《2022年高考總復(fù)習(xí)文數(shù)(北師大版)講義:第6章 第04節(jié) 數(shù)列求和 Word版含答案》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2022年高考總復(fù)習(xí)文數(shù)(北師大版)講義:第6章 第04節(jié) 數(shù)列求和 Word版含答案(7頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、2022年高考總復(fù)習(xí)文數(shù)(北師大版)講義:第6章 第04節(jié) 數(shù)列求和 Word版含答案
考點
高考試題
考查內(nèi)容
核心素養(yǎng)
數(shù)列求和
xx·全國卷Ⅲ·T17·12分
求數(shù)列的通項公式及前n項和
數(shù)學(xué)運算
xx·全國卷Ⅱ·T17·12分
求數(shù)列的通項公式及前n項和
數(shù)學(xué)運算
xx·全國卷Ⅰ·T17·12分
求數(shù)列的通項公式及前n項和
數(shù)學(xué)運算
命題分析
本節(jié)內(nèi)容一直是高考的熱點,尤其是等差、等比數(shù)列的前n項和公式,錯位相減法、裂項相消法求和為考查重點,常與函數(shù)、方程、不等式等聯(lián)系綜合考查,多以解答題形式出現(xiàn).
A.100+200×(1-2-9) B.100
2、+100(1-2-9)
C.200(1-2-9) D.100(1-2-9)
解析:選A 從第1次著地后開始,每次著地所經(jīng)過的路程構(gòu)成一個公比q=的等比數(shù)列.所以經(jīng)過的路程S=100+2=100+200×(1-2-9).
3.若數(shù)列{an}的通項公式為an=2n+2n-1,則數(shù)列{an}的前n項和為________.
解析:Sn=+=2n+1-2+n2.
答案:2n+1+n2-2
4.已知數(shù)列{an}的前n項和為Sn且an=n·2n,則Sn=________.
解析:Sn=1×2+2×22+3×23+…+n×2n,①
所以2Sn=1×22+2×23+3×24+…+n×2n+
3、1,②
①-②得-Sn=2+22+23+…+2n-n×2n+1=-n×2n+1,
所以Sn=(n-1)2n+1+2.
答案:(n-1)2n+1+2
分組轉(zhuǎn)化法求和
[明技法]
分組轉(zhuǎn)化法求和的常見類型
(1)若an=bn±cn,且{bn},{cn}為等差或等比數(shù)列,可采用分組轉(zhuǎn)化法求{an}的前n項和;
(2)通項公式為an=的數(shù)列,其中數(shù)列{bn},{cn}是等比數(shù)列或等差數(shù)列,可采用分組轉(zhuǎn)化法求和.
[提能力]
【典例】 (xx·唐山檢測)已知{an}是等差數(shù)列,{bn}是等比數(shù)列,且b2=3,b3=9,a1=b1,a14=b4.
(1)求{an}的通項公式;
4、
(2)設(shè)cn=an+bn,求數(shù)列{cn}的前n項和.
解:(1)等比數(shù)列{bn}的公比為q,則q===3,
所以b1==1,b4=b3q=27.
所以bn=3n-1(n=1,2,3,…).
設(shè)等差數(shù)列{an}的公差為d.
因為a1=b1=1,a14=b4=27,
所以1+13d=27,即d=2.
所以an=2n-1(n=1,2,3,…).
(2)由(1)知,an=2n-1,bn=3n-1.
因此cn=an+bn=2n-1+3n-1.
從而數(shù)列{cn}的前n項和
Sn=1+3+…+(2n-1)+1+3+…+3n-1=+=n2+.
[刷好題]
已知數(shù)列{an},{bn
5、}滿足a1=5,an=2an-1+3n-1(n≥2,n∈N+),bn=an-3n(n∈N+).
(1)求數(shù)列{bn}的通項公式;
(2)求數(shù)列{an}的前n項和Sn.
解:(1)∵an=2an-1+3n-1(n∈N+,n≥2),
∴an-3n=2(an-1-3n-1),
∴bn=2bn-1(n∈N+,n≥2).
∵b1=a1-3=2≠0,
∴bn≠0(n≥2),∴=2,
∴{bn}是以2為首項,2為公比的等比數(shù)列.
∴bn=2·2n-1=2n.
(2)(1)知an=bn+3n=2n+3n,
∴Sn=(2+22+…+2n)+(3+32+…+3n)=+=2n+1+-.
6、錯位相減法求和
[明技法]
錯位相減法求和策略
(1)如果數(shù)列{an}是等差數(shù)列,{bn}是等比數(shù)列,求數(shù)列{an·bn}的前n項和時,可采用錯位相減法,一般是和式兩邊同乘以等比數(shù)列{bn}的公比,然后作差求解.
(2)在寫“Sn”與“qSn”的表達式時應(yīng)特別注意將兩式“錯項對齊”以便下一步準確寫出“Sn-qSn”的表達式.
(3)在應(yīng)用錯位相減法求和時,若等比數(shù)列的公比為參數(shù),應(yīng)分公比等于1和不等于1兩種情況求解.
[提能力]
【典例】 (xx·太原模擬)已知{an}是各項均為正數(shù)的等比數(shù)列,{bn}是等差數(shù)列,且a1=b1=1,b2+b3=2a3,a5-3b2=7.
(1)
7、求{an}和{bn}的通項公式;
(2)設(shè)cn=anbn,n∈N+,求數(shù)列{cn}的前n項和.
解:(1)設(shè)數(shù)列{an}的公比為q,數(shù)列{bn}的公差為d,由題意知q>0.
由已知,有
消去d,整理得q4-2q2-8=0,解得q2=4.
又因為q>0,所以q=2,所以d=2.
所以數(shù)列{an}的通項公式為an=2n-1,n∈N+;
數(shù)列{bn}的通項公式為bn=2n-1,n∈N+.
(2)由(1)有cn=(2n-1)·2n-1,
設(shè){cn}的前n項和為Sn,
則Sn=1×20+3×21+5×22+…+(2n-3)×2n-2+(2n-1)×2n-1,
2Sn=1×21+3×
8、22+5×23+…+(2n-3)×2n-1+ (2n-1)×2n,
上述兩式相減,得
-Sn=1+22+23+…+2n-(2n-1)×2n=2n+1-3-(2n-1)·2n=-(2n-3)·2n-3,
所以,Sn=(2n-3)·2n+3,n∈N+.
[母題變式] 若cn=,如何求解?
解:∵an=2n-1,n∈N+,bn=2n-1,n∈N+.
∴cn=.
設(shè)數(shù)列{cn}的前n項和為Sn,則
Sn=c1+c2+c3+…+cn=+++…+
Sn=++…++
上述兩式相減,得
Sn=1+2(++…+)-=1+2×(1-)-
=3--=3-.
∴Sn=6-,n∈N+.
[刷
9、好題]
(xx·漳州質(zhì)檢)已知數(shù)列{an}中,a1=3,a2=5,且{an-1}是等比數(shù)列.
(1)求數(shù)列{an}的通項公式;
(2)若bn=nan,求數(shù)列{bn}的前n項和Tn.
解:(1)∵{an-1}是等比數(shù)列且a1-1=2,a2-1=4,
=2,
∴an-1=2·2n-1=2n,
∴an=2n+1.
(2)bn=nan=n·2n+n,
故Tn=b1+b2+b3+…+bn
=(2+2×22+3×23+…+n·2n)+(1+2+3+…+n).
令T=2+2×22+3×23+…+n·2n,
則2T=22+2×23+3×24+…+n·2n+1,
兩式相減,得-T=2+
10、22+23+…+2n-n·2n+1=-n·2n+1,
∴T=2(1-2n)+n·2n+1=2+(n-1)·2n+1.
∵1+2+3+…+n=,
∴Tn=(n-1)·2n+1+.
裂項相消法求和
[析考情]
裂項法求和在高考中經(jīng)常考查,多以解答題的形式考查,并且往往出現(xiàn)在第二問,難度屬中低檔.
[提能力]
命題點1:an=型裂項求和
【典例1】 數(shù)列{an}的前n項和為Sn=2n+1-2,數(shù)列{bn}是首項為a1,公差為d(d≠0)的等差數(shù)列,且b1,b3,b9成等比數(shù)列.
(1)求數(shù)列{an}與{bn}的通項公式;
(2)若cn=(n∈N+),求數(shù)列{cn}的前n項和
11、Tn.
解:(1)當(dāng)n≥2時,an=Sn-Sn-1=2n+1-2n=2n,
又a1=S1=21+1-2=2=21,也滿足上式,
所以數(shù)列{an}的通項公式為an=2n.則b1=a1=2.
由b1,b3,b9成等比數(shù)列,得(2+2d)2=2×(2+8d),
解得d=0(舍去)或d=2,
所以數(shù)列{bn}的通項公式為bn=2n.
(2)由(1)得cn===-,
所以數(shù)列{cn}的前n項和Tn=+++…+
=1-+-+…+-=1-=.
命題點2:形如an=的數(shù)列求和
【典例2】 (xx·濰坊模擬)正項數(shù)列{an}的前n項和Sn滿足:S-(n2+n-1)Sn-(n2+n)=0.
12、
(1)求數(shù)列{an}的通項公式an;
(2)令bn=,數(shù)列{bn}的前n項和為Tn.證明:對于任意的n∈N+,都有Tn<.
(1)解:由S-(n2+n-1)Sn-(n2+n)=0,
得[Sn-(n2+n)](Sn+1)=0.
由于{an}是正項數(shù)列,所以Sn>0,Sn=n2+n.
于是a1=S1=2,當(dāng)n≥2時,an=Sn-Sn-1=n2+n-(n-1)2-(n-1)=2n.
又a1=2也滿足上式,
綜上,數(shù)列{an}的通項公式為an=2n.
(2)證明:由于an=2n,
故bn===.
Tn=
=<=.
[悟技法]
利用裂項相消法求和的注意事項
(1)裂項相消
13、法求和就是將數(shù)列中的每一項裂成兩項或多項,使這些裂開的項出現(xiàn)有規(guī)律的相互抵消,要注意消去了哪些項,保留了哪些項,從而達到求和的目的.
(2)消項規(guī)律:消項后前邊剩幾項,后邊就剩幾項,前邊剩第幾項,后邊就剩倒數(shù)第幾項.
[刷好題]
1.(xx·福州質(zhì)檢)已知函數(shù)f(x)=xa的圖像過點(4,2),令an=,n∈N+.記數(shù)列{an}的前n項和為Sn,則S2 016=( )
A.-1 B.-1
C.-1 D.+1
解析:選C 由f(4)=2可得4a=2,解得a=,則f(x)=x.
∴an===-,S2 016=a1+a2+a3+…+a2 016=(-)+(-)+(-)+…+(-)+(-)=-1.
2.(xx·沈陽質(zhì)檢)已知數(shù)列{an}是遞增的等比數(shù)列,且a1+a4=9,a2a3=8.
(1)求數(shù)列{an}的通項公式;
(2)設(shè)Sn為數(shù)列{an}的前n項和,bn=,求數(shù)列{bn}的前n項和Tn.
解:(1)由題設(shè)知a1a4=a2a3=8,
又a1+a4=9,可解得或(舍去).
設(shè)等比數(shù)列{an}的公比為q,由a4=a1q3得q=2,
故an=a1qn-1=2n-1,n∈N+.
(2)Sn==2n-1,
又bn===-,
所以Tn=b1+b2+…+bn
=++…+
=-
=1-,n∈N+.