内容正文:
微专题(一) 数列求和
命题点(一) 分组转化法求和
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.
[典例] 已知数列{an}满足4an=3Sn+1,其中Sn为{an}的前n项和,n∈N*.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)设{bn-an}是等差数列,且b1=2,b2=6,求{bn}的前n项和Tn.
利用分组转化法求和的3个关键点
会列方程 即会利用方程思想求出等差数列与等比数列中的基本量
会用公式 会利用等差(比)数列的通项公式,求出所求数列的通项公式
会分组求和 观察数列的通项公式的特征,若数列是由若干个简单数列(如等差数列、等比数列、常数列等)组成,则求前n项和时可用分组求和法,把数列分成几个可以直接求和的数列
命题点(二) 错位相减法求和
若数列{an}和{bn}分别是等差数列和等比数列,则求其积数列{an·bn}的前n项和,可以运用错位相减法.
[关键点拨]
切入点 (1)根据an与Sn得关系,计算即可得出答案.
(2)求出数列{bn}的通项公式,再利用错位相减法求和
障碍点 求Tn时错位相减法后得到等比数列,注意准确确定其项数
运用错位相减法求和的关键
判断模型 判断数列{an},{bn}是不是一个为等差数列,一个为等比数列
错开位置 为两式相减不会看错列做准备
相减 相减时一定要注意最后一项的符号
解:(1)由Sn+1=2Sn+1,
得Sn=2Sn-1+1(n≥2,n∈N*),
∴Sn+1-Sn=2Sn-2Sn-1,
∴an+1=2an(n≥2,n∈N*).
又a1=1,Sn+1=2Sn+1,
∴a2+a1=2a1+1,整理得a2=2a1.
∴数列{an}是首项为1,
公比为2的等比数列,
∴数列{an}的通项公式为an=2n-1.
裂项相消之后,余项的基本特征
(1)前几后几:即前面的余式和后面的余式的个数相同;
(2)前第几,后倒数第几:即余下的式子是对称的;
(3)突破口:裂项是关键!注意检验裂项过程中的等号;可以把裂好的项通分,检验等号是否成立.
“课时验收评价”见“课时验收评价(二)”
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[解] (1)∵4an=3Sn+1,∴当n≥2时,4an-1=3Sn-1+1,两式相减可得4an-4an-1=3an,即an=4an-1,当n=1时,4a1=3a1+1,解得a1=1.
∴数列{an}是以首项为1,公比为4的等比数列,∴an=4n-1.
(2)设等差数列{bn-an}的公差为d,∴b1-a1=2-1=1,b2-a2=6-4=2,∴d=2-1=1,∴bn-an=1+(n-1)×1=n,
∴bn=n+4n-1.
∴{bn}的前n项和Tn=eq \f(nn+1,2)+eq \f(1-4n,1-4)=eq \f(n2+n,2)+eq \f(1,3)(4n-1).
方法技巧
针对训练
1.已知数列{an}的前n项和Sn=eq \f(n2+n,2),n∈N*.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)设bn=2an+(-1)nan,求数列{bn}的前2n项和.
解:(1)当n=1时,a1=S1=1;当n≥2时,an=Sn-Sn-1=eq \f(n2+n,2)-eq \f(n-12+n-1,2)=n.a1=1也满足an=n,故数列{an}的通项公式为an=n.
(2)由(1)知an=n,故bn=2n+(-1)nn.记数列{bn}的前2n项和为T2n,则T2n=(21+22+…+22n)+(-1+2-3+4-…+2n).记A=21+22+…+22n,B=-1+2-3+4-…+2n,则A=eq \f(21-22n,1-2)=22n+1-2,B=(-1+2)+(-3+4)+…+[-(2n-1)+2n]=n.故数列{bn}的前2n项和T2n=A+B=22n+1+n-2.
2.(2022·菏泽二模)已知数列{an}中a1=1,它的前n项和Sn满足2Sn+an+1=2n+1-1.
(1)证明:数列eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(an-\f(2n,3)))为等比数列;
(2)求S1+S2+S3+…+S2n.
解:(1)证明:由2Sn+an+1=2n+1-1, ①
得2Sn-1+an=2n-1(n≥2), ②
由①-②,得an+an+1=2n(n≥2),
由an+1=-an+2n⇒an+1-eq \f(2n+1,3)=-eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(an-\f(2n,3)))(n≥2),
又当n=1时,由①得a2=1⇒a2-eq \f(22,3)=-eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(a1-\f(2,3))),