《(新課標(biāo))2021版高考數(shù)學(xué)一輪總復(fù)習(xí) 第六章 數(shù)列 第34講 數(shù)列求和導(dǎo)學(xué)案 新人教A版》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《(新課標(biāo))2021版高考數(shù)學(xué)一輪總復(fù)習(xí) 第六章 數(shù)列 第34講 數(shù)列求和導(dǎo)學(xué)案 新人教A版(11頁珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、第34講 數(shù)列求和
【課程要求】
1.熟練掌握等差、等比數(shù)列前n項(xiàng)和公式.
2.熟練掌握非等差、等比數(shù)列求和的幾種方法,如錯(cuò)位相減、裂項(xiàng)相消以及分組求和等.
對(duì)應(yīng)學(xué)生用書p91
【基礎(chǔ)檢測】
1.判斷下列結(jié)論是否正確(請(qǐng)?jiān)诶ㄌ?hào)中打“√”或“×”)
(1)如果數(shù)列{an}為等比數(shù)列,且公比不等于1,則其前n項(xiàng)和Sn=.( )
(2)當(dāng)n≥2時(shí),=2.( )
(3)求Sn=a+2a2+3a3+…+nan之和時(shí),只要把上式等號(hào)兩邊同時(shí)乘以a即可根據(jù)錯(cuò)位相減法求得.( )
(4)數(shù)列的前n項(xiàng)和為n2+.( )
(5)推導(dǎo)等差數(shù)列求和公式的方法叫做倒序求和法,利用此
2、法可求得sin21°+sin22°+sin23°+…+sin288°+sin289°=44.5.( )
(6)如果數(shù)列{an}是周期為k的周期數(shù)列,那么Skm=mSk(m,k為大于1的正整數(shù)).( )
[答案] (1)√ (2)× (3)× (4)× (5)√ (6)√
2.[必修5p61A組T4(3)]1+2x+3x2+…+nxn-1=________(x≠0且x≠1).
[解析]設(shè)Sn=1+2x+3x2+…+nxn-1,①
則xSn=x+2x2+3x3+…+nxn,②
①-②得(1-x)Sn=1+x+x2+…+xn-1-nxn
=-nxn,
∴Sn=-.
[答案]
3、-
3.[必修5p61A組T5]一個(gè)球從100m高處自由落下,每次著地后又跳回到原高度的一半再落下,當(dāng)它第10次著地時(shí),經(jīng)過的路程是( )
A.100+200(1-2-9) B.100+100(1-2-9)
C.200(1-2-9) D.100(1-2-9)
[解析]第10次著地時(shí),經(jīng)過的路程為100+2(50+25+…+100×2-9)=100+2×100×(2-1+2-2+…+2-9)=100+200×=100+200(1-2-9).
[答案]A
4.++++…+=( )
A.B.
C.D.
[解析]因?yàn)椋?/p>
4、
=
=
=
=.
[答案]C
5.設(shè)f(x)=,利用倒序相加法,則f+f+f+…+f=________.
[解析]當(dāng)x1+x2=1時(shí),f(x1)+f(x2)=+===1.
設(shè)S=f+f+f+…+f,
倒序相加有
2S=++…+=2020,即S=1010.
[答案]1010
6.?dāng)?shù)列{an}的通項(xiàng)公式為an=ncos,其前n項(xiàng)和為Sn,則S2019=________.
[解析]因?yàn)閿?shù)列an=ncos呈周期性變化,觀察此數(shù)列規(guī)律如下:a1=0,a2=-2,a3=0,a4=4.
故S4=a1+a2+a3+a4=2.
∴S2019=S2020-a2020=505×2-2
5、020·cosπ
=-1010.
[答案]-1010
【知識(shí)要點(diǎn)】
求數(shù)列前n項(xiàng)和的基本方法
(1)公式法
數(shù)列{an}為等差或等比數(shù)列時(shí)直接運(yùn)用其前n項(xiàng)和公式求和.
若{an}為等差數(shù)列,則Sn==__na1+d__.
若{an}為等比數(shù)列,其公比為q,
則當(dāng)q=1時(shí),Sn=__na1__({an}為常數(shù)列);
當(dāng)q≠1時(shí),Sn=____=____.
(2)裂項(xiàng)相消求和法
數(shù)列{an}滿足通項(xiàng)能分裂為兩項(xiàng)之差,且分裂后相鄰的項(xiàng)正負(fù)抵消從而求得其和.
(3)倒序相加法
如果一個(gè)數(shù)列{an}的前n項(xiàng)中首末兩端等“距離”的兩項(xiàng)的和相等或等于同一個(gè)常數(shù),那么求這個(gè)數(shù)列的前
6、n項(xiàng)的和即可用倒序相加法,如等差數(shù)列前n項(xiàng)和公式就是用此法推導(dǎo)的.
(4)錯(cuò)位相減法
如果一個(gè)數(shù)列的各項(xiàng)是由一個(gè)等差數(shù)列和一個(gè)等比數(shù)列的對(duì)應(yīng)項(xiàng)之積構(gòu)成的,那么這個(gè)數(shù)列的前n項(xiàng)和即可用此法來求,如等比數(shù)列的前n項(xiàng)和公式就是用此法推導(dǎo)的.
(5)分組轉(zhuǎn)化求和法
一個(gè)數(shù)列的通項(xiàng)公式是由若干個(gè)等差數(shù)列或等比數(shù)列或可求和的數(shù)列組成,則求和時(shí)可用分組求和法,分別求和然后相加減.
(6)并項(xiàng)求和法
一個(gè)數(shù)列的前n項(xiàng)和中,可兩兩結(jié)合求解,則稱為并項(xiàng)求和法.形如an=(-1)nf(n)類型,可采用兩項(xiàng)合并求解.例如,Sn=1002-992+982-972+…+22-12=(100+99)+(98+9
7、7)+…+(2+1)=5050.
對(duì)應(yīng)學(xué)生用書p92
分組轉(zhuǎn)化法求和
例1 已知等差數(shù)列的前n項(xiàng)和為Sn,等比數(shù)列的前n項(xiàng)和為Tn.若a1=b1=3,a4=b2,S4-T2=12.
(1)求數(shù)列與的通項(xiàng)公式;
(2)求數(shù)列的前n項(xiàng)和.
[解析] (1)由a1=b1,a4=b2,
則S4-T2=(a1+a2+a3+a4)-(b1+b2)=a2+a3=12,
設(shè)等差數(shù)列的公差為d,
則a2+a3=2a1+3d=6+3d=12,所以d=2.
所以an=3+2(n-1)=2n+1.
設(shè)等比數(shù)列的公比為q,由題b2=a4=9,
即b2=b1q=3q=9,所以q=3.
所
8、以bn=3n.
(2)an+bn=(2n+1)+3n,
所以的前n項(xiàng)和為
(a1+a2+…+an)+(b1+b2+…+bn)
=(3+5+…+2n+1)+(3+32+…+3n)
=+=n(n+2)+.
[小結(jié)]一個(gè)數(shù)列的通項(xiàng)公式是由若干個(gè)等差數(shù)列或等比數(shù)列或其他可求和的數(shù)列構(gòu)成可以用分組求和法,分別求和再相加減.
1.等差數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn,數(shù)列{bn}是等比數(shù)列,滿足a1=3,b1=1,b2+S2=10,a5-2b2=a3.
(1)求數(shù)列{an}和{bn}的通項(xiàng)公式;
(2)令cn=設(shè)數(shù)列{cn}的前n項(xiàng)和為Tn,求T2n.
[解析] (1)設(shè)數(shù)列{an}的
9、公差為d,數(shù)列{bn}的公比為q,
由得解得
∴an=3+2(n-1)=2n+1,bn=2n-1.
(2)由a1=3,an=2n+1得Sn==n(n+2),
則cn=
即cn=
∴T2n=(c1+c3+…+c2n-1)+(c2+c4+…+c2n)
=+
(2+23+…+22n-1)
=1-+=+(4n-1).
錯(cuò)位相減法求和
例2 (2017·山東理)已知{an}是各項(xiàng)均為正數(shù)的等比數(shù)列,且a1+a2=6,a1a2=a3.
(1)求數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式;
(2){bn}為各項(xiàng)非零的等差數(shù)列,其前n項(xiàng)和為Sn.已知S2n+1=bnbn+1,求數(shù)列的前n項(xiàng)和Tn.
[
10、解析] (1)設(shè){an}的公比為q,
由題意知a1(1+q)=6,aq=a1q2.
又an>0,解得a1=2,q=2,
所以an=2n.
(2)由題意知,
S2n+1==(2n+1)bn+1,
又S2n+1=bnbn+1,bn+1≠0,
所以bn=2n+1.
令cn=,則cn=,
因此Tn=+++…++,
又Tn=+++…++,
兩式相減得
Tn=+-
=+1--
=-,
所以Tn=5-.
[小結(jié)]用錯(cuò)位相減法求和應(yīng)注意的問題
(1)要善于識(shí)別題目類型,特別是等比數(shù)列公比為負(fù)數(shù)的情形.
(2)在寫出“Sn”與“qSn”的表達(dá)式時(shí)應(yīng)特別注意將兩式“錯(cuò)項(xiàng)對(duì)齊”以
11、便下一步準(zhǔn)確寫出“Sn-qSn”的表達(dá)式.
(3)在應(yīng)用錯(cuò)位相減法求和時(shí),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.
2.化簡Sn=n+(n-1)×2+(n-2)×22+…+2×2n-2+2n-1的結(jié)果是( )
A.2n+1+n-2B.2n+1-n+2
C.2n-n-2D.2n+1-n-2
[解析]因?yàn)镾n=n+(n-1)×2+…+2×2n-2+2n-1,①
2Sn=n×2+(n-1)×22+…+2×2n-1+2n,②
所以①-②得,-Sn=n-(2+22+23+…+2n)=n+2-2n+1,所以Sn=2n+1-n-2.
[答案]D
裂項(xiàng)相消法求和
12、
例3 已知數(shù)列{an}滿足a1=3,an+1=2an-n+1,數(shù)列{bn}滿足b1=2,bn+1=bn+an-n,n∈N*.
(1)證明:{an-n}為等比數(shù)列;
(2)數(shù)列{cn}滿足cn=,求數(shù)列{cn}的前n項(xiàng)和Tn.
[解析] (1)因?yàn)閍n+1=2an-n+1,所以an+1-(n+1)=2(an-n).
又a1=3,所以a1-1=2,
所以數(shù)列{an-n}是以2為首項(xiàng),2為公比的等比數(shù)列.
(2)由(1)知,an-n=2·2n-1=2n,an=2n+n,
所以bn+1=bn+an-n=bn+2n,即bn+1-bn=2n.
b2-b1=21,b3-b2=22,b4-b
13、3=23,…,bn-bn-1=2n-1.
以上式子相加,得bn=2+=2n(n≥2).
當(dāng)n=1時(shí),b1=2,滿足bn=2n,
所以bn=2n.
所以cn===-.
所以Tn=-+-+…+-=-.
[小結(jié)]常見的拆項(xiàng)公式有:
(1)=-.
(2)=.
(3)=.
(4)=(-).
(5)C=C-C.
(6)n·n?。?n+1)?。璶!.
(7)an=Sn-Sn-1(n≥2).
3.已知各項(xiàng)均為正數(shù)的數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn,且a+2an=4Sn.
(1)求Sn;
(2)設(shè)bn=(+)·,求數(shù)列的前n項(xiàng)和Tn.
[解析] (1)由題意得
兩式作差得(a
14、n+1+an)(an+1-an-2)=0,
又?jǐn)?shù)列{an}各項(xiàng)均為正數(shù),所以an+1-an-2=0,
即an+1-an=2.
當(dāng)n=1時(shí),有a+2a1=4S1=4a1,得a1(a1-2)=0,則a1=2,
故數(shù)列{an}是首項(xiàng)為2,公差為2的等差數(shù)列,
所以Sn=na1+d=n2+n.
(2)=·==-,
所以Tn===1-.
并項(xiàng)法求和
例4 已知數(shù)列滿足a1=1,2anan+1+3an+1=3an.
(1)求的通項(xiàng)公式;
(2)若cn=,求的前2n項(xiàng)的和T2n.
[解析] (1)由2anan+1+3an+1=3an,得=+,
所以-=,
所以數(shù)列是首項(xiàng)為1,公差
15、為的等差數(shù)列,
所以=1+=n+,即an=.
(2)設(shè)c2n-1+c2n=-=,
因?yàn)椋剑?,所以c2n-1+c2n=-·,
T2n=-+-+…+-
=-
=-×=-n2-n.
[小結(jié)]用并項(xiàng)法求和時(shí),要注意可能要分類討論.
4.已知數(shù)列{an}的首項(xiàng)為a1=1,其前n項(xiàng)和為Sn,且數(shù)列是公差為2的等差數(shù)列.
(1)求數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式;
(2)若bn=an,求數(shù)列的前n項(xiàng)和Tn.
[解析] (1)∵數(shù)列是公差為2的等差數(shù)列,且=a1=1,
∴=1+(n-1)×2=2n-1,
∴Sn=2n2-n
∴當(dāng)n≥2時(shí),an=Sn-Sn-1
=2n2-n-=4n-3
16、.
∵a1=1符合an=4n-3,
∴an=4n-3.
(2)由(1)可得bn=an=·.
當(dāng)n為偶數(shù)時(shí),Tn=++…+=4×=2n;
當(dāng)n為奇數(shù)時(shí),n+1為偶數(shù),
Tn=Tn+1-bn+1=2-=-2n+1.
綜上所述,Tn=
對(duì)應(yīng)學(xué)生用書p94
1.(2017·全國卷Ⅱ理)等差數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn,a3=3,S4=10,則=________.
[解析]設(shè)等差數(shù)列的首項(xiàng)為a1,公差為d,
由題意有:解得
數(shù)列的前n項(xiàng)和Sn=na1+d=n×1+×1=.
裂項(xiàng)有:==2,
據(jù)此:=2
=2=.
[答案]
2.(2019·天津理)設(shè)是等差數(shù)列,是等比數(shù)列.已知a1=4,b1=6,b2=2a2-2,b3=2a3+4.
(1)求和的通項(xiàng)公式;
(2)設(shè)數(shù)列滿足c1=1,cn=其中k∈N*.
(i)求數(shù)列的通項(xiàng)公式;
(ii)求a2i
=+
=+9×-n
=27×22n-1+5×2n-1-n-12.
11