【高考前三個月復(fù)習(xí)數(shù)學(xué)理科 數(shù)列】專題5 第24練
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第24練 數(shù)列求和問題 [題型分析高考展望] 數(shù)列求和是數(shù)列部分高考考查的兩大重點之一,主要考查等差、等比數(shù)列的前n項和公式以及其他求和方法,尤其是錯位相減法、裂項相消法是高考的熱點內(nèi)容,常與通項公式相結(jié)合考查,有時也與函數(shù)、方程、不等式等知識交匯,綜合命題. ??碱}型精析 題型一 分組轉(zhuǎn)化法求和 例1 等比數(shù)列{an}中,a1,a2,a3分別是下表第一、二、三行中的某一個數(shù),且a1,a2,a3中的任何兩個數(shù)不在下表的同一列. 第一列 第二列 第三列 第一行 3 2 10 第二行 6 4 14 第三行 9 8 18 (1)求數(shù)列{an}的通項公式; (2)若數(shù)列{bn}滿足:bn=an+(-1)nln an,求數(shù)列{bn}的前n項和Sn. 點評 分組求和常見的方法:(1)根據(jù)等差、等比數(shù)列分組,即分組后,每一組可能是等差數(shù)列或等比數(shù)列.(2)根據(jù)正號、負號分組.(3)根據(jù)數(shù)列的周期性分組.(4)根據(jù)奇數(shù)項、偶數(shù)項分組. 變式訓(xùn)練1 已知等差數(shù)列{an}的前n項和為Sn,n∈N*,a3=5,S10=100. (1)求數(shù)列{an}的通項公式; (2)設(shè)bn=2an+2n,求數(shù)列{bn}的前n項和Tn. 題型二 錯位相減法求和 例2 (2015山東)設(shè)數(shù)列{an}的前n項和為Sn.已知2Sn=3n+3. (1)求{an}的通項公式; (2)若數(shù)列{bn}滿足anbn=log3an,求{bn}的前n項和Tn. 點評 錯位相減法的關(guān)注點: (1)適用題型:等差數(shù)列{an}乘以等比數(shù)列{bn}對應(yīng)項“{anbn}”型數(shù)列求和. (2)步驟: ①求和時先乘以數(shù)列{bn}的公比. ②把兩個和的形式錯位相減. ③整理結(jié)果形式. 變式訓(xùn)練2 (2014四川)設(shè)等差數(shù)列{an}的公差為d,點(an,bn)在函數(shù)f(x)=2x的圖象上(n∈N*). (1)若a1=-2,點(a8,4b7)在函數(shù)f(x)的圖象上,求數(shù)列{an}的前n項和Sn; (2)若a1=1,函數(shù)f(x)的圖象在點(a2,b2)處的切線在x軸上的截距為2-,求數(shù)列{}的前n項和Tn. 題型三 裂項相消法求和 例3 在公差不為0的等差數(shù)列{an}中,a1,a4,a8成等比數(shù)列. (1)已知數(shù)列{an}的前10項和為45,求數(shù)列{an}的通項公式; (2)若bn=,且數(shù)列{bn}的前n項和為Tn,若Tn=-,求數(shù)列{an}的公差. 點評 (1)裂項相消法:把數(shù)列和式中的各項分別裂開后,消去一部分從而計算和的方法,適用于求通項為的前n項和,其中{an}若為等差數(shù)列,則=(-).其余還有公式法求和等. (2)利用裂項相消法求和時,應(yīng)注意抵消后并不一定只剩第一項和最后一項,也可能前面剩兩項,后面也剩兩項. 變式訓(xùn)練3 (2014大綱全國)等差數(shù)列{an}的前n項和為Sn,已知a1=10,a2為整數(shù),且Sn≤S4. (1)求{an}的通項公式; (2)設(shè)bn=,求數(shù)列{bn}的前n項和Tn. 高考題型精練 1.(2015浙江)已知{an}是等差數(shù)列,公差d不為零,前n項和是Sn,若a3,a4,a8成等比數(shù)列,則( ) A.a1d>0,dS4>0 B.a1d<0,dS4<0 C.a1d>0,dS4<0 D.a1d<0,dS4>0 2.(2014課標全國Ⅱ)等差數(shù)列{an}的公差為2,若a2,a4,a8成等比數(shù)列,則{an}的前n項和Sn等于( ) A.n(n+1) B.n(n-1) C. D. 3.若數(shù)列{an}的通項公式為an=,則其前n項和Sn為( ) A.1- B.-- C.-- D.-- 4.已知數(shù)列1,3,5,7,…,則其前n項和Sn為( ) A.n2+1- B.n2+2- C.n2+1- D.n2+2- 5.設(shè)等差數(shù)列{an}的前n項和為Sn,Sm-1=-2,Sm=0,Sm+1=3,則m等于( ) A.3 B.4 C.5 D.6 6.已知數(shù)列{an}:,+,++,…,+++…+,…,若bn=,那么數(shù)列{bn}的前n項和Sn為( ) A. B. C. D. 7.在等比數(shù)列{an}中,a1=3,a4=81,若數(shù)列{bn}滿足bn=log3an,則數(shù)列的前n項和Sn=________. 8.數(shù)列{an}滿足an+1+(-1)nan=2n-1,則{an}的前60項和為________. 9.(2015天津模擬)在數(shù)列{an}中,a1=1,當(dāng)n≥2時,其前n項和Sn滿足S=an. (1)求Sn的表達式; (2)設(shè)bn=,求{bn}的前n項和Tn. 10.(2014課標全國Ⅰ)已知{an}是遞增的等差數(shù)列,a2,a4是方程x2-5x+6=0的根. (1)求{an}的通項公式; (2)求數(shù)列{}的前n項和. 11.(2015天津)已知數(shù)列{an}滿足an+2=qan(q為實數(shù),且q≠1),n∈N*,a1=1,a2=2,且 a2+a3,a3+a4,a4+a5成等差數(shù)列. (1)求q的值和{an}的通項公式; (2)設(shè)bn=,n∈N*,求數(shù)列{bn}的前n項和. 12.(2015安徽)設(shè)n∈N*,xn是曲線y=x2n+2+1在點(1,2)處的切線與x軸交點的橫坐標. (1)求數(shù)列{xn}的通項公式; (2)記Tn=xx…x,證明:Tn≥. 答案精析 第24練 數(shù)列求和問題 ??碱}型精析 例1 解 (1)當(dāng)a1=3時,不合題意; 當(dāng)a1=2時,當(dāng)且僅當(dāng)a2=6,a3=18時,符合題意; 當(dāng)a1=10時,不合題意. 因此a1=2,a2=6,a3=18.所以公比q=3. 故an=23n-1 (n∈N*). (2)因為bn=an+(-1)nln an =23n-1+(-1)nln(23n-1) =23n-1+(-1)n[ln 2+(n-1)ln 3] =23n-1+(-1)n(ln 2-ln 3)+(-1)nnln 3, 所以Sn=2(1+3+…+3n-1)+[-1+1-1+…+(-1)n](ln 2-ln 3)+[-1+2-3+…+(-1)nn]ln 3. 所以當(dāng)n為偶數(shù)時, Sn=2+ln 3=3n+ln 3-1; 當(dāng)n為奇數(shù)時, Sn=2-(ln 2-ln 3)+ln 3 =3n-ln 3-ln 2-1. 綜上所述,Sn= 變式訓(xùn)練1 解 (1)設(shè)等差數(shù)列{an}的公差為d, 由題意,得解得 所以an=2n-1. (2)因為bn=2an+2n=4n+2n, 所以Tn=b1+b2+…+bn=(4+42+…+4n)+2(1+2+…+n)=+n2+n=4n+n2+n-. 例2 解 (1)因為2Sn=3n+3,所以2a1=3+3,故a1=3, 當(dāng)n>1時,2Sn-1=3n-1+3, 此時2an=2Sn-2Sn-1=3n-3n-1=23n-1, 即an=3n-1, 所以an= (2)因為anbn=log3an,所以b1=, 當(dāng)n>1時,bn=31-nlog33n-1=(n-1)31-n. 所以T1=b1=; 當(dāng)n>1時,Tn=b1+b2+b3+…+bn=+[13-1+23-2+…+(n-1)31-n], 所以3Tn=1+[130+23-1+…+(n-1)32-n], 兩式相減,得2Tn=+(30+3-1+3-2+…+32-n)-(n-1)31-n =+-(n-1)31-n =-,所以Tn=-, 經(jīng)檢驗,n=1時也適合. 綜上可得Tn=-. 變式訓(xùn)練2 解 (1)由已知,得b7=2a7,b8=2a8=4b7, 有2a8=42a7=2a7+2.解得d=a8-a7=2. 所以Sn=na1+d=-2n+n(n-1)=n2-3n. (2)函數(shù)f(x)=2x在(a2,b2)處的切線方程為y-2a2=(2a2ln 2)(x-a2), 它在x軸上的截距為a2-. 由題意知,a2-=2-,解得a2=2. 所以d=a2-a1=1,從而an=n,bn=2n. 所以Tn=+++…++, 2Tn=+++…+. 因此,2Tn-Tn=1+++…+- =2--=. 所以Tn=. 例3 解 設(shè)數(shù)列{an}的公差為d, 由a1,a4,a8成等比數(shù)列可得 a=a1a8,即(a1+3d)2=a1(a1+7d), ∴a+6a1d+9d2=a+7a1d,而d≠0,∴a1=9d. (1)由數(shù)列{an}的前10項和為45可得 S10=10a1+d=45, 即90d+45d=45,故d=,a1=3, 故數(shù)列{an}的通項公式為 an=3+(n-1)=(n+8). (2)bn==, 則數(shù)列{bn}的前n項和為 Tn=[++…+] = = = =-. 所以=1,d=1. 故數(shù)列{an}的公差d=1或-1. 變式訓(xùn)練3 解 (1)由a1=10,a2為整數(shù), 知等差數(shù)列{an}的公差d為整數(shù). 又Sn≤S4,故a4≥0,a5≤0, 于是10+3d≥0,10+4d≤0. 解得-≤d≤-.因此d=-3. 數(shù)列{an}的通項公式為an=13-3n. (2)bn==. 于是Tn=b1+b2+…+bn = ==. 高考題型精練 1.B [∵a3,a4,a8成等比數(shù)列, ∴(a1+3d)2=(a1+2d)(a1+7d),整理得a1=-d, ∴a1d=-d2<0,又S4=4a1+d=-, ∴dS4=-<0,故選B.] 2.A [由a2,a4,a8成等比數(shù)列,得a=a2a8, 即(a1+6)2=(a1+2)(a1+14), ∴a1=2. ∴Sn=2n+2 =2n+n2-n=n(n+1).] 3.D [因為an==-, 所以Sn=a1+a2+…+an =1-+-+-+…+-+- =1+-- =--. 故選D.] 4.A [因為an=2n-1+, 則Sn=n+=n2+1-.] 5.C [am=2,am+1=3,故d=1, 因為Sm=0,故ma1+d=0, 故a1=-, 因為am+am+1=5, 故am+am+1=2a1+(2m-1)d=-(m-1)+2m-1=5, 即m=5.] 6.B [∵an==, ∴bn== =4(-), ∴Sn=4[(1-)+(-)+…+(-)] =4(1-)=.] 7. 解析 設(shè)等比數(shù)列{an}的公比為q, 則=q3=27,解得q=3. 所以an=a1qn-1=33n-1=3n,故bn=log3an=n, 所以==-. 則數(shù)列的前n項和為1-+-+…+-=1-=. 8.1 830 解析 ∵an+1+(-1)nan=2n-1, ∴a2=1+a1,a3=2-a1,a4=7-a1,a5=a1,a6=9+a1,a7=2-a1,a8=15-a1,a9=a1,a10=17+a1,a11=2-a1,a12=23-a1,…,a57=a1,a58=113+a1,a59=2-a1,a60=119-a1, ∴a1+a2+…+a60=(a1+a2+a3+a4)+(a5+a6+a7+a8)+…+(a57+a58+a59+a60)=10+26+42+…+234 ==1 830. 9.(1)∵S=an, an=Sn-Sn-1 (n≥2), ∴S=(Sn-Sn-1), 即2Sn-1Sn=Sn-1-Sn,① 由題意得Sn-1Sn≠0, ①式兩邊同除以Sn-1Sn,得-=2, ∴數(shù)列是首項為==1,公差為2的等差數(shù)列. ∴=1+2(n-1)=2n-1,∴Sn=. (2)∵bn== =, ∴Tn=b1+b2+…+bn=[(1-)+(-)+…+(-)] ==. 10.解 (1)方程x2-5x+6=0的兩根為2,3, 由題意得a2=2,a4=3. 設(shè)數(shù)列{an}的公差為d,則a4-a2=2d, 故d=,從而a1=. 所以{an}的通項公式為an=n+1. (2)設(shè){}的前n項和為Sn. 由(1)知=,則 Sn=++…++, Sn=++…++. 兩式相減得 Sn=+(+…+)- =+(1-)-. 所以Sn=2-. 11.解 (1)由已知, 有(a3+a4)-(a2+a3)=(a4+a5)-(a3+a4), 即a4-a2=a5-a3, 所以a2(q-1)=a3(q-1),又因為q≠1, 故a3=a2=2,由a3=a1q,得q=2. 由遞推公式得 當(dāng)n=2k-1(k∈N*)時,an=a2k-1=2k-1=; 當(dāng)n=2k(k∈N*)時,an=a2k=2k=. 所以,{an}的通項公式為an= (2)由(1)得bn==. 設(shè){bn}的前n項和為Sn, 則Sn=1+2+3+…+(n-1)+n, Sn=1+2+3+…+(n-1)+n. 上述兩式相減得: Sn=1+++…+- =-=2--, 整理得,Sn=4-,n∈N*. 所以,數(shù)列{bn}的前n項和為4-,n∈N*. 12.(1)解 y′=(x2n+2+1)′=(2n+2)x2n+1,曲線y=x2n+2+1在點(1,2)處的切線斜率為2n+2, 從而切線方程為y-2=(2n+2)(x-1).令y=0, 解得切線與x軸交點的橫坐標xn=1-=. 所以數(shù)列{xn}的通項公式為xn=. (2)證明 由題設(shè)和(1)中的計算結(jié)果知 Tn=xx…x=22…2. 當(dāng)n=1時,T1=. 當(dāng)n≥2時,因為x=2= >==. 所以Tn>2…=. 綜上可得對任意的n∈N*,均有Tn≥.- 1.請仔細閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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