内容正文:
第二讲 数列求和及综合应用
内容索引
引领
高考价值
01
提升
关键能力
02
专 题 集 训
03
高考价值 引领
01
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1.(2022·全国乙卷)嫦娥二号卫星在完成探月任务后,继续进行深空探测,成为我国第一颗环绕太阳飞行的人造行星.为研究嫦娥二号绕日周期与地
A.b1<b5 B.b3<b8
C.b6<b2 D.b4<b7
√
√
3.(2020·全国Ⅰ卷)数列{an}满足an+2+(-1)nan=3n-1,前16项和为540,则a1= ________.
7
an+2+(-1)nan=3n-1,当n为奇数时,an+2=an+3n-1;当n为偶数时,an+2+an=3n-1.a4+a2=5,a8+a6=17,a12+a10=29,a16+a14=41,所以a2+a4+a6+a8+a10+a12+a14+a16=92,又a3=a1+2,a5=a1+10,a7=a1+24,a9=a1+44,a11=a1+70,a13=a1+102,a15=a1+140,设数列{an}的前n项和为Sn,S16=a1+a2+a3+a4+…+a16=a1+a3+a5+…+a15+(a2+a4+…+a14+a16)=a1+(a1+2)+(a1+10)+(a1+24)+(a1+44)+(a1+70)+(a1+102)+(a1+140)+92=8a1+392+92=8a1+484=540,所以a1=7.
4.(2023·全国甲卷)记Sn为数列{an}的前n项和,已知a2=1,2Sn=nan.
(1)求{an}的通项公式;
因为2Sn=nan,
当n=1时,2a1=a1,即a1=0,
当n=3时,2(1+a3)=3a3,即a3=2,
当n≥2时,2Sn-1=(n-1)an-1,
所以2(Sn-Sn-1)=nan-(n-1)an-1=2an,
化简得(n-2)an=(n-1)an-1,
当n≥3时,
即an=n-1,
当n=1,2时都满足上式,所以an=n-1(n∈N*).
1.数列求和重点考查分组转化、错位相减、裂项相消三种求和方法.
2.数列的综合问题,一般以等差数列、等比数列为背景,与函数、不等式相结合,考查最值、范围以及证明不等式等.
3.以选择题、填空题及解答题的形式出现,难度中等.
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考情分析
02
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关键能力 提升
例1
考点一 数列求和
考向1 分组转化法求和
(2023·山东济南一模)已知数列{an}满足a1=1,nan+1-(n+1)an=1.
所以bn+1=bn,所以{bn}是常数数列.
感悟提升
1.分组转化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.
2.分组求和的策略:(1)根据等差、等比数列分组;(2)若数列{cn}的
通项公式为cn= 且数列{an},{bn}可分别求和,则采用
分组法求数列{cn}的前n项和;(3)若数列的通项式中有(-1)n等特征,
根据正号、负号分组求和或者并项求和.
感悟提升
针对练1.(2023·重庆三模)已知数列{an}的前n项和为Sn,a1=1,Sn+1=2Sn+1(n∈N+).
(1)求数列{an}的通项公式;
因为Sn+1=2Sn+1,所以Sn+1+1=2(Sn+1),又S1+1=a1+1=2,
所以数列{Sn+1}是首项为2,公比为2的等比数列,
所以Sn+1=2×2n-1=2n,即Sn=2n-1,
当n≥2时,Sn-1=2n-1-1,所以an=Sn-Sn-1=2n-1-2n-1+1=2n-1,
当n=1时,a1=1也满足,
故an=2n-1,n∈N+.
(2)设bn=anan+1+log2(anan+1)(n∈N+),求数列{bn}的前n项和.
bn=anan+1+log2(anan+1)=2n-1·2n+log2(2n-1·2n)=22n-1+2n-1,
所以数列{bn}的前n项和为21+23+25+…+22n-1+1+3+5+…+2n-1
考向2 裂项相消法求和
(2023·山东泰安一模)已知等差数列{an}是递增数列,Sn为数列{an}的前n项和,S3=12,a6,a3, 成等比数列.
(1)求an;
例2
设等差数列{an}的公差为d,d>0,
所以a1=d=2,故an=2n.
所以an+2Sn=2n2+4n=2n(n+2),
裂项相消法就是把数列的每一项分解,使得相加后项与项之间能够相互抵消,但在抵消的过程中,有的是依次项抵消,有的是间隔项抵消.
感悟提升
针对练2.(2023·广东湛江一模)已知Sn为数列{an}的前n项和,Sn=2an-4n+2.
(1)证明:数列{an+4}为等比数列;
因为a1=S1=2a1-4×1+2,所以a1=2,a1