内容正文:
专题09数列求和
等去效列求和公式
等差(比)数列求和
等比数列求和公式
根据参数木司取值分类
分类讨论法求和
结合其他方法综合使用
一分段时论法
含绝对值的等差数列求和
一利用对称性简化计算
常见裂项形式:
草本思场
裂项相消法求和
数列求和常见题型
高阶裂项技巧
方法原理
倒序相加法求和
推广至函数型数列
适用范田
错位相减法求和
注京收敛条件
按规律分细
分组求和
多类型混合级列
划重点·冲难点
题型一等比等差数列求和
PD重点题型专练
1.(25-26高三上广东阶段练习)已知数列0,-2m+是等比数列,且4=2.4,=34
(I)求数列a
的通项公式;
(2)求数列
的前”项和.
2.(25-26高三上江苏无锡·阶段练习)已知函数
倒-25cw+m-}片5
将函数f()先向右平移π个单位,再将横坐标变为原来的。(。>0),纵坐标不变,得
到晒数g,将题数g的正零点按照从小到大的佩序排列,得到数列口,且4一名
求的值域;
2)求8(
的单调增区间;
3求数列a的前2n项和S,.
3.(25-26高三上广东佛山阶段练习)已知数列0,的前”项和为5,a=2,5=0-2.
(①求数列0,的通项公式
2设么=a.1+log,a,求数列,的前”项和.
4.(25-26高三上河北衡水阶段练习)已知正项数列@满是4=1」
喏数列4是等比数列,前”项和为,且=7,求数列a的通项公式
2考0,4=4,求数列口的前21项和。
5。(25-26高三上江西南昌开学考试)已知正项数列a满足4,·0=4」
(①诺a,是等比数列,求a的通项公式:
(2诺4=1,求数列0,的前2n项的和。
题型二含绝对值的等差数列
一>重点题型专练
1,(2025高三全国专题练习)在△1BC
A,B,C
中,内角
所对应的边分别是6C,已知
3nB
2"cos
n为偶数,
、t签比数列.若1nC3’数{4}烟是
a1+1,n为奇数,其前项
n
和为,果5“的值。
2.(25-26高三上黑龙江吉林阶段练习)记S为数列0的前”项和,已知
Sn-an=(n-1(n-6)
(①求“,并求a的通项公式
4
2求a,的前m项和乙.
3.(25-26高三上天津宝坻阶段练习)已知等比数列4,的前”项和为S,4=1,且
S,,S成等差数列,数列4,的前”项和为D,且D,=+3训
④求,的通项公式
n,n为偶数
2设。0,n为奇数是数列6,的前n项和,求:
③没,=2a,e是c的前”项的积,求证:,<2e。
4,(2025云南曲靖模拟预测)已知Q是等差数列,b,是等比数列,且4=么=3,
az+as =2b2 ads =b3
①求a和b,
的通项公式;
a,
(2)求数列b,的前n项和S,;
(3)求数列
1a-18
的前”项和」
5。(2025河北邯郸一模)已知等比数列0,的前n项和为S,若八,S,S成等差数列
(①)求等比数列a,的公比9;
2诺=l么,=lo,a,求数列a,的前”项和.
题型三倒序相加法求和
6
>重点题型专练
1,(242s高三下湖南益阳阶段练习)已知数列a,满足受+学++会=川neN,
bn=
1
数列b,}满足a.+2
)求数列a
的通项公式;
n
(2)求数列an的前n项和Sn;
③)求数列的前99项的和的值
2.(2025高三全国·专题练习)定义在R上的函数
=42=f+n=23
0求
1,1
十…+
(2)是否存在常数M>0,对任意的n≥2,有S,S,S?
7
1)
3.(2025商三全国专题练习)已知西教=5如(2,数列a,满足
0,n=1
y)+2
(①求数列,的通项公式
1
②设a,+a+,记数列的前n项和为3,求证:S<1.
4.(2025天津河西三模)已知递增数列a的前n项和为S,且45,=a+4切,n∈N.
(①求数列a,的通项公式
(2设,=a,C+a,C片+a,C++a,Cg
(1)求数列b,的通项公式
8
12b,-2*3
五)求44
5.(2025天津二模)已知a,为等差数列,6,是公比为2的等比数列.4=1,且
a3-b=1,a4-b=b3-a6
)求数列a和6的通项公式:
1
ak-
b,
k为奇数,
(2)若C三
1
bn+-k'k为偶数.
a2n+l-k
①当为奇数,求9+616
②求台
题型四分组求和法
D重点题型专练
Aant
1.(25-26高三上河北沧州阶段练习)在数列a,}中,4,=2,
dn=2-d
11
(1)证明:数列a2为等比数列:
(2)求数列a,的通项公式
b=n
(3)设”a,求数列b}的前n项和S,
2。《25-26高三上北京顺义开学考试)已知5是等差数列0的前”项和,,=4=9,
数列b,是公比大于1的等比数列,且公=,么-6=12
①求数列a,和,的通项公式
(2没,=a,+b,求c,的前”项和了.
10
专题09 数列求和
题型一 等比等差数列求和
▶▷ 重点题型专练 ◁◀
1.(25-26高三上·广东·阶段练习)已知数列是等比数列,且.
(1)求数列的通项公式;
(2)求数列的前项和.
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)根据已知及等比数列的通项公式求基本量,进而写出等比数列的通项公式;
(2)应用分组求和及等差等比的前n项和公式求和.
【详解】(1)由,得,,
因为是等比数列,
设的公比为,所以,得,
则,则;
(2)记的前项和为,则
.
2.(25-26高三上·江苏无锡·阶段练习)已知函数,将函数先向右平移个单位,再将横坐标变为原来的(),纵坐标不变,得到函数,将函数的正零点按照从小到大的顺序排列,得到数列,且.
(1)求的值域;
(2)求的单调增区间;
(3)求数列的前项和.
【答案】(1)
(2),
(3)
【分析】(1)化简的表达式即可求得值域;
(2)根据函数变换的概念求得的表达式后即可求解单调增区间;
(3)根据n的奇偶性,求得的通项公式,再对分奇偶加起来即可.
【详解】(1)
,
的值域为.
(2),时满足,其中,
解得,最小零点为时,,
依题意有,,,
单调递增区间满足,,
单调递增区间为,.
(3)由(2)可知满足,依据三角函数特性可知,一个周期内有两个零点,所以最小的两点零点为、,周期,
也即的奇数项构成了一个以为首项,为公差的等差数列,的偶数项构成了一个以为首项,为公差的等差数列,
也即,所以,
.
3.(25-26高三上·广东佛山·阶段练习)已知数列的前项和为.
(1)求数列的通项公式;
(2)设,求数列的前项和.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据的关系即可作差得为等比数列求解,
(2)利用错位相减法即可求解.
【详解】(1)由可得,
相减可得,故,
又,故,
因此对任意的,都有,故为等比数列,且公比为2,
故,
(2),
,
相减可得
故,
故
4.(25-26高三上·河北衡水·阶段练习)已知正项数列满足.
(1)若数列是等比数列,前项和为,且,求数列的通项公式;
(2)若,求数列的前项和.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用等比数列通项公式即可求解公比,从而可求得通项;
(2)利用递推关系可知数列为隔项成等比数列,再利用等比数列求和公式求解即可.
【详解】(1)设数列的公比为,则.
因为,由可得,解得或(舍),
所以.即.
(2)由题意得,所以.
由因,两式相除,可得.
从而隔项成等比数列,因,
数列的前项和为.
5.(25-26高三上·江西南昌·开学考试)已知正项数列满足.
(1)若是等比数列,求的通项公式;
(2)若,求数列的前2n项的和.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用等比数列通项公式列式求得,,进而求出通项公式;
(2)由题目递推式得,则有,因此数列是等比数列,利用等比数列求和公式求解即可.
【详解】(1)因为数列是等比数列,设首项为,公比为,
所以,则,所以,
所以,,则,所以;
(2)因为,,所以,
因为,所以,所以,所以,
所以数列是首项为,公比为4的等比数列,则
=.
题型二含绝对值的等差数列
▶▷ 重点题型专练 ◁◀
1.(2025高三·全国·专题练习)在中,内角所对应的边分别是,已知成等比数列.若,数列满足其前项和为,求的值.
【答案】
【分析】利用等比中项及正弦定理、余弦定理求出,再分奇偶求出,分组求和即可得解.
【详解】因为成等比数列,所以,即.
又,所以,即,
由知,所以.
当为偶数时,;
当为奇数时,,
所以
.
2.(25-26高三上·黑龙江吉林·阶段练习)记为数列的前项和,已知.
(1)求,并求的通项公式;
(2)求的前项和.
【答案】(1);
(2)
【分析】(1)由题可得当,可得,当时可得,,再结合题意可得,即可求解;
(2)由(1)求出当、时的相应式子,即可求解.
【详解】(1)当时,.
当时,,,
两式相减得,
经检验,当时,,符合上式,所以.
(2)由(1)可得数列为等差数列.当时,,,..
此时,
当时,,,..
所以.
综上,.
3.(25-26高三上·天津宝坻·阶段练习)已知等比数列的前项和为,且成等差数列,数列的前项和为,且
(1)求的通项公式
(2)设是数列的前项和,求;
(3)设是的前项的积,求证:.
【答案】(1);
(2)
(3)证明见解析
【分析】(1)由求出公比,进而得,利用即可求;
(2)由(1)有,利用分组求和即可求解;
(3)要证,只需证,即,令,即证即可.
【详解】(1)由题意有,所以,即,
所以,所以公比,
所以,
由,所以,即,
当时,由有,
所以,当时,,
所以;
(2)由(1)有,
所以;
(3)由题意有,
所以,所以,
要证,只需证,
即证,
令,所以,
由,
所以在单调递增,在单调递减,
所以,所以,
所以,
即,所以.
4.(2025·云南曲靖·模拟预测)已知是等差数列,是等比数列,且,,.
(1)求和的通项公式;
(2)求数列的前项和;
(3)求数列的前项和.
【答案】(1),
(2)
(3)
【分析】(1)由等差数列和等比数列的通项公式计算即可;
(2)由错位相减法可得结果;
(3)分和两种情况求和计算结果.
【详解】(1)设公差为,公比为,
,故,,
,故,
联立,解得或(舍去),
故,;
(2),
设数列的前项和为,
则,①
,②
两式①-②得:,
所以;
(3)令,设数列的前项和为,
则,
由,解得,
当时,,则,
当时,,
则
,
综上:.
5.(2025·河北邯郸·一模)已知等比数列的前项和为,若成等差数列.
(1)求等比数列的公比;
(2)若,求数列的前项和.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由和并结合题意即可求解;
(2)由(1)可求得,从而可得,再利用错位相减法即可求解.
【详解】(1)由题意若成等差数列,
则得,即,
则得,所以,
故.
(2)由(1)可知,又,所以,
则,
所以,
,
,
由可得
,
解得.
所以数列的前项和.
题型三 倒序相加法求和
▶▷ 重点题型专练 ◁◀
1.(24-25高三下·湖南益阳·阶段练习)已知数列满足,数列满足.
(1)求数列的通项公式;
(2)求数列的前n项和;
(3)求数列的前99项的和的值.
【答案】(1);
(2);
(3).
【分析】(1)利用数列的前项和,求通项;
(2)根据(1)的结果,利用错位相减法求和;
(3)观察数列的形式,求得,再利用倒序相加法求和.
【详解】(1)由 ①
得 ②
①-②得:,
在①式中令得,合适上式,所以对任意的正整数n都有:
(2),
两式相减得:
整理得:
(3),
所以
所以,为定值,则
且,两式相加得,因此
2.(2025高三·全国·专题练习)定义在上的函数.
(1)求.
(2)是否存在常数,对任意的,有?
【答案】(1)
(2)不存在
【分析】(1)由题意得,结合倒序相加法即可求解;
(2)通过放缩说明当趋向于无穷大时,也趋向于无穷大即可求解.
【详解】(1)由于,即,
所以,解得.
(2)不存在.
,
说明,当趋向于无穷大时,也趋向于无穷大,
所以不存在常数,使得.
3.(2025高三·全国·专题练习)已知函数,数列满足
(1)求数列的通项公式;
(2)设,记数列的前项和为,求证:.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【分析】(1)应用倒序相加结合正弦函数的奇偶性计算求解得出通项公式;
(2)应用裂项相消计算即可证明.
【详解】(1)因为,
所以.
当时,,
所以,
所以,即当时,.
又当时,,所以数列的通项公式为.
(2),
所以.
所以.
4.(2025·天津河西·三模)已知递增数列的前n项和为,且,.
(1)求数列的通项公式;
(2)设.
(ⅰ)求数列的通项公式;
(ⅱ)求.
【答案】(1)
(2)(i);(ii)
【分析】(1)根据的关系式,采用相减的方法,结合数列性质,即可求得答案;
(2)(i)根据已知等式,结合组合数性质,利用倒序相加法,即可求得答案;(ii)求出的表达式,利用裂项相消法,即可求得答案.
【详解】(1)因为,当时,,则;
当时,,则,即,
而为递增数列,故,
即为首项为2,公差为2的等差数列,
故;
(2)(i),
所以,
,
两式相加可得,
故数列的通项公式为;
(ii),
故.
【点睛】关键点点睛:解答本题的关键在于第二问的求和,要将裂项为,即可求解.
5.(2025·天津·二模)已知为等差数列,是公比为2的等比数列.,且.
(1)求数列和的通项公式;
(2)若
①当为奇数,求;
②求.
【答案】(1)
(2)① ;②
【分析】(1)利用等差等比数列的通项公式列方程求解;
(2)①利用条件直接求解;②求出当为偶数时,然后利用倒序相加以及错位相减法求和即可.
【详解】(1)设数列的公差为的公比为,
由已知可得,得,
;
(2)①为奇数,为偶数.
;
②当为偶数,为奇数,
令,
,
即,
,
所以
所以
所以
所以.
题型四 分组求和法
▶▷ 重点题型专练 ◁◀
1.(25-26高三上·河北沧州·阶段练习)在数列中,,.
(1)证明:数列为等比数列;
(2)求数列的通项公式;
(3)设,求数列的前n项和.
【答案】(1)证明见解析
(2)()
(3)()
【分析】(1)首先对等式进行等价变形可得:,然后再根据等比数列的定义进行证明即可;
(2)由(1)可知为等比数列,先求解的通项公式,进而求解数列的通项公式;
(3)首先根据(2)的结果求解的通项公式,然后再根据分组求和和错位相减的方法进行求和即可.
【详解】(1)已知,两边同时取倒数得:,
两边同时加可得:,
由此可得:,当时,,
因此得证:为等比数列,其首项为,公比.
(2)由(1)可得:为等比数列,其首项为,公比.
因此可得:,得: ()
(3)由(2)可知:(),可得:()
设(1)
(2)
由(1)(2)得:
,
解得:.
().
2.(25-26高三上·北京顺义·开学考试)已知是等差数列的前项和,,数列是公比大于1的等比数列,且,.
(1)求数列和的通项公式;
(2)设,求的前项和.
【答案】(1),
(2).
【分析】(1)根据给定条件,列式求出等差数列公差、等比数列公比即可.
(2)利用分组求和法,结合等差等比数列前项和公式求解.
【详解】(1)在等差数列中,,解得,而,
因此数列的公差,;
设等比数列的公比为,由,得,解得,
又,则,解得,而,因此,,
所以数列和的通项公式分别为,.
(2)由(1)得,
所以.
3.(25-26高三上·浙江·开学考试)记为正项数列的前项和,已知
(1)求数列的通项公式;
(2)设数列,求数列的前项和.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)应用计算得出数列为等差数列,再结合等差数列通项公式求解;
(2)应用分组求和结合裂项相消及等差数列求和公式计算求解.
【详解】(1),当时,,
当时,
两式相减得,得,
因为,所以,
,
为等差数列,;
(2)
4.(25-26高三上·内蒙古·开学考试)已知数列分别是等差、等比数列,且.
(1)求的通项公式;
(2)求数列的前项和.
【答案】(1),
(2)
【分析】(1)根据等差数列和等比数列的概念,求出公差和公比,进而写出等差、等比数列通项公式.
(2)根据数列分组求和的方法,对新数列进行分组,进而根据等差、等比数列前项和公式,求出新数列的前项和.
【详解】(1)设的公差为,的公比为,
则,所以;
所以,则,所以.
(2)由(1)可知,
则.
5.(2025·全国·模拟预测)设数列的前项和为,且.
(1)求的通项公式;
(2)设,求的前项和.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据与的关系化简题设可得数列是首项为2,公比为3的等比数列,进而求解即可;
(2)先求得,利用裂项相消法及分组求和法求和即可.
【详解】(1)令,则,即,
又①,②,
②-①得,则,
所以数列是首项为2,公比为3的等比数列,
所以.
(2)由(1)知,数列是首项为2,公比为3的等比数列,且,
则,
则,
所以,
即.
题型五 错位相减法求和
▶▷ 重点题型专练 ◁◀
1.(25-26高三上·安徽·阶段练习)已知在数列中,.
(1)证明:数列是等差数列,并求的通项公式;
(2)设,求的前n项和.
【答案】(1)证明见解析,
(2)
【分析】(1)借助等差数列定义计算即可得;
(2)借助错位相减法计算即可得.
【详解】(1)由,则,
故,又,
故数列是以为首项,为公差的等差数列,
则,即;
(2),
则,
则,
故
,
故.
2.(25-26高三上·天津武清·阶段练习)已知等差数列满足公差,,.等比数列的首项,,.
(1)求数列,的通项公式;
(2)数列的前项和为,记数列的前项和为,求;
(3)若,求数列的前项和.
【答案】(1),;
(2);
(3).
【分析】(1)根据等差数列性质得到方程组,求出,,求出公差和首项,得到通项公式,并根据等比数列通项公式求出.
(2)计算出,利用错位相减法求和,得到答案.
(3)利用(1)的结果求出,进而求出,再利用分组求和法及裂项相法求和即得.
【详解】(1)在等差数列中,,而,
则是方程的两个实根,由,得,
解得,,,,
在等比数列中,由,,得,而,则,
所以数列,的通项公式分别为,.
(2)由(1)得,,
,
,
两式相减得
,
所以.
(3)由(2)得,,
所以
.
3.(25-26高三上·重庆·阶段练习)已知数列的前项和为,当时,,且 .
(1)求;
(2)设,求数列的前项和.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由题意可得,从而得,化为,结合等差数列定义,即可求得答案;
(2)求出的表达式,利用错位相减法求和,即得答案.
【详解】(1)当时,,即,
则,即得,
即,而当时,,
故数列是以2为首项,1为公差的等差数列,
故,则;
(2)由题意得,
故,
则,
故
,
则.
4.(25-26高三上·湖南·阶段练习)在数列中,.
(1)求的通项公式;
(2)若,求数列的前项和.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)将已知等式变形为,结合等差数列的通项公式,即可求得答案;
(2)写出的表达式,利用错位相减法求和,即可得答案.
【详解】(1)因为,所以.
又,所以,
所以是以1为首项,1为公差的等差数列,
所以,所以
(2)由(1)可知,所以,
所以,①
,②
,得,
即,
故.
5.(25-26高三上·内蒙古巴彦淖尔·阶段练习)已知与均为等差数列,且.
(1)求与的通项公式;
(2)求数列的前项和.
【答案】(1),
(2)
【分析】(1)等差数列公差为,等差数列公差为,利用等差数列的通项公式化简,求得,即得答案;
(2)代入,,求,利用错位相减法求出前项和.
【详解】(1)设等差数列公差为,等差数列公差为,
因为,
所以,
即,即,
所以,解得,
所以,.
(2),
所以 ①
②
得
,
所以
题型六 裂项相消法求和
▶▷ 重点题型专练 ◁◀
1.(25-26高三上·湖北武汉·阶段练习)已知等差数列的前项和为,且.
(1)求的通项公式;
(2)若,求数列的前项和.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)设等差数列的公差为,利用等差数列通项的基本量运算列方程组,求出,即得数列通项公式;
(2)利用裂项相消法即可求得.
【详解】(1)设等差数列的公差为,
由①
由,
即②
联立①②,解得,
则的通项公式为;
(2),
则
.
2.(25-26高三上·四川泸州·阶段练习)已知数列满足,,设.若对于任意且,都有.
(1)求的值;
(2)求数列的通项公式.
(3)求证:.
【答案】(1)
(2)
(3)证明见解析
【分析】(1)由递推式求得,进而由题意得到关于的方程,再检验得到的的值;
(2)利用构造法证得为等差数列,从而得解;
(3)利用(2)中结论求得,再利用分组求和法与裂项求和法即可得证.
【详解】(1)由题知数列是等差数列,则,
,,,,
由可得:,,,
,解得:.
(2)由(1)知:,,,
则等差数列公差为,
数列是以为首项,为公差的等差数列,
,
;
(3)证明:由(1)、(2)知
,
,,.
3.(2025·全国·模拟预测)已知数列的前项和为,,.
(1)求;
(2)若数列满足,对任意,,恒有,.求数列的前项和.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)借助与的关系,结合等差数列定义计算即可得;
(2)结合题意,利用赋值法与等比数列定义可得,则可得,再利用裂项相消法计算即可得.
【详解】(1)因为,所以,,
两式相减得,所以,
两式相减得,所以数列是等差数列,
中,令得,又,
所以的公差,故;
(2)因为对任意,,恒有,
令,得,
所以数列是以为公比,以为首项的等比数列,
所以,
则,
所以
.
4.(25-26高三上·云南德宏·开学考试)设数列的前n项和为.已知,.
(1)求的值;
(2)求证:为等差数列;
(3)证明:对一切正整数n,有.
【答案】(1),;
(2)证明见解析;
(3)证明见解析.
【分析】(1)根据给定递推公式,赋值计算即得.
(2)根据给定的递推公式,结合变形,再利用等差数列定义推理得证.
(3)由(2)求出,先验证的情况,当时,利用放缩法及裂项相减法即可推理得证.
【详解】(1)数列中,,
当时,,而,则,
当时,,所以.
(2)由,得,
当时,,
两式相减得,即,
整理得,而,
故数列是首项为,公差为1的等差数列.
(3)由(2)知,则,
当时,,原不等式成立;
当时,,原不等式成立;
当时,由,得,
因此
,
所以对一切正整数,有.
5.(25-26高三上·黑龙江哈尔滨·期中)已知是公差不为零的等差数列,,且,,成等比数列,数列的前项和.
(1)求数列和的通项公式;
(2)设,为数列的前n项和.
(i)求;
(ii)若对于,恒成立,求实数的最小值.
【答案】(1),;
(2)(i);(ⅱ).
【分析】(1)设等差数列的公差为,根据题意列出方程,即可得到数列的通项公式,利用与的关系即可求出的通项公式;
(2)(i)根据题意可得,利用错位相减即可求出;
(ii)根据题意可得,利用裂项相消即可求出,根据单调性求出的范围即可求出实数的最小值.
【详解】(1)设等差数列的公差为,
由于,且,,成等比数列,
所以,解得:,或(舍去),
所以数列的通项公式为:,
由于数列的前项和,
当时,,解得:;
当时,①,
②,
①②可得:,即,
所以数列是首项为,公比为的等比数列
则数列的通项公式为:;
(2)(i)由于
所以
则
(ⅱ)由于
则,
随着增大而增大,由于,,
当时,,当时,,
即,则
所以最小值为.
题型七 分类讨论法求和
▶▷ 重点题型专练 ◁◀
1.(23-24高三上·辽宁·期中)已知是各项均为正数的数列,为前n项和,且,,成等差数列.
(1)求的通项公式;
(2)求证:;
(3)已知,求数列的前项和.
【答案】(1)
(2)证明见解析
(3)
【分析】(1)根据的关系可证明为等差数列,即可求解,
(2)利用放缩法可得,即可由裂项相消法求和得解,
(3)对分奇偶,即可利用平方差公式,结合等差数列求和公式即可求解.
【详解】(1)由,,成等差数列,得,①
当时,,
∴,得(舍去),
当时,,②
①-②得,,
∴,
又,∴,
∴是首项为2,公差为1的等差数列,
∴,故;
(2),
故
(3)由(1)知,
当是奇数时,
,
当是偶数时,
,
综上.
2.(2019高三·全国·专题练习)已知数列的前项和,.
(1)求数列的通项公式;
(2)设,求数列的前项和.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)令求得;当时,由求解,再检验适合,即可得解;
(2)采用分组求和的方式,分为偶数和为奇数两个部分,结合等比数列求和公式和并项求和思想分别求和.
【详解】(1)因为数列的前项和,,所以;
当时,,
又适合上式,所以;
(2),
所以数列的前项和,
当为偶数时,,
当为奇数时,
.
综上,.
3.(2025·广东清远·二模)已知数列的首项为,且满足.
(1)求证:是等比数列;
(2)求数列的前项和.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)由递推公式变形得,利用等比数列的定义即可证明是等比数列.
(2)由(1)得,再利用分组求和法及等比数列前项和公式求和即可
【详解】(1)证明:
数列满足,即,
,
即,
又,
,
数列表示首项为,公比为的等比数列.
(2)由(1)知,
,
,
当为偶数时,可得;
当为奇数时,可得;
综上可得,
4.(2025·四川泸州·模拟预测)已知数列的前项和为,且满足,若.
(1)求数列的通项公式;
(2)设,
(ⅰ)试比较与的大小,并说明理由;
(ⅱ)若数列的前项和为,求证:.
【答案】(1)
(2)(ⅰ);(ⅱ)证明见解析
【分析】(1)利用的关系可求的通项公式;
(1)(ⅰ)求出,结合不等式可判断大小;
(iⅰ)利用分组求和的方法求出,结合不等式放缩可证结论.
【详解】(1)当时,由题意,;
当时,,两式相减可得,
所以,即,
因为,所以.
(2)因为,所以;
当为奇数时,;当为偶数时,;
令,则,即为增函数,则当时,;
(ⅰ)因为,所以;
(iⅰ)当为奇数时,
,
因为,所以
,
因为,所以;
当为偶数时,
,
因为,所以
,
因为,所以;
综上,.
5.(24-25高三下·广西·开学考试)已知函数且.
(1)计算,;
(2)求通项公式;
(3)设为数列的前n项和,求;
【答案】(1);5
(2)
(3)
【分析】(1)根据题意直接代入运算即可得,;
(2)分类讨论n的奇偶性,结合题中递推公式运算求解即可;
(3)根据(2)可得若n为奇数,则,分类讨论n的奇偶性,利用并项求和法分析求解.
【详解】(1)由题意可得:,
所以;.
(2)因为,
当n为奇数,则;
当n为偶数,则;
所以.
(3)由(2)可知,
若n为奇数,则,可得:
当n为偶数时,;
故当n为奇数时;
所以.
2
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