内容正文:
章末综合提升
一 等差(比)数列的基本运算
主要考查角度:
(1)求公差(公比);(2)求数列中某一项;(3)求通项公式;(4)求前n项和;(5)求前n项和的最值.
关键核心素养:
(1)数学运算;(2)逻辑推理;(3)数学抽象;(4)数学建模.
等比数列{an}中,已知a1=2,a4=16.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)若a3,a5分别为等差数列{bn}的第3项和第5项,试求数列{bn}的通项公式及前n项和Sn.
[点拨] (1)⇒
(2)⇒⇒
解析: (1)设{an}的公比为q,
由已知得16=2q3,解得q=2,
∴an=2×2n-1=2n.
(2)由(1)得a3=8,a5=32,则b3=8,b5=32.
设{bn}的公差为d,则有
解得
所以bn=-16+12(n-1)=12n-28.
所以数列{bn}的前n项和Sn==6n2-22n.
在等差数列和等比数列的通项公式an与前n项和公式Sn中,共涉及五个量:a1,an,n,d(或q),Sn,其中a1和d(或q)为基本量,“知三求二”是指将已知条件转换成关于a1,d(或q),an,Sn,n的方程组,利用方程的思想求出需要的量,当然在求解中若能运用等差(比)数列的性质会更好,这样可以化繁为简,减少运算量,同时还要注意整体代入思想方法的运用.
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即时练1.(1)(2022·厦门高二检测)等差数列{an}中,3(a3+a5)+2(a7+a10+a13)=24,则该数列的前13项和为( )
A.13 B.26
C.52 D.156
(2)(2022·德州高二检测)已知等比数列{an}满足an>0,n=1,2,…,且a5·a2n-5=22n(n≥3),则log2a1+log2a3+…+log2a2n-1等于( )
A.n(2n-1) B.(n+1)2
C.n2 D.(n-1)2
解析: (1)3(a3+a5)+2(a7+a10+a13)=24,
所以6a4+6a10=24,所以a4+a10=4,
所以S13====26.故选B.
(2)因为a5·a2n-5=a=22n,且an>0,
所以an=2n,所以a2n-1=22n-1,
所以log2a2n-1=2n-1,
所以log2a1+log2a3+…+log2a2n-1=1+3+5+…+(2n-1)==n2.故选C.
答案: (1)B (2)C
二 求数列的通项公式
主要考查角度:
(1)根据定义求通项公式;(2)由递推公式求通项公式;(3)由Sn求an.
关键核心素养:
(1)数学分析;(2)逻辑推理;(3)数学运算.
(1)已知数列{an}的前n项和Sn=3+2n,求an;
(2)数列{an}的前n项和为Sn且a1=1,an+1=Sn,求an.
[点拨] (1)已知Sn求an时,应分n=1与n≥2讨论;
(2)在已知式中既有Sn又有an时,应转化为Sn或an形式求解.
解析: (1)当n≥2时,an=Sn-Sn-1=3+2n-(3+2n-1)=2n-1,
当n=1时,a1=S1=5不适合上式.
∴an=
(2)∵Sn=3an+1, ①
∴n≥2时,Sn-1=3an. ②
①-②得Sn-Sn-1=3an+1-3an,
∴3an+1=4an,∴=,
又a2=S1=a1=.
∴n≥2时,an=×()n-2,不适合n=1.
∴an=
数列通项公式的求法
(1)定义法,即直接利用等差数列或等比数列的定义求通项的方法叫定义法,这种方法适用于已知数列类型的题目.
(2)已知Sn求an.若已知数列的前n项和Sn与an的关系,求数列{an}的通项an可用公式
an=求解.
(3)累加或累乘法:形如an-an-1=f(n)(n≥2)的递推式,可用累加法求通项公式;形如=f(n)(n≥2)的递推式,可用累乘法求通项公式.
即时练2.(1)已知数列{an}满足an+1=2an+3×5n,a1=2,求数列{an}的通项公式;
(2)已知数列{an}中,a1=,an+1=,求数列{an}的通项公式.
解析: (1)两边同除以5n+1,得=×+,
可得-1=(-1).
由于-1=-≠0,所以数列是以-为首项,为公比的等比数列,从而-1=-×()n-1,故数列{an}的通项公式为an=5n-3×2n-1.
(2)由题意,可得==+2,
又=,所以数列是首项为,公差为2的等差数列,故=+2(n-1)=,
所以数列{an}的通项公式为an=.
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三 等差(比)数列的判定
主要考查角度:
(1)根据定义判定等差(比)数列;
(2)构造新的等差(比)数列.
关键核心素养:
(1)逻辑推理;(2)数学运算;(3)数据分析.
数列{an}的前n项和为Sn,a1=1,Sn+1=4