数列求和(复习+练习+习题+同步练习)
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数列的前n 项和的求法1.公式法:①等差数列求和公式;②等比数列求和公式,特别声明:运用等比数列求和公式,务必检查其公比与1的关系,必要时需分类讨论.;③常用公式:1123(1)2n n n ++++=+L ,222112(1)(21)6n n n n +++=++L ,33332(1)123[]2n n n +++++=L .例1、已知3log 1log 23-=x ,求⋅⋅⋅++⋅⋅⋅+++nx x x x 32的前n 项和.解:由212log log 3log 1log 3323=⇒-=⇒-=x x x 由等比数列求和公式得 nn x x x x S +⋅⋅⋅+++=32 (利用常用公式)=x x x n --1)1(=211)211(21--n =1-n 21 2.分组求和法:在直接运用公式法求和有困难时,常将“和式”中“同类项”先合并在一起,再运用公式法求和.例2、 求数列的前n 项和:231,,71,41,1112-+⋅⋅⋅+++-n aa a n ,… 解:设)231()71()41()11(12-++⋅⋅⋅++++++=-n a a a S n n将其每一项拆开再重新组合得)23741()1111(12-+⋅⋅⋅+++++⋅⋅⋅+++=-n aa a S n n (分组) 当a =1时,2)13(n n n S n -+==2)13(nn + (分组求和)当1≠a 时,2)13(1111n n aa S nn -+--==2)13(11n n a a a n -+--- 3.倒序相加法:若和式中到首尾距离相等的两项和有其共性或数列的通项与组合数相关联,则常可考虑选用倒序相加法,发挥其共性的作用求和(这也是等差数列前n 和公式的推导方法). 例3、求οοοοο89sin 88sin 3sin 2sin 1sin 22222++⋅⋅⋅+++的值解:设οοοοο89sin 88sin 3sin 2sin 1sin 22222++⋅⋅⋅+++=S …………. ①将①式右边反序得οοοοο1sin 2sin 3sin 88sin 89sin 22222+++⋅⋅⋅++=S …………..② (反序)又因为 1cos sin ),90cos(sin 22=+-=x x x x ο①+②得 (反序相加))89cos 89(sin )2cos 2(sin )1cos 1(sin 2222222οοοοοο++⋅⋅⋅++++=S =89∴ S =44.54.错位相减法:如果数列的通项是由一个等差数列的通项与一个等比数列的通项相乘构成,那么常选用错位相减法(这也是等比数列前n 和公式的推导方法).例4、 求和:132)12(7531--+⋅⋅⋅++++=n n x n x x x S ………………………①解:由题可知,{1)12(--n x n }的通项是等差数列{2n -1}的通项与等比数列{1-n x }的通项之积设nn x n x x x x xS )12(7531432-+⋅⋅⋅++++=………………………. ② (设制错位)①-②得 nn n x n x x x x x S x )12(222221)1(1432--+⋅⋅⋅+++++=-- (错位相减)再利用等比数列的求和公式得: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 -+++--=+ 例5、求数列⋅⋅⋅⋅⋅⋅,22,,26,24,2232n n前n 项的和.解:由题可知,{n n 22}的通项是等差数列{2n}的通项与等比数列{n 21}的通项之积设n n nS 2226242232+⋅⋅⋅+++=…………………………………①14322226242221++⋅⋅⋅+++=n n nS ………………………………② (设制错位) ①-②得1432222222222222)211(+-+⋅⋅⋅++++=-n n n nS (错位相减)1122212+---=n n n∴ 1224-+-=n n n S5.裂项相消法:如果数列的通项可“分裂成两项差”的形式,且相邻项分裂后相关联,那么常选用裂项相消法求和.常用裂项形式有:①111(1)1n n n n =-++;②1111()()n n k k n n k=-++; ③2211111()1211k k k k <=---+,211111111(1)(1)1k k k k k k k k k -=<<=-++--; ④1111[](1)(2)2(1)(1)(2)n n n n n n n =-+++++ ;⑤11(1)!!(1)!n n n n =-++;⑥=<<=. 例6、 求数列⋅⋅⋅++⋅⋅⋅++,11,,321,211n n 的前n 项和. 解:设n n n n a n -+=++=111(裂项) 则 11321211+++⋅⋅⋅++++=n n S n (裂项求和)=)1()23()12(n n -++⋅⋅⋅+-+-=11-+n例7、 在数列{a n }中,11211++⋅⋅⋅++++=n nn n a n ,又12+⋅=n n n a a b ,求数列{b n }的前n 项的和.解: ∵ 211211n n n n n a n =++⋅⋅⋅++++=∴ )111(82122+-=+⋅=n n n n b n (裂项)∴ 数列{b n }的前n 项和)]111()4131()3121()211[(8+-+⋅⋅⋅+-+-+-=n n S n (裂项求和)=)111(8+-n =18+n n6.通项转换法:先对通项进行变形,发现其在特征,再运用分组求和法求和。
高考数学一轮复习《数列求和》练习题(含答案)一、单选题1.已知数列{}n a 满足()213nn n a a ++-=,11a =,22a =,数列{}n a 的前n 项和为n S ,则30S =( ) A .351 B .353C .531D .5332.已知)*n a n N =∈,则12380a a a a +++⋅⋅⋅+=( ) A .7B .8C .9D .103.已知数列{}n a 满足11a =,()111n n na n a +=++,令nn a b n=,若对于任意*N n ∈,不等式142t n b +<-恒成立,则实数t 的取值范围为( ) A .3,2⎛⎤-∞- ⎥⎝⎦B .(],1-∞-C .(],0-∞D .(],1-∞4.数列{}n a 的前n 项的和n S 满足*1(N )n n S S n n ++=∈,则下列选项中正确的是( )A .数列{}1n n a a ++是常数列B .若113a <,则{}n a 是递增数列C .若11a =-,则20221013S =D .若11a =,则{}n a 的最小项的值为1-5.高斯是德国著名的数学家,近代数学奠基者之一,享有“数学王子”的称号.设x ∈R ,用[]x 表示不超过x 的最大整数,则()[]f x x =称为高斯函数.已知数列{}n a 满足21a =,且121(1)2n n n n a na +++-=,若[]lg n n b a =数列{}n b 的前n 项和为n T ,则2021T =( ) A .3950B .3953C .3840D .38456.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,112a =,对任意的*n ∈N 都有1(2)n n na n a +=+,则2021S =( ) A .20192020B .20202021C .20212022D .101010117.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,且满足12πcos 3n n n n a a a ++++=,11a =,则2023S =( )A .0B .12C .lD .328.已知函数0()e ,xf x x =记函数()n f x 为(1)()n f x -的导函数(N )n *∈,函数()n y f x =的图象在1x =处的切线与x 轴相交的横坐标为n x ,则11ni i i x x +==∑( )A .()132n n ++B .()33nn +C .()()23nn n ++D .()()123n n n +++9.数列{}n a 中,12a =,且112n n n n n a a a a --+=+-(2n ≥),则数列()211n a ⎧⎫⎪⎪⎨⎬-⎪⎪⎩⎭前2021项和为( ) A .20211010B .20211011C .20191010D .4040202110.执行如图所示的程序框图,则输出S 的值为( )A .20202019B .20212020C .20192020D .2020202111.已知数列{an }的前n 项和Sn 满足2n S n =,记数列11n n a a +⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和为Tn ,n ∈N *.则使得T 20的值为( ) A .1939B .3839C .2041D .404112.已知数列{}n a 满足()22N n n n a a n *++=∈,则{}n a 的前20项和20S =( )A .20215-B .20225-C .21215-D .21225-二、填空题13.等差数列{}n a 中,11a =,59a =,若数列11n n a a +⎧⎫⎨⎬⋅⎩⎭的前n 项和为n S ,则10S =___________. 14.已知数列{}n a 满足,()2*111,(1)2,n n n a a a n n n N -=--=-⋅≥∈,则20a =__________.15.在等差数列{}n a 中,72615,18a a a =+=,若数列{}(1)nn a -的前n 项之和为n S ,则100S =__________.16.若数列{}n a 满足()1*1(1)2n n n n a a n ++=-+∈N ,令1351924620,S a a a a T a a a a =++++=++++,则=TS__________.三、解答题17.设n S 为等差数列{}n a 的前n 项和,且32a =,47S =. (1)求{}n a 的通项公式; (2)设11n n n b a a +=,求数列{}n b 的前n 项和n T .18.已知数列{}n a 的前n 项和22n S n n =+. (1)求{}n a 通项公式; (2)设11n n n b a a +=,{}n b 的前n 项和为n T ,求n T .19.已知数列{}n a 满足111,2n n a a a +==,数列{}n b 满足*111,2,n n b b b n +=-=∈N .(1)求数列{}n a 及{}n b 的通项公式; (2)求数列{}n n a b ⋅的前n 项和n S .20.已知数列{}n a 的首项113a =,且满足1341n n n a a a +=+. (1)证明:数列12n a ⎧⎫-⎨⎬⎩⎭是等比数列.(2)若12311112022na a a a ++++<,求正整数n 的最大值.21.已知数列{}n a 满足:11a =,121n n a a n +=+-. (1)设n n b a n =+,证明:数列{}n b 是等比数列; (2)设数列{}n a 的前n 项和为n S ,求n S .22.已知递增数列{}n a 的前n 项和为n S ,且22n n S a n =+,数列{}n b 满足1142,4b a b a ==,221,.n n n b b b n N *++=∈(1)求数列{}n a 和{}n b 的通项公式;(2)记21(67),83log ,nnn n n b n S c b n +-⎧⎪-=⎨⎪⎩为奇数为偶数,数列{}n c 的前2n 项和为2n T ,若不等式24(1)41n nn T n λ-+<+对一切n N *∈恒成立,求λ的取值范围.23.设正项数列{}n a 的前n 项和为n S ,11a =,且满足___________.给出下列三个条件: ①48a =,()112lg lg lg 2n n n a a a n -+=+≥;②()1n n S pa p =-∈R ;③()()12323412nn a a a n a kn k +++⋅⋅⋅++=⋅∈R .请从其中任选一个将题目补充完整,并求解以下问题: (1)求数列{}n a 的通项公式;(2)设()22121log n n b n a =+⋅,n T 是数列{}n b 的前n 项和,求证:1132n T ≤<.24.已知数列{}n a 的各项均为正整数,11a =.(1)若数列{}n a 是等差数列,且101020a <<,求数列11n n a a +⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和n S ;(2)若对任意的*n ∈N ,都有2112112n n n n a a a a +++-<+,求证:12n na a +=参考答案1.B2.B3.D4.D5.D6.C7.C8.B9.B10.D11.C12.D 13.102114.210 15.100 16.2317.(1)设等差数列{}n a 的公差为d ,由32a =,47S =,可得1122,43472a d a d +=⎧⎪⎨⨯+⨯=⎪⎩,解得111,2a d ==, 所以数列{}n a 的通项公式为()111122n n a n +=+-=. (2)由(1)知12n n a +=,则11221141212n n n b a a n n n n +⎛⎫==⋅=- ⎪++++⎝⎭, 故111111114442233412222n T n n n n ⎛⎫⎛⎫=-+-++-=-=- ⎪ ⎪++++⎝⎭⎝⎭. 18.(1)当2n ≥时,2212(1)2(1)21n n n a S S n n n n n --=+----=+=, 当1n =时,由113a S ==,符合上式.所以{}n a 的通项公式为21n a n =+. (2)∵21n a n =+, ∴()()111111212322123n n n b a a n n n n +⎛⎫===- ⎪++++⎝⎭, ∴1111111235572123n T n n ⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫=-+-++- ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥++⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦111232369n n n ⎛⎫=-= ⎪++⎝⎭. 19.(1)由已知111,2n n a a a +==所以数列{}n a 是以1为首项,2为公比的等比数列,12n n a -=数列{}n b 满足111,2n n b b b +=-=所以{}n b 是以1为首项,2为公差的等差数列 21n b n =-(2)()11132212n n S n -=⨯+⨯++-①对上式两边同乘以2,整理得()221232212n n S n =⨯+⨯++-②①-②得()()2112222212n n n S n --=++++--()()12121221212n n n --=+⨯---()2323n n =---所以()2323nn S n =⋅-+20.(1)易知{}n a 各项均为正,对1341n n n a a a +=+两边同时取倒数得1111433n n a a +=⋅+, 即1111223n n a a +⎛⎫-=- ⎪⎝⎭,因为1121a -=,所以数列12n a ⎧⎫-⎨⎬⎩⎭是以1为首项,13为公比的等比数列.(2)由(1)知11111233n n n a --⎛⎫-==⎪⎝⎭,即11123n n a -=+, 所以()12311311113122112313n n n f n n n a a a a ⎛⎫⎛⎫- ⎪⎪ ⎪⎝⎭⎛⎫⎝⎭=++++=+=+- ⎪⎝⎭-, 显然()f n 单调递增,因为()10101011313110102021.52022,(1011)2023.520222323f f =-<=-⋅>,所以n 的最大值为1010. 21.(1)数列{}n a 满足:11a =,121n n a a n +=+-. 由n n b a n =+,那么111n n b a n ++=++, ∴1112112n n n n n n b a n a n n b a n a n+++++-++===++; 即公比2q,1112b a =+=,∴数列{}n b 是首项为2,公比为2的等比数列;(2)由(1)可得2nn b =,∴2nn a n +=,那么数列{}n a 的通项公式为:2nn a n =-,数列{}n a 的前n 项和为232122232nn S n =-+-+-+⋅⋅⋅+-()2121222(123)2222nn n n n +=++⋅⋅⋅+-+++⋅⋅⋅+=---.22.(1)解:因为22n n S a n =+,当n =1时,得11a =,当2n ≥时,21121n n S a n --=+-,所以22121n n n a a a -=-+,即221(1)n n a a -=-,又因为数列{}n a 为递增数列,所以11n n a a --=, 数列{}n a 为等差数列, 11a =,d =1, 所以n a n =;所以1142841,b a b a ====, 又因为221,.n n n b b b n N *++=∈ 所以数列{}n b 为等比数列,所以33418b b q q ===,解得2q,所以12n n b -=.(2)由题意可知:(1)2n n n S +=, 所以()2167,83log ,n n n n n b n c S b n +⎧-⎪=-⎨⎪⎩为奇数为偶数,故2(67)2,443,n n n n c n n n n -⎧-⎪=+-⎨⎪⎩1为奇数为偶数 , 设{}n c 的前2n 项和中,奇数项的和为n P ,偶数项的和为n Q 所以135212462=,=,n n n n P c c c c Q c c c c -++++++++当n 为奇数时,()()2)2123(67)2(67222=,4432321n n n n n n n c n n n n n n --+----==-+-++-1111所以42220264135221222222==5195132414329n n n n P n c c c n c --⎛⎫⎛⎫⎪+⎛⎫⎛⎫++++-+-+-++ ⎪ ⎪⎭-- ⎪ ⎝⎝⎭⎝⎭⎝⎭0,44411=412=1n nn n --++ 当n 为偶数时n c n =,所以()()246222==246212n n n nQ c c c c n n n +++++++++==+,故()2,4=4=111n n n n T n n P Q n -++++故24(1)41n nn T n λ-+<+,即()()111144(1)(1)4141n nnn n n n n n n λλ-+<-+-++⇒-+<++当n 为偶数时,21n n λ<+-对一切偶数成立,所以5λ<当n 为奇数时,21n n λ<+--对一切奇数成立,所以此时1λ>- 故对一切n N *∈恒成立,则15λ-<< 23.(1)若选①,因为()112lg lg lg 2n n n a a a n -+=+≥,所以()2112n n n a a a n -+=≥,所以数列{}n a 是等比数列设数列{}n a 的公比为q ,0q >由33418a a q q ===得2q所以12n n a -=若选②,因为()1n n S pa p =-∈R ,当1n =时,1111S pa a =-=,所以2p =,即21n n S a =- 当2n ≥时,1122n n n n n a S S a a --=-=-,所以()122n n a a n -=≥ 所以数列{}n a 是以1为首项,2为公比的等比数列所以12n n a -=若选③,因为()()12323412nn a a a n a kn k +++⋅⋅⋅++=⋅∈R ,当1n =时,11222a k =⋅=,所以1k =,即()12323412n n a a a n a n +++⋅⋅⋅++=⋅当2n ≥时,()1123123412n n a a a na n --+++⋅⋅⋅+=-⋅,所以()()()11122n n n a n n -+=+⋅≥,即()122n n a n -=≥,当1n =时,上式也成立,所以12n n a -=(2) 由(1)得()()()221111121log 212122121n n b n a n n n n ⎛⎫===- ⎪+⋅+⋅--+⎝⎭所以()111111111233521212221n T n n n ⎛⎫=-+-+⋅⋅⋅+-=- ⎪-++⎝⎭ ∵*N n ∈,∴()10221n >+,∴()11122212n T n =-<+ 易证*n ∈N 时,()112221n T n =-+是增函数,∴()113n T T ≥=.故1132n T ≤<24.(1)解:设数列{}n a 的公差为d ,由10101920a d <=+<,可得1919d <<, 又由数列{}n a 的各项均为正整数,故2d =,所以21n a n =-, 于是()()()111111221212121n n a a n n n n +==--+-+,所以111111111121335212122121n nS n n n n ⎛⎫⎛⎫=-+-+⋅⋅⋅+-=-=⎪ ⎪-+++⎝⎭⎝⎭. (2)解:因为{}n a 各项均为正整数,即1n a ≥,故112nna a ≥+,于是()211112122112n n n n n n n n n n a a a a a a a a a a +++++-=-≥-++, 又因为21121<12n n n n a a a a +++-+,所以121n n a a +-<, 由题意12n na a +-为整数,所以只能120n n a a +-=,即12n n a a +=。
数学数列求和复习题数列求和在数学中占据着重要的地位,是数学中的基础知识之一。
通过解答数列求和复习题,我们可以加深对数列求和的理解和应用。
下面是一些常见的数学数列求和复习题。
1. 等差数列求和等差数列是指数列中相邻两个项之间的差值是相等的数列。
求等差数列的和可以使用以下公式:Sn = (a1 + an) * n / 2其中,Sn表示数列的前n项和,a1表示数列的首项,an表示数列的末项,n表示数列的项数。
例题1:求等差数列5,7,9,11,13的前10项和。
解:首先确定所给数列的首项和末项,a1=5,an=13。
然后计算数列的项数,n=10。
将这些值代入公式可以得到:S10 = (5 + 13) * 10 / 2 = 9 * 10 = 902. 等比数列求和等比数列是指数列中相邻两个项之间的比值是相等的数列。
求等比数列的和可以使用以下公式:Sn = a1 * (1 - r^n) / (1 - r)其中,Sn表示数列的前n项和,a1表示数列的首项,r表示等比数列的公比,n表示数列的项数。
例题2:求等比数列2,4,8,16,32的前5项和。
解:首先确定所给数列的首项和公比,a1=2,r=2。
然后计算数列的项数,n=5。
将这些值代入公式可以得到:S5 = 2 * (1 - 2^5) / (1 - 2) = 2 * (1 - 32) / (-1) = -623. 斐波那契数列求和斐波那契数列是指数列中每个项都等于前两个项之和的数列。
对于斐波那契数列,我们可以使用递推公式来求和:Sn = F(n+2) - 1其中,Sn表示数列的前n项和,F(n)表示斐波那契数列的第n个项。
例题3:求斐波那契数列的前10项和。
解:首先确定数列的项数,n=10。
然后计算斐波那契数列的第12个项,即F(12)。
根据斐波那契数列的递推公式,可以得到:F(12) = F(10) + F(11) = 55 + 89 = 144将F(12)代入求和公式可以得到:S10 = F(12) - 1 = 144 - 1 = 143通过以上例题的解答,我们可以发现数列求和的过程需要根据不同的数列类型选择不同的求和公式,并且要准确地确定数列的首项、末项、公比或者项数。
6-4数列求和基 础 巩 固一、选择题1.已知{a n }为等差数列,其公差为-2,且a 7是a 3与a 9的等比中项,S n 为{a n }的前n 项和,n ∈N +,则S 10的值为( )A .-110B .-90C .90D .110[答案] D[解析] 本题主要考查等比中项、等差数列前n 项和. 由条件:a 27=a 3·a 9即(a 1+6d )2=(a 1+2d )·(a 1+8d ) ∴a 1=20,S 10=10×20+10×92×(-2)=110.故选D.2.(文)等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若S 2=2,S 4=10,则S 6等于( ) A .12 B .18 C .24 D .42[答案] C[解析] 由题意设S n =An 2+Bn ,又∵S 2=2,S 4=10,∴4A +2B =2,16A +4B =10, 解得A =34,B =-12,∴S 6=36×34-3=24.(理)(2012·滨州模拟)已知数列2 012,1,-2 011,-2 012,-1…,这个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2 013项之和S 2 013等于( )A .2 011B .2 012C .2D .2 013[答案] C[解析] a 1=2 013,a 2=1,a 3=-2 011,a 4=-2 012,a 5=-1,a 6=2 011,a 7=2 012,a 8=1,该数列是周期为6的周期数列且S 6=0, ∴S 2 013=S 3=2 012+1-2 011=2. 3.(文)数列{a n }的前n 项和为S n ,若a n =1n +1n +2,则S 8等于( )A.25B.130C.730D.56[答案] A [解析] ∵a n =1n +1n +2=1n +1-1n +2,而S n =a 1+a 2+…+a n =⎝ ⎛⎭⎪⎫12-13+⎝ ⎛⎭⎪⎫13-14+…+⎝ ⎛⎭⎪⎫1n -1n +1+⎝ ⎛⎭⎪⎫1n +1-1n +2=12-1n +2=n 2n +2, ∴S 8=82×8+2=25.(理)(2012·大纲理,5)已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,a 5=5,S 5=15,则数列{1a n a n +1}的前100项和为( )A.100101B.99101C.99100D.101100[答案] A[解析] 本小题主要考查等差数列的通项公式和前n 项和公式的运用,以及裂项求和的综合应用.∵a 5=5,S 5=15, ∴5a 1+a 52=15,即a 1=1.∴d =a 5-a 15-1=1,∴a n =n . ∴1a n a n +1=1nn +1=1n -1n +1. ∴T 100=(1-12)+(12-13)+…+(1100-1101)=1-1101=100101.故选A.4.已知等比数列{a n }满足a n >0,n =1,2,…,且a 5·a 2n -5=22n(n ≥3),则当n ≥1时,log 2a 1+log 2a 3+…+log 2a 2n -1=( )A .n (2n -1)B .(n +1)2C .n 2D .(n -1)2[答案] C[解析] 考查等比数列的性质、通项、等差数列求和及对数的运算法则. ∵{a n }为等比数列,且a 5·a 2n -5=22n,∴a 2n =22n,∵a n >0,∴a n =2n ,∴a 2n -1=22n -1.∴log 2a 1+log 2a 3+…+log 2a 2n -1 =1+3+5+…+(2n -1)=n 2.5.数列1×12,2×14,3×18,4×116,…的前n 项和为( )A .2-12n -n2n +1B .2-12n -1-n2nC.12(n 2+n +2)-12nD.12n (n +1)+1-12n -1 [答案] B[解析] S =1×12+2×14+3×18+4×116+…+n ×12n =1×121+2×122+3×123+…+n ×12n ,①则12S =1×122+2×123+3×124+…+(n -1)×12n +n ×12n +1,② ①-②得12S =12+122+123+…+12n -n ×12n +1=12⎝ ⎛⎭⎪⎫1-12n 1-12-n 2n +1=1-12n -n2n +1.∴S =2-12n -1-n2n .6.(文)(2012·日照模拟)已知数列{a n }的通项公式为a n =log 2n +1n +2(n ∈N +),设其前n 项和为S n ,则使S n <-5成立的自然数n ( )A .有最大值63B .有最小值63C .有最大值32D .有最小值32[答案] B[解析] S n =a 1+a 2+a 3+…+a n =log 223+log 234+log 245+…+log 2n +1n +2=log 2⎝ ⎛⎭⎪⎫23×34×45×…×n +1n +2=log 22n +2<-5, ∴2n +2<132,∴64<n +2, ∴n >62,∴n min =63.(理)(2012·汕头模拟)已知a n =log (n +1)(n +2)(n ∈N +),若称使乘积a 1·a 2·a 3·…·a n为整数的数n 为劣数,则在区间(1,2 014)内所有的劣数的和为( )A .2 026B .2 046C .1 024D .1 022[答案] A[解析] ∵a 1·a 2·a 2·…·a n =lg3lg2·lg4lg3·…·lg n +2lg n +1=lg n +2lg2=log 2(n +2)=k ,则n =2k-2(k ∈Z ).令1<2k-2<2014,得k =2,3,4, (10)∴所有劣数的和为41-291-2-18=211-22=2 026.二、填空题 7.设f (x )=12x+2,则f (-9)+f (-8)+…+f (0)+…+f (9)+f (10)的值为________.[答案] 5 2[解析] ∵f (-n )+f (n +1)=12-n +2+12n +1+2=2n1+2n ·2+12n +1+2=2n·2+12n +1+2=22, ∴f (-9)+f (-8)+…+f (0)+…+f (9)+f (10)=5 2.8.(文)在数列{a n }中,a 1=1,a 2=2,且a n +2-a n =1+(-1)n(n ∈N +),则S 100=________. [答案] 2 600[解析] 由已知,得a 1=1,a 2=2, a 3-a 1=0,…a 99-a 97=0, a 100-a 98=2,累加得a 100+a 99=98+3,同理得a 98+a 97=96+3,…,a 2+a 1=0+3, 则a 100+a 99+a 98+a 97+…+a 2+a 1 =50×98+02+50×3=2 600.(理)(2012·西安模拟)对于数列{a n },定义数列{a n +1-a n }为数列{a n }的“差数列”,若a 1=2,{a n }的“差数列”的通项为2n ,则数列{a n }的前n 项和S n =________.[答案] 2n +1-2[解析] ∵a n +1-a n =2n,∴a n =(a n -a n -1)+(a n -1-a n -2)+…+(a 2-a 1)+a 1 =2n -1+2n -2+…+22+2+2=2-2n1-2+2=2n -2+2=2n , ∴S n =2-2n +11-2=2n +1-2.三、解答题9.已知数列{a n }的前n 项和S n =2n 2-3n . (1)求证:数列{a n }是等差数列;(2)若b n =a n ·2n,求数列{b n }的前n 项和T n . [解析] (1)证明:a 1=S 1=-1,当n ≥2时,a n =S n -S n -1=2n 2-3n -2(n -1)2+3(n -1)=4n -5. 又a 1适合上式,故a n =4n -5(n ∈N +). 当n ≥2时,a n -a n -1=4n -5-4(n -1)+5=4, 所以{a n }是等差数列且d =4,a 1=-1. (2)b n =(4n -5)·2n,∴T n =-21+3·22+…+(4n -5)·2n,① 2T n =-22+…+(4n -9)·2n +(4n -5)·2n +1,②①-②得-T n =-21+4·22+…+4·2n -(4n -5)·2n +1=-2+4·41-2n -11-2-(4n -5)·2n +1=-18-(4n -9)·2n +1, ∴T n =18+(4n -9)·2n +1.能 力 提 升一、选择题1.(2012·福建文,11)数列{a n }的通项公式a n =n cos n π2,其前n 项和为S n ,则S 2 012等于( )A .1 006B .2 012C .503D .0[答案] A[解析] 本题考查了数列求和中的分组求和思想方法.∵y =cosn π2的周期T =2ππ2=4, ∴可分四组求和.a 1+a 5+…+a 2 009=0,a 2+a 6+…+a 2 010=-2-6-…-2 010=503·-2-2 0102=-503×1 006,a 3+a 7+…+a 2 011=0,a 4+a 8+…+a 2 012=4+8+…+2 012=503·4+2 0122=503×1008,∴S 2012=0-503×1 006+0+503×1 008=503·(-1 006+1 008)=1 006.2.(文)(2012·郑州模拟)数列{a n }满足a n +a n +1=12(n ∈N +),且a 1=1,S n 是数列{a n }的前n 项和,则S 21=( )A.212B .6C .10D .11[答案] B[解析] 依题意得a n +a n +1=a n +1+a n +2=12,则a n +2=a n ,即数列{a n }中的奇数项,偶数项分别相等,则a 21=a 1=1,S 21=(a 1+a 2)+(a 3+a 4)+…+(a 19+a 20)+a 21=10(a 1+a 2)+a 21=10×12+1=6.(理)在等比数列{a n }中,a 1=2,前n 项和为S n ,若数列{a n +1}也是等比数列,则S n 等于( )A .2n +1-2 B .3n C .2n D .3n-1[答案] C[解析] 解法1:由{a n }为等比数列可得a n +1=a n ·q ,a n +2=a n ·q 2,由{a n +1}为等比数列可得(a n +1+1)2=(a n +1)(a n +2+1),故(a n ·q +1)2=(a n +1)(a n ·q 2+1),化简上式可得q 2-2q +1=0,解得q =1,故{a n }为常数列,且a n =a 1=2,故S n =n ·a 1=2n ,故选C. 解法2:设等比数列{a n }的公比为q ,则有a 2=2q 且a 3=2q 2, 由题设知(2q +1)2=3·(2q 2+1),解得q =1,以下同解法1. 二、填空题3.(湖南六校联考)数列{a n }满足:a n +1=a n (1-a n +1),a 1=1,数列{b n }满足:b n =a n a n +1,则数列{b n }的前10项和S 10=________.[答案]1011[解析] 由题意可知a n +1=a n (1-a n +1),整理可得1a n +1-1a n=1,则1a n=1+(n -1)=n ,所以a n =1n ,b n =a n a n +1=1nn +1=1n -1n +1,故S 10=b 1+b 2+…+b 10=1-111=1011. 4.(2012·景德镇模拟)有限数列A ={a 1,a 2,…,a n },S n 为其前n 项的和,定义S 1+S 2+…+S nn为A 的“凯森和”;如果有99项的数列{a 1,a 2,…,a 99}的“凯森和”为1 000,则有100项的数列{1,a 1,a 2,…,a 99}的“凯森和”为________.[答案] 991[解析] ∵{a 1,a 2,…,a 99}的“凯森和”为S 1+S 2+…+S 9999=1 000,∴S 1+S 2+…S 99=1 000×99,数列{1,a 1,a 2,…,a 99}的“凯森和”为: 1+S 1+1+S 2+1+…+S 99+1100=100+S 1+S 2+…+S 99100=991.三、解答题5.已知{a n }是首项为19,公差为-2的等差数列,S n 为{a n }的前n 项和. (1)求通项a n 及S n ;(2)设{b n -a n }是首项为1,公比为3的等比数列,求数列{b n }的通项公式及其前n 项和T n .[解析] 本题主要考查等差数列的基本性质,以及通项公式的求法,前n 项和的求法,同时也考查了学生的基本运算能力.(1)因为{a n }为首项a 1=19,公差d =-2的等差数列, 所以a n =19-2(n -1)=-2n +21,S n =19n +n n -12(-2)=-n 2+20n .(2)由题意知b n -a n =3n -1,所以b n =3n -1-2n +21T n =b 1+b 2+…+b n =(1+3+…+3n -1)+S n=-n 2+20n +3n-12.6.(文)(2012·江西文,17)已知数列{a n }的前n 项和S n =kc n-k (其中c ,k 为常数),且a 2=4,a 6=8a 3.(1)求a n ;(2)求数列{na n }的前n 项和T n .[解析] (1)由S n =kc n-k ,得a n =S n -S n -1=kc n-kc n -1(n ≥2),由a 2=4,a 6=8a 3,得kc (c -1)=4,kc 5(c -1)=8kc 2(c -1),解得⎩⎪⎨⎪⎧c =2k =2,所以a 1=S 1=2,a n =kc n -kcn -1=2n (n ≥2),于是a n =2n.(2)T n =∑i =1nia i =∑i =1ni ·2i,即T n =2+2·22+3·23+4·24+…+n ·2n2T n =22+2·23+…+n ·2n +1∴T n =2T n -T n =-2-22-23-24-…-2n +n ·2n +1=-2n +1+2+n ·2n +1=(n -1)2n +1+2.(理)(2012·江西理,16)已知数列{a n }的前n 项和S n =-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T n .[解析] (1)当n =k ∈N +时,S n =-12n 2+kn 取最大值,即S =S k =-12k 2+k 2=12k 2,故k 2=16,因此k =4.从而a n =S n -S n -1=92-n (n ≥2),又a 1=S 1=72,所以a n =92-n .(2)因为b n =9-2a n 2n =n2n -1T n =b 1+b 2+…+b n =1+22+322+…+n -12n -2+n2n -1 .所以T n =2T n -T n =2+1+12+…+12n -2-n 2n -1=4-12n -2-n 2n -1=4-n +22n -1.7.(文)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 .[解析] 本小题主要考查数列的基础知识,即数列的通项公式与前n 项和的求法以及分析问题与解决问题的能力.(1)由已知得,当n ≥1时,a n +1=[(a n +1-a n )+(a n -a n -1)+…+(a 2-a 1)]+a 1=3(22n -1+22n -3+…+2)+2=22(n +1)-1.而a 1=2,所以数列{a n }的通项公式为a n =22n -1.(2)由b n =na n =n ·22n -1知S n =1·2+2·23+3·25+…+n ·22n -1.①从而22·S n =1·23+2·25+3·27+…+n ·22n +1.②①-②得(1-22)S n =2+23+25+…+22n -1-n ·22n +1.即S n =19[(3n -1)22n +1+2].(理)设数列{a n }满足a 1+3a 2+32a 3+…+3n -1a n =n3,n ∈N +.(1)求数列{a n }的通项;(2)设b n =n a n,求数列{b n }的前n 项和S n . [解析] (1)∵a 1+3a 2+32a 3+…+3n -1a n =n3,①∴当n ≥2时,a 1+3a 2+32a 3+…+3n -2a n -1=n -13,②①-②得3n -1a n =13,∴a n =13n .在①中,令n =1,得a 1=13,适合a n =13n ,∴a n =13n .(2)∵b n =n a n,∴b n =n ·3n.∴S n =3+2×32+3×33+…+n ·3n,③∴3S n =32+2×33+3×34+…+n ·3n +1.④④-③得2S n =n ·3n +1-(3+32+33+ (3)),即2S n =n ·3n +1-31-3n1-3,∴S n =2n -1·3n +1+34.。
数列求和练习题等差数列的应用数列求和练习题-等差数列的应用在数学中,数列是一组按照一定规律排列的数。
等差数列是一种常见的数列,其特点是相邻两项之间的差都是相等的。
本文将通过一些练习题来探讨等差数列的应用,并讨论如何求解数列的和。
练习题一:求等差数列的第n项已知等差数列的首项为a₁,公差为d,请问如何求解等差数列的第n项aₙ?解答:根据等差数列的定义,我们知道每一项之间的差都是相等的。
所以,第n项与首项之间的差可以表示为(n-1)d。
因此,可以得到等差数列的通项公式:aₙ = a₁ + (n-1)d练习题二:求等差数列的前n项和已知等差数列的首项为a₁,公差为d,请问如何求解等差数列的前n项和Sₙ?解答:我们可以通过求和公式来求解等差数列的前n项和。
根据等差数列的性质,我们知道首项和末项的和等于次末项和倒数第二项的和,以此类推。
所以,可以得到等差数列的前n项和公式:Sₙ = (a₁ + aₙ) * n / 2练习题三:求等差数列的部分项和已知等差数列的首项为a₁,公差为d,请问如何求解等差数列的第m项到第n项的和Smn?解答:我们可以利用等差数列的前n项和公式来求解等差数列的部分项和。
根据等差数列的性质,第m项到第n项的和等于第n项的总和减去第m-1项的总和。
所以,可以得到等差数列的部分项和公式:Smn = Sₙ - Sₙ₋₁通过以上练习题的解答,我们对等差数列的应用有了更深入的理解。
总结:等差数列是一种常见的数列,通过求解等差数列的第n项和前n项和,我们可以应用于各种数学问题中,如数学建模、物理问题中的位移、速度等。
而等差数列的求和公式则是我们处理等差数列问题的重要工具。
在实际应用中,我们可以根据已知条件,利用等差数列的性质和公式,快速求解问题,提高解题效率。
希望通过本文的讲解,读者可以更好地理解等差数列的应用,并能够灵活运用相关知识解决各种问题。
同时,也希望读者能够在数学学习中保持积极的态度,善于思考,勇于探索,不断提升自己的数学水平。
数列的求和数列求和主要思路:1.求数列的和注意方法的选取:关键是看数列的通项公式; 2.求和过程中注意分类讨论思想的运用; 3.转化思想的运用; 数列求和的常用方法一、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的最基本最重要的方法. 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 q a a qq a q na S n nn3、 11123(1)2nn k S k n n n ===+++++=+∑… 4、2222211123(1)(21)6nn k S k n n n n ===++++=++∑5、 2333331(1)1232nn k n n S kn =+⎡⎤===++++=⎢⎥⎣⎦∑ 公式法求和注意事项(1)弄准求和项数n 的值;(2)等比数列公比q 未知时,运用前n 项和公式要分类。
例1.求和221-++++n xx x (0,2≠≥x n )二、错位相减法求和这种方法是在推导等比数列的前n 项和公式时所用的方法,这种方法主要用于求数列{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. 例2.求和:132)12(7531--+⋅⋅⋅++++=n n x n x x x S例3.求数列⋅⋅⋅⋅⋅⋅,22,,26,24,2232n n前n 项的和. 三、倒序相加法如果一个数列与首末两端等“距离”的两项的和相等或等于同一个常数,那么求这个数列前n 项和即可用倒序相加发,如等差数列的前n 项和就是此法推导的例4.求89sin 88sin 3sin 2sin 1sin 22222++⋅⋅⋅+++的值例4变式训练1:求cos1°+ cos2°+ cos3°+···+ cos178°+ cos179°的值. 例4变式训练2: 数列{a n }:n n n a a a a a a -====++12321,2,3,1,求S 2002.例4变式训练3:在各项均为正数的等比数列中,若103231365log log log ,9a a a a a +⋅⋅⋅++=求的值.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、等比或常见的数列,然后分别求和,再将其合并即可.例5.已知数列{}n a 的通项公式321n n a n =+-,求数列{}n a 的前n 项和n S 。
等差数列求和练习题题目:等差数列求和练习题等差数列(Arithmetic Progression,简称AP)是数学中常见的一种数列。
在等差数列中,每个数与它的前一个数之差都是相等的,这个公差可以是正数、负数或零。
求和问题是等差数列中最常见的问题之一,本文将针对等差数列求和进行一系列练习题的解答,帮助读者加深对该概念的理解和计算能力。
第一题:已知等差数列的公差为d,首项为a₁,末项为aₙ,共有n项。
求该等差数列的和Sₙ。
解析:根据等差数列求和公式:Sₙ = (a₁ + aₙ) * n / 2,我们可以直接代入已知条件进行计算。
第二题:求等差数列 2, 5, 8, 11, ... 的前100项和S₁₀₀。
解析:首项a₁ = 2,公差d = 5 - 2 = 3,末项aₙ = a₁ + (n - 1) * d = 2 + 99 * 3 = 299。
根据上述公式可得:S₁₀₀ = (a₁ + aₙ) * n / 2 = (2 + 299) * 100 / 2 = 15100。
第三题:已知等差数列的和为Sₙ,首项为a₁,共有n项。
求等差数列的公差d。
解析:根据等差数列求和公式:Sₙ = (a₁ + aₙ) * n / 2,我们可以将aₙ用a₁和d表示:aₙ = a₁ + (n - 1) * d。
代入求和公式可得:Sₙ = (a₁ +a₁ + (n - 1) * d) * n / 2 = (2a₁ + (n - 1) * d) * n / 2 = a₁n + (n² - n) * d / 2。
由此可得:d = 2(Sₙ - a₁n) / (n² - n)。
通过以上三道等差数列求和的练习题,我们可以初步了解等差数列的性质和求和方法。
在实际应用中,等差数列的求和问题有着广泛的应用,尤其在数学、物理等学科中常常会用到。
因此,熟练掌握等差数列的求和公式和解题技巧,对于提高数学思维和解题能力具有重要意义。
专题6.4 数列求和【基础巩固】一、填空题1.数列112,314,518,7116,…,(2n -1)+12n ,…的前n 项和S n =________.【答案】n 2+1-12n【解析】该数列的通项公式为a n =(2n -1)+12n ,则S n =[1+3+5+…+(2n -1)]+⎝ ⎛⎭⎪⎫12+122+…+12n =n 2+1-12n. 2.(·南通调研)若等差数列{a n }的前n 项和为S n ,a 4=4,S 4=10,则数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n a n +1的前2 017项和为________. 【答案】2 0172 0183.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=________.【答案】-200【解析】S 100=(4×1-3)-(4×2-3)+(4×3-3)-…-(4×100-3)=4×[(1-2)+(3-4)+…+(99-100)]=4×(-50)=-200.4.(·江西高安中学等九校联考)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=________. 【答案】7【解析】根据题意这个数列的前7项分别为5,6,1,-5,-6,-1,5,6,发现从第7项起,数字重复出现,所以此数列为周期数列,且周期为6,前6项和为5+6+1+(-5)+(-6)+(-1)=0.又因为16=2×6+4,所以这个数列的前16项之和S 16=2×0+7=7.5.(·泰州模拟)数列{a n }满足a n +a n +1=12(n ∈N *),且a 1=1,S n 是数列{a n }的前n 项和,则S 21=________. 【答案】6【解析】由a n +a n +1=12=a n +1+a n +2,∴a n +2=a n ,则a 1=a 3=a 5=…=a 21,a 2=a 4=a 6=…=a 20, ∴S 21=a 1+(a 2+a 3)+(a 4+a 5)+…+(a 20+a 21) =1+10×12=6.6.(·南通、扬州、泰州三市调研)设数列{a n }满足a 1=1,(1-a n +1)(1+a n )=1(n ∈N *),则∑100k =1 (a k a k +1)的值为________. 【答案】1001017.在等差数列{a n }中,a 1>0,a 10·a 11<0,若此数列的前10项和S 10=36,前18项和S 18=12,则数列{|a n |}的前18项和T 18的值是________. 【答案】60【解析】由a 1>0,a 10·a 11<0可知d <0,a 10>0,a 11<0, ∴T 18=a 1+…+a 10-a 11-…-a 18 =S 10-(S 18-S 10)=60.8.(·镇江期末)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 |=________. 【答案】4n-1【解析】由已知得b 1=a 2=-3,q =-4,∴b n =(-3)×(-4)n -1,∴|b n |=3×4n -1,即{|b n |}是以3为首项,4为公比的等比数列,∴|b 1|+|b 2|+…+|b n |=31-4n1-4=4n-1.二、解答题9.已知{a n }是等差数列,{b n }是等比数列,且b 2=3,b 3=9,a 1=b 1,a 14=b 4. (1)求{a n }的通项公式;(2)设c n =a n +b n ,求数列{c n }的前n 项和.10.(·苏北四市调研)已知各项均为正数的数列{a n }的首项a 1=1,S n 是数列{a n }的前n 项和,且满足:a n S n +1-a n +1S n +a n -a n +1=λa n a n +1(λ≠0,n ∈N *). (1)若a 1,a 2,a 3成等比数列,求实数λ的值; (2)若λ=12,求S n .解 (1)令n =1,a 1S 2-a 2S 1+a 1-a 2=λa 1a 2,解得a 2=21+λ. 令n =2,a 2S 3-a 3S 2+a 2-a 3=λa 2a 3,解得a 3=2λ+4λ+12λ+1.由a 22=a 1a 3得⎝⎛⎭⎪⎫21+λ2=2λ+4λ+12λ+1, 因为λ≠0,所以λ=1.(2)当λ=12时,a n S n +1-a n +1S n +a n -a n +1=12a n a n +1,所以S n +1a n +1-S n a n +1a n +1-1a n =12,即S n +1+1a n +1-S n +1a n =12, 所以数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫S n +1a n 是以2为首项,12为公差的等差数列,所以S n +1a n =2+(n -1)·12, 即S n +1=n +32a n ,①当n ≥2时,S n -1+1=n +22a n -1,②由①-②得a n =n +32a n -n +22a n -1,即(n +1)a n =(n +2)a n-1,所以a n n +2=a n -1n +1(n ≥2),所以⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n n +2是首项为13的常数列,所以a n =13(n +2). 代入①得S n =n +32a n -1=n 2+5n 6.【能力提升】11.(·长治联考)设等差数列{a n }的公差是d ,其前n 项和是S n ,若a 1=d =1,则S n +8a n的最小值是________. 【答案】92【解析】a n =1+(n -1)=n ,S n =n 1+n2,∴S n +8a n=n 1+n2+8n=12⎝ ⎛⎭⎪⎫n +16n +1≥12⎝⎛⎭⎪⎫2n ·16n +1=92,当且仅当n =4时,取等号. ∴S n +8a n 的最小值是92. 12.(·盐城中学模拟)在数列{a n }中,a n +1+(-1)na n =2n -1,则数列{a n }的前12项和为________. 【答案】7813.(·南京、盐城模拟)已知函数f (x )=⎩⎨⎧1-x -12,0≤x <2,f x -2,x ≥2,若对于正数k n (n ∈N*),直线y=k n x与函数y=f(x)的图象恰有(2n+1)个不同交点,则数列{k2n}的前n项和为________.【答案】n4n+4【解析】函数f(x)的图象是一系列半径为1的半圆,因为直线y=k n x与f(x)的图象恰有(2n+1)个不同交点,所以直线y=k n x与第(n+1)个半圆相切,则2n+1k n1+k2n=1,化简得k2n=14n n+1=14⎝⎛⎭⎪⎫1n-1n+1,则k21+k22+…+k2n=14⎝⎛⎭⎪⎫1-12+12-13+…+1n-1n+1=14⎝⎛⎭⎪⎫1-1n+1=n4n+4.14.(·苏、锡、常、镇四市调研)正项数列a1,a2,…,a m(m≥4,m∈N*),满足a1,a2,a3,…,a k-1,a k(k<m,k∈N*)是公差为d的等差数列,a1,a m,a m-1,…,a k+1,a k是公比为2的等比数列.(1)若a1=d=2,k=8,求数列a1,a2,…,a m的所有项的和S m;(2)若a1=d=2,m<2 016,求m的最大值;(3)是否存在正整数k,满足a1+a2+…+a k-1+a k=3(a k+1+a k+2+…+a m-1+a m)?若存在,求出k的值;若不存在,请说明理由.又a1,a m,a m-1,…,a k+1,a k是公比为2的等比数列,则a k=a1·2m+1-k,故a1+(k-1)d=a1·2m+1-k,即(k-1)d=a1(2m+1-k-1).又a 1+a 2+…+a k -1+a k =3(a k +1+a k +2+…+a m -1+a m ),a m =2a 1, 则ka 1+12k (k -1)d =3×2a 1×1-2m -k1-2,即ka 1+12ka 1(2m +1-k -1)=3×2a 1(2m -k-1),则12k ·2m +1-k +12k =6(2m -k -1), 即k ·2m +1-k+k =6×2m +1-k-12,显然k ≠6,则2m +1-k=k +126-k =-1+186-k,。
数列求和专题一.公式法(已知数列是等差或等比数列可以直接使用等差或等比的求和公式求和) 二.分组求和法若数列的通项是若干项的代数和,可将其分成几部分来求.例1:求数列11111246248162n n ++L ,,,,,…的前n 项和n S .- 23411111111(2462)(1)222222n n n S n n n ++⎛⎫=+++++++++=++- ⎪⎝⎭L L .例2: 求数列5,55,555,…,55…5 的前n 项和S n解: 因为55…5=)110(95-n 所以 S n =5+55+555+...+55 (5)=[])110()110()110(952-+⋅⋅⋅+-+-n=⎥⎦⎤⎢⎣⎡---n n 110)110(1095 =815095108150--⨯n n 练习:、求数列11111,2,3,4,392781L 的前n 项和。
解:211223nn n ++-⋅三.错位相减法这种方法是在推导等比数列的前n 项和公式时所用的方法,这种方法主要用于求数列{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.例: 求和:132)12(7531--+⋅⋅⋅++++=n n x n x x x S ………(0x ≠)解: 当x=1时,23121315171(21)1135(21)n n S n n n -=+∙+∙+∙+⋅⋅⋅+-∙=++++-=当x ≠1时, 132)12(7531--+⋅⋅⋅++++=n n x n x x x S ………………. ① ①式两边同乘以x 得n xS = 231135(23)(21)n n x x x n x n x -+++⋅⋅⋅+-+-………② (设制错位)①-②得 n n n x n xx x x x S x )12(222221)1(1432--+⋅⋅⋅+++++=-- (错位相减)再利用等比数列的求和公式得: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 -+++--=+n练习: 1:求数列⋅⋅⋅⋅⋅⋅,22,,26,24,2232n n 前n 项的和. 1224-+-=n n n S2. 已知数列.}{,)109()1(n n nn S n a n a 项和的前求⨯+=四.裂项相消法 常见的拆项公式有:1()n n k =+111()k n n k -+=1k,1(21)(21)n n =-+111()22121n n --+,等. 例1:求数列311⨯,421⨯,531⨯,…,)2(1+n n ,…的前n 项和S. 解:∵)2(1+n n =211(21+-n n )S n =⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-+⋅⋅⋅+-+-)211()4121()311(21n n =)2111211(21+-+--n n =42122143+-+-n n 例2:设9)(2+=x x f ,(1)若;),2(),(,111n n n u n u f u u 求≥==-(2)若;}{,,3,2,1,11n n k k k S n a k u u a 项和的前求数列 =+=+解:(1)}{),2(9122121n n nu n u u u ∴⎩⎨⎧≥+==- 是公差为9的等差数列,,89,0,892-=∴>-=∴n u u n u n n n(2)),8919(9119891--+=++-=k k k k a k);119(91)]8919()1019()110[(91-+=--+++-+-=∴n n n S n练习: 1、 求数列2112+,2124+,2136+,2148+,…的前n 项和n S .2、求数列⋅⋅⋅++⋅⋅⋅++,11,,321,211n n 的前n 项和.五.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)(1n a a +.例1:求89sin 88sin 3sin 2sin 1sin 22222++⋅⋅⋅+++的值解:设89sin 88sin 3sin 2sin 1sin 22222++⋅⋅⋅+++=S …………. ①将①式右边反序得1sin 2sin 3sin 88sin 89sin 22222+++⋅⋅⋅++=S …………..② (反序) 又因为 1cos sin ),90cos(sin 22=+-=x x x x①+②得 (反序相加))89cos 89(sin )2cos 2(sin )1cos 1(sin 2222222 ++⋅⋅⋅++++=S =89∴ S =44.5例2: 求222222222222123101102938101++++++++的和. 解:设222222222222123101102938101S =++++++++ 则222222222222109811012938101S =++++++++.两式相加,得 2111105S S =+++=∴=,.练习:设221)(xx x f +=,求:⑴)4()3()2()()()(111f f f f f f +++++; ⑵).2010()2009()2()()()()(21312009120101f f f f f f f ++++++++ 【解题思路】观察)(x f 及⎪⎭⎫ ⎝⎛x f 1的特点,发现1)1()(=+xf x f 六、合并法求和针对一些特殊的数列,将某些项合并在一起就具有某种特殊的性质,因此,在求数列的和时,可将这些项放在一起先求和,然后再求S n .例6: 求cos1°+ cos2°+ cos3°+···+ cos178°+ cos179°的值.解:设S n = cos1°+ cos2°+ cos3°+···+ cos178°+ cos179°∵ cos(180)cos n n -=- (找特殊性质项)∴S n = (cos1°+ cos179°)+( cos2°+ cos178°)+ (cos3°+ cos177°)+···+(cos89°+ cos91°)+ cos90° (合并求和)= 0练习:已知:n S n n ⋅-++-+-+-=+1)1(654321 .求n S .(⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-+=)(2)(21为正偶数为正奇数n n n n S n )。
高三数学数列求和练习题假设有一位名叫小明的高三学生,他正在备战数学考试。
最近,他对数列的求和问题感到十分困惑,因此他向老师请教,老师给了他以下一些练习题。
下面,我们来一起解决这些题目,帮助小明理解数列求和的方法。
练习题一:等差数列求和已知等差数列的首项为a₁,公差为d,请计算这个等差数列的前n 项和Sn。
1. a₁ = 3,d = 2,n = 102. a₁ = -2,d = 4,n = 153. a₁ = 0,d = -3,n = 8解答:对于等差数列来说,可以使用求和公式Sn = n(a₁ + an)/2来计算前n项和。
其中,an表示等差数列的第n项。
1. a₁ = 3,d = 2,n = 10根据公式,代入数据计算得到:Sn = 10(3 + a₁ + 2(n-1))/2= 10(3 + 3 + 2(10-1))/2= 10(6 + 18)/2= 10(24)/2= 1202. a₁ = -2,d = 4,n = 15代入数据计算得到:Sn = 15(-2 + a₁ + 4(15-1))/2= 15(-2 + -2 + 4(14))/2= 15(-4 + 56)/2= 15(52)/2= 3903. a₁ = 0,d = -3,n = 8代入数据计算得到:Sn = 8(0 + a₁ + -3(8-1))/2= 8(0 + 0 + -3(7))/2= 8(0 - 21)/2= 8(-21)/2= -84练习题二:等比数列求和已知等比数列的首项为a₁,公比为q,请计算这个等比数列的前n 项和Sn。
2. a₁ = 4,q = -2,n = 63. a₁ = -6,q = 0.5,n = 7解答:对于等比数列来说,可以使用求和公式Sn = a₁(1 - q^n)/(1 - q)来计算前n项和。
1. a₁ = 2,q = 3,n = 5根据公式,代入数据计算得到:Sn = 2(1 - 3^5)/(1 - 3)= 2(1 - 243)/(-2)= 2(-242)/(-2)= 2422. a₁ = 4,q = -2,n = 6代入数据计算得到:Sn = 4(1 - (-2)^6)/(1 - (-2))= 4(1 - 64)/3= 4(-63)/3= -84代入数据计算得到:Sn = -6(1 - 0.5^7)/(1 - 0.5)= -6(1 - 0.0078125)/0.5= -6(0.9921875)/0.5= -11.859375通过解答以上练习题,我们可以得出结论:数列求和可以通过特定的公式来计算,对于等差数列可以使用Sn = n(a₁ + an)/2,对于等比数列可以使用Sn = a₁(1 - q^n)/(1 - q)。
一、选择题1.数列1,(1+2),(1+2+22),…,(1+2+22+…+2n -1),…的前n 项之和为( )A .2n -1B .n ·2n -nC .2n +1-nD .2n +1-n -2答案 D解析 记a n =1+2+22+…+2n -1=2n -1∴S n =2·(2n -1)2-1-n =2n +1-2-n2.数列{a n }、{b n }满足a n b n =1,a n =n 2+3n +2,则{b n }的前10项之和为( ) A.13 B.512 C.12 D.712答案 B解析 b n =1a n =1(n +1)(n +2)=1n +1-1n +2S 10=b 1+b 2+b 3+…+b 10=12-13+13-14+14-15+…+111-112=12-112=5123.已知等差数列公差为d ,且a n ≠0,d ≠0,则1a 1a 2+1a 2a 3+…+1a n a n +1可化简为( )A.nda 1(a 1+nd ) B.n a 1(a 1+nd ) C.d a 1(a 1+nd ) D.n +1a 1[a 1+(n +1)d ] 答案 B解析 ∵1a n a n +1=1d (1a n -1a n +1)∴原式=1d (1a 1-1a 2+1a 2-1a 3+…+1a n -1a n +1)=1d (1a 1-1a n +1)=na 1·a n +1,选B 4.设直线nx +(n +1)y =2(n ∈N *)与两坐标轴围成的三角形面积为S n ,则S 1+S 2+…+S 2008的值为( )A.20052006B.20062007C.20072008D.20082009答案 D解析 直线与x 轴交于(2n ,0),与y 轴交于(0,2n +1), ∴S n =12·2n ·2n +1=1n (n +1)=1n -1n +1,∴原式=(1-12)+(12-13)+…+(12008-12009)=1-12009=20082009二、填空题5.(1002-992)+(982-972)+…+(22-12)=____________. 答案 5050 解析 原式=100+99+98+97+…+2+1=100×(100+1)2=50506.S n =122-1+142-1+…+1(2n )2-1=________. 答案n2n +1解析 通项a n =1(2n )2-1=1(2n -1)(2n +1)=12(12n -1-12n +1) ∴S n =12(1-13+13-15+…+12n -1-12n +1)=12(1-12n +1)=n 2n +17.(2010·《高考调研》原创题)某医院近30天每天因患甲型H1N1流感而入院就诊的人数依次构成数列{a n },已知a 1=1,a 2=2,且满足a n +2-a n =1+(-1)n (n ∈N *),则该医院30天内因患甲型H1N1流感而入院就诊的人数共有________.答案 255解析 当n 为偶数时,由题易得a n +2-a n =2,此时为等差数列;当n 为奇数时,a n +2-a n=0,此时为常数列,所以该医院30天内因患甲型H1N1流感而入院就诊的人数总和为S 30=15+15×2+15×142×2=255.三、解答题8.(2010·重庆卷,文)已知{a n }是首项为19,公差为-2的等差数列,S n 为{a n }的前n 项和.(1)求通项a n 及S n ;(2)设{b n -a n }是首项为1,公比为3的等比数列,求数列{b n }的通项公式及其前n 项和T n .解析 (1)因为{a n }是首项为a 1=19,公差为d =-2的等差数列,所以a n =19-2(n -1)=-2n +21.S n =19n +n (n -1)2·(-2)=-n 2+20n .(2)由题意知b n -a n =3n -1,所以b n =3n -1+a n =3n -1-2n +21.T n =S n +(1+3+…+3n -1)=-n 2+20n +3n -12.9.已知数列{a n }中,a 1=1,a 2=2,a n +2=a n q 2,(q ≠0) 求和:1a 1+1a 2+…+1a 2n.解 由题意得1a 2n -1=1a 1q 2-2n ,1a 2n =1a 2q 2-2n ,于是1a 1+1a 2+…+1a 2n =(1a 1+1a 3+…+1a 2n -1)+(1a 2+1a 4+…+1a 2n )=1a 1(1+1q 2+1q 4+…+1q 2n -2)+1a 2(1+1q 2+1q 4+…+1q 2n -2)=32(1+1q 2+1q 4+…+1q2n -2).当q =1时,1a 1+1a 2+...+1a 2n =32(1+1q 2+1q 4+ (1)2n -2)=32n ,当q ≠1时,1a 1+1a 2+...+1a 2n =32(1+1q 2+1q 4+ (1)2n -2)=32(1-q -2n 1-q -2)=32[q 2n -1q 2n -2(q 2-1)].故1a 1+1a 2+…+1a 2n =⎩⎨⎧32n , (q =1)32[q 2n-1q 2n -2(q 2-1)], q ≠1.10.数列{a n }的前n 项和为S n =10n -n 2,求数列{|a n |}的前n 项和. 解析 易求得a n =-2n +11(n ∈N *). 令a n ≥0,得n ≤5;令a n <0,得n ≥6. 记T n =|a 1|+|a 2|+…+|a n |,则: (1)当n ≤5时, T n =|a 1|+|a 2|+…+|a n |=a 1+a 2+…+a n =S n =10n -n 2. (2)当n ≥6时, T n =|a 1|+|a 2|+…+|a n |=a 1+a 2+a 3+a 4+a 5-a 6-a 7-…-a n=2(a 1+a 2+a 3+a 4+a 5)-(a 1+a 2+a 3+a 4+a 5+a 6+…+a n ) =2S 5-S n =n 2-10n +50.综上,得T n =⎩⎪⎨⎪⎧-n 2+10n (n ≤5时);n 2-10n +50 (n ≥6时).11.已知数列{a n }为等比数列.T n =na 1+(n -1)a 2+…+a n ,且T 1=1,T 2=4 (1)求{a n }的通项公式. (2)求{T n }的通项公式. 解析 (1)T 1=a 1=1T 2=2a 1+a 2=2+a 2=4,∴a 2=2 ∴等比数列{a n }的公比q =a 2a 1=2∴a n =2n -1(2)解法一:T n =n +(n -1)·2+(n -2)·22+…+1·2n -1①2T n =n ·2+(n -1)22+(n -2)23+…+1·2n ② ②-①得T n =-n +2+22+…+2n -1+2n=-n +2(1-2n )1-2=-n +2n +1-2=2n +1-n -2 解法二:设S n =a 1+a 2+…+a n ∴S n =1+2+…+2n -1=2n -1∴T n =na 1+(n -1)a 2+…+2a n -1+a n =a 1+(a 1+a 2)+…+(a 1+a 2+…+a n )=S 1+S 2+…+S n =(2-1)+(22-1)+…+(2n -1) =(2+22+ (2))-n =2(1-2n )1-2-n=2n +1-n -212.设数列{a n }是公差大于0的等差数列,a 3,a 5分别是方程x 2-14x +45=0的两个实根. (1)求数列{a n }的通项公式;(2)设b n =a n +12n +1,求数列{b n }的前n 项和T n .解 (1)因为方程x 2-14x +45=0的两个根分别为5、9,所以由题意可知a 3=5,a 5=9,所以d =2,所以a n =a 3+(n -3)d =2n -1.(2)由(1)可知,b n =a n +12n +1=n ·12n ,∴T n =1×12+2×122+3×123+…+(n -1)×12n 1+n ·12n ①,∴12T n =1×122+2×123+…+(n -1)×12n +n ·12n +1 ②, ①-②得,12T n =12+122+123+…+12n -1+12n -n ·12n +1=1-n +22n +1,所以T n =2-n +22n .13.已知数列{a n }的首项a 1=23,a n +1=2a na n +1,n =1,2,….(1)证明:数列{1a n -1}是等比数列;(2)求数列{na n}的前n 项和S n .解 (1)∵a n +1=2a n a n +1,∴1a n +1=a n +12a n =12+12·1a n ,∴1a n +1-1=12(1a n -1),又a 1=23,∴1a 1-1=12.∴数列{1a n -1}是以12为首项,12为公比的等比数列. (2)由(1)知1a n -1=12·12n -1=12n ,即1a n =12n +1,∴n a n =n2n +n .设T n =12+222+323+…+n2n .①则12T n =122+223+…+n -12n +n2n +1.② ①-②得12T n =12+122+…+12n -n 2n +1=12(1-12n )1-12-n 2n +1=1-12n -n2n +1, ∴T n =2-12n -1-n2n ,又1+2+3+…+n =n (n +1)2,∴数列{na n }的前n 项和S n =2-2+n 2n +n (n +1)2=n 2+n +42-n +22n .。