专题4.8 数列求和的方法总结(7类必考点)讲义-2025-2026学年高二上学期数学人教A版选择性必修第二册
2025-12-30
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2份
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44页
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普通
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 数学 |
| 教材版本 | 高中数学人教A版选择性必修第二册 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | 第四章 数列 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.81 MB |
| 发布时间 | 2025-12-30 |
| 更新时间 | 2025-12-30 |
| 作者 | 高数精品专辑1969 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-12-30 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/55715502.html |
| 价格 | 2.50储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
本讲义聚焦数列求和方法这一核心知识点,系统梳理公式法(等差、等比数列求和公式)、倒序相加法、错位相减法、裂项相消法、分组与并项求和法及其他技巧,通过知识梳理明确方法定义与关键技巧,再以七个考点的分层例题衔接,构建从基础原理到综合应用的完整学习支架。
资料亮点在于方法技巧精准提炼与典型例题设计,如错位相减法强调公比分类讨论,裂项相消法总结裂项原则与消项规律,培养学生数学思维中的推理能力与运算能力。例题选自各地月考真题,覆盖不同难度,课中辅助教师分层教学,课后助力学生针对性练习,弥补知识盲点,提升应用意识。
内容正文:
专题4.8 数列求和的方法总结
【知识梳理】 1
【考点1:利用等差数列的前n项和公式求和】 2
【考点2:利用等比数列的前n项和公式求和】 2
【考点3:倒序相加法求和】 4
【考点4:错位相减法求和】 6
【考点5:裂项相消法求和】 6
【考点6:分组(并项)法求和】 9
【考点7:数列求和的其他方法】 11
【知识梳理】
1.公式法
直接利用等差数列、等比数列的前n项和公式求和.
①等差数列的前n项和公式:
.
②等比数列的前n项和公式:
=.
2.倒序相加法
如果一个数列{}的前n项中与首末两端等“距离”的两项的和相等或等于同一个常数,那么求这个数列的前n项和即可用倒序相加法求解.
3.错位相减法
如果一个数列的各项是由一个等差数列和一 个等比数列的对应项之积构成的,那么这个数列的前n项和即可用此法来求,如等比数列的前n项和公式就是用此法推导的.
[方法技巧]
错位相减法求和的策略
(1)如果数列{an}是等差数列,{bn}是等比数列,求数列{an·bn}的前n项和时,可采用错位相减法,一般是和式两边同乘以等比数列{bn}的公比,然后作差求解.
(2)在写“Sn”与“qSn”的表达式时应特别注意将两式“错项对齐”以便下一步准确写出“Sn-qSn”的表达式.
(3)在应用错位相减法求和时,若等比数列的公比为参数,应分公比等于1和不等于1两种情况求解.
4.裂项相消法
把数列的通项拆成两项之差,在求和时中间的一些项可以相互抵消,从而求得其和.
常见的裂项技巧:
(1).
(2).
(3).
(4).
(5).
[方法技巧]
用裂项法求和的裂项原则及规律
(1)裂项原则:一般是前边裂几项,后边就裂几项直到发现被消去项的规律为止.
(2)消项规律:消项后前边剩几项,后边就剩几项,前边剩第几项,后边就剩倒数第几项.
5.分组求和法与并项求和法
(1)分组求和法
若一个数列是由若干个等差数列或等比数列或可求和的数列组成,则求和时可用分组求和法,分别求和后相加减.
(2)并项求和法
一个数列的前n项和中,可两两结合求解,则称之为并项求和.形如类型,可采用两项合并求解.
例如,Sn=1002-992+982-972+…+22-12=(1002-992)+(982-972)+…+(22-12)=(100+99)+(98+97)+…+(2+1)=5 050.
[方法技巧]
分组求和的常见类型
(1)若an=bn±cn,且{bn},{cn}为等差或等比数列,可采用分组转化法求{an}的前n项和.
(2)通项公式为an=的数列,其中数列{bn},{cn}是等比数列或等差数列,可采用分组求和.
【考点1:利用等差数列的前n项和公式求和】
1.(25-26高三上·江苏淮安·月考)已知等差数列的前n项和为,公差为d,若,则时的最小值为( )
A. B.11 C. D.13
2.(25-26高二上·河北衡水·月考)已知某等差数列共7项,若该数列后4项和比前4项和大24,且前3项和为9,则该数列所有项的和为 .
3.(25-26高二上·陕西咸阳·月考)等差数列中,,.
(1)求数列的通项公式;
(2)求数列的前n项和.
4.(25-26高二上·安徽·月考)已知等差数列的前项和为,其中,且.
(1)求数列的通项公式;
(2)若,求满足条件的的值构成的集合.
5.(25-26高二上·福建厦门·月考)设是等差数列,,且,,成等比数列.
(1)求的通项公式;
(2)求数列的前项和的最小值.
【考点2:利用等比数列的前n项和公式求和】
1.(25-26高二上·陕西·月考)已知数列满足,其前n项和为,且,则( )
A. B. C. D.
2.(25-26高二上·陕西西安·月考)已知数列通项公式,则数列的前9项和为 .
3.(25-26高二上·上海浦东新·月考)设是等比数列,
(1)求的通项公式;
(2)求.
4.(25-26高二上·河北衡水·月考)已知数列中,,.
(1)求证:数列是等比数列;
(2)求数列的前项和.
5.(25-26高二上·重庆江北·月考)已知数列是公差不为0的等差数列,其前项和为,且成等比数列.
(1)求数列的通项公式;
(2)若,求数列的前项和.
【考点3:倒序相加法求和】
1.(24-25高二下·四川绵阳·月考)已知数列是公比为的等比数列,且,若,则( )
A.4046 B.4045
C.2024 D.2023
2.(24-25高二下·广东佛山·月考)已知数列中,,则( )
A.96 B.97 C.98 D.99
3.(24-25高二下·安徽滁州·期中)已知数列满足,则数列的前2025项和 .
4.(24-25高二下·辽宁沈阳·月考)已知数列的前项和为,且,设函数,则 .
5.(25-26高二上·山东临沂·月考)高斯(Gauss)被认为是历史上最重要的数学家之一,并享有“数学王子”之称.小学进行的求和运算时,他这样算的:,,,,共有50组,所以,这就是著名的高斯算法. 已知正数数列是公比不等于1的等比数列,且,试根据提示探求:若,则 .
【考点4:错位相减法求和】
1.(25-26高三上·甘肃·月考)已知正项数列满足,且.
(1)求的通项公式;
(2)求数列的前项和.
2.(2025·吉林长春·模拟预测)已知数列和满足.
(1)求证:数列是等比数列,数列是等差数列:
(2)求数列的前项和.
3.(25-26高二上·河北·月考)已知数列的通项公式为,数列为公比大于0的等比数列,且,.
(1)求数列的前n项和,数列的通项公式及前n项和;
(2)令,求数列的前n项和.
4.(25-26高二上·陕西咸阳·月考)已知是等差数列,是首项为1,公比为3的等比数列,且,.
(1)求的通项公式;
(2)若,求数列的前n项和.
5.(25-26高二上·陕西西安·月考)已知数列的前项和为,且,数列满足:,.
(1)求数列的通项公式;
(2)求数列的前项和.
【考点5:裂项相消法求和】
1.(25-26高三上·山西长治·期中)数列满足,则数列的前项和为( )
A. B. C. D.
2.(2025高二上·浙江绍兴·专题练习)已知为公差不为零的等差数列,其中,,成等比数列,.
(1)求数列通项公式;
(2)记,设的前项和为,求最小的正整数,使得.
3.(25-26高三上·陕西商洛·月考)已知等差数列的前n项和为且.
(1)求数列的通项公式及前n项和;
(2)设,求数列的前n项和.
4.(25-26高三上·江苏镇江·月考)已知与为公差相同的等差数列,且.
(1)求与的通项公式;
(2)设为数列的前n项和,求.
5.(25-26高二上·湖南长沙·月考)已知首项为1的等差数列满足:,,成等比数列.
(1)求数列的通项公式;
(2)若数列满足:,求数列的通项公式及前项和;
(3)记,,证明:.
【考点6:分组(并项)法求和】
1.(25-26高三上·江西萍乡·期中)在等比数列中,,,若不等式成立,则的最小值为( )
A.25 B.24 C.27 D.26
2.(25-26高三上·安徽·月考)已知数列的前项和为,且满足,.
(1)求数列的通项公式;
(2)若,求数列的前项和.
3.(2025·云南·模拟预测)已知正项数列的前项和为,且,.
(1)证明:为等差数列,并求所有满足条件数列的通项公式;
(2)把所有满足条件的项从小到大依次排列,组成新的数列,记数列的前项和为,求.
4.(25-26高二上·山东济南·月考)已知数列满足,,.
(1)证明:数列是等比数列,并求出数列的通项公式;
(2)令,求数列的前项和.
5.(25-26高二上·天津滨海新·月考)已知数列中,
(1)求的值;
(2)求证:数列是等比数列;
(3)求数列的前项和.
【考点7:数列求和的其他方法】
1.(25-26高三上·山西太原·月考)已知数列的前n项和为,,当时.
(1)求证:数列为等差数列;
(2)记表示不超过x的最大整数,,求数列前100项和.
2.(25-26高三上·四川绵阳·开学考试)在公差不为0的等差数列中,,且成等比数列.
(1)求的通项公式;
(2)设,证明:.
3.(24-25高二下·浙江杭州·月考)记数列的前项和为,若,,
(1)求的所有可能取值;
(2)若,求的所有可能取值
4.(2025·广东广州·三模)已知数列满足,且对任意的,都有.
(1)设,求数列的通项公式;
(2)数列表示不超过的最大整数,求的前350项和.
5.(25-26高三上·天津南开·期中)已知数列的前n项和为,且().数列是公比为2的等比数列,且.
(1)求数列的通项公式;
(2)令,求数列的前n项和;
(3)证明:.
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专题4.8 数列求和的方法总结
【知识梳理】 1
【考点1:利用等差数列的前n项和公式求和】 2
【考点2:利用等比数列的前n项和公式求和】 2
【考点3:倒序相加法求和】 5
【考点4:错位相减法求和】 8
【考点5:裂项相消法求和】 11
【考点6:分组(并项)法求和】 16
【考点7:数列求和的其他方法】 20
【知识梳理】
1.公式法
直接利用等差数列、等比数列的前n项和公式求和.
①等差数列的前n项和公式:
.
②等比数列的前n项和公式:
=.
2.倒序相加法
如果一个数列{}的前n项中与首末两端等“距离”的两项的和相等或等于同一个常数,那么求这个数列的前n项和即可用倒序相加法求解.
3.错位相减法
如果一个数列的各项是由一个等差数列和一 个等比数列的对应项之积构成的,那么这个数列的前n项和即可用此法来求,如等比数列的前n项和公式就是用此法推导的.
[方法技巧]
错位相减法求和的策略
(1)如果数列{an}是等差数列,{bn}是等比数列,求数列{an·bn}的前n项和时,可采用错位相减法,一般是和式两边同乘以等比数列{bn}的公比,然后作差求解.
(2)在写“Sn”与“qSn”的表达式时应特别注意将两式“错项对齐”以便下一步准确写出“Sn-qSn”的表达式.
(3)在应用错位相减法求和时,若等比数列的公比为参数,应分公比等于1和不等于1两种情况求解.
4.裂项相消法
把数列的通项拆成两项之差,在求和时中间的一些项可以相互抵消,从而求得其和.
常见的裂项技巧:
(1).
(2).
(3).
(4).
(5).
[方法技巧]
用裂项法求和的裂项原则及规律
(1)裂项原则:一般是前边裂几项,后边就裂几项直到发现被消去项的规律为止.
(2)消项规律:消项后前边剩几项,后边就剩几项,前边剩第几项,后边就剩倒数第几项.
5.分组求和法与并项求和法
(1)分组求和法
若一个数列是由若干个等差数列或等比数列或可求和的数列组成,则求和时可用分组求和法,分别求和后相加减.
(2)并项求和法
一个数列的前n项和中,可两两结合求解,则称之为并项求和.形如类型,可采用两项合并求解.
例如,Sn=1002-992+982-972+…+22-12=(1002-992)+(982-972)+…+(22-12)=(100+99)+(98+97)+…+(2+1)=5 050.
[方法技巧]
分组求和的常见类型
(1)若an=bn±cn,且{bn},{cn}为等差或等比数列,可采用分组转化法求{an}的前n项和.
(2)通项公式为an=的数列,其中数列{bn},{cn}是等比数列或等差数列,可采用分组求和.
【考点1:利用等差数列的前n项和公式求和】
1.(25-26高三上·江苏淮安·月考)已知等差数列的前n项和为,公差为d,若,则时的最小值为( )
A. B.11 C. D.13
【答案】B
【分析】根据等差数列通项与前n项和的基本量运算求得,再解不等式即得.
【详解】由可得,
解得,则,
由可得,解得.
故选:B.
2.(25-26高二上·河北衡水·月考)已知某等差数列共7项,若该数列后4项和比前4项和大24,且前3项和为9,则该数列所有项的和为 .
【答案】
【分析】结合等差数列的通项和前项和的基本量运算,列式计算即得.
【详解】设等差数列的公差为,
由题意知,解得,
又因为,所以,
所以.
故答案为:49.
3.(25-26高二上·陕西咸阳·月考)等差数列中,,.
(1)求数列的通项公式;
(2)求数列的前n项和.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)设等差数列的公差为d,由题意得,即可求出,的值,代入公式,即可得答案.
(2)由(1)得,代入等差数列的求和公式,即可得答案.
【详解】(1)设等差数列的公差为d,由题意得,解得,
所以.
(2)由(1)得,所以前n项和.
4.(25-26高二上·安徽·月考)已知等差数列的前项和为,其中,且.
(1)求数列的通项公式;
(2)若,求满足条件的的值构成的集合.
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)运用等差数列的通项公式及前项和公式建立方程组即可得解;
(2)利用等差数列的前项和公式求出,再解一元二次不等式,结合为正整数,即可得解.
【详解】(1)由可知,,,
联立两式,解得,故,
因此数列的通项公式为;
(2)因为,
故即,
解得,故,
即满足条件的的值构成的集合为.
5.(25-26高二上·福建厦门·月考)设是等差数列,,且,,成等比数列.
(1)求的通项公式;
(2)求数列的前项和的最小值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)首先可以根据,,成等比数列以及列出算式并通过计算得出公差,然后根据等差数列的通项公式即可得出结果;
(2)本题可结合(1)中结论以及等差数列的前项和公式,由数列的函数性质即可得出结果.
【详解】(1)因为,且,,成等比数列,
所以,
解得,
所以.
即的通项公式为;
(2)因为,,
所以,
可知当或时,最小,
最小值为.
【考点2:利用等比数列的前n项和公式求和】
1.(25-26高二上·陕西·月考)已知数列满足,其前n项和为,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】分析数列的性质,利用等比数列的求和公式进行计算即可.
【详解】令,则.
由,所以,
两式相除可得:.
所以数列的奇数项和偶数项都是以2为公比的等比数列.
所以
.
故选:B
2.(25-26高二上·陕西西安·月考)已知数列通项公式,则数列的前9项和为 .
【答案】
【分析】由通项公式可得,数列的奇数项成等差数列,偶数项成等比数列,利用分组求和求解.
【详解】,
数列的奇数项成等差数列,偶数项成等比数列.
则,.
则数列的前9项和
.
故答案为:.
3.(25-26高二上·上海浦东新·月考)设是等比数列,
(1)求的通项公式;
(2)求.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据题设条件算出公比,进而得到通项公式;
(2)利用等比数列的求和公式计算.
【详解】(1)设等比数列的公比为,
由题知,解得,
则等比数列的通项公式;
(2)结合(1)可知,是首项为,公比为的等比数列,
共项,
由等比数列的求和公式,
4.(25-26高二上·河北衡水·月考)已知数列中,,.
(1)求证:数列是等比数列;
(2)求数列的前项和.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)变形为,进而利用等比数列定义证明即可;
(2)先求得,然后结合等比数列求和公式,利用分组求和法求解即可.
【详解】(1)因为,所以,
设,则,
又因为,
所以是以2为首项,4为公比的等比数列.
(2)由(1)可知,是以2为首项,4为公比的等比数列,
则,
所以
.
5.(25-26高二上·重庆江北·月考)已知数列是公差不为0的等差数列,其前项和为,且成等比数列.
(1)求数列的通项公式;
(2)若,求数列的前项和.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据等差数列的前项和公式、等比中项性质列方程组求解即可.
(2)通过分组求和法,结合等差数列的前项和公式、等比数列的前项和公式求解即可.
【详解】(1)设等差数列的首项为,公差为().
由题意知,即,解得,
所以,
故数列的通项公式为:.
(2)由题意得.
所以
.
故数列的前项和为:.
【考点3:倒序相加法求和】
1.(24-25高二下·四川绵阳·月考)已知数列是公比为的等比数列,且,若,则( )
A.4046 B.4045
C.2024 D.2023
【答案】A
【分析】由题可得,利用等比数列性质可得,继而可计算.
【详解】由题可得,
又数列为等比数列,且,所以,
即,
所以,
故选:A
2.(24-25高二下·广东佛山·月考)已知数列中,,则( )
A.96 B.97 C.98 D.99
【答案】A
【分析】由倒序相加法求和即可;
【详解】,
所以,
两式相加可得:,
所以,
故选:A
3.(24-25高二下·安徽滁州·期中)已知数列满足,则数列的前2025项和 .
【答案】
【分析】利用倒序相加法求和即可.
【详解】因为,,
所以,
又,
所以,
所以,则.
故答案为:
4.(24-25高二下·辽宁沈阳·月考)已知数列的前项和为,且,设函数,则 .
【答案】
【分析】当时,求出的值,当且时,由可得,两式作差可得出的表达式,进而由与的关系可求出数列的通项公式,求出的值,再利用倒序相加法可求得所求代数式的值.
【详解】因为数列的前项和为,且,
当时,则,所以,
当且时,由可得,
上述两个等式作差得,
所以,满足,
故对任意的,,
当且时,,也满足,
故对任意的,,
因为,
记,
则,
所以,
,
故.
故答案为:.
5.(25-26高二上·山东临沂·月考)高斯(Gauss)被认为是历史上最重要的数学家之一,并享有“数学王子”之称.小学进行的求和运算时,他这样算的:,,,,共有50组,所以,这就是著名的高斯算法. 已知正数数列是公比不等于1的等比数列,且,试根据提示探求:若,则 .
【答案】1012
【分析】利用高斯算法可推出,再利用等比数列性质即可类比得出.
【详解】根据可得,
所以;
由等比数列性质可得,
因此可得.
故答案为:
【点睛】方法点睛:
本题运用了类比的方法,类比高斯算法中首尾相加和相等的思路,先求出的值,再利用等比数列的性质找到其他和为1的组合.对于类似的数列求和问题,当数列具有一定的规律(如等比数列的性质)时,可以尝试通过分组的方式,将和相等的项组合在一起,简化求和过程.在计算时,运用了分式的通分运算,这是处理分式相加问题的常用方法.在解决涉及函数与数列结合的问题时,要善于根据函数的表达式和数列的性质进行运算和推理.
【考点4:错位相减法求和】
1.(25-26高三上·甘肃·月考)已知正项数列满足,且.
(1)求的通项公式;
(2)求数列的前项和.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用递推式结合已知条件求出公比,再利用求出,从而求出的通项公式;
(2)先求出数列的通项公式,列出和,再利用错位相减法结合等比数列前项和公式求.
【详解】(1)因为数列为正项数列,所以,故,
又,
所以,故是公比为的等比数列,
又因为,,
所以,解得,
所以.
(2),①,
②,
式①减去②得,
.
2.(2025·吉林长春·模拟预测)已知数列和满足.
(1)求证:数列是等比数列,数列是等差数列:
(2)求数列的前项和.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)根据题意两式相加、相减,即可得出,相邻两项递推关系,根据定义可以证明;
(2)由第(1)问是等比数列,是等差数列可以解出数列的通项公式,再利用错位相减法即可求出前项和.
【详解】(1)证明:因为,,
则将两式相加,可得,
又,所以数列是首项为,公比为的等比数列.
将两式相减,可得,
即,又,
所以数列是首项为,公差为的等差数列.
(2)解:由(1)可得,,
所以.
①
②
①②得
,
所以.
3.(25-26高二上·河北·月考)已知数列的通项公式为,数列为公比大于0的等比数列,且,.
(1)求数列的前n项和,数列的通项公式及前n项和;
(2)令,求数列的前n项和.
【答案】(1),,;
(2).
【分析】(1)根据等差数列前项和公式即可求出,求出公比,再利用等比数列通项公式和求和公式即可得到;
(2)写出,再利用错位相减法即可得到答案.
【详解】(1)因为数列的通项公式为,故,
所以数列是首项和公差均为1的等差数列,
所以.
因为数列为公比大于0的等比数列,且,
设公比为,则,解得或(舍去),
所以.
所以.
(2)由(1)可得,
所以①.
②.
①②得,
所以.
4.(25-26高二上·陕西咸阳·月考)已知是等差数列,是首项为1,公比为3的等比数列,且,.
(1)求的通项公式;
(2)若,求数列的前n项和.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)设等差数列的公差为,根据题意,列出方程,求得,即可求得数列的通项公式;
(2)由(1)知,,得到,结合错位相减法求和,即可得到答案.
【详解】(1)解:由数列是首项为1,公比为3的等比数列,可得,
因为数列是等差数列,设其公差为,首项为,
又因为,可得,即,解得,
所以数列的通项公式为.
(2)解:由数列的通项公式为,
又由,所以,
设数列的前项和为,
则,
,
两式相减,可得
,
所以.
5.(25-26高二上·陕西西安·月考)已知数列的前项和为,且,数列满足:,.
(1)求数列的通项公式;
(2)求数列的前项和.
【答案】(1),
(2)
【分析】(1)由可得数列是等比数列,即可求得,由得数列是等差数列,即可求得.
(2)由(1)可得,再利用错位相减法求和即得.
【详解】(1)数列的前项和为,,,
当时,,
则,而当时,,所以,
所以是首项为1,公比为3的等比数列,则;
数列中,,,则数列是等差数列,
而,所以公差,则,
所以数列的通项公式分别是:,.
(2)由(1)可得,
则,
则有,
两式相减得:,
从而得,
所以数列的前项和.
【考点5:裂项相消法求和】
1.(25-26高三上·山西长治·期中)数列满足,则数列的前项和为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】先化简,根据裂项相消法计算即可求解.
【详解】因为,
所以,
设数列的前项和为,
则.
故选:B
2.(2025高二上·浙江绍兴·专题练习)已知为公差不为零的等差数列,其中,,成等比数列,.
(1)求数列通项公式;
(2)记,设的前项和为,求最小的正整数,使得.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据等差数列基本量的计算,结合等比中项的概念列式求和,可得数列的通项公式.
(2)利用裂项求和法求,再解不等式可得的取值范围,可得的最小值.
【详解】(1)设数列首项为,公差为,
因为,,成等比数列,所以,
又,所以.
又,
所以.
所以.
(2)因为,
所以,
由.
所以的最小值为1013.
3.(25-26高三上·陕西商洛·月考)已知等差数列的前n项和为且.
(1)求数列的通项公式及前n项和;
(2)设,求数列的前n项和.
【答案】(1),;
(2).
【分析】(1)根据给定条件,结合等差数列前n项和列出方程组求出首项及公差即可求解.
(2)由(1)的结论,利用分组求和法,结合裂项相消法及等比数列前n项和公式求解.
【详解】(1)设等差数列的公差为,由及,得,
解得,所以数列的通项公式为,
前n项和.
(2)由(1)得,
所以
.
4.(25-26高三上·江苏镇江·月考)已知与为公差相同的等差数列,且.
(1)求与的通项公式;
(2)设为数列的前n项和,求.
【答案】(1),.
(2)
【分析】(1)设,对进行赋值,利用两数列公差相同求得,即得两数列的首项和公差,进而写出通项公式;
(2)先求出,再运用裂项相消法求出,即可求解.
【详解】(1)设,则,,,
由题意可得,解得,
则的首项为3,公差为2,的首项为1,公差为2,
故,.
(2)由(1)得,,
故,
则,
故.
5.(25-26高二上·湖南长沙·月考)已知首项为1的等差数列满足:,,成等比数列.
(1)求数列的通项公式;
(2)若数列满足:,求数列的通项公式及前项和;
(3)记,,证明:.
【答案】(1)
(2),
(3)证明见解析
【分析】(1)根据等差数列的通项公式,结合等比数列的性质进行求解即可;
(2)对已知等式进行递推,结合等差数列的性质,利用前项和与第项之间的关系进行求解即可;
(3)利用放缩法进行运算证明即可.
【详解】(1)设等差数列的公差为,
因为,,成等比数列,
所以,或,
当时,:,,,显然,,成等比数列,
当时,,,,显然,,不能成等比数列,
所以,于是;
(2)令,
,
两式相减,得,
因为等差数列的公差为,且,
所以,
即,即,
,所以数列的前项和,
当时,,
显然不适合,所以;
(3),即,
由,
于是
.
【考点6:分组(并项)法求和】
1.(25-26高三上·江西萍乡·期中)在等比数列中,,,若不等式成立,则的最小值为( )
A.25 B.24 C.27 D.26
【答案】C
【分析】根据给定条件,结合等比数列性质求得,进而求得及,最后对分奇偶数分类求和即可.
【详解】设的公比为,由,
得,
则,令,因此,
记,
当为偶数时,,无正整数解;
当为大于2的奇数时,,
由,解得,
又为奇数,因此的最小值为27.
故选:C
2.(25-26高三上·安徽·月考)已知数列的前项和为,且满足,.
(1)求数列的通项公式;
(2)若,求数列的前项和.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由数列的通项与前n项和关系,分和两种情况分析,得数列从第二项开始为常数列,进而得到数列的通项公式;
(2)由(1)得到,从而得到数列的通项公式,然后分奇偶项讨论,求得求数列的前项和.
【详解】(1)①,
∴当时,令得②,
由①-②可得,,即,
∴数列从第二项开始为常数列,,可得;
当时,,计算可得,经检验不符合上式,
;
(2)∵由(1)知,
,
当为偶数时,,
当为奇数时,.
∴综上,.
3.(2025·云南·模拟预测)已知正项数列的前项和为,且,.
(1)证明:为等差数列,并求所有满足条件数列的通项公式;
(2)把所有满足条件的项从小到大依次排列,组成新的数列,记数列的前项和为,求.
【答案】(1)证明见解析,或
(2)
【分析】(1)由与的关系求得数列通项公式;
(2)由(1)得到,借助等差数列的前项和公式求得.
【详解】(1)令,则,
由得,解得或,
因为,则,
两式相减得,
化简得,
因式分解得,
由已知,故.
所以是公差为3的等差数列.
当时,数列的通项公式为,
当时,数列的通项公式为.
(2)满足条件的数列有两个:
数列1:,即1,4,7,10,13,…
数列2:,即2,5,8,11,14,…
将这两项合并后按升序排列,得到:1,2,4,5,7,8,10,11,13,…
所以数列是所有不能被3整除的正整数数列,
所以数列的通项公式为
当为偶数时,设,则
,将代入得,
当为奇数时,设,,则
,
将代入得,
因此.
4.(25-26高二上·山东济南·月考)已知数列满足,,.
(1)证明:数列是等比数列,并求出数列的通项公式;
(2)令,求数列的前项和.
【答案】(1)证明见解析,,
(2)
【分析】(1)根据等比数列的定义证明即可,结合等比数列的通项公式即可得数列的通项公式;
(2)利用等差数列与等比数列的求和公式分组求和即可得数列的前项和.
【详解】(1)证明:因为,,
,,
所以,数列是以为首项,2为公比的等比数列.
所以,,
所以,.
(2)由(1)可得,
所以
5.(25-26高二上·天津滨海新·月考)已知数列中,
(1)求的值;
(2)求证:数列是等比数列;
(3)求数列的前项和.
【答案】(1),,
(2)证明见解析
(3)
【分析】(1)由数列的递推关系,令、和即可求出答案;
(2)由递推公式求出,再利用等比数列定义判断作答.
(3)利用(2)的结论求出的通项公式,再结合递推关系得到的表达式,最后借助分组求和法求和作答.
【详解】(1)由,
令,则;令,则,
令,则,
所以,,.
(2)依题意,设,
则
,
而,
所以数列是首项为,公比为的等比数列.
(3)由(2)知,,
因此,
当时,,又,
则,
,
因此
.
【考点7:数列求和的其他方法】
1.(25-26高三上·山西太原·月考)已知数列的前n项和为,,当时.
(1)求证:数列为等差数列;
(2)记表示不超过x的最大整数,,求数列前100项和.
【答案】(1)证明见解析
(2)94
【分析】(1)由与的关系可得,根据等差数列的定义即可证明;
(2)找到为整数时的临界值,再分区间计算,相加可得结果.
【详解】(1)由,可得,则,
即,,所以是首项为2,公差为1的等差数列.
(2)由(1)得,所以,,
当时,,故;
当时,,故;
当时,,故;
.
2.(25-26高三上·四川绵阳·开学考试)在公差不为0的等差数列中,,且成等比数列.
(1)求的通项公式;
(2)设,证明:.
【答案】(1)
(2)证明见解析.
【分析】(1)用基本量表示已知可求,进而求通项公式;
(2)证明是递增数列可证;放缩求和可证.
【详解】(1)设等差数列公差为,则,
由题可得,解得,
所以.
(2)由(1),,
所以,
所以是递增数列.
所以,且,
所以.
3.(24-25高二下·浙江杭州·月考)记数列的前项和为,若,,
(1)求的所有可能取值;
(2)若,求的所有可能取值
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据题干定义即可求得结果.
(2)对题干中条件两边同时平方得到递推公式,再累加即可求出结果.
【详解】(1)由题意,,得,
或,得,
或或,得
(2)由题意,对两边平方得到,
则
,
解得,
由,可知
4.(2025·广东广州·三模)已知数列满足,且对任意的,都有.
(1)设,求数列的通项公式;
(2)数列表示不超过的最大整数,求的前350项和.
【答案】(1)
(2)681
【分析】(1)利用已知递推公式变形,再结合等差数列的性质可得;
(2)先分析的整数部分, 再分区间求和可得.
【详解】(1)由可得,
又,所以,即是以3为公差的等差数列,
又,得,,
所以,解得,故,
所以.
(2)由(1)可得,
又
所以,
所以.
5.(25-26高三上·天津南开·期中)已知数列的前n项和为,且().数列是公比为2的等比数列,且.
(1)求数列的通项公式;
(2)令,求数列的前n项和;
(3)证明:.
【答案】(1);
(2);
(3)证明见解析.
【分析】(1)根据与的关系求解;
(2)利用错位相减法求解;
(3)利用放缩求和证明.
【详解】(1)当时,;
当时,;
又,
所以
(2)因为,,所以.
所以.
所以①,
所以②,
所以①②得
,
所以
(3)因为,所以,
又当时,,即,所以,
所以,
所以
,得证.
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