内容正文:
第六节专题:数列求和题型方法汇总
重点题型专练
【1】(1)a.=2-1(2)S=a-1)2+2
解析:(1)由a.4=2a.+1得:a+1=2(a.+1),又4,+1=2,
数列{a+1}是以2为首项,2为公比的等比数列a+1=2,
a.=2-1.
(2)由(1)得:(a+1=n.2:
S=1×2+2×22+3×23+…+(n-1)24+n.2
28.=1×22+2×2+3×2+…+(a-1)2+n…2
-8=2422+2+2*-m2“.20-2
1-2
L-n24=-n}2“-2,
·.S=(a-121+2
【2】(1)a=2eN):(2)x=2-+2
2
解析:(1)因为a,=1,S。=a-1.
所以S1=a2-1,解得42=2.
当n≥2时,Sa-1=a.-1,
所以a=8-84=a1-a.,所以2a,=a1,即2u=2
因为马=2也满足上式,所以{红}是首项为1,公比为2的等比数列,所
a,
以a,=2(aeN)
(2)由(1D知a=2,所以6=是
=得+2++-日+付”@
①-②得
唱创
=1-+泪,所以z=2-告
【3】(1)a,=3班-2,b=41(2)T=4+(n-1)4n
解析:(1)设等差数列{和}的公差为d,等比数列色}的公比为9,
由题意得:3a,+3d=12,解得:d=3,
所以a=1+3(n-1)=3n-2,
由3站,=12得:b,=4,所以g==4,所以b.=4
a,
(2)c=a.bm=(3n-24”,
则T=4+4×42+7×4+…+(3n-2)4“①,
47.=4+4×43+7×4++(3n-2)4②,
两式相减得:-3江=4+3×42+3×43+3×44++3×4-Bn-24
=4+3×16-4
1-4
-(3n-2)41=-12+6-3n4,所以x=4+(a-)4
【1D。-日
:(2)Sn=n-2-3
解析:(1)由题意()=2x+2
.a。=2n+2:
由题可得
bb+2b,b,+b,h=(6,+b,=25
b,b,=4
低收
a大首
所以S=223+3.22+42++n2+(m+1)2,
2S=2.22+3.2+42°+…+n…24+(n+1)-23,
所烈8=(+2++24e+
8=--4,,一++1)23,即=n23.
【5】(1)a.=3-1(2)7.=4x3-4
6n+721
解析:(1)设数列{a}的公差为d,
a2=5,a1+a,=22,
.a1+d=5,2a1+6d=22,
41=2,d=3,
∴.a.=a+(n-1)d=3n-1:
(2)当n=16=8=,0-3)归-1,
当n22时,b.=Sn-S1,
=0)-”,
号+9@
-2
3”1
6n+721
工=4×34
【6】(1)a.=21
40+m-5×2
(2)T.=
9
解析:(1)当n=1时,3码=4a-2=3a,解得a,=2
当n≥2时,3a。=3S-3S-1=4a.-2-(4a-1-2),
整理得a=4a1,
所以{a}是以2为首项4为公比的等比数列,
故a=2×4=2m1
(2)由(1)可知,b,=aHog,a,=(2n-1)×22
则T.=1×2+3×2+…+(2n-1)×22mH,
47.=1×23+3×22+…+(2n-1)x228,
则-3江.=23+2+2+…+22-(2n-1k22
=242-22w
14-2a-水2=-0-65x2
3
故7=0+6m5x2」
99
【711Dg=1或g=-22)8=1-B+2y
9
解析:(1)a,4,4依次成等差数列,
.2a=a4+a.
:{a}是首项为1的等比数列,
.2g2=g3+g
q≠0,
∴.q+g-2=0,
∴.9=1或g=-2
(2)g<0,.g=-2
a=(2,
,S=a,+2a2+3+…+(n-1)4+na。,
.8.=1+2(-2)+3(2+…+-1(2)+m(2)尸,
∴.(-2)s=1(2)+2(2}+…+(a-1)(2)°+n(2),
上式减下式得:3S=1+(-2)+(仁2)+.+(-2)-n:(2)月
1(2y=1-B*102
=1-62y
3
·8=1-m+12y
9
【8】(1)a,=(2n-)-2°(2)26+02m-13y2
9
解折:1)由思设4=子-1,又侣是公范为1的等弦数列
所以色=1+n-1=n,故b,=n2,
又6-6=会且n≥2,则-0a-小=2n-1=2
2
故a,=(2n-1)2,显然4=2也满足,
综上,a=(2n-)2.
(2)令S=a1+a+a++a24=1.2+5.2+9.2++(4-3)22m4
则4S=123+5.2+9.22+…+(4n-7刀-224+(4n-3)22t,
所以-38=2+4.(22+2+22+…+22)-(4n-3)2
-2+4×30-4-4m-3》-2_2-26-4m-别-2
1-4
所以8=26+2n-13)-22n
9
【9】详见解析
解析:(1)设等差数列{a}的公差为d,
则传aa肉作
a.=2n-1,
T。=b1-2,
.T-1=b.-2,n22
两式相减可得6=64-6,即一=2
又团=4鸣-2有4,合2
·数列色}是以2为首项,2为公比的等比数列
b=2:
2)由1)得c.=21
2
2n-1
2
2性
两式相减得
1
,2112122132+3
1-
2相
22H
2
2=3-2m+3
2
220
P<3
【101a)6=2m-1:(2)8=1-n+
1
解析:(1)由条件a-2a,=0aeN)知,2L=2,(aeN)
所以数列{a}是公比为2的等比数列,
又a2=2∴.a。=2-,neN
由6,=4+1得4+2d=5
自无4将构+经16,
联立以上两个方程解得b=1,d=2
∴.b=2n-1,n∈N
(2)由(1)知c.=og2aH=log:2”=n,
111
1
【11】(1)a.=2n+1,6=4a+D(2)8=4a+0
解析:(1)由题意,可设等差数列{a}的公差为d
如么年得4,2
∴.a.=3+2(n-1)=2n+1:
6a2n+-4n+4a4+可:
(2):6,4+可4反n1
1111
nn+14n+14(a+1)
【12】详见解析
解析:(1)当n=1时,4a,=4S,=(a,+3)a,-1),
即a-2a1-3=0,又41>0,所以a1=3.
当n≥2时,4S-1=a,+2a-1-3,
又4S=a2+2a。-3,两式相减可得4(S-S)=a-a21+2a.-2a1,
即4a,=a-a+2a.-2a,化简得(a.+aa.-a-2=0,
又a>0,a-1>0,所以a。-a-1=2,
所以数列{口}是以3为首项,2为公差的等差数列
所以a.=3+2(n-1))=2n+1
即数列{a}的通项公式为a.=2n+L,n∈N,
(2)证明:因为4=2n+1,所以8=6+2a+x+2,
2
网
所以I=6,+b,+6+…+b2+b1+b。
)非六六司
最点)女中8网
2n+3
因为+习”.所以工号
【13】2n+1
解析:当n=1时,a,=S,=12=1,
当n≥2时,an=S。-S1=n2-(2-1=2n-1,
且当n=1时,2n-1=1=4,故数列{a}的通项公式为a。=2n-1,
&=点annn乱品
则数列}的前n项和为:
最-传品】
北]做答案为
.n
【w1a4g
解析:由对于任意的n∈N,总有a。,S。,a成等差数列可得:
28,=ai+a
当n≥2时可得2S-,=a+a11
所以2a=2S-2S4=a2+a.-ai-a1,
所以a-a.-a2-a=0,
所以(a+an)an-a1-)=0,
由数列{a}的各项均为正数,
所以a.-a-1=1,
又n=1时a2-a.=0,所以a=1,
所以a=n,
11
=aa2m+1W2m+到72n+12h+3,
玉甘南
1
11
故答案为:6n+9
3
32
【15】1)a,n2(2)7.=+
解析:(1)解:数列a.}满足a+4a2+,+(3n-2)an=3,
当n=1时,得a=3,
n≥2时,+4a+…+(3n-5)a。-1=3(n-1),
两式相减得:(3n-2)a。=3,
a
当n=1时,a,=3,上式也成立
=、3
3班-2:
3
(2)因为3+1(3n-23m+
11
=n-23n+1
=+上-上++1-1
Γ1447
3n-23n+1
3n
【16】(1)a.=2n-1
(2)T.=n+2n+1
解析:(1)解:对任意的neN,a>0,由题意可得
4Sn=(a.+1)=a2+2a.+1.
当n=1时,则4a,=4S=a+2a,+1,解得a,=1,
当n≥2时,由4Sn=a+2a.+1可得4S-1=a2+2a.4+1,
上述两个等式作差得4a,=a2-a2+2a,-2a1,即
(a。+a)(an-a-1-2)=0,
因为an+a1>0,所以,a-a1=2,
所以,数列和,}为等差数列,且首项为1,公差为2,则
a.=1+2(n-1)=2n-1.
(2)解:8=a+2m-山,
2
则64g
4n2
4z2-1+1
.(-1)(2n+1)(in-1)2n+1)(n-1)en+1)
=1+11)
22n-12n+1
1
【11
2n+111
解折:因为a“a+下a+少
所以=1+宁动++1故答案为
【18】9
解析:因为-a=1且a=1,所以,数列{a}是以1为首项,1为公差
的等差数列,
所以,a2=1+n-1=n
因为数列{a}为正项数列,则a。=√n
√n+1-√a
则a+aa+1+匠(W+1+a+1-回
-++i
所以,数列
女的简原和为
-1+√2-V2+3--99+00=10-1=9.故选:C.
【1911)a=
(2)=1本
解折:(1)当=1时,2a=28=1-4,解得:4=分:
当a≥2时,2a=28-25,1-4-1+4,即a=子
小数列和}是以写为首项号为公比的等比数列a-周-宁
2)由得6.=1o3g
=a,C=511
Va(a+1)厉h+i
I=1-
111,11
1111
n-la万h+
【20】(1)a,=n,neN(2)5
462
解析:(1)由题意知g=a,4,
设等差数列{a}的公差为d,则a,(a,+8d)=(a,+2d},
因为d≠0,解得a,=d
又S=3a,+3d=6,可得a=d=1
所以数列{和}是以1为首项和公差为1的等差数列,
所以a,=a+(a-d=n,neN
11
(2)由(1)可知6a+1a+可e+可++2可列)
设数列{b}的前n和为T,则
无=2女高女…+a回
1
111
22(a+1(n+2
所以石宁任2)小货所以数列的前20和为货
【211证明见解折:6之+2
21+(旷
解析:(1)因为a-a=(an-2a.-2),所
(a.-2)-(an-2)=(an1-2(a-2),
是以
?。1为首项公差等
于1的等差数列,
。21+-=,即a片2
n
&-r6可a点
则
-侣}传++(e日-1+(r品
综上a,,8=1+(j
2n(n+1)
【22】(1)条件选择见解析,a.=2n-1(2)T.=
(2n+1
解折:(1因为数列侣}为等差数列且侣}的前3项和为6,
得+三+=3x=6,所以=2,
123
2
2
所以8的公差为d'=兰-立=2-1=1
21
得到三=1+(a-1)=n,则8.=2,
当n22,an=Se-S1=n2-(a-1=2n-1
又a1=1满足an=2n-1,所以,对任意的neN,an=2n-1.
(2)因为6=a+0
4n
11
(a.a}(2n-旷(2n+122n-1旷(2m+1旷
所以T=6+b,+…+6=
111.11
(2n-(2m+1
1120a+1)
E(2m+是
【23】(1)因为Sn=(n-1)2+2,当n≥2时,S4=(n-2)2+2,
两式相减得a.=n·2(n≥2,
又因为a=S=2,所以a,=n2(neN):
(n2+n)2
(2)由(1)知a.=n2,因为点,a.-)[a-+可
所以
(n2+n2
2
62-网e+2…-*可-em-可2
所以六女*上
因为n≥1时,2-10,所以12一1,即工<1
因为1时1号前酒数)引六在Q+网上是拍函
数所以s7<1,
【21a
解析:因为f()+f-x)=1,
枚a=0+日}}+f}0.0
:a.=f()+
供》}+o.@
0+②,得2a=n+1,a,=4
2
所以数列红}的道项公式为A:
【21号
解析:S=sim20+sim21+sim22++sim290
倒序得S=in290°+sin289°+sin288+.+sin20
.28=(si290+sim20)+(sim289°+sim21)++(sm20+sim289)
血uo6-j]lna+owal
.sin290+sin20=sin289°+sin21°=1
.2S=(sin290°+sin20)+(sin289°+sin21)+.+(sin20°+sin289上91
8=
2
【26】详见解析
解折:已知函数心)对任意xeR,都有)+-)=子,可得
由两式相加可得
Q=2+少n+今a.-a,=>2列
2
4
故数列{a}是等差数列,
【21Df+0--1+h+1+h言2:
a)由题知当≥时,4=}+供)
又4,=供》+份)两式相加将
a++
=2(n-1),
所以a。=n-1,
又a=1不符合a=n-1,
1,=1
所以a.=a-1n22
【28】1005
解折:因为=所以-+子。
4
4
所以f()+f(-x)=1.令
=品}++)
2009
/2010
倒写得s=f
(+品a
两式相加得2S=2010,故S=1005.
【291号
+,当x>0时
解析:函数)=⊥
-111
f)+f)1+x1+工1+x1+示1
因数列{a}是正项等比数列,且a。=1,则
a4,=a,4s=ag4m==a6=1,
a+a,=a+宁l,同里
fa2)+fag)=fa)+f(a,)=…=f(a。)+f(ao)=1,
令S=f(a,)+f(a2)+f(a)+…+f(aa)+f(a),
又S=f(a)+f(as)+f(a,)+…+f(a)+f(a),
则有28=19,S=12
2
所以a)+a,)+了,)++fa)+了)上是故答案为:号
【30】2023
解析:由题意可知,lg4,+lgao2=lg(a1·ao2)=0,所以aa=1:
由等比数列性质可得a·a=a2·a=a,a21=…=ao12·ao12=1:
又因为函数),之,所以八1+1+
即但品+=2,所以)+a=2:
2x2
令T=f(a)+f(a2)++f(ao2),则T=f(ao2)+..+f(a2)+f(a):
所以
2r=[f(a)+f(a)]+[f(a)+f(aa月+[fa)+f(a)]=2×2023
即T=f(a)+f(a)+.+f(am)=2023.故答案为:2023
【311宁+,9o-.
81
9
解析:(1)易得数列的前n项的和
8=1宁2+宁3+分a
2
2
2
1-2
(2)观察可知数列55,55…的通项为:a=10-刂
故其前n项的和为:
04w0小9告
81
9
【32】(1)a=-3n+2(2)2°-1+(3m-)
2
解所设等致列得的会整为,由图意粉”
解特仔
所以an=a1+(a-1)d=-1+(n-1)×(-3)=-3n+2
(2)因为数列{a。+b}是首项为1,公比为2的等比数列,所以
a+b=2-1,
所以b=21-a.=2-1+3n-2
所以S。=(1+2+22+…+2)+[1+4+7+…+(3n-2]
=2”-1+3n-D
2
【33】1)a.=2(2)2m+4-4
3
解析:(1)当n≥2时,a,=S。-84=n2+n--1旷-(a-1)=2m,
当n=1时,4=8=2,因为a也符合上式。
所以a.=2n.
2n,n为奇数
(2)由(1)可知=2,为偶数
所以T2.=(2+6+10+…+4h-2)+(22+24+2+…+22m】
+4n-2,4-4)2n+4-4
2
1-4
3
【34】(1)证明见解析(2)-1+(2++n】
3
2
解析:(1)由a1+2a。=3n+1可得a4-(n+1)=-2(a.-n),
因为a=0,所以a1-1=-1,a。-n≠0,
所以+-2,
a.-2
所以{a-}是以-1为首项,-2为公比的等比数列。
(2)由题得a.-n=(1(-2),所以a.=(-1(-2)+n
所以s=
11-(2
1-(-2)
++2+3++n)片-1+(2,+
3
2
【35】(1)an=2n-1,b=3.2(2)2n2-n-2+22m
解析:(1)由于等差数列{a}的首项为1,公差d=2
所以a。=2n-1,
由数列{色}为公比是2的等比数列且b2b+3,b,成等差数列
知2(色,+3=b+b,2(45,+3)=26+86,解得b=3,
所以b=3.2-
(2)由(1)知,c=32,为偶数
「2n-1,n为奇数
T2.=1+3.2+5+3,23++4n-3+3.22
T2.=(1+5+9+…+4n-3)+(3.2+3.23+…+3.22m4
=+a-+320-4
=2n2-2-2+22mH
2
1-4
【36】()a=2n+1,6=3(2)7=m2+2+5×3-
解析:(1)设{a}的公差为d,色}的公比为9,由3a4=b可
得:33+3d)=3g2,即3+3d=g2①,
由a。=6+12可得:3+9=3g+12,即3d=q+3②,
d=2
联立0②解得g=3或3,因6>0,放d=29=
g=-2
于是a。=3+(-1)×2=2n+1,b。=3×31=3
(2)由(1)得:a=2n+1,b.=3",则c.=a.+b=2n+1+3,
故T.=c,+c2+…+c.=(3+5+7+…+2m+1)+(3+32+3+…+3“)
=8+,0”-++宁号
2
1-3
2
」-n,n为偶数
【37】(1)a,=(l(2)7{a+2,n为奇数
解析:(1)当n=1时,a=2S,-1,解得a=1:
当n≥2时,a。=2S。-L.a-1=2S-1-1,两式相减得a-a-1=2a。,即
an=-a-1
{a}是首项为1,公比为-1的等比数列,.a=(-)
(2)由(1)知,b.=(2n+1)(-1)-,
当n为偶数时,b+6,=(2--(2+1小=-2=-2×行n
当n为奇数时,T=T-1+b。=-(n-1)+(2n+1)=n+2.
型红-
【38】(1)a.=2n-1,b=(-1)(2)(1)n
解析:(1)4a.=48。-4S=(a.+°-(a1+1°(n≥2,neN)
得:(a.+a)(a。-a1-2)=0,
a.+a=0或a.-81=2,
同理:.b。+b-1=0或b。-b1=2,
{a}是等差数列,∴an-a。1=2∴d=2.a。=2n-1
b}是等比数列b.+b1=0∴g=-1.b。=(-1):
(2)令c.=a,b=(-)(2m-),其前n项和为H,
当n为偶数时,H.=(G+C2)+(c+c4)+(c,+c6)+…+(c1+c元)
=1-3)+(5-7)+(9-11)+…+(2n-3)-(2n-1=-n
当n为奇数时,H。=Hn-caH=-n-1-(←-)^(2n+1)=n
综上所述,H=(-1)n.
【3911)a=n(2)不=+4-
S,=5a,=15na+2d=3
解析:(1)由题意可得:=a,A
,即
(a+3=(a+da,+7)'
且d≠0,解得a=d=1,
所以数列{a}的通项公式a=1+n-1=n.
(2)由(1)可得6=2,n为倒数'
n,n为奇数
可得T.=b+b2+…+bn=(伯+b+,+bi)+(色,+b,+…+bm)
=1+3++2m-)+2+2++2=+2m-4-4
2
1-4
=2+(4-,所以工=2+(4-
「z,n为奇数
【40】(1)a.=
2,h为偶数:(2)707
解析:(1)由题意可知当n=2k-1(化eN)时,
有a+2-a=aH-a-1=2,此时数列{a,}的奇数项成等差数列,
由题意可知a=1,公差为2,则a2-1=1+2(化-1)=2k-1,
所以a.=n,(n为奇数),
当n=2k(keN)时,有a+2÷a=a+2÷a=4,
即此时数列{a}的偶数项成等比数列,
由题意可知a2=2,公比为4,则a=2×44=221,
所以a.=2-,(n为偶数),
上a-产肉
(2)由上可知。=a+a,++a。=(a,+a,++a,)+(a,+a,+…+ao)
=0+3+…+9)+(2+2+…+2)=+9x52-4)
=707
2
1-4
【41】()a.=2(2)2”-2+2+n
3
解析:(1)由题意,得2a4=a+a,-8.
又数列{a}的公比为2,所以16a,=4a,+16a,-8,解得a=2,所以
a.=2×2-1=2
Ja.,n为奇数
(2)因为b,=2-Ln为偶数所以4,4,是以2为首项4为公
比的等比数列,
b,4,,5是以3为首项,4为公差的等差数列.
所以
=6+6++)片6+6+…+6)归2-4xB+初-
1-4
2
24-2+2n2+n=2-2+2n2+m
3
3
1
32+1,n为奇数
【42】(1)a.=
2
2为奇数
4
(2)S=
n-1n为偶数
3n
-,n为偶数
解析:(1)因为a+a.=3n,所以a。+a.1=3n-3(n≥2),
两式相减可得a1-a4=3(n≥2),
因为a=1,a+a=3n,所以a2+a=3,所以a=2,
所以a,a,a,…,a1是首项为1,公差为3的等差数列,
a2,a4,a6,…,a是首项为2,公差为3的等差数列,
则a21=1+3(n-1)=3n-2,a.=2+3(n-1=3n-1,
「3
“之加为奇数
故a。=
-ln为偶数
3
(2)当n为奇数时,
S=(a,+a+…+an)+(a2+a,+…+a)
+222
3n2+1
2
2
4
当n为偶数时
S=(a1+a+…+a)+(+a4++a)
2
4
3n2+1
4
n为奇数
综上S.=
3n
,n为偶数
4
n2+4
-,n为偶数
【43】(1)a2m=2n+2(2)S=
2
n2+4n-1,为奇数
2
解析:(1)依题总,a。≠0,a,=2,对于a4.-2S=4①
当n=1时,a,a-2a,=2a,-4=4,a=4,
当n≥2时,a.a1-2S=4②,
①-②得aa-a,a1-2a=0,a1-a1=2
所以数列{a}的奇数项、偶数项分别成公差为2的等差数列,
所以a.=a2+(2-)×2=2n+2
(2)由(1)可知a.=2n+2,a4=4+(a-1)×2=2n,
n(-1
当n是偶数时,
n2-1
×2+2;2+×4+2
2
x2=n2+4知,
2
2
当n是奇数时,a,=2,n≥3时有:
8=8+a=-广牛-l+14+4=
2
2
S=a=2也符合上式
〔2+4,n为偶数
所以Sa=
2
2+4n-1,n为奇数
2
【44】(1)a.=31:(2)T.=
兰为奇数
2
2+n+3"-3n为偶数
[2
8
解析:(1)数列{a}中,a=1,aH=2S+1,
当n≥2时,a.=2S,+1,两式相减得a=3a。,
而a2=2S+1=2a,+1=3a,即对任意neN”,aH=3a,
因此数列{a}是首项为1,公比为3的等比数列,a,=3-,
所以数列{a}的通项公式是a,=3
(2)由(1)知,b.=
3,n为偶数
2n+1,n为奇数
当n为偶数时,
Z=a+a,++a)+(a,+a,+…+a)=3+[2a-+】么+30-9
2
2
1-9
=2+n+3-3
2
8
当n为奇数时,
Z=7-8=@+Da++33=2++143-3
8
2
8
n2+3n3“+5
2
8
所以b}的前n项和T=
产+为府数
2
++3”3为偶数
2
8
1)8=2b-7:2)8×2-n-名a内慨数
解析:(1)设等比数列{a}的公比为9,依题意,2(a+2)=a2+a,
又a=2,则2(2g2+2)=2g+2g,即4(g2+1=2g1+g),
而1+g>0,解得g=2,因此a。=2:
数列好中当=1时有=2,由6点写多++点=。
相当22时6热片的++=派-0,
两式相减得6=2,即6=2n,显然4=2满足上式,因此6,=2如,
所以数列{a}和{.}的通项公式分别为a.=2“,b=2n。
(2)由(1)知,a.=2,b=2n,6.=(-1y(a-b),
因此当n为偶数时,S=G+C:+…+c=-4+乌+4-b:-+a.-b
-s+a-+a+6-+-8).经×9
1-(-2)
3
当n为奇数
时.8=风m-6n=8,-8+6m方2m-自+-号2”46+0
3
1
×2+n+行为奇数
所以数列{c}的前项和S={
3
2a台为偶数
22,n为奇数
【46】(1)a.=
(2)10+(4n-5)×2H
2,n为偶数
解析:(1)因为a=2,aa=2H,当n=1时4,a2=22,解得a2=2
又a4=22,所以2出=2
a
所以数列{}的奇数项和偶数项均是以首项为2,公比为2的等比数
列,
2z,n为奇数
所以a.=
2,n为偶数
(2)因为b=na。,所以b=a=
x2是n为奇数
n×22,n为偶数
所以.=1×2+2×2+3×22+4×22+…+(2n-1)×2+2n×2
=1×2+3×22+5×23+…+(2n-1)×2+(2×2+4×22+6×2+…+2n×2")
设P=1×2+3×22+5×2+…+(2n-1)×2
H。=2×2+4×22+6×2+…+2n×2",
则22=1×22+3×2+5×2+…+(2n-1)×2,
所以
-2=2+(22+2++2")-(2n-1)x2
=2+8×1-2
2-(2n-1)×2H,
1-2
整理得P=6+(2n-3)×2,同理可得H.=4+(n-1)×22,
所以T,。=10+(4n-5)×2
[a+-3+仁3为偶数
【47】(1)a.=n(2)T.=
2
n(a+3+(3)
2
一,n为奇数
4
解折:1)根据题意,(+,=84+),所以号月
n+1n2
由于三=4=1,则}是以首项为1公差为的等差数列,
所以三=1+a-x;”,所以8=a+9
22
2
当n≥2时,=8-8=+》血≥班=n
2
2
验证n=1时a=1满足通项公式,故数列{a}的通项公式为a=n,
(2)由(1)知b=(a2+3)cosnπ=(1)n2+((-3
设(-1)”n2的前n项和为A,则当n为偶数时,
An=-12+22-32+42--(n-1)+n2
=(2-1)2+)+(4-34+3)+…+[n-(n-1)][n+(n-1]
=1+2+3+4++(a-l)+n=aa+坦
2
当为奇数时,A=A,-r-么-
-n2=-+1)
设(-3)的前n项和为A,则B,=
(31-()-3-(3)
1+3
4
+3+(3)
因为T=A+B。,所以T={
2
-,n为偶数,
4
(红+3+(3
一,n为奇数
2
4
【48】(1)证明见解析(2)S2=2×3”+16n+11,
(3)6
Ja.-8n为奇数
解析:(1)因为a1=3a,n为偶数
所以当n≥2,n∈N时,a4-12=a-m-12=3a-2-12
=32r-1-12=3a2e-8)-12=3(a4-12),
即n≥2,neN时,a1-12=3a1-36,
又n=1时,a,-12=13-12=1,
所以数列{a-,-12}为首项为1,公比为3的等比数列
(2)由(1)知a1-12=31,所以a4=3+12,
又由an
a。-8,n为奇数
3a,n为偶数
,可得a-2=3-2+4,n≥2,neN,
所以
SH=a+a2+a+…+am+a2h=(a+a,+…+ai)+(a2+a4+…+azn)
=[3°+3+…+3+12(n+1]+(3°+3+…+31+4)
_+=g+16n+12=2×3+16m+1n
1-3+1-3
(3)因为S21=16n+1469,所以2×3+16n+11=16n+1469
整理得到3=729,解得n=6,
所以n的值为6.
【49】(1)a。=2n+3:(2)证明见解析.
fa,-6,n=2业-l,keN
解析:(1)设等差数列a,}的公差为d,而6=2aA=2让
则b=a,-6,b,=2a2=2a,+2d,b,=a-6=a,+2d-6,
于提民6年将a=5-,4=4+-=2a+
所以数列{a}的通项公式是a=2n+3.
(2)方法1:由(1)
知-6++4东,=2=-'keN,
2
4n+6,n=2k
当n为偶数时,b-1+b.=2(n-1)-3+4n+6=6m+1,
2
当>5时,元-8=(尽+子-信+4=a-少>0,因此买>8,
当n为奇数
时=-+++小-46++子+-5
当n>5时,工-8=(+三a-5)-2+4=a+20-5列>0,因此
T>S,
所以当n>5时,T。>S
方法2:由(1)
知,8=5+2n+3》=m2+红,6=
2n-3,n=2k-1
keN',
2
4n+6,n=2k
当?为偶数时,
T=6+6,++b)+6+5,++b,)=-1+2m-)-32+4+4n+6
2
2
2
2
当>5时,-8=+子)+-a-0,因此工>8,
2
当n为奇数时,若n≥3,则
T=(伯,+b+…+b)+仍2+b,+…+bn)
=-1+2n-3.n+1+4+4(n-)+6n-1
2
2
2
2
+-5
显然石=4=-1满足上式因此当n为奇数时,工=子2+-5,
当>5时,五-8=2+子-5)3+4月=+2-5列少0,因此
T>S
所以当n>5时,T。>S。
第六节 专题:数列求和题型方法汇总
1
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▶练方法 错位相减求和 1
错位相减法是求解由等差数列和等比数列对应项之积组成的数列(即)的前项和的方法.在使用错位相减法求和时,应注意将“与“”的表达式“错项对齐”,以便下一步准确写出“”的表达式,要确定项数与公比正确求出;若公比是个参数(字母),则应先对参数加以讨论,一般情况下分等于1和不等于1两种情况求和.
公式秒杀:
(错位相减都可化简为这种形式,对于求解参数与,可以采用将前1项和与前2项和代入式中,建立二元一次方程求解.此方法可以快速求解出结果或者作为检验对错的依据.)
【典例▪1】(2024·全国高三专项)已知数列满足,.
(1)求数列的通项公式;
(2)求数列的前项和.
【变式▪2】设数列的前n项和为,若,
(1)求数列的通项公式;
(2)设,求数列的前n项和.
【练习▪3】已知等差数列的前n项和为,数列为等比数列,且,.
(1)求数列,的通项公式;
(2)若,求数列的前n项和.
【练习▪4】正项等比数列的公比,且,又与的等比中项为2.
(1)求数列的通项公式;
(2)若,求数列的前n项和.
【练习▪5】设公差不为0的等差数列中,,且.
(1)求数列的通项公式;
(2)若数列的前项和满足:,求数列的前项和.
【练习▪6】(2023·全国高三专项)已知数列的前n项和为,且.
(1)求的通项公式;
(2)设,求数列的前n项和.
【练习▪7】已知等比数列的首项为1,公比为q,,,依次成等差数列.
(1)求公比q的值;
(2)当公比时,求数列的前n项和.
【练习▪8】(2024·江西景德镇高二)已知数列, 满足,且,数列是公差为1的等差数列.
(1)求数列的通项公式;
(2)求.
【练习▪9】(2024·江苏镇江高二统考期中)已知等差数列的前项和为,,,数列的前项和为,且.
(1)求数列和的通项公式;
(2)令,证明:数列的前项和.
▶练方法 裂项相消求和 2
对于裂项后明显有能够相消的项的一类数列,在求和时常用“裂项法”,分式的求和多利用此法.可用待定系数法对通项公式进行拆项.在消项时要注意前面保留第几项,最后也要保留相对应的倒数几项.例如消项时保留第一项和第3项,相应的也要保留最后一项和倒数第三项.
常见的裂项形式:
(1);
(2);
(3);
(4);
(5);
(6);
(7);
(8) ;
(9);
(10).
【典例▪10】(2023·重庆高二校考期中)已知数列中, ,为等差数列,它的前n项和为,满足,.
(1)求数列的通项公式;
(2)若,求数列的前n项和.
【变式▪11】等差数列满足,, .
(1)求数列,的通项公式;
(2)数列的前n项和为,求.
【练习▪12】(2024·甘肃高二)已知数列的前项和为,且.
(1)求数列的通项公式;
(2)设,证明:数列的前项和.
【练习▪13】已知数列的前项和,若,求数列的前项和.
【练习▪14】数列的各项均为正数,为其前项和,对于任意的,总有,,成等差数列,记,求数列的前项和.
【练习▪15】(2024·全国高二专题复习)设数列满足.
(1)求的通项公式;
(2)求数列的前项和.
【练习▪16】已知正项数列的前项和为,且、、成等比数列,其中.
(1)求数列的通项公式;
(2)设,求数列的前项和.
【练习▪17】(2024·全国高二专题)已知数列的通项公式为,求该数列的前8项和.
【练习▪18】(2024·全国高二专题)已知正项数列中,,,则求数列的前项和.
【练习▪19】数列前项和为,且.
(1)求数列的通项公式;
(2)设,,求数列的前项和.
【练习▪20】记是公差不为零的等差数列的前项和,若,是和的等比中项.
(1)求数列的通项公式;
(2)记,求数列的前20项和.
【练习▪21】(2024·全国高三专题)已知数列的首项为3,且.
(1)证明:数列是等差数列,并求;
(2)若,求数列的前项和.
【练习▪22】已知是数列的前项和,,数列为等差数列,且的前项和为.
(1)求;
(2)设,求数列的前项和.
【练习▪23】(2024·河南周口高二统考期中)已知数列的前项和为.
(1)求数列的通项公式;
(2)设,数列的前项和为,证明:.
▶练方法 倒序相加法求和 3
等差数列的求和公式,其过程正是利用倒序相加的原理.这类题之所以能够利用倒序相加来求和,是因为其自身具备明显的特征,那就是首项与末项相加为定值.一般题中出现(为常数),(为常数)时,可以采用倒序相加的方法进行求和.
【典例▪24】(2024·全国高三专题)已知函数对任意的,都有,数列满足….求数列的通项公式.
【变式▪25】求的值.
【练习▪26】(2024·全国高三专题练习)函数对任意,都有.若数列满足,判断数列是否为等差数列.
【练习▪27】(2024·全国)函数,设,.
(1)计算的值.
(2)求数列的通项公式.
【练习▪28】(2024·高三专题)已知,求的值.
【练习▪29】(2024·重庆高三上阶段练习)已知函数,数列是正项等比数列,且,求的值.
【练习▪30】已知正项数列是公比不等于1的等比数列,且,若,求的值.
▶练方法 分组求和法求和 4
当一个数列本身不是等差数列也不是等比数列,但它的通项公式可以拆分为几项的和,而且这些项又构成等差数列或等比数列时,那么就可以用分组求和法,即原数列的前项和等于拆分成的每个数列前项和的和.
【典例▪31】(2024高二·全国随堂练习)
(1)求数列,,,…的前项的和;
(2)求数列5,55,555,…的前项的和.
【练习▪32】(2024·福建三明高二期末)等差数列中,,.
(1)求数列的通项公式:
(2)已知数列是首项为1,公比为2的等比数列,求的前n项和.
【练习▪33】已知数列的前n项和为,且.
(1)求的通项公式;
(2)若数列满足,求数列的前2n项和.
【练习▪34】(2024·全国高三专题练习)已知数列的首项,且.
(1)求证:是等比数列;
(2)求数列的前n项和.
【练习▪35】(2024·江苏盐城高二)已知等差数列的首项为1,公差.数列为公比的等比数列,且成等差数列.
(1)求数列和数列的通项公式;
(2)若,求的前项和.
【练习▪36】等差数列和正项等比数列满足:,,.
(1)求数列,的通项公式;
(2)已知数列满足,求数列的前项和.
▶练方法 奇偶并项法求和 5
数列的通项中出现或时,常常要对取值的奇偶性进行分类讨论,应首先求出当为偶数时的,再考虑当为奇数时,为偶数,所以.
【典例▪37】已知数列的前项和为,且满足.
(1)求数列的通项公式;
(2)设,求数列的前项和.
【变式▪38】(2024·浙江模拟预测)记等差数列的前项和为,等比数列的前项和为,且满足.
(1)求数列的通项公式;
(2)求数列的前项和.
【变式▪39】已知等差数列的前项和为,公差,且成等比数列,.
(1)求数列的通项公式;
(2)若求数列的前项和.
【练习▪40】(2024·重庆高三上阶段练习)已知数列中,,且.
(1)求的通项公式;
(2)求的前10项和.
【练习▪41】已知等比数列的公比为2,且是与的等差中项.
(1)求数列的通项公式;
(2)设求数列的前项和.
【练习▪42】(2024·辽宁高三期末)已知数列满足,.
(1)求的通项公式;
(2)求的前项和.
【练习▪43】已知数列每一项都不为,,记为数列的前项和,且.
(1)求的通项公式;
(2)求数列的前项和.
【练习▪44】已知数列的前n项和为,, .
(1)求数列的通项公式;
(2)若数列,求的前n项和.
【练习▪45】(2024·广东惠州二模)已知是等比数列,满足,且成等差数列,数列满足.
(1)求和的通项公式;
(2)设,求数列的前n项和.
【练习▪46】已知数列中,.
(1)求数列的通项公式;
(2)令,求数列的前项和.
【练习▪47】已知数列的前项和为,,且满足.
(1)求数列的通项公式;
(2)设,求数列的前项和.
【练习▪48】(24-25高三·山东期中)已知数列的前项和为,,.
(1)证明:数列为等比数列;
(2)求数列的前项和;
(3)若,求的值.
【练习▪49】(2023·全国高考真题)已知为等差数列,,记,分别为数列,的前n项和,,.
(1)求的通项公式;
(2)证明:当时,.
$