第3讲2:数列求和
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数列求和知识指南:1.在数学中,为了便于研究事物的某种性质和规律,也常常把一些数按照一定的顺序排列起来,这样的一列数叫做数列。
每两个相邻数的差相等的数列叫做等差数列。
在数列中的每个数叫做数列的项,第一个数叫做首项;最后一个数叫做末项;数的个数叫做项数;每相邻两个数之间相等的差叫做公差。
2.等差数列求和公式;项数=(末项-首项)÷公差+1末项=首项+公差×(项数-1)总和=(首项+末项)×项数÷2例题讲解1.在一等数列;4,10,16,22,……,580,这个等差数列一共有多少项?【分析与解答】2.在一等数列;1,4,7,10,13,……,这个数列的第100项是多少?【分析与解答】3.在这样一列数;50,51,52,……,120.求出这个数列的总和?【分析与解答】4.张师傅做一批零件,第一天做了20个,以后每天都比前一天多做2个,第三十天做了78个,正好做完。
这批零件共多少个?【分析与解答】5.在一根长木条的两端及中间插上木板,第一块木板与第二块之间放一个球,第二块与第三块之间放3个球,每个木板间隔都比前一个多放2个球,现在最后一个间隔放了41个球。
问;一个有多少木板?多少个球?【分析与解答】6.幼儿园304个小朋友围成若干个圆(一圈套一圈)做游戏,已知内圈24人,最外圈52人,如果相邻两圈相差的人数相等,那么相邻的两圈相差多少人?【分析与解答】课堂练习1.已知等差数列200,198,196……,100,这个等差数列共有多少项?2.求数列3,5,7,……,这个等差数列的第20项是多少?3.求和5+10+15+20+……+1004.小玲读一本书,第一天读了10页,以后每天都比前一天多读2页,第10天读了28页正好读完。
这本书共有多少页?5.丹丹学习英语单词,第一天学会了6个单词,以后每天都比前一天多学1个,最后一天学会了26个。
问这些天一共学会了多少个单词?6.鑫鑫电影院共有座位630个,已知第一排有18个,最后一排有52个,每相邻两排相差的人数相等,那么相邻两排相差多少个座位?课后作业1.等差数列中,首项是7,末项是119,公差是4,它的项数是多少?2.求等差数列5,8,11,14,……,的第50项。
⎪⎩⎪⎨⎧≠--=时当时当1,1)1(1,a a a a a n n n n n ⎪⎭⎫ ⎝⎛-++2112)1(《数列求和》教案一、高考要求等差数列与等比数列的有限项求和总是有公式可求的,其它的数列的求和不总是可求的,但某些特殊数列的求和可采用分组求和法转化为等差数列或等比数列的和或用裂项求和法、错位相减法、逆序相加法、并项求和法、变换通项法等 .二、知识点归纳1、公式法2、分组求和法3、错位相减法4、裂项求和法5、倒序求和法6、变换通项法7、关于正整数的求和公式:三、热身练习1、求和:1+4+7+……+97= 16172、求和:n n a a a a s ++++=Λ32=3、求和:=-++-+-100994321Λ -504、求和:⎪⎭⎫ ⎝⎛+++++=n n n s 21813412211Λ= 四、题型讲解例1:(2005年湖北第19题)设数列}{n a 的前n 项和为S n =2n 2,}{n b 为等比数列,且.)(,112211b a a b b a =-=(Ⅰ)求数列}{n a 和}{n b 的通项公式;(Ⅱ)设nn n b a c =,求数列}{n c 的前n 项和T n 本小题主要考查等差数列、等比数列基本知识和数列求和的基本方法以及运算能力. 解:(1):当;2,111===S a n 时,24)1(22,2221-=--=-=≥-n n n S S a n n n n 时当故{a n }的通项公式为4,2}{,241==-=d a a n a n n 公差是即的等差数列.(1)122n n n ++++=L 222(1)(21)126n n n n +++++=L 3332(1)12[]2n n n ++++=L}21{n n ⨯ΛΛΛΛ,)1(6,,436,326,216+⨯⨯⨯n n 前n 项和设{b n }的通项公式为.41,4,,11=∴==q d b qd b q 则 故.42}{,4121111---=⨯-=n n n n n n b b q b b 的通项公式为即(II ),4)12(422411---=-==n n nn n n n b a c Θ ]4)12(4)32(454341[4],4)12(45431[13212121n n n n n n n n T n c c c T -+-++⨯+⨯+⨯=-++⨯+⨯+=+++=∴--ΛΛΛ两式相减得 ].54)56[(91]54)56[(314)12()4444(2131321+-=∴+-=-+++++--=-n n n n n n n T n n T Λ 例2:求和:ns n ++++++++++=ΛΛ21132112111 五、反馈练习:1.求数列前n 项和2.求数列3、 求和:11131121222-++-+-=n s Λ()*,2N n n ∈≥4、 求和:12321-++++=n n nx x x s Λ()R x ∈5、 设等差数列{an }的前n 项和为Sn ,且 六、小结)()21(*2N n a S n n ∈+=求数列{a n }的前n 项和。
数列求和是知识掌握的重点,下面是为大家带来的数列求和教案,希望能帮助到大家!数列求和教案篇一汉滨高中李安锋教学目标:知识目标①复习等差和等比数列的前n项和公式、回忆公式推导过程所用倒序想加和错位相减的思想方法,及用数列求和公式求和时,应弄清基本量中各基本量的值,特别是用等比数列求和公式求和时,应关注公比q是否为1;②记住一些常见结论便于用公式法对数列求和;③学会分析通项的结构并且对通项进行分拆;能运用拆并项求和思想方法解决非特殊数列求和问题。
能力目标培养学生用联系和变化的观点,结合转化的思想来分析问题和解决问题的能力。
情感目标培养学生用数学的观点看问题,从而帮助他们用科学的态度认识世界. 教学重点与难点教学重点等差等比数列求和及特殊数列求和的常用方法教学难点分析具体数列的求和方法及实际求解过程.教学方法、手段通过设问、启发、当堂训练的教学程序,采用启发式讲解、互动式讨论、反馈式评价的授课方式,培养学生的自学能力和分析与解决问题的能力,借助幻灯片辅助教学,达到增加课堂容量、提高课堂效率的目的,营造生动活泼的课堂教学氛围. 学法指导为了发挥学生的主观能动性,提高学生的综合能力,确定了三种学法(1)自主性学习法,(2)探究性学习法,(3)巩固反馈法,教学过程(一)情景导入复习回顾:等差数列和等比数列的前n项和公式?n(a1?an)n(n?1)?na1?d 等差数列求和公式Sn?22(q?1)?na1? 等比数列求和公式Sna1(1?qn)a1?anq ?(q?1)?1?q?1?q 教师引导学生回忆数列几种常见的求和方法?①公式法②分组求和法③裂项相消法④错位相减法(充分发挥学生学习的能动性,以学生为主体,展开课堂教学)(二)自学指导若已知一个数列的通项,如何对其前n项求和?①an?3n ②an?3n?2n?1 ③an?n(n?1)④an?1 ⑤an?n?3n n(n?1)(通过学生对几种常见的求和方法的归纳、总结,结合具体的实例、简单回忆各方法的应用背景.把遗忘的知识点形成了一个完整的知识体系)巩固检测题(1) a?a2?a3?an?________(2) 1+3+5+?+(2n+1)=(3)12?22?32n2?(复习等差与等比数列的求和公式:(1)中易忘讨论公比是否为1(2)中易错项数(3)与(4)是为用公式法求和作铺垫.)(三)例题展示例设Sn=1-3+5-7+9++101 求Sn分析: 拆并项求和思路? Sn=(1-3)+(5-7)+(9-11)+(97-99)+101=?Sn=1+(-3+5)+(-7+9)+(-11+13)+(-99+101)=? Sn=(1+5++101)-(3+7++99)=意图通过一题多解,开阔学生的思维.,分析①②③培养学生的拆项求和与并项求和的意识, 比较分析①②思考应留下。
数列求和是知识掌握的重点,下面是为大家带来的数列求和教案,希望能帮助到大家!数列求和教案篇一汉滨高中李安锋教学目标:知识目标①复习等差和等比数列的前n项和公式、回忆公式推导过程所用倒序想加和错位相减的思想方法,及用数列求和公式求和时,应弄清基本量中各基本量的值,特别是用等比数列求和公式求和时,应关注公比q是否为1;②记住一些常见结论便于用公式法对数列求和;③学会分析通项的结构并且对通项进行分拆;能运用拆并项求和思想方法解决非特殊数列求和问题。
能力目标培养学生用联系和变化的观点,结合转化的思想来分析问题和解决问题的能力。
情感目标培养学生用数学的观点看问题,从而帮助他们用科学的态度认识世界. 教学重点与难点教学重点等差等比数列求和及特殊数列求和的常用方法教学难点分析具体数列的求和方法及实际求解过程.教学方法、手段通过设问、启发、当堂训练的教学程序,采用启发式讲解、互动式讨论、反馈式评价的授课方式,培养学生的自学能力和分析与解决问题的能力,借助幻灯片辅助教学,达到增加课堂容量、提高课堂效率的目的,营造生动活泼的课堂教学氛围. 学法指导为了发挥学生的主观能动性,提高学生的综合能力,确定了三种学法(1)自主性学习法,(2)探究性学习法,(3)巩固反馈法,教学过程(一)情景导入复习回顾:等差数列和等比数列的前n项和公式?n(a1?an)n(n?1)?na1?d 等差数列求和公式Sn?22(q?1)?na1? 等比数列求和公式Sna1(1?qn)a1?anq ?(q?1)?1?q?1?q 教师引导学生回忆数列几种常见的求和方法?①公式法②分组求和法③裂项相消法④错位相减法(充分发挥学生学习的能动性,以学生为主体,展开课堂教学)(二)自学指导若已知一个数列的通项,如何对其前n项求和?①an?3n ②an?3n?2n?1 ③an?n(n?1)④an?1 ⑤an?n?3n n(n?1)(通过学生对几种常见的求和方法的归纳、总结,结合具体的实例、简单回忆各方法的应用背景.把遗忘的知识点形成了一个完整的知识体系)巩固检测题(1) a?a2?a3?an?________(2) 1+3+5+?+(2n+1)=(3)12?22?32n2?(复习等差与等比数列的求和公式:(1)中易忘讨论公比是否为1(2)中易错项数(3)与(4)是为用公式法求和作铺垫.)(三)例题展示例设Sn=1-3+5-7+9++101 求Sn分析: 拆并项求和思路? Sn=(1-3)+(5-7)+(9-11)+(97-99)+101=?Sn=1+(-3+5)+(-7+9)+(-11+13)+(-99+101)=? Sn=(1+5++101)-(3+7++99)=意图通过一题多解,开阔学生的思维.,分析①②③培养学生的拆项求和与并项求和的意识, 比较分析①②思考应留下。
第3讲数列求和及其综合应用[考情分析]数列求和常与数列的综合应用一起考查,常以解答题的形式出现,有时与函数、不等式综合在一起考查,难度中等偏上.考点一数列求和r核心提炼、1.裂项相消法就是把数列的每一项分解,使得相加后项与项之间能够相互抵消,但在抵消的过程中,有的是依次项抵消,有的是间隔项抵消.常见的裂项方式有:1 _1 1 , 1 _^=if_U__UYn(n+∖) n Λ+Γn(n+k) n+k)' n1-∖丸—1 n+∖)' 4??2—1 2∖2n —1 2∕ι÷l∕2.如果数列{小}是等差数列,{d}是等比数列,那么求数列{4・儿}的前〃项和S〃时,可采用错位相减法.用错位相减法求和时,应注意:(1)等比数列的公比为负数的情形;(2)在写出ff的表达式时应特别注意将两式“错项对齐”,以便准确写出“Sn—qSj的表“SJ和a qSn达式.考向1分组转化法求和例1已知在等比数列{斯}中,m=2,且两,的内一2成等差数列.⑴求数列{斯}的通项公式;⑵若数列{小}满足儿=J+21og2斯- 1,求数列{d}的前n项和解(1)设等比数列{〃“}的公比为4,由Q], 〃2,。
3 —2成等差数列,得2。
2 =。
1+。
3-2,即4夕=2 + 2/-2,解得夕=2(4=0舍去),则m=α∣尸=2〃,n∈ N*.(2)⅛Λ=~+21og2Λrt— l=^+21og22n- l=^∏+2n-↑,则数列{九}的前〃项和考向2裂项相消法求和例2 (2020•莆田市第一联盟体学年联考)设数列{斯}的前〃项和为S”,且&=久一2〃,{d }为正项等比数列,且〃∣=α∣+3, 63=604+2. ⑴求数列{斯}和{d }的通项公式;⑵设c 〃=——j~~;—,求{c 〃}的前〃项和T n .4"+l∙∣0g2%+l解 (1)由工=/一2〃,得当〃 =1 时,0=S] = —1, 当九22 时,S n -ι=(n -l)2-2(n- l)=n 2-4n+3f所以当时,a∏=S n —S n -\=2n —3, a\ — — 1也满足此式.所以斯=2〃一3, Q @N*. 又加=。
第四章数列《数列求和》教学设计1.理解一些常见数列的求和方法.2.会求一些常见数列的前n项和.教学重点:常见数列的求和方法.教学难点:错位相减法求一类数列的和.PPT课件.【新课导入】问题1:等差数列的前n项和公式是什么?设计意图:通过回顾等差数列的前n项和公式,温故知新.问题2:等比数列的前n项和公式是什么?师生活动:学生回顾公式并回答.预设的答案:设计意图:通过回顾公式,引入新课.问题3:如果一个数列既不是等差数列也不是等比数列,如何求它的前n项和呢?常见数列的求和方法有哪些?设计意图:通过该问题,引起学生思考既不是等差数列也不是等比数列的特殊数列求和.【探究新知】知识点一 错位相减法一般地,如果数列{a n }是等差数列,{b n }是等比数列,求数列{a n ·b n }的前n 项和时,可采用错位相减法求和,一般是和式两边同乘以等比数列{b n }的公比,然后作差求解. 数列{a n · b n }的前n 项和,其中{ a n }、{ b n }分别是等差数列和等比数列. 求和时一般在已知和式的两边都乘以组成这个数列的等比数列的公比;然后再将得到的新和式和原和式相减,转化为同倍数的等比数列求和,这种方法就是错位相减法.知识点二 裂项相消法这是分解与组合思想在数列求和中的具体应用. 裂项法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,最终达到求和的目的.知识点三 分组求和法对于求数列的和,其中为等差或等比数列,可考虑用拆项分组法求和.知识点四 倒序相加法这是推导等差数列的前n 项和公式时所用的方法,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.知识点五 并项求和法奇偶并项求和的基本思路:有些数列单独看求和困难,但相邻项结合后会变成熟悉的等差数列、等比数列求和.但当求前n 项和而n 是奇数还是偶数不确定时,往往需要讨论. 并项求和一个数列的前n 项和中,可两两结合求解,则称之为并项求和.形如类型,可采用两项合并求解.【巩固练习】例1 已知数列{a n }的通项公式为a n =(3n +2)·2n ,求该数列前n 项和S n . 师生活动:学生分组讨论,教师讲解. 预设的答案:S n =5×2+8×22+11×23+14×24+…+(3n -1)·2n -1+(3n +2)·2n ……① 2S n =5×22+8×23+11×24+14×25+…+(3n -1)·2n +(3n +2)·2n +1……② ①-②得:-S n =5×2+3×22+3×23+3×24+…+3·2n -1+3·2n -(3n +2)·2n +1 =10+3(22+23+24+…+2n -1+2n )-(3n +2)·2n +1=10+3(2n +1-4)-(3n +2)·2n +1q {}n n a b ±{}{},n n a b 1()n a a +(1)()nn a f n =-=3·2n +1-(3n +2)·2n +1-2 =(1-3n )·2n +1-2故S n =(3n -1)·2n +1+2. 设计意图:通过该题让学生理解乘公比错位相减法的应用及步骤.发展学生数学抽象、数学运算、数学建模的核心素养.易错点剖析:用错位相减法求和应注意的问题:(1)要善于识别题目类型,特别是等比数列公比为负数的情形;(2)在写出“S n ”与“qS n ”的表达式时应特别注意将两式“错项对齐”以便下一步准确写出“S n −qS n ”的表达式;(3)两式相减时最后一项因为没有对应项不要忘记变号;(4)对相减后的和式的结构要认识清楚,中间是n -1项的和;(5)在应用错位相减法求和时,若等比数列的公比为参数,应分公比等于1和不等于1两种情况求解.例2 已知等差数列为递增数列,且满足,.(1)求数列的通项公式; (2)令,为数列的前n 项和,求.师生活动:学生分析题意,完成(1);师生一起完成(2).预设的答案:(1)由题意知,或为递增数列,,故数列的通项公式为(2). 设计意图:通过该题让学生理解裂项相消法的应用及相消规则.发展学生数学抽象、数学运算、数学建模的核心素养.方法总结:等差数列中相邻两项积的倒数构成的数列求和用裂项相消法;常见的通项分解(裂项)有: (1) [一般] {}n a 12a =222435a a a +={}n a *1()(1)(1)n n n b n N a a =∈+-n S {}n b n S 222(22)(23)(24)d d d +++=+23440d d ∴--=2d ∴=23d =-{}n a 2d ∴={}n a 2.n a n =1111()(21)(21)22121n b n n n n ==-+--+11111111[(1)()()...()]2335572121n S n n ∴=-+-+-++--+11(1)221n =-+21nn =+111(1)1n a n n n n ==-++1111()()n a n n k k n n k==-++(2)(3) (4)(5)例3 求和:.师生活动:学生分组讨论,派代表发言;教师完善.预设的答案:原式. 设计意图:通过该问题让学生理解分组求和法,让学生会求一类可转化为等差数列和等比数列的求和的数列求和问题.发展学生数学抽象、数学运算、数学建模的核心素养.方法总结:分组分解求和的基本思路:通过分解每一项重新组合,化归为等差数列和等比数列求和.例4求和 师生活动:学生独立完成,教师完善.预设的答案:设 ①②①+②得,所以.设计意图:通过该题让学生理解倒序相加法.发展学生数学抽象、数学运算、数学建模的核心素养.方法总结:如果一个数列距离首末两项的和相等,就可以采用倒序相加法. 例5求和12-22+32-42+…+992-1002.师生活动:学生分组讨论,派代表板演,教师完善.预设的答案:12-22+32-42+…+992-1002=(12-22)+(32-42)+…+(992-1002)1111()(21)(21)22121n n n n =--+-+2(2)1111()(21)(21)22121n n a n n n n ==+--+-+1111[](1)(2)2(1)(1)(2)n a n n n n n n n ==--++++n a ==()()()12235435235n n ----⨯+-⨯+⋅⋅⋅+-⨯()()122462353535n n ---=+++⋅⋅⋅+-⨯+⨯+⋅⋅⋅+⨯()()()1215152233152154nn n n nn -----+=-⨯=+---︒++︒+︒+︒89sin 3sin 2sin 1sin 2222 ︒++︒+︒+︒=89sin 3sin 2sin 1sin 2222T ︒++︒+︒+︒=1sin 87sin 88sin 89sin 2222 T ︒++︒+︒+︒=89cos 3cos 2cos 1cos 2222 T 289T =44.5T ==(1-2)(1+2)+(3-4)(3+4)+…+(99-100)(99+100)=-(1+2+3+4+…+99+100)=-5 050.设计意图:通过该题让学生理解并项求和法.发展学生数学抽象、数学运算、数学建模的核心素养.方法总结:通常数列中的项是正负交替或奇偶项各有规律的,往往采用并项求和法.【课堂总结】1.板书设计:2.总结概括:师生活动:学生总结,老师适当补充.设计意图:通过总结,让学生进一步巩固本节所学内容,提高概括能力.3.课堂作业:目标检测题【目标检测设计】 1.已知若等比数列满足则( )A .B .1010C .2019D .2020 设计意图:进一步巩固错位相减法.本题综合考查函数与数列相关性质,需要发现题中所给条件蕴含的倒数关系,寻找规律进而求出答案. 2.求数列的前n 项和. 设计意图:进一步巩固错位相减法.该数列为两个数列的积,其中为等差数列,为等比数列,故可考虑用错位相减法求和. 3.求数列前n 项的和.设计意图:让学生进一步巩固裂项相消法. 参考答案: 1.D等比数列满足即2020故选D. 2.①, ②, 22()(),1f x x x=∈+R {}n a 120201,a a =122020()()()f a f a f a +++=201922n n ⎧⎫⎨⎬⎩⎭n S {}n 12n ⎧⎫⎨⎬⎩⎭()()32121n n ⎧⎫⎪⎪⎨⎬-+⎪⎪⎩⎭22()(),1f x x x =∈+R 22222122()11122211f x f x x x x x x⎛⎫∴+=+ ⎪+⎝⎭⎛⎫+ ⎪⎝⎭=+=++{}n a 120201,a a =120202019220201...1,a a a a a a ∴====()()()()()()120202019202012...2f a f a f a f a f a f a ∴+=+==+=122020()()()f a f a f a +++=231123122222n n n n n S --=+++⋅⋅⋅++234111*********n n n n nS +-=+++⋅⋅⋅++①-②得, . 3.∵, .23411111112222222n n n n S +=++++⋅⋅⋅+-1111221212n n n +⎛⎫- ⎪⎝⎭=--111,22n n n +=--11222n n nnS -∴=--()()3311212122121n a n n n n ⎛⎫==-⎪-+-+⎝⎭3111111131311233557212122121n S n n n n ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫∴=-+-+-+⋅⋅⋅+-=-= ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥-+++⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦。
数列求和专题讲义一、知识梳理1.等差数列的前n 项和公式:S n =n (a 1+a n )2=na 1+n (n -1)2d .2.等比数列的前n 项和公式:S n =⎩⎪⎨⎪⎧na 1,q =1,a 1-a n q 1-q =a 1(1-q n )1-q ,q ≠1.3.一些常见数列的前n 项和公式(1)1+2+3+4+…+n =n (n +1)2.(2)1+3+5+7+…+2n -1=n 2.(3)2+4+6+8+…+2n =n (n +1).(4)12+22+…+n 2=n (n +1)(2n +1)6.注意:数列求和的常用方法(1)公式法:直接利用等差、等比数列的求和公式求和. (2)分组转化法:把数列转化为几个等差、等比数列,再求解.(3)裂项相消法:把数列的通项拆成两项之差求和,正负相消剩下首尾若干项. 常见的裂项公式 ①1n (n +1)=1n -1n +1;②1(2n -1)(2n +1)=12)121121(+--n n ;③1n +n +1=n +1-n . (4)倒序相加法:把数列分别正着写和倒着写再相加,即等差数列求和公式的推导过程的推广. (5)错位相减法:主要用于一个等差数列与一个等比数列对应项相乘所得的数列的求和.(6)并项求和法:一个数列的前n 项和中,可两两结合求解,则称之为并项求和.形如a n =(-1)n f (n )类型,可采用两项合并求解.二、基础检测题组一:思考辨析1.判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)(1)如果数列{a n }为等比数列,且公比不等于1,则其前n 项和S n =a 1-a n +11-q.( )(2)当n ≥2时,1n 2-1=12)111(+-n n .( ) (3)求S n =a +2a 2+3a 3+…+na n 之和时,只要把上式等号两边同时乘以a 即可根据错位相减法求得.( ) (4)推导等差数列求和公式的方法叫做倒序求和法,利用此法可求得sin 21°+sin 22°+sin 23°+…+sin 288°+sin 289°=44.5.( )(5)如果数列{a n }是周期为k 的周期数列,那么S km =mS k (m ,k 为大于1的正整数).( )题组二:教材改编2.一个球从100 m 高处自由落下,每次着地后又跳回到原高度的一半再落下,当它第10次着地时,经过的路程是( ) A .100+200(1-2-9) B .100+100(1-2-9) C .200(1-2-9)D .100(1-2-9)3.1+2x +3x 2+…+nx n -1=________(x ≠0且x ≠1). 题组三:易错自纠4.设{a n }是公差不为0的等差数列,a 1=2,且a 1,a 3,a 6成等比数列,则{a n }的前n 项和S n 等于( ) A.n 2+7n 4B.n 2+5n 3C.2n 2+3n 4D .n 2+n5.数列{a n }的通项公式为a n =(-1)n -1·(4n -3),则它的前100项之和S 100等于( ) A .200 B .-200 C .400D .-4006.数列{a n }的通项公式为a n =n cosn π2,其前n 项和为S n ,则S 2 017=________. 三、典型例题题型一:分组转化法求和典例 已知数列{a n }的前n 项和S n =n 2+n2,n ∈N *.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)设b n =2a n +(-1)n a n ,求数列{b n }的前2n 项和. 引申探究:本例(2)中,求数列{b n }的前n 项和T n . 思维升华:分组转化法求和的常见类型(1)若a n =b n ±c n ,且{b n },{c n }为等差或等比数列,可采用分组求和法求{a n }的前n 项和.(2)通项公式为a n =⎩⎪⎨⎪⎧b n ,n 为奇数,c n ,n 为偶数的数列,其中数列{b n },{c n }是等比数列或等差数列,可采用分组求和法求和.提醒:某些数列的求和是将数列转化为若干个可求和的新数列的和或差,从而求得原数列的和,注意在含有字母的数列中对字母的讨论.跟踪训练 等差数列{a n }的前n 项和为S n ,数列{b n }是等比数列,满足a 1=3,b 1=1,b 2+S 2=10,a 5-2b 2=a 3.(1)求数列{a n }和{b n }的通项公式;(2)令c n =⎩⎪⎨⎪⎧2S n ,n 为奇数,b n ,n 为偶数,设数列{c n }的前n 项和为T n ,求T 2n .题型二:错位相减法求和典例 已知{a n }为等差数列,前n 项和为S n (n ∈N *),{b n }是首项为2的等比数列,且公比大于0,b 2+b 3=12,b 3=a 4-2a 1,S 11=11b 4. (1)求{a n }和{b n }的通项公式;(2)求数列{a 2n b 2n -1}的前n 项和(n ∈N *). 思维升华:错位相减法求和时的注意点(1)要善于识别题目类型,特别是等比数列公比为负数的情形.(2)在写出“S n ”与“qS n ”的表达式时应特别注意将两式“错项对齐”以便下一步准确写出“S n -qS n ”的表达式.(3)在应用错位相减法求和时,若等比数列的公比为参数,应分公比等于1和不等于1两种情况求解. 跟踪训练设等差数列{a n }的公差为d ,前n 项和为S n ,等比数列{b n }的公比为q ,已知b 1=a 1,b 2=2,q =d ,S 10=100.(1) 求数列{a n },{b n }的通项公式;(2) 当d >1时,记c n =a nb n ,求数列{c n }的前n 项和T n .题型三:裂项相消法求和 命题点1:形如a n =1n (n +k )型典例已知数列{a n }的前n 项和为S n ,a 1=-2,且满足S n =12a n +1+n +1(n ∈N *).(1)求数列{a n }的通项公式; (2)若b n =log 3(-a n +1),设数列}1{1+n n b b 的前n 项和为T n ,求证:T n <34. 命题点2:a n =1n +n +k型典例 已知函数f (x )=x α的图象过点(4,2),令a n =1f (n +1)+f (n ),n ∈N *.记数列{a n }的前n 项和为S n ,则S 2 017=________.思维升华:(1)用裂项相消法求和时,要对通项进行变换,如:1n +n +k =1k(n +k -n ),1n (n +k )=1k )11(kn n +-,裂项后可以产生连续相互抵消的项.(2)抵消后并不一定只剩下第一项和最后一项,也有可能前面剩两项,后面也剩两项.跟踪训练已知等差数列{a n }满足(a 1+a 2)+(a 2+a 3)+…+(a n +a n +1)=2n (n +1). (1)求数列{a n }的通项公式;(2)设b n =1a n ·a n +1,求{b n }的前n 项和S n .四、反馈练习1.数列112,314,518,7116,…,(2n -1)+12n ,…的前n 项和S n 的值等于( )A .n 2+1-12nB .2n 2-n +1-12nC .n 2+1-12n -1D .n 2-n +1-12n2.数列{a n }的前n 项和为S n ,已知S n =1-2+3-4+…+(-1)n -1·n ,则S 17等于( ) A .9 B .8 C .17 D .163.在数列{a n }中,若a n +1+(-1)n a n =2n -1,则数列{a n }的前12项和等于( ) A .76 B .78 C .80 D .824.已知数列5,6,1,-5,…,该数列的特点是从第二项起,每一项都等于它的前后两项之和,则这个数列的前16项之和S 16等于( )A .5B .6C .7D .165.已知函数f (n )=⎩⎪⎨⎪⎧n 2,n 为奇数,-n 2,n 为偶数,且a n =f (n )+f (n +1),则a 1+a 2+a 3+…+a 100等于( )A .0B .100C .-100D .10 2006.已知数列{a n }满足a 1=1,a n +1·a n =2n (n ∈N *),则S 2 018等于( ) A .22 018-1 B .3×21 009-3 C .3×21 009-1D .3×21 008-27.等差数列{a n }的前n 项和为S n ,a 3=3,S 4=10,则1S k =________.8.有穷数列1,1+2,1+2+4,…,1+2+4+…+2n -1所有项的和为__________.9.已知数列{a n }的通项公式为a n =1n +n +1,若前n 项和为10,则项数n 为________.10.已知数列{a n }中,a n =-4n +5,等比数列{b n }的公比q 满足q =a n -a n -1(n ≥2)且b 1=a 2,则|b 1|+|b 2|+|b 3|+…+|b n |=________.11.已知数列{a n }是首项为正数的等差数列,数列}1{1+n n a a 的前n 项和为n2n +1.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)设b n =(a n +1)·2n a ,求数列{b n }的前n 项和T n .12.已知数列{a n }的前n 项和是S n ,且S n +12a n =1(n ∈N *).(1)求数列{a n }的通项公式;(2)设b n =13log (1-S n +1)(n ∈N *),令T n =1b 1b 2+1b 2b 3+…+1b n b n +1,求T n .。
第三讲 等比数列及数列求和一.知识提要:1.等比数列:如果一个数列从第二项起,每一项与它的前一项的比等于同一个常数,那么这个数列就叫做等比数列.这个常数叫做等比数列的公比;公比通常用字母q 表示即{a n }成等比数列⇔nn a a 1+=q (n ∈N +,q ≠0)注意:等比数列的定义隐含了任一项a n≠0且q ≠02.等比数列的通项公式1:a n = a 1 q n-1(a 1 q ≠0);等比数列的通项公式2:a n =a m q n-m(a 1q ≠0)3.既是等差又是等比数列的数列:非零常数列.4.等比中项:如果在a 与b 中间插入一个数G,使a,G,b 成等比数列,那么称这个数G 为a 与b 的等比中项.即G=±ab ;a,G,b成等比数列⇔G 2=ab (a ·b ≠0)5.等比数列的性质:若m+n=p+q,则a n a m =a p a q6.等比数列的前n 项和公式:当q=1时,S n =na 1当q ≠1时,q q a S nn--=1)1(1 ① 或qqa a S n n --=11 ②;7.特殊数列求和:⑴1+2+3+…+n=2)1(+n n ;⑵1+3+5+…+(2n-1)=n 2;⑶6)12)(1(3212222++=++++n n n n ;⑷23333]2)1([321+=++++n n n8. S n 是等比数列{a n }的前n 项和①当q=-1且k 为偶数时, S n , S 2k -S k ,S 3k -S 2k 不是等比数列.②当q ≠-1或k 为奇数时, S n ,S 2k -S k ,S 3k -S 2k 仍成等比数列。
二.应用举例例 1.求下列各等比数列的通项公式:⑴a 1=-2,a 3=-8;⑵a 1=5,且2a n+1=-3a n例2.求数列1a =5, 且11+=+n n a a nn 的通项公式例3.已知{a n }、{b n }是项数相同的等比数列,求证{a n b n }是等比数列.例4. 已知:b 是a 与c 的等比中项,且a 、b 、c 同号,求证:3,3,3abc ca bc ab cb a ++++ 也成等比数列。
第3讲简单数列求和知识点、重点、难点当一列数的规律是相邻两项的差是一个固定的数,这样的数列就称为等差数列.其中固定的差用d表示,和用S表示,项数用n表示,其中第n项用a n表示.等差数列有以下几个通项公式:S=(a1+a n)×n÷2,n=(a n-a1)÷d+1(当a1<a n),a n=a1+(n-1)×d.例题精讲例1 1+2+3+4+5+6+7+8+9解原式=(1+9)×9÷2=10×9÷2=45例2 (1)1+5+9+13+…+2001解项数=(2001+1)÷4+1=501S=(1+2001)×501÷2=1001×501=501501(2)4000-(50+48+46+ (2)解原式=4000-(50+2)×25÷2=4000-26×25=3350例3 在1949、1950、1951…1997、1998这五十个正整数中,所有双数之和比所有单数之和大多少?解 (1950+1952+1954+...+1998)-(1949+1951+1953+ (1997)=(1950+1998)×25÷2-(1949+1997)×25÷2=(1950+1998-1949-1997)×25÷2=2×25÷2=25例 4 在1~200这二百个数中能被9整除的数的和是多少?分析:在1~200这二百个数中能被9整除的数构成了一个以9为首项,公差为9的等差数列:9,18,27,36,…,189,198.解项数=(198-9)÷2+1=22.S=(9+198)×22÷2==207×22÷2=2277.例 5 39个连续单数的和是1989,其中最大的一个单数是多少?分析:39个连续单数之和为1989,所以中间一个数是这39个数的平均数,然后再找出其中最大的一个单数.解 1989÷39=51,51+19×2=89.例 6 有一列数:1,1993,1992,1,1991,1990,1,...,从第三个数起,每一个数都是它前面两个数中大数减小数的差,从第1个到第1993个数这些数多的和是多少?分析:仔细观察这一数列,如果把1拿出,正好成为一个等差数列:1993,1992,1991,1990,...,在原数列中三个数一组出现一个1.1993÷3=664...1,可分为664组一个1,即665个1,其余是1993到666,共664×2=1328个数.解 1×665+(666+1993)×1328÷2=665+2659×1328÷2=665+1765576=1766241.水平测试 3A 卷一、填空题1.1+2+3+4+5+6+7=________2.2+4+6++8+10=_________3.1+3+5+7+9+11+13+15+17=__________4.25+27+29+31+33=________5.2002+2004+2006+2008+2010+2012=________6.15+20+25+30+35+40=_________7.11-12+13-14+15-16+17-18+19=_________8.(2003+2001+1999+...+3+1)-(2002+2000+1998+...+4+2)=_________9.27+31+35+39+43+47=_________10.121+134+127+130+133+136+139=_________11.101+103+105+...+139=_________二、解答题12.计算:10+13+16+19+...+295+298.13.求200以内的双数之和.14.等差数列7、10、13...的第20项数是几?15.肖肖从七月一日开始写毛笔字,第一天写了6个,以后每天比前一天多写相同数量的毛笔字,结果全月共写了1116个毛笔字,肖肖每天比前一天多写了几个毛笔字?B 卷一、填空题1.57+67+77+...+217+227=________2.11+12-13-14+15+16-17-18+...+31+32-33-34+35+36=_______3.1+3++5+7+...+151+153+155=_________4.96+97+98+...+293+294+295=________5.从37到111的所有单数之和是________6.所有三位数的和为_________7.1+4+7+10+...+292+295+298=_________8.1+2+3+...+59+60+59+...+3+2+1=________二、解答题9.计算:(2+4+6+...+100)-(1+2+3+...+50).10.把一堆苹果分给8个小朋友,要使每个小朋友都能拿到苹果,而且每个人拿到苹果个数都不同的话,这堆苹果至少应该有多少个?11.小红读一本书,第一天读30页,从第二天起,每天读的页数都必须比前一天多4页,最后一天读了70页刚好读完,这本书共有几页?12.小文从5岁开始存钱,5岁时他有了30元,以后每年比前一年多存10元,那么到他18岁时他共存了多少钱?13.求100以内所有7的倍数之和.C 卷一、填空题1.25个连续的正整数之和是750,则第13个数是_______,第一个数是_______2.一串钥匙30把,对应30把锁,若不小心搞乱了,那么至多需要试_______次.3.若在第2题中只要找出8把锁所对应的钥匙,那么至多需要试______次4.1+4+5+8+9+12+...+48+49+52=________5.321+320+319+...+124+123+124+...+319+320+321=________6.所有三位数中被26除余5的数之和是________7.学校礼堂共有30排座位,已知第一排是15个座位,以后每排比前一排多2个座位,那么共有______个座位.8.1+3+7+13+15+19+25+27+31+...+121+123+127=________二、解答题9.小华看一本书,第一天看了3页,以后每一天比前一天多看的页数相同.第20天看了79页,刚好看完,问这本书共多少页?每天比前一天多看多少页?10.求两位数中所有含有数字5的数之和.11.如图,每个最小的等边三角形的面积是1平方厘米,边长是一根火柴棒,问最大的三角形的面积是多少平方厘米?整个图形由几根火柴棒摆成?12.有10个盒子,44只乒乓球.把这44只乒乓球放到盒子中,能不能使每个盒中的球数都不相同(每个盒子中至少要放一个球)?13.已知数列2,7,5,5,3,2,7,5,5,3,2,7,5,5,3,...,这个数列的第40项是哪个数字?前36项之和是多少?简单数列求和答案:A 卷1.28 原式=(1+7)×7÷2=282.30 原式=(2+10)×5÷2=303.81 原式=(1+17)×9÷2=814.145 原式=(25+33)×5÷2=1455.12042 原式=(2002+2012)×6÷2=120426.165 原式=(15+40)×6÷2=1657.15 原式=11+(13-12)+(15-14)+(17-16)+(19-18)=15.8.1002 原式=(2003-2002)+(2001-2000)+...+(3-2)+1=10021001对9.222 原式=(27+47)×6÷2=22210.910 原式=(121+139)×7÷2=91011.2400 原式=(101+139)×[(139-101)÷2+1]÷2=240012.14938 原式=(10+298)×[(298-10)÷3+1]÷2=308×(96+1)÷2=154×97=1493813.200以内所有双数之和等于10100 2+4+6+...+198+200=(2+200)×100÷2=1010014.64 a n=a1+(n-1)×d=7+(20-1)×3=6415.最后一天写了1116×2÷31-6=66(个),(66-6)÷(31-1)=2(个)B 卷1.2556 由于共有(227-57)÷10+1=18项,原式=(57+227)×18÷2=25562.47 原式=(36-34)+(35-33)+(32-30)+(31-29)+...+(16-14)+(15-13)+11+12=24+23=47. 其中每个括号内两项之差为2,所以除11,12外所有和等于项数,即36-13+1=24.3.6084 原式=(1+155)×78÷2=6084,其中项数78=(155-1)÷2+1.4.39100.项数为(295-96)÷1+1=200,原式=(96+295)×200÷2=39100.5.2812.项数为(111-37)÷2+1=38,原式=(37+111)×38÷2=2812.6.494550 100+101+102+103+...+999=(100+999)×900÷2=4945507.14950.项数为(298-1)÷3+1=100,原式=(1+298)×100÷2=14950.8.3600. 原式=(1+59)×59÷2×2+60=3600.9.原式=(2-1)+(4-2)+(6-3)+...+(100-50)=1+2+3+...+50=(1+50)×50÷2=1275.10.36个 1+2+3+4+5+6+7+8=(1+8)×8÷2=36(个).11.550页. 先求小红看了几天,(70-30)÷4+1=11(天).再求这本书的总页数,(30+70)×11÷2=550(页).12.当他18岁时,他共存了1330元.(30+10×(18-5)+30)×(18-5+1)÷2=(30+130+30)×(14÷2)=190×7=1330(元).13.100以内所有7的倍数之和为735.7+14+21+...+98=7×(1+14)×14÷2=735.C 卷1.30,18第13项是中间项,对等差数列中间项等于数列平均数,即750÷25=30;第一个数为30-(13-1)×1=182.464第一把最多试30次,第二把锁最多试29次,...第29把最多试2次,所以共30+29+...+2=(30+2)×29÷2=464(次)3.212第一把锁最多试了30次,第二把锁最多试29次,...第八把最多试23次,所以最多须试30+29+...+23=(30+23)×8÷2=212(次).4.689原式=(1+5+9+...+49)+(4+8+12+...+52)=(1+49)×((49-1)÷4+1)÷2+4×(1+2+...+13)=50×13÷2+4×(1+13)×13÷2=325+364=689.5.88233.原式=(321+124)×((321-124)+1)÷2×2+123=445×198+123=88233.6.19285.原式=26×4+5+26×5+5+...+26×38+5=26×(4+5+...+38)+5×(38-4+1)=19285.7.1320.最后一排座位数为15+2×(30-1)=73,由(15+73)×30÷2=1320(个).8.2101.原式=(1+13+25+...+121)+(3+15+27+...+123)+(7+19+31+...+127)=(1+121)×11÷2+(3+123)×11÷2+(7+127)×11÷2=2101.9.全书共有820页,小华每天比前一天多看4页.(3+79)×20÷2=820(页),(79-3)÷(20-1)=4(页).10.两位数中所有含数字5的数之和为985.(15+25+...+95)+(50+51+...59)-55=(15+95)×9÷2+(50+59)×10÷2-55=495+545-55=985.11.45平方厘米,45根.每层小三角形个数分别是1.3.5.7.9.所以面积是(1+9)×9÷2=45(平方厘米).每层火柴棒根数分别是3.6.9.12.15,所以总根数是(3+15)×5÷2=45(根).12.不能.每个盒子中的乒乓球个数都不相同,所以球的个数有1+2+...+10=55(个).44个乒乓球是不能这样放的.13.这个数列第40项的数字是3,前36项之和为156.由于这个数列每5个重复一次,而40÷5=8,所以第40项就等于前5项中最后一项,即数字为3.由于36÷5=7...1,所以前36之和为(2+7+5+5+3)×7+2=156.。
第3讲 数列求和的几种常见方法
一、高考要求
数列求和是数列的另一个重要内容,题型灵活多样,它是数列与不等式、数列与数学归纳法有机联系的桥梁,在高考中经常出现。
在解答这类题目时,首先要认真分析数列的通项,再就是应熟练掌握常见的几种求和方法。
二、基本知识
1. 一般地称123...n a a a a ++++为数列{}n a 的前n 项和,用n S 表示,即1
2...n n S a a a =+++,
根据数列{}n a 的前项和n S 的定义,有111,(2)n n n S a S S a n -==+≥。
掌握等差数列、等比数列求和公式.
2.几种常见的数列求和方法
1)公式法
常用的数列求和公式有: ①1123...(1)2
n n n ++++=
+; ②22221123...(1)(21)6
n n n n ++++=++ ③333321123...[(1)]2
n n n ++++=+ ④1122334...(1)(1)(2)3n n n n n ⨯+⨯+⨯+++=++ ⑤1111...122334(1)1
n n n n ++++=⨯⨯⨯++ 如果计算过程中出现了这些关于n 的多项式求和形式,可以直接利用公式。
2)倒序相加法
把数列倒写和正写再相加(即等差数列求和公式的推导过程和推广)。
例 求证:01235...(21)2(1)n n n n n n C C C n C n +++++=+。
3) 错位相减法
如果数列的每一项可分解成两个数列的乘积,各项的第一个因子成公差为d 的等差数列,第二个因子成公比为q 的等比数列,可将此数列的前n 项和乘以公比q ,然后进行错位相减,从而求出前n 项和。
例 求数列234,2,3,4,...,()n
a a a a na a 为常数的前n 项和。
4) 数列转化法
将数列的求和转化为等比数列或等差数列的和或差的形式,再利用等差、等比数列前n 项和的公式进行求和。
例 求数列223434561,,,,...,a a a a a a a a a ++++++的前n 项和(0)a ≠。
5) 递推累加法
例 求和2222123...n S n =++++。
6)分裂通项法
先把数列的通项分裂成若干项的代数和,从而使数列的每一项都分裂成若干项的代数和,或分组求和,或相互抵消以达到求和的目的。
它又可分为以下几种方法。
① 裂项分组求和。
根据所给式子的特点,进行适当分组,然后分别求和。
例 求和122334...(1)n S n n =⋅+⋅+⋅+++。
② 裂项相消求和
将通项化为()()n a f n f n k =-+的形式以达到相互抵消的目的,于是前n 项的和变成收尾若干项的和。
例 求和1111...12123123...n S n
=+++++++++++。
③ 化“9”归“1”求和
研究通项,通项可以分解成几个等差或等比数列的和或差的形式,再代入公式分别求和。
例 求1995
199519951995...19951995...1995n n S =+++ 个。
④ 转换有理求和
结合分子、分母有理化
例 已知{}n a 是等差数列,公差为d
,计算数列⎧⎫的前n 项的和。
。
7) 绝对值类型求和
例 数列{}n a 中,148,2a a ==,且满足*2120()n n n a a a n N ++-+=∈。
求{}n a 的通项公式;设12...n n S a a a =+++,求n S 。
三、典型例题
例1 数列{}n a 的前n 项和为n S ,若1(1)n a n n =
+,则5S 等于( ) A .1 B .56
C .16
D .130 例2 设数列{}n a 满足21123333
3
n n n a a a a -++++=…,a ∈*N . (Ⅰ)求数列{}n a 的通项;
(Ⅱ)设n n
n b a =
,求数列{}n b 的前n 项和n S . 例3已知各项全不为零的数列{}k a 的前k 项和为k S ,且*11()2k k k S a a k N +=
∈,其中11a =. (Ⅰ)求数列{}k a 的通项公式;
(Ⅱ)对任意给定的正整数(2)n n ≥,数列{}k b 满足11
k k k b k n b a ++-= (1,2,...,1)k n =-, 11b =.
求12...n b b b +++.
四、高考考题解析
1.(2008广东)设p 、q 为实数,α、β是方程20x px q -+=的两个实根。
数列{}n x 满足1x p =,22x p q =-,12n n n x px qx --=-(3,4,...n =)。
(1)证明:,p q αβαβ+==;(2)求数列{}n x 的通项公式;
(3)若1,1/4p q ==,求{}n x 的前n 项和n S 。
(20) (本大题满分12分)
设数列}{n a 的前n 项和为n S .已知a a =1,n n n S a 31+=+,*N n ∈. (Ⅰ)设n n n S b 3-=,求数列}{n b 的通项公式;
(21)、(本大题满分12分)
数列{}n a 的前n 项和为n S ,已知()211,1,1,2,2
n n a S n a n n n ==--=⋅⋅⋅ (Ⅰ)写出n S 与1n S -的递推关系式()2n ≥,并求n S 关于n 的表达式;
(21)(本大题满分12分)在等差数列{}n a 中,11a =,前n 项和n S 满足条件242,1,2,1
n n S n n S n +==+ , (Ⅰ)求数列{}n a 的通项公式; (Ⅱ)记(0)n a
n n b a p p =>,求数列{}n b 的前n 项和n T 。
(22)、(本小题满分12分) 设数列{}n a 的前n 项的和 14122333
n n n S a +=-⨯+,1,2,3,n = (Ⅰ)求首项1a 与通项n a ;。