增数列,则对任意,均有D.若对任意,均有,则数列是递增数列考查目的:考查等差数列的前项和公式及其性质.答案:C解析:根据等差数列的前项和公式,可得,因为,所以其图像表示的一群孤立的点分布在一条抛物线上. 当时,该抛物线开口向下,所以这群孤立的点中一定有最高点,即数列有最大项;反之也成立,故选项A、B的两个命题是正确的. 选项C的命题是错误的,举出反例:等差数列-1,1,3,5,7,…满足数列是递增数列,但.对于选项D的命题,由,得,因为此式对任意都成立,当时,有;若,则,与矛盾,所以一定有,这就证明了选项D的命题为真.二、填空题4.(2011湖南理)设是等差数列的前项和,且,,则.考查目的:考查等差数列的性质及基本运算.答案:81.解析:设的公差为. 由,,得,. ∴,故.5.(2008湖北理)已知函数,等差数列的公差为. 若,则.考查目的:考查等差数列的通项公式、前项和公式以及对数的运算性质,考查运算求解能力.答案:.解析:∵是公差为的等差数列,∴,∴,∴,∴.6.(2011广东理)等差数列前9项的和等于前4项的和. 若,,则____.考查目的:考查等差数列的性质及基本运算.答案:10.解析:设等差数列前项和为. ∵,∴;∵,∴. ∴,故.三、解答题7.设等差数列的前项和为,且,求:⑴的通项公式及前项和;⑵.考查目的:考查等差数列通项公式、前项和的基本应用,考查分析问题解决问题的能力.答案:⑴;.⑵解析:设等差数列的公差为,依题意,得,解得.⑴;⑵由,得.当时,.当时,,∴8.(2010山东理)已知等差数列满足:,,的前项和为.⑴求及;⑵令,求数列的前项和.考查目的:考查等差数列的通项公式与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:⑴,;⑵.解析:⑴设等差数列的公差为,因为,,所以有,解得,,所以,.⑵由⑴知,所以,所以,即数列的前项和.一、选择题1.(2009广东文)已知等比数列的公比为正数,且,,则( ).A. B. C.D.2考查目的:考查等比数列通项公式的基本应用.答案:B解析:设公比为,由已知得,得,又因为等比数列的公比为正数,所以,故.2.(2007天津理)设等差数列的公差,.若是与的等比中项,则( ).A.2B.4C.6D.8考查目的:考查等差数列、等比数列的概念与通项公式、等比中项的概念等基础知识及基本运算能力.答案:B解析:∵,∴;又∵是与的等比中项,∴,即;∵,∴,解得,或(舍去).3.(2010江西理数)等比数列中,,,函数,则( )A. B. C.D.考查目的:多项式函数的导数公式、等比数列的性质等基础知识,考查学生的创新意识,综合与灵活地应用所学数学知识、思想和方法解决问题的能力.答案:C.解析:∵是多项式函数,∴的常数项的一次项系数,∴.二、填空题4.(2007重庆理)设为公比的等比数列,若和是方程的两根,则__________.考查目的:考查一元二次方程、等比数列的概念等基础知识,考查分析问题解决问题的能力.答案:18.解析:根据题意,得,,∴,∴.5.(2009江苏卷)设是公比为的等比数列,,令,若数列有连续四项在集合中,则 .考查目的:考查等比数列的概念、等价转化思想和分析推理能力.答案:.解析:根据题意可知,有连续四项在集合中,因为是等比数列,且公比满足,所以这四项只能依次是,所以公比,.6.(2012辽宁理)已知等比数列为递增数列,且,,则数列的通项公式______________.考查目的:考查等比数列的通项公式及方程思想和逻辑推理能力.答案:.解析:∵,∴,得,∴;又∵,∴,∴,解得或(舍去),∴.三、解答题7.已知数列的首项,关于的二次方程(,且)都有实数根,且满足.⑴求证:是等比数列;⑵求的通项公式.考查目的:考查等比数列的概念、通项公式、一元二次方程的根与系数的关系等基础知识,考查综合运用知识分析问题解决问题的能力.答案:⑴略;⑵.解析:⑴由题设可得,,(,且);又由,得. 所以,即(),化为(,且),又,所以是首项为,公比为的等比数列.⑵由⑴的结论,得,所以的通项公式为.8.(2012广东文)设数列前项和为,数列的前项和为,满足,.⑴求的值;⑵求数列的通项公式.考查目的:考查等比数列的概念、递推公式的处理方法、化归思想,考查分析问题解决问题的能力.答案:⑴;⑵.解析:⑴当时,. 因为,所以,求得.⑵当时,,∴①,∴②. ②①得,所以. ∵,易求得,∴,∴. 所以是以3为首项,2为公比的等比数列,,故所以,.置:首页>>高中数学>>教师中心>>同步教学资源>>课程标准实验教材>>同步试题>>必修5《2.5 等比数列的前n项和》测试题一、选择题1.(2007陕西理)各项均为正数的等比数列的前项和为,若,,则( )A.16B.25C.30D.80考查目的:考查等比数列的前项和公式及运算求解能力.答案:C.解析:由,可知,的公比,∴①,②,②式除以①式,得,解得(舍去),代入①,得. ∴.2.(2010天津理)已知是首项为的等比数列,是的前项和,且,则数列的前项和为( )A.或B.或C.D.考查目的:考查等比数列前项和公式的应用及等比数列的性质.答案:C解析:设的公比为,若,则,,不合题意,所以. 由,得,得,所以,因此是首项为1,公比为的等比数列,故前5项和为.3.设等比数列的前项和为,若,则等于( )A. B. C.D.考查目的:考查等比数列前项和公式及性质等基础知识,考查运算求解能力.答案:A.解析:解法1:若公比,则,∴. 由,得,∴,∴.解法2:由可知,公比(否则有).设,则,根据,,也成等比数列,及,,得,∴,故.二、填空题4.在等比数列中,已知,则公比.考查目的:考查等比数列的前项和公式及其中包含的分类讨论思想.答案:1或.解析:由已知条件,可得,当时,,符合题意;当时,由,消去,得,解得或(舍去). 综上可得,公比或.5.(2009浙江理)设等比数列的公比,前项和为,则.考查目的:考查等比数列通项公式与前项和公式的基本应用.答案:15.解析:∵,,∴.6.已知等比数列的首项为,是其前项和,某同学经计算得,,,后来该同学发现其中一个数算错了,则算错的那个数是,该数列的公比是 .考查目的:考查等比数列的概念、前项和概念及公式等基础知识,考查分析问题解决问题的能力.答案:,.解析:假设正确,则由,得,所以公比,可计算得,,但该同学算只算错了一个数,所以不正确,,正确,可得,,所以公比.三、解答题7.(2010重庆文)已知是首项为,公差为的等差数列,为的前项和.⑴求通项及;⑵设是首项为,公比为的等比数列,求数列的通项公式及其前项和.考查目的:考查等差数列、等比数列的通项公式与前项和公式的基本应用以及运算求解能力.答案:⑴,;⑵,.解析:⑴因为是首项为,公差为的等差数列,所以,.⑵由题意,所以,.8.(2012陕西理)设是公比不为1的等比数列,其前项和为,且成等差数列.⑴求数列的公比;⑵证明:对任意,成等差数列.考查目的:考查等比数列的通项公式、前项和公式、等差数列的概念等基础知识,考查推理论证能力.答案:⑴;⑵略.解析:⑴设数列的公比为(). 由成等差数列,得,即. 由,得,解得(舍去),所以数列的公比为.⑵证法一:对任意,,所以对任意,成等差数列.证法二:对任意,,,∴,因此,对任意,成等差数列.第二章《数列》测试题(一)一、选择题1.(2012安徽理)公比为等比数列的各项都是正数,且,则( ).A.4B.5C.6D.7考查目的:考查等比数列的通项公式与性质、对数的概念与运算等基础知识.答案:B.解析:∵,∴,∵的各项都是正数,∴,∴,∴.2.(2011江西理)已知数列的前项和满足:,且,那么( ).A.1B.9C.10D.55考查目的:考查数列的递推公式、等差数列的概念及通项公式、与的关系.答案:A解析:令,得,∵,∴,∴是首项为,公差为的等差数列,,因此,.3.(2011天津理)已知为等差数列,其公差为,且是与的等比中项,为的前项和,,则的值为( ).A.-110B.-90C.90D.110考查目的:考查等比中项的概念以及等差数列通项公式、前项和公式的基本应用.答案:D解析:设等差数列的公差为,根据题意得,即,将代入,并解得,所以.4.(2012湖北理)定义在上的函数,如果对于任意给定的等比数列,仍是等比数列,则称为“保等比数列函数”. 现有定义在上的如下函数:①;②;③;④.则其中是“保等比数列函数”的的序号为( ).A.①②B.③④C.①③ D.②④考查目的:本题考察等比数列的性质及函数计算.答案:C.解析:对于①,,所以是“保等比数列函数”;对于②,,所以不是“保等比数列函数”;对于③,,所以是“保等比数列函数”;对于④,,所以不是“保等比数列函数”.5.已知数列满足,当时,,则( ).A.1B.2C.-1D.-2考查目的:考查数列递推公式的运用、周期数列的概念与判断,考查分析判断能力.答案:A.解析:由条件可得该数列为:,所以是周期为的周期数列,所以.6.(2012上海理)设,,在中,正数的个数是( ).A.25B.50C.75D.100考查目的:数列前项和的概念、三角函数的周期性,考查综合运用知识分析问题解决问题的能力.答案:D.解析:当时,;当时,,但其绝对值要小于时相应的值;当时,;当时,,但其绝对值要小于时相应的值;当时,. ∴当时,均有.二、填空题7.(2009北京理)已知数列满足:,,,,则______;_________.考查目的:考查数列的概念、周期数列等基础知识.答案:1,0.解析:依题意,得,.8.(2011湖北理)《九章算术》“竹九节”问题:现有一根9节的竹子,自上而下各节的容积成等差数列,上面4节的容积共为3升,下面3节的容积共4升,则第5节的容积为升.考查目的:考查等差数列的概念、基本运算以及运算能力.答案:.解析:记题中的等差数列为,公差为,前项和为. 根据题意知,,两式联立解得,,∴.9.(2010天津文)设是等比数列,公比,为的前项和.记,,设为数列的最大项,则 .考查目的:考查等比数列的前项和公式及平均值不等式等基础知识,考查运算能力.答案:4.解析:根据等比数列前项和公式,得.∵,当且仅当,即时取等号,而,∴当时,取最大值,即数列的最大项为,所以.10.(2011江苏卷)设,其中成公比为的等比数列,成公差为1的等差数列,则的最小值是________.考查目的:考查等差数列、等比数列的概念和通项公式,考查不等式的有关知识及推理判断能力.答案:.解析:由题意可得,∴. ∵,∴当取最小值时,,∴,即的最小值是.11.(2012四川理)记为不超过实数的最大整数,例如,,,.设为正整数,数列满足,,现有下列命题:①当时,数列的前3项依次为5,3,2;②对数列都存在正整数,当时总有;③当时,;④对某个正整数,若,则. 其中的真命题有____________.(写出所有真命题的编号)考查目的:本题属于新概念问题,主要考查对新概念的理解、不等式的性质,以及数列知识的灵活运用和推理论证能力.答案:①③④解析:易证,对于取整函数有下列性质:性质1:当时,;性质2:对,有;性质3:若,,则. ①当时,,,故①为真;②当时,易知该数列为:(1与2交替出现),所以②为假;③∵,∴;由题易知,对一切,均为正整数,所以无论是奇数还是偶数,均有,故③为真;④若对某个正整数,则由,得,∴,∵是正整数,∴.又∵,,∴(或由③为真,及,直接可得),故,因此④为真.第二章《数列》测试题(二)三、解答题12.(2009浙江文)设为数列的前项和,,,其中是常数.⑴求及;⑵若对于任意的,,,成等比数列,求的值.考查目的:考查数列的通项与前项和以及它们之间的关系,考查等比数列的概念以及运算求解能力.答案:⑴,;⑵或.解析:⑴当时,;当时,.而也适合上式,所以.⑵∵,,成等比数列,∴,即,化简并整理得. ∵此式对成立,∴或.13.(2010全国卷Ⅱ文)已知是各项均为正数的等比数列,且,.⑴求的通项公式;⑵设,求数列的前项和.考查目的:考查等比数列的通项公式与前项和公式、方程与方程组等基础知识,考查运算求解能力.答案:⑴.⑵.解析:⑴设的公比为,则.由已知,有,化简得,解得,(舍去),所以.⑵由⑴知,所以.14.(2008湖南理)数列满足⑴求,,并求数列的通项公式;⑵设,,证明:当时,.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,,;⑵略.解析:⑴∵,,∴,.一般地,当时,,即,所以数列是首项为1、公差为1的等差数列,因此.当时,,所以数列是首项为2、公比为2的等比数列,因此.∴数列的通项公式为.⑵由⑴知,,①,②,得,,∴.要证明当时,成立,只需证明当时,成立.证明:要证明,只需证明.令,则,∴当时,.∴当时,.于是当时,.15.(2012广东理)设数列的前项和为,满足,且,,成等差数列.⑴求的值;⑵求数列的通项公式;⑶证明:对一切正整数,有.考查目的:考查数列和不等式的概念及其性质、数列与函数的关系等基础知识,考查数列递推公式的运用、不等式放缩等基本方法,考查综合运用知识分析问题的能力、推理论证能力和运算求解能力.答案:⑴;⑵;⑶略.解析:⑴在中,令得;令得,解得,.又∵,∴解得.⑵由,得.又∵也满足,∴成立,∴,∴,∴.⑶(法一)∵,∴,∴.(法二)∵,∴,当时,,,,…,,累乘得,∴.。