内容正文:
重难点02数列求和的五种解题方法
【目录】
题型一:公式法
题型二:裂项相消法
题型三:错位相减法
题型四:分组(并项)求和法
题型五:倒序相加法
(
技巧
方法
)
数列的求和
(1)公式法:
①等差数列前n项和公式:Sn=na1+n(n﹣1)d或Sn=
②等比数列前n项和公式:
③几个常用数列的求和公式:
(2)错位相减法:
适用于求数列{an×bn}的前n项和,其中{an}{bn}分别是等差数列和等比数列.
(3)裂项相消法:
适用于求数列{}的前n项和,其中{an}为各项不为0的等差数列,即=().
(4)倒序相加法:
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(a1+an).
(5)分组求和法:
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.
【典型例题分析】
典例1:已知等差数列{an}满足:a3=7,a5+a7=26,{an}的前n项和为Sn.
(Ⅰ)求an及Sn;
(Ⅱ)令bn=(n∈N*),求数列{bn}的前n项和Tn.
分析:形如的求和,可使用裂项相消法如:
=
=.
解:(Ⅰ)设等差数列{an}的公差为d,
∵a3=7,a5+a7=26,
∴,解得a1=3,d=2,
∴an=3+2(n﹣1)=2n+1;
Sn==n2+2n.
(Ⅱ)由(Ⅰ)知an=2n+1,
∴bn====,
∴Tn===,
即数列{bn}的前n项和Tn=.
点评:该题的第二问用的关键方法就是裂项求和法,这也是数列求和当中常用的方法,就像友情提示那样,两个等差数列相乘并作为分母的一般就可以用裂项求和.
【解题方法点拨】
数列求和基本上是必考点,大家要学会上面所列的几种最基本的方法,即便是放缩也要往这里面考.
(
能力拓展
)
题型一:公式法
一、单选题
1.(2023·上海长宁·统考二模)设各项均为实数的等差数列和的前n项和分别为和,对于方程①,②,③.下列判断正确的是( )
A.若①有实根,②有实根,则③有实根
B.若①有实根,②无实根,则③有实根
C.若①无实根,②有实根,则③无实根
D.若①无实根,②无实根,则③无实根
二、填空题
2.(2023·上海宝山·统考二模)若数列为等差数列,且,,则该数列的前项和为_________.
3.(2023·上海松江·统考二模)参考《九章算术》中“竹九节”问题,提出:一根9节的竹子,自上而下各节的容积成等差数列,上面4节的容积共2升,下面3节的容积共3升,则第5节的容积为______升.
三、解答题
4.(2023·上海奉贤·统考二模)已知等差数列的公差不为零,,且,,成等比数列.
(1)求的通项公式;
(2)计算.
5.(2023·上海静安·统考二模)已知各项均为正数的数列{}满足(正整数
(1)求证:数列是等比数列;
(2)求数列{}的前n项和.
6.(2023春·上海虹口·高三统考期中)记为数列的前项和,已知,(为正整数).
(1)求数列的通项公式;
(2)设,若,求正整数的值.
7.(2023·上海普陀·统考二模)已知均为不是1的正实数,设函数的表达式为.
(1)设且,求x的取值范围;
(2)设,,记,,现将数列中剔除的项后、不改变其原来顺序所组成的数列记为,求的值.
8.(2023·上海浦东新·统考二模)已知数列是首项为9,公比为的等比数列.
(1)求的值;
(2)设数列的前项和为,求的最大值,并指出取最大值时的取值.
题型二:裂项相消法
一、填空题
1.(2023春·上海杨浦·高三复旦附中校考阶段练习)已知数列满足,且对于任意的正整数n,都有.若正整数k使得对任意的正整数成立,则整数k的最小值为___________.
2.(2022秋·上海徐汇·高二上海市南洋模范中学校考期末)若,则__.
二、解答题
3.(2023春·上海宝山·高三统考阶段练习)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,以他的名字定义的函数称为高斯函数,其中表示不超过x的最大整数.已知数列满足,,,若,为数列的前n项和.
(1)证明:数列是等比数列,并求数列的通项公式;
(2)求的值.
4.(2021春·上海杨浦·高一复旦附中校考期末)已知数列是首项为,公差为的等差数列,数列的前项的和为,数列是公比为的等比数列.
(1)若,求数列的通项公式;
(2)若数列的前项和为,求.
题型三:错位相减法
一、填空题
1.(2021秋·上海浦东新·高二上海市实验学校校考期中)已知等差数列满足,,等比数列的公比,令的前项和为,若“”是“”的充分条件,则正整数的最小值为______.
二、解答题
2.(2023春·上海·高三上海市实验学校校考阶