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期末复习:裂项相消法、错位相减法专项训练
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考点目录
裂项相消法
错位相减法
考点一 裂项相消法
例1.(2026·江苏徐州·模拟预测)设是等比数列的前项和,已知,.
(1)求和;
(2)设,求数列的前项和.
【答案】(1),
(2)
【分析】(1)根据已知条件列出等比数列基本量的方程,求解即得到数列的通项公式和前项和;
(2)化简的表达式,利用裂项相消法求和.
【详解】(1)设的公比为,则,而,得,
已知,所以,
所以,则.
(2),
.
例2.(25-26高三下·河南·阶段检测)已知数列满足,,且数列是公差为4的等差数列.
(1)求数列的通项公式;
(2)求证:.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【分析】(1)根据等差数列得到数列的通项公式,再累加求出数列的通项公式即可.
(2)根据(1)以及裂项相消法求解即可.
【详解】(1),
所以
,
当时满足以上通项公式,
综上所述:的通项公式为;
(2),
当时,,
当时,,
综上所述:.
例3.(25-26高二下·河南南阳·阶段检测)已知数列满足,且
(1)求证:数列是等差数列,并求;
(2)令,求数列的前n项和
【答案】(1)因,易得,
则,
即,则是以为首项,公差为的等差数列,
则 ;
(2).
【分析】(1)可将化为,据此可完成证明并求出;
(2)由(1)结合裂项求和法可得答案.
【详解】(1) 略
(2)由(1),
则
.
变式1.(25-26高二下·河北衡水·阶段检测)已知数列的前项和为,且.
(1)求数列的通项公式;
(2)已知,数列的前项和为,求当时的最小值.
【答案】(1)
(2)16
【分析】(1)根据与的关系求解即可.
(2)根据(1)求出,再利用对数的性质得到,进而求出的最小值.
【详解】(1),
.
,.
当时,.
当时,.
经检验,当时,也符合此式,
.
(2),
.
又,,解得.
,的最小值为16.
变式2.(2026·江苏·模拟预测)设数列满足,,且.记.
(1)证明:数列是等差数列,并求出的通项公式;
(2)设数列的前项和为,试比较和的大小.
【答案】(1)∵,
∴,
∴,即
∴数列是以为首项,1为公差的等差数列.
∴.
(2)
【详解】(1)略
(2)由,解得,
∵,
∴,
∵,∴.
变式3.(25-26高二下·北京顺义·阶段检测)已知数列满足,且.
(1)求证:数列是等差数列:
(2)若,求数列的前项和.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)对已知递推式进行变形,根据等差数列的性质证明结论;
(2)先求出的通项公式,进而求出的通项公式,再求出的通项公式,最后利用裂项相消法求出.
【详解】(1)已知,则,
,
,,
是首项为3,公差为的等差数列.
(2)由(1)知,,
,
,
,
.
考点二 错位相减法
例1.(25-26高二下·江西景德镇·阶段检测)已知数列满足,,,.
(1)求数列的通项公式;
(2)求数列的前项和.
【答案】(1),;
(2)
【详解】(1)由已知,,
可得,,
所以数列是以为首项,2为公比的等比数列,则
数列是以为首项,2为公差的等差数列,
从而可以得到,;
(2)由(1)可得,
设数列的前项和为,
所以,
,
错位相减得
,
所以.
例2.(25-26高二下·河南洛阳·阶段检测)已知等差数列与公比为正数的等比数列满足,,.
(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)直接利用已知条件建立等量关系式求出数列的通项公式.
(2)结合题意利用分组求和法与错位相减法求和即可.
【详解】(1)由题意,设等差数列的公差为,
等比数列的公比为,,则 解得,
所以数列的通项公式,的通项公式为.
(2)由题意得,
则数列的前项和
,
设,
则,
则
,
所以,所以.
例3.(25-26高二下·辽宁大连·期中)已知数列的前项和为,,且.
(1)求的通项公式;
(2)设数列满足,记的前项和为,求.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据条件,利用与间的关系,即可求解;
(2)根据条件和(1)可得,再利用错位相减法,即可求解.
【详解】(1)因为①,则②,
由①②得到,即,
又,所以数列是以为首项,为公比的等比数列,
则.
(2)由(1)知,又,所以,
则③,
④,
由③④得到,
所以.
变式1.(25-26高二下·广东江门·期中)已知数列满足,且.
(1)证明:数列是等比数列;
(2)求的前n项和.
【答案】(1)
证明见解析;
(2)
.
【分析】(1)由递推公式构造相关数列,再利用等比数列定义可完成证明;
(2)由(1)结合错位相减法,分组求和法可得答案.
【详解】(1)因,则,
从而,则是以为首项,公比为2的等比数列;
(2)由(1)可得:,则,
从而
,
设,则,
从而,
又,
则.
变式2.(2026·湖北武汉·模拟预测)在数列中,,,,且数列是等差数列.
(1)求的通项公式;
(2)求的前n项和.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据给定条件,利用等差数列通项公式列式,再利用构造法,结合等比数列定义求解.
(2)由(1)的结论,利用错位相减法求和即得.
【详解】(1)依题意,,则等差数列的公差,
,因此,数列是首项为,公比为的等比数列,
,即,所以数列的通项公式为.
(2)由(1)得,则,
两式相减得,
所以.
变式3.(25-26高二下·重庆·期中)数列满足,,且.
(1)证明是等比数列;
(2)求数列的通项公式;
(3)求数列的前项和.
【答案】(1)证明见解析
(2)
(3)
【分析】(1)对给定递推式变形构造目标数列证明其为等比数列;
(2)利用(1)中等比数列结论构造等差数列求出通项即可;
(3)根据通项等差乘等比的结构用错位相减法求前n项和.
【详解】(1)已知 ,
移项可得 ,
又 ,,则 ,
因此 为常数,
故 是首项为3,公比为3的等比数列.
(2)由(1)得 ,
两边同除以得,
因此是首项为,公差为的等差数列,
故,即知.
(3)由(2)知,
所以 ,①
两边同乘3得 ,②
①-②得: ,
,
所以 ,
解得.
2
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考点目录
裂项相消法
错位相减法
考点一
裂项相消法
例1.(2026江苏徐州·模拟预测)设Sn是等比数列{an}的前项和,已知S2=4,a=3a4·
(1)求an和Sn;
2设,=,求数列b,}的前项和工.
SS
例2.(25-26高三下·河南阶段检测)己知数列an}满足a,=1,a2=5,且数列{a1-a}是公差为4的等差数列.
(1)求数列{an}的通项公式:
②求证:上+上+1++上<
a az ds a 2
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例3.2526高=下-河南南阳阶段检测)已知数列a,满足3a1-a,=1+a.o(neN),且a=号
(1)求证:数列
1
a-1
是等差数列,并求an;
(2)令b,=
(n∈N),求数列b,}的前n项和T,
(n+2)2an
变式1.(25-26高二下·河北衡水阶段检测)已知数列{an}的前n项和为Sn,且(n+1)S。-n3-n2=0.
(I)求数列{an}的通项公式:
(2)已知b,=log,a,数列{b,}的前项和为T,求当T,<-5时的最小值.
an+l
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变式2.2026-江苏颅拟预测)设数列a,}满足a=名ae0受,且amac0·记6,=1ama,
cosa
(I)证明:数列{bn}是等差数列,并求出{bn}的通项公式;
(2)设数列
1
的前n项和为Sn,试比较Sn和sin2an的大小.
3b,b
变式3.2526高二下北京顺义阶段检测D已知数列1Q,满是a且00
3+a
1
(1)求证:数列
是等差数列:
a
(2)若bn=an·an+1,求数列{bn}的前项和Sn.
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考点二
错位相减法
例1.(2526高=下-江西录德镇阶段检测)已知数列口,.仙,}满足4-4=分,2a=30,+6,+2,
5
2bn+1=an+3bn-2.
(I)求数列{an},{bn}的通项公式
(2)求数列{a,2-b2}的前n项和
例2.(25-26高二下·河南洛阳·阶段检测)已知等差数列{an}与公比为正数的等比数列{bn}满足b,=2a,=2,
42+b=10,4+b,=7
(1)求数列{an},{bn}的通项公式:
(2)若cn=(an+I)(bn+1),求数列cn}的前n项和Sn
期末复习:裂项相消法、错位相减法专项训练
例3.2s26商=下-辽宁大连期中)已知数列a的前项和为,a=-}且3+3a+9=0
(I)求{an}的通项公式;
(②)设数列{bn}满足3b,+(n-4)an=0(n∈N),记{bn}的前n项和为Tn,求.
变式1.(25-26高二下广东江门期中)己知数列{an}满足a,=-2,且a1=2an+3.
(1)证明:数列{a,+3是等比数列;
(2)求{an}的前n项和Sn.
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变式2.206满北武汉模拟预测)在载列a中,a令4弓。-行且数
na
是等差数列
(I)求{an}的通项公式:
(2)求{an}的前n项和Sn
变式3.(25-26高二下·重庆期中)数列{an}满足41=1,a2=6,且a+2=6a+1-9an·
(1)证明{an+1-3an}是等比数列;
(2)求数列{an}的通项公式an;
(3)求数列{an}的前n项和Sn.
6