内容正文:
专题 9.3 数列之求和
9.3.1 公式法求和
1.等差数列的前n项和公式:(1);(2).
2.等比数列的前n项和公式:.
3.一些常见的数列的前n项和:
(1).
(2).
例1.记Sn为等比数列{an}的前n项和,若S4=﹣5,S6=21S2,则S8=( )
A.120 B.85 C.﹣85 D.﹣120
解:等比数列{an}中,S4=5,S6=21S2,显然公比q≠1,
设首项为a1,则5①,②,
化简②得q4+q2﹣20=0,解得q2=4或q2=﹣5(不合题意,舍去),
代入①得,
所以S8(1﹣q4)(1+q4)(﹣15)×(1+16)=﹣85.
故选:C.
例2.已知正项等比数列{an}的前n项和为Sn.若,S4=15,则S2023=( )
A.22023﹣1 B.22022﹣1 C.22023 D.22022
解:由题意,设正项等比数列{an}的公比为q(q>0),
∵,∴(a6﹣4a4)(a6+a4+2)=0.
∵an>0,∴a6+a4+2≠0,∴a6﹣4a4=0,∴,解得q=2(负值舍去),
∴,∴a1=1,∴.
故选:A.
例3.求.
解:分别代入固定公式:立方和:,等差和:.
提取公因式化简:.
例4.已知数列{an}中,a1=1,an+1=2an+1(n∈N*).
(1)求证:数列{an+1}是等比数列;
(2)求数列{an}的前n项和.
解:(1)∵an+1=2an+1,(n∈N*),∴an+1+1=2(an+1),∴2,
∴数列{an+1}是以2为公比的等比数列.
(2)由(1)知,数列{an+1}是等比数列,且q=2,首项为a1+1=2,
∴an+1=2•2n﹣1=2n,∴an=2n﹣1,
∴数列{an}的前n项和sn=(2+22+…+2n)﹣nn=2n+1﹣n﹣2.
1.求数列和,则 .
解:拆分为两组独立求和:平方和:.
自然数等差和:.合并通分化简可得:.
故答案为:.
2.等差数列中,,公差,若前项和,正整数 .
解:代入:解得(舍去,项数为正整数)或.
故答案为:.
3.等比数列,,公比,第6项,则前6项和 .
解:选用含末项公式:可得.故答案为:.
4.等比数列首项,前3项和,则公比的所有可能取值有 .
解:等比求和必须分、两类讨论:
①若:,不符合条件,舍去;
②若:解得或,均满足,全部有效.
故答案为:或.
5.记Sn为等差数列{an}的前n项和,若S3=6,S5=﹣5,则S6=( )
A.﹣20 B.﹣15 C.﹣10 D.﹣5
解:设等差数列{an}的公差为d,因为S3=6,S5=﹣5,
所以,解得,所以S6=6a1+15d=6×5﹣15×3=﹣15.
故选:B.
6.记Sn为等差数列{an}的前n项和,若a3+a4=7,3a2+a5=5,则S10= .
解:等差数列{an}中,a3+a4=2a1+5d=7,3a2+a5=4a1+7d=5,
解得,d=3,a1=﹣4,则S10=10×(﹣4)95.故答案为:95.
7.设Sn为等差数列{an}的前n项和,已知a1=7,S3=15.
(1)求{an}的通项公式;
(2)求Sn,并求Sn的最大值及此时的n值.
解:(1)设等差数列{an}的公差为d,因为a1=7,S3=15.
所以3a1+3d=15,解得d=﹣2,所以an=7﹣2(n﹣1)=﹣2n+9;
(2)由(1)可得Sn(a1+an)(7﹣2n+9)=﹣n2+8n,
所以,当且仅当n=4时,Sn的最大值为16.
8.已知在等差数列{an}中,a5=3,a9=﹣5.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)求数列{an}的前n项和Sn.
解:(1)在等差数列{an}中,a5=3,a9=﹣5,
设等差数列{an}的公差为d,则4d=a9﹣a5=﹣5﹣3=﹣8,解得d=﹣2,
∴an=a5+(n﹣5)d=3﹣2(n﹣5)=13﹣2n;
(2)∵a1=11,∴.
9.记Sn是公差不为0的等差数列{an}的前n项和,若,.
(1)求数列{an}的通项公式an;
(2)求使成立的n的最小值.
解:(1)由等差数列的性质可得: ,则 , .设等差数列的公差为 ,从而有:.
.从而: .
由于公差不为零,故 .数列的通项公式为:.
(2)由数列的通项公式可得: ,则:.
则不等式 即:.
整理可得:.解得: 或 .又 为正整数,故 的最小值为 7.
10.记Sn为数列{an}的前n项和.已知.
(1)证明:{an}是等差数列;
(2)若,,成等比数列,求Sn的最小值.
解:(1) 因为 ,即 ①
当 时,②
①-②得,.
即
即 所以
且 所以 是以 为公差的等差数列.
(2)方法一:由 (1) 可得
又 成等比数列, 所以
即 解得
所以 所以
所以, 当 或 时,
方法二:由 (1) 可得
又 成等比数列, 所以
即 解得
所以 即有
则当 或 时,
9.3.2 裂项求和
1.裂项求和之等差型
(1);(2);(3);
(4);(5);
(6);
(7);
(8);
(9);
(10);
(11);(12).
2.裂项求和之根式型
(1);
(2);
(3);
3.裂项求和之指数型
(1);
(2);
(3);
(4);
(5);
(6),设,易得,则;
例1.已知等差数列{an}的前n项和为Sn,a2+a4=10,S3=9.
(1)求{an}的通项公式;
(2)设数列的前n项和为Tn,求T1011.
解:(1)因为{an}是等差数列,可设首项为a1,公差为d,
由题意得:a2+a4=(a1+d)+(a1+3d)=2a1+4d=10,
S3=a1+a2+a3=3a1+3d=9,
联立解得:d=2,a1=1,
所以{an}是首项为1,公差为2的等差数列,
所以an=1+2(n﹣1)=2n﹣1.
(2)由上问可知,数列{an}是公差为2的等差数列,通项公式an=2n﹣1.
所以,
从而可得,
从而可得,
.
例2.记Sn是公差不为零的等差数列{an}的前n项和,若S3=6,a1是a1和a9的等比中项.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)记,求数列{bn}的前20项和.
解:(1)由题意知.
设等差数列{an}的公差为d,则.
∵d≠0,解得.
又,.
∴数列{an}是以1为首项和公差为1的等差数列,
∴.
(2)由(1)可知.
设数列{bn}的前n和为,则:
.
∴,所以数列{bn}的前20和为.
例3.已知数列 的前 项和为 , 且 , .
(1)求数列 的通项公式.
(2)求数列 的前 项和 .
解:(1)因为 , , 所以 .
当 时, , 即 .
又 .
, , 所以 .
所以数列 是等比数列, 且首项为 , 公比为 .
所以 , 所以 .
(2)因为 . 的前 项和:
.
例4.已知数列{an}的前n项和为Sn,Sn=an﹣4an+1,a1=﹣1.
(1)证明:数列{2an+1﹣an}为等比数列;
(2)设,求数列{bn}的前n项和;
解:(1)证明:由Sn=an﹣4an+1,a1=﹣1,
可得n=1时,a1=S1=a1﹣4a2,解得a2=0,
当n≥2时,由Sn=an﹣4an+1,可得Sn﹣1=an﹣1﹣4an,
两式相减可得an=Sn﹣Sn﹣1=an﹣4an+1﹣an﹣1+4an,
化为4an+1=4an﹣an﹣1,即有2(2an+1﹣an)=2an﹣an﹣1,
则数列{2an+1﹣an}首项为2a2﹣a1=1,公比为的等比数列;
(2)由(1)可得2an+1﹣an=()n﹣1,
即为2nan+1﹣2n﹣1an=1,
则数列{2n﹣1an}是首项为﹣1,公差为1的等差数列,即有2n﹣1an=﹣1+n﹣1=n﹣2,
则an,,
可得数列{bn}的前n项和为...;
1.已知数列{an}中,,,n∈N*,则{anan+1}的前n项和Sn= .
解:因为,所以,,
所以,
所以Sn()
所以.故答案为:.
2.数列的前项和= .
解:,,
化简得:.故答案为:.
3.已知,则= .
解:裂项:,,化简得:.故答案为:.
4.已知数列{an}的通项公式,则前项和= .
解:裂项:,累加得:.故答案为:.
5.已知,则= .
解:有理化裂项:,累加消项:.
故答案为:.
6.已知数列{an}的通项公式,则其前项和= .
解:裂项:,,
化简得:.故答案为:.
7.已知数列{an}的通项公式,则前项和= .
解:高考压轴裂项构造:,累加消项:.
故答案为:.
8.Sn为数列{an}的前n项和,已知an>0,.
(1)求{an}的通项公式.
(2)设,求数列{bn}的前n项和.
解:(1)∵an2+2an=4Sn+3.
∴an+12+2an+1=4Sn+1+3.
两式相减得:an+12﹣an2+2an+1﹣2an=4an+1,整理得:an+12﹣an2=2(an+1+an).
又∵an>0,∴an+1﹣an=2.
又∵a12+2a1=4a1+3,∴a1=3或a1=﹣1(舍).
∴数列{an}是以3为首项、2为公差的等差数列,∴an=3+2(n﹣1)=2n+1.
(2)由(I)可知an=2n+1.
∴bn().
∴数列{bn}的前n项和为:((•.
9.已知数列{an}是公差不为零的等差数列,,且成等比数列.
(1)求{an}的通项公式.
(2)设,求数列{bn}的前n项和Sn.
解:(1)等差数列{an}中,,解得.
因成等比数列,即.
设{an}的公差为d,于是得.
整理得:,而d≠0,解得d=3.
∴.
(2)由(1)知,.
∴.
10.已知函数,数列{an}是公差为d的等差数列,,.
(1)求数列{an}的通项公式.
(2)若Sn为数列{an}的前n项和.求证:.
解:(1)由题意可得:a1=f(d﹣1)=d2﹣4d+7,a3=f(d+1)=d2+3.
又由a3=a1+2d,可得d=2,所以a1=3,an=2n+1.
(2)证明:由题意,Sn.
∴.
∴.
11.已知数列的前 项和为 , , ,且.
(1)求数列的通项公式;
(2)设 , 求数列的前项和.
解:(1) 由 ,
得:.
即 ,所以数列 为等差数列.由得.
设公差为,,得 .
所以.故数列 的通项公式为.
(2),
所以.
12.设数列{an}的前n项和为Sn,a1=8,Sn+1﹣4Sn=8.
(1)求{an}的通项公式;
(2)若,求数列{bn}的前n项和.
解:(1)由Sn+1﹣4Sn=8,a1=8,可得(a1+a2)﹣4a1=8,得a2=32;
当n≥2时,由Sn+1﹣4Sn=8,可得Sn﹣4Sn﹣1=8,
两式相减可得an+1=4an,对n=1也成立,
所以{an}是首项为8,公比为4的等比数列,,n∈N*.
(2)因为,
所以,
所以.
故数列{bn}的前n项和为,n∈N*.
9.3.3 错位相减法求和
1.错位相减法:一般地,若数列{cn}的通项公式为,数列{an}是公差为d的等差数列,数列{bn}是公比为q的等比数列,可以用错位相减法求{cn}的前n项和.
2.求{cn}的前n项和具体过程:
①,
①式两边同乘q,得:②,
①-②,得:,然后化简求出.
例1.已知数列{an}中,a2=1,设Sn为{an}前n项和,2Sn=nan.
(1)求{an}的通项公式;
(2)求数列的前n项和Tn.
解:(1)当n=1时,2S1=a1,解得a1=0,
当n≥2时,2Sn﹣1=(n﹣1)an﹣1,
∴2an=nan﹣(n﹣1)an﹣1,∴(n﹣1)an﹣1=(n﹣2)an,
当n≥3时,可得,
∴an⋯a2=n﹣1,
当n=2或n=1时,a1=0,a2=1适合上式,
∴{an}的通项公式为an=n﹣1;
(2)由(1)可得,
∴Tn⋯,∴Tn⋯,
∴Tn⋯1,
∴Tn=2.
例2.已知正项数列{an}的前n项和为Sn,且.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)若,求数列{bn}的前n项和Tn.
解:(1)正项数列{an}的前n项和为Sn,且,
可得n=1时,4a1=4S1=(a1+1)2,解得a1=1,
当n≥2时,由,可得4Sn﹣1=(an﹣1+1)2,
两式相减可得4an=(an+1)2﹣(an﹣1+1)2,
化为(an﹣1)2﹣(an﹣1+1)2=0,即为(an+an﹣1)(an﹣an﹣1﹣2)=0,
由an>0,可得an﹣an﹣1=2,
可得数列{an}是首项为1,公差为2的等差数列,即有an=1+2(n﹣1)=2n﹣1;
(2)由(2n﹣1)(2n+1﹣1)=(2n﹣1)•2n+1﹣(2n﹣1),
设Mn=1•22+3•23+...+(2n﹣1)•2n+1,
则2Mn=1•23+3•24+...+(2n﹣1)•2n+2,
两式相减可得﹣Mn=4+2(23+...+2n+1)﹣(2n﹣1)•2n+2=4+2•(2n﹣1)•2n+2
=﹣12+(3﹣2n)•2n+2,
则Mn=12+(2n﹣3)•2n+2;
设Un=1+3+...+2n﹣1n(1+2n﹣1)=n2.
可得数列{bn}的前n项和Tn=Mn﹣Un=12+(2n﹣3)•2n+2﹣n2.
例3.已知数列的前项和为, ,且.
(1)求数列的通项;
(2)设数列满足, 记的前项和为,若 对任意 恒成立,求实数的取值范围.
解:(1) 当 时, .
, .
当 时, 由 ①,
得 ②.
①-②得 .
, , .
又 , 是首项为 , 公比为 的等比数列.
.
(2)由,得.
所以.
.
两式相减得:
=
=.
所以,由得:
恒成立,即恒成立.
当时,不等式恒成立;
当时,
当时,
所以.
例4.在前n项和为Sn的等比数列{an}中,3a2=2a1+a3,S4=30,S2=38﹣a5.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)令bn=an•log2an,求数列{bn}的前n项和Tn.
解:(1)设等比数列{an}的公比为q,
由3a2=2a1+a3,得3a1q=2a1+a1q2,即q2﹣3q+2=0,解得q=2或q=1,
当q=1时,由S4=30,得4a1=30,解得a1,此时S2=2a1=15≠38﹣a5=38,故舍去q=1,当q=2时,由S430,解得a1=2,
所以an=2×2n﹣1=2n;
(2)由(1)可知bn=an•log2an=2n•n,
所以Tn=1×21+2×22+3×23+…+(n﹣1)•2n﹣1+n•2n,
则2Tn=1×22+2×23+3×24+…+(n﹣1)•2n+n•2n+1,
两式相减得﹣Tn=2+22+23+…+2n﹣1+2n﹣n•2n+1n•2n+1=2n+1(1﹣n)﹣2,
所以Tn=(n﹣1)•2n+1+2.
1.已知,求其前n项和.
解:①,
②,
①-②:
.
故.
2.已知,求其前n项和.
解:①,
②,
①-②:.故.
3.已知,求其前n项和.
解:
①,
②,
①-②:.故.
4.求数列的前项和.
解:①
②
①-②:.
故.
5.已知,求其前n项和.
解:①
②
①-②:.
故.
6.已知等比数列{an}的前n项和为Sn,且2n+1,Sn,a成等差数列(n∈N*).
(1)求a的值及数列{an}的通项公式;
(2)若bn=﹣(an+1)an,求数列{bn}的前n项和Tn.
解:(1)等比数列{an}的前n项和为Sn,且2n+1,Sn,a成等差数列,
则:2Sn=2n+1+a,
①当n=1时,,
②当n≥2时,an=Sn﹣Sn﹣1=2n﹣1,
由于数列是等比数列,则:.
解得:a=﹣2.所以:
(2)若bn=﹣(an+1)an,则:,
则:3•21+…+(2n﹣1)•2n﹣1①
23•22+…+(2n﹣1)•2n②,
①﹣②得:2n﹣1)﹣1﹣(2n﹣1)•2n,解得:.
7.已知数列{an}是首项为正数的等差数列,数列的前n项和为.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)设,求数列{bn}的前n项和.
解:(1)设等差数列{an}的公差为d.
由数列的前n项和为,可得:.
化为:①,②.
∵,由①②式可得:.∴.
(2)∵.
∴数列{bn}的前n项和①.
①×2得:②.
①-②得:.
∴.
8.已知数列{an}的前n项和为Sn,且4Sn=3an+4.
(1)求{an}的通项公式;
(2)设,求数列{bn}的前n项和为Tn.
解:(1)因为4Sn=3an+4,
所以4Sn+1=3an+1+4,两式相减可得4an+1=3an+1﹣3an,即an+1=﹣3an,又因为4S1=3a1+4,
所以a1=4,故数列{an}是首项为4,公比为﹣3的等比数列,所以;
(2),
所以,
3•33+⋯+n•3n),
两式相减可得:
4n)3n﹣2,
所以.
9.已知数列{an}的前n项和为Sn,且Sn=n﹣an.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)设数列{bn}的前n项和为Tn,且2bn=(n﹣2)(an﹣1),若Tn≥λbn对于n∈N*恒成立,求λ的取值范围.
解:(1)∵Sn=n﹣an,∴Sn﹣1=(n﹣1)﹣an﹣1(n≥2),
两式作差得2an=an﹣1+1,∴2(an﹣1)=an﹣1﹣1,
当n=1时,S1=1﹣a1,∴,
所以{an﹣1}是首项为,公比为的等比数列,故.
(2)∵2bn=(n﹣2)(an﹣1),∴,
∴,①
,②
两式作差得,
化简得,
∵Tn≥λbn恒成立,∴,n≥λ(2﹣n),
当n=1时,λ≤1;
当n=2时,λ∈R;
当n≥3时,,,所以λ≥﹣1,
综上所述,﹣1≤λ≤1,即λ的取值范围是[﹣1,1].
10.记Sn为数列{an}的前n项和,已知na1+(n﹣1)a2+…+an=2Sn﹣1.
(1)证明:数列{Sn}是等比数列;
(2)求最小的正整数m,使得对一切n∈N*都成立.
解:(1)证明:na1+(n﹣1)a2+⋯+an=2Sn﹣1.
则(n+1)a1+na2+⋯+an+1=2Sn+1﹣1.
两式作差,可得a1+a2+⋯+an+an+1=Sn+1=2Sn+1﹣2Sn,即Sn+1=2Sn.
由1×a1=2S1﹣1,可得S1=1≠0.
所以数列{Sn}是以1为首项,2为公比的等比数列.
(2)解:由(1)得,n=1时,a1=S1=1,
当n≥2时,an=Sn﹣Sn﹣1=2n﹣1﹣2n﹣2=2n﹣2,
a1=1不适合上式,所以an
设,则T1=1,
当n≥2时,,
故.
两式作差,得.整理可得7,
又,因此满足条件的最小正整数m的值为7.
9.3.4 分组求和
一个数列的通项公式是由若干个等差或等比或可求和的数列组成的,则求和时可用分组求和法,分别求和后相加减.
例1.已知数列{an}满足a1=2,an+1.
(1)记bn=a2n﹣1,证明:数列{bn}为等比数列,并求出数列{bn}的通项公式;
(2)求数列{an}的前2n项和S2n.
解:(1)证明:因为bn=a2n﹣1,
所以bn+1=a2n+1=2a2n+2=2(a2n﹣1﹣1)+2=2a2n﹣1=2bn,又b1=a1=2,
所以数列{bn}是首项为2,公比为2的等比数列,所以bn=2n.
(2)解:S2n=(a1+a3+…+a2n﹣1)+(a2+a4+…+a2n)
=(a1+a3+…+a2n﹣1)+[(a1﹣1)+(a3﹣1)+…+(a2n﹣1)]
=2(a1+a3+…+a2n﹣1)﹣n
=2•n=2n+2﹣n﹣4.
例2.在等比数列中, .
(1)求的通项公式;
(2)求数列的前项和.
解:(1)由题设 , , 则的公比
,所以.
(2)由 (1) 知:,
所以
.
例3.设是等差数列,是等比数列. 已知.
(1)求和的通项公式;
(2)设数列 满足,,其中
(i)求数列的通项公式;
(ii)求.
解:(1),
则 , 故 , 易知
, 又 , 则 , 又有 ,
得公比 ( 舍去), 所以数列 的通项公式为
, 所以 ,
故数列 的通项公式为 .
(2)(i)由 (1) 知, ,
所以 ;
(ii)因为 ;
当 时, , 而.
则 , 所以当 时, .
综上对任意 恒有 , 故 .
1.已知数列满足,则其前n和 .
解:由等差数列与等比数列求和公式,可得:.
2.已知,则其前项和为 .
解:拆分为等差数列、等比数列分别求和:.
3.已知,则其前项和为 .
解:等差部分和:
等比部分和():,合并:.
故答案为:.
4.分段数列,求前项和
解:前项含个奇数项、个偶数项:
奇数项:,等差数列和.
偶数项:,首项,公比:.
.
5.已知公差不为零的等差数列{an}中,a1=2,且a3,a5,a8成等比数列.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)若,求数列{bn}的前n项和Tn.
解:(1)设{an}公差为d,由题意得(2+4d)2=(2+2d)(2+7d),
解得d=1,或者d=0(舍去),
∴an=n+1.
(2).
6.已知数列{an}的前n项和为Sn,且.
(1)求{an}的通项公式;
(2)若数列{bn}满足bn,求{bn}的前2n项和T2n.
解:(1)由,可得a1=S1=1,
n≥2时,an=Sn﹣Sn﹣1n(n+1)n(n﹣1)=n,对n=1也成立,
则an=n,n∈N*;
(2)bn,
则{bn}的前2n项和T2n=(b1+b3+...b2n﹣1)+(b2+b4+...+b2n)(1...)+(4+16+...+4n)
(1).
7.等比数列的公比为,且成等差数列.
(1)求数列的通项公式;
(2)若,求数列的前项和.
解:(1)已知等比数列 的公比为 ,且 成等差数列,
.
.
解得 .
, .
(2).
.
根据等差数列和等比数列求和公式,得:
.
综上,.
8.在数列{an}中,a1=﹣1,.
(1)求证:数列{an+3n}为等比数列,并求数列{an}的通项公式;
(2)设bn=an+n,求数列{bn}的前n项和Tn.
解:(1)证明:∵,
∴当n≥2时,,
∴数列{an+3n}是首项为a1+3=2,公比为2的等比数列,
∴,即;
(2)由(1)得,则bn=an+n=2n﹣2n,
∴数列{bn}的前n项和.
1
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$专题9.3数列之求和
9.3.1公式法求和
窗知识点梳理
:等茶数列的前n项和公式:15,=o,25,=na+0-Dd
2
na,q=1
2等比数列的前n项和公式:S。={a1(1-q)_-品,-a9,q≠1
1-q
1-q
3.一些常见的数列的前n项和:
)1+2+3++m=6nn+1(2n+1
(2)13+2+33++m=nn+1
2
®典型例题
例1.记S为等比数列{a}的前n项和,若S4=-5,S6=21S2,则S8=()
A.120
B.85
C.-85
D.-120
例2己知正项等比数列{a)的前n项和为5.若dG-4ad-3a,a。+2a。-8a4=04=
15,则S2023=()
A.22023-1
B.22022-1
C.22023
D.22022
例3.求T。=1+23+.+n3-(1+2++n),n∈N
例4.己知数列{an}中,4=1,+1=24+1(nN)·
(1)求证:数列{a+1}是等比数列:
(2)求数列{a}的前n项和.
课后练习-巩固加强
1.求数列和s,=12+1)+(22+2+(32+3)+.+(n2+n),nN,则s,=一
2.等差数列{an}中,a1=3,公差d=2,若前n项和Sm=120,正整数n=
3等比数列口,小。0,=3,公比q=号第6项a=最则前6项和S。=一
3
4.等比数列首项a1=4,前3项和S3=28,则公比q的所有可能取值有
5.记Sm为等差数列{a}的前n项和,若S3=6,$=-5,则S6=()
A.-20
B.-15
C.-10
D.-5
6.记Sm为等差数列{4}的前n项和,若a4=7,3a+s=5,则S10=_·
7.设Sn为等差数列{a}的前n项和,己知=7,=15.
(1)求{a}的通项公式:
(2)求S,并求S的最大值及此时的n值.
8.已知在等差数列{a}中,5=3,a=-5.
(1)求数列{}的通项公式:
(2)求数列{a}的前n项和S.
9.记Sn是公差不为0的等差数列{an}的前n项和,若a3=S5,a2a4=S4.
(1)求数列{4}的通项公式a:
(2)求使Sn>an成立的n的最小值.
10.记Ss为数列{4}的前n项和.已知
Sn+n=2an+1.
(1)证明:{4}是等差数列:
(2)若a4,a7,ag成等比数列,求S的最小值.
9.3.2裂项求和
⑧知识点梳理
1.裂项求和之等差型
《1)a点(2〉na片《3)
n(n+1)nn+1
(4)
1
-1[1
1
(5)
nn+1)(n+2)2n(n+1(n+1)(n+2)
1
1一=11-1
n(n2-1)nn-1)(n+1)2(n-1)nn(n+1)
(6)n2-1
(7)
3n+1
4n+1)-n+3)=41-1-1-1
(n+1(n+2(n+3(n+1)(n+2j(n+3n+2n+3n+1n+2
(8)n(n+1=3n(n+1(n+2)-(n-1)nn+1:
(9)nn+1(n+2)=4n(n+1(n+2jn+3-(n-1)n(n+1(n+2小:
4
7ned2nanin7ar2nl
(10)
(11)2n+1=1-1
n2(n+1n(n+17
2.裂项求和之根式型
1
(1)n+i+-n+1-Vn,
沥++万n+-a。
1
(2)
2n-2市2n1-5n1,
1
(3)
3.裂项求和之指数型
(1)2
_(21-1)-(2”-1)-1_1
(21-10(2-1)(21-10(2-1)2-121-1
w西报女
(2)3”
(3)n+2
2(n+1)-n=2-1_.1=1-1
n(n+1)2"n(n+1)2"nn+12n2-(m+02
”鼎卦
n(n+2)
2n+2n
5)2n+1):-1=-1--1)1
n(n+1)
nn+1
(6)an3,设a(am+b)3"-[a(a-rb13.易得a7,b=子,则
a,42n-13”-42n-3)3
典型例题
例1.已知等差数列{an}的前n项和为Su,+4=10,S=9.
(1)求{a}的通项公式:
(2)设数列。一
2一}的前n项和为I,求T:
nan+1
例2.记S是公差不为零的等差数列{4}的前n项和,若S6,4是4和的等比中项
(I)求数列{4的通项公式:
1
(2)记bn=
,求数列{b的前20项和.
anan+1an+2
例8已如数刻o的前n项和为5且0,=85,-“2-n-1
(1)求数列{an}的通项公式.
6
(2)求数列
2×3”
的前n项和Tn
anan+1
例4.己知数列{an}的前n项和为S,Sn=-4+1,a=-1.
(1)证明:数列{2a-a}为等比数列;
(2)设b=
an+4,求数列{b}的前n项和:
nn+1)
0
课后练习-巩固加强
1.已知数列a}中,a=号
3,a12a+1
an,nEN*,则{a,a+1}的前n项和Sa=
2.数列
1
(3n-2)(3n+1)
的前n项和s,
1
1
1
3.已知Sm=1×2×32×3×4
n(n+1)(n+2:则S=
+.
2n+1
4已知数列a)的通项公式,m十市,则前n项和5,
1
1
1
5.已知5。i+22+店++n+n+则5,=一
6已知数列a的通项公武a,F2-12-
2”
则其前n项和sn
n+2
7.己知数列{a}的通项公式an=
n(n+12,则前n项和S,=
8.S为数列{a}的前n项和,已知4>0:a+2a,=4Sn+3
(1)求{4}的通项公式
(2)设bn=。。一
,求数列{b}的前n项和.
9.已知数列{a}是公差不为零的等差数列,a2+a4=14,且a1,a2,a6成等比数列
(1)求{4}的通项公式
(2)设bn=
1
a,,求数列么的前n项和&
6
10已知函数f(x)=x2-2x+4数列a}是公差为d的等差数列,a,=fd-1)
a3=f(d+1)月
(1)求数列{}的通项公式
1+1+…+1≥1
(2)若S为数列a}的前n项和.求证:5+5“十S,3
11.已知数列{an}的前n项和为Sm,a1=1,S5=25,且3Sn+1-an=2Sn+Sn+2.
(1)求数列an}的通项公式:
1
(2)设b.=2n-1+V2n+1
求数列{bn}的前n项和Tn
12.设数列{}的前n项和为S,a4=8,S+1-4Sn=8.
(1)求{4}的通项公式:
1
(2)若bmF10920n*l092an*1
求数列{b}的前n项和.
9
9.3.3错位相减法求和
囹知识点梳理
1.错位相减法:一般地,若数列{c}的通项公式为Cn=anbn,数列{a}是公差为d的等差
数列,数列{b}是公比为q的等比数列,可以用错位相减法求{cn}的前n项和.
2.求{cn的前n项和具体过程:
Sn=a1b1+a2b2+…+anbn①,
①式两边同乘q,得:qSn=a1b2+a2b3+…+an-1bn+anbn+1②,
①-②,得:(1-q)Sn=a1b1+db2+b3+…+bn)-anbn+,然后化简求出Sn
®典型例题
例1.己知数列{an}中,a=1,设S1为{an}前n项和,2S=n.
(1)求{4}的通项公式:
(2)求数列an+1)的前n项和T
0
例2.己知正项数列{a,)的前n项和为S:且4S。=(a,+1P:
(1)求数列{a}的通项公式:
(2)若b,=an·a求数列{b,}的前n项和T.
例3已知数列a,的前项和为S。a=}且4S1=35,-9,
(1)求数列an}的通项;
(2)设数例{b,满足3b,+(n-4a,=0(neN记b,)的前n项和为T若T,≤ab对
任意n∈N·恒成立,求实数的取值范围.
例4.在前n项和为S,的等比数列{4}中,3a=2a1+,S4=30,S=38-5.
(1)求数列{a}的通项公式:
(2)令b,=alog4,求数列{bm}的前n项和Tn.
11
课后练习-巩固加强
1.已知c,=(2n-1)3,求其前n项和S
2已知c,=(3n-2)2”-1,求其前m项和s,
3.已知Cn=anbn,求其前n项和Sn.
12
4.求数列b,=n-3的前n项和S,
5已知c,=4n-3日,求其前n项利3
3
6.已知等比数列{a}的前n项和为S,且2H1,Sm,a成等差数列(EN)·
(1)求a的值及数列{4}的通项公式:
(2)若b=-(m什1),求数列{b}的前n项和T.
7.己知数列{a}是首项为正数的等差数列,数列1
的前n项和为n
an'an+1
2n+1
(1)求数列{a}的通项公式:
13
(②)设b,=a,+1)-2,求数列6的前n项和Tn
8.己知数列{a}的前n项和为S,且4S1=3a+4.
(1)求{a}的通项公式:
(2)设b,=-1-na,'求数列私,}的前n项和为Z:
9.已知数列{a}的前n项和为S,且Sn=n-an.
(1)求数列{a}的通项公式:
(2)设数列{bm}的前n项和为T,且2bn=(n-2)(a-1),若Tm≥入b对于EN恒成
立,求入的取值范围
14
10.记Sn为数列{a}的前n项和,已知1+(n-1)2++a=2Si-1.
(1)证明:数列{S}是等比数列;
E求最小的整致,使得m之。+品+“+。对一功7N都成边
15
9.3.4分组求和
金知识点梳理
一个数列的通项公式是由若干个等差或等比或可求和的数列组成的,则求和时可用分
组求和法,分别求和后相加减
典型例题
16
例1.已知数列{a}满足a1=2,a41=an-1,n为奇数
2an+2,n为偶数
(1)记bn=a21,证明:数列{bm}为等比数列,并求出数列{b}的通项公式:
(2)求数列{4}的前2n项和S2m.
例2在诗比数别a中a*a:5a,号
(1)求{an}的通项公式:
2*列a+2n1®,
例3.设{an}是等差数列,{bn}是等比数列已知a1=4,b1=6,b2=2a2-2,b3=2a3+4.
(1)求{an}和{bn}的通项公式
o到-1-”eN
17
(①求数列[a,(c,-1)的通项公式,
求∑a9(neN)
课后练习-巩固加强
1.已知数列(a,}满足。,=2”+2n-1:则其前n和sn=
2.已知a,=2n+3,则其前n项和sn为
3卫,-4a-1则天n,为
4.分段数列
n,
n为奇数,
n=
2”,n为偶数
求前2m项和S2m
5.己知公差不为零的等差数列{4}中,4=2,且s,5,s成等比数列.
(1)求数列{4}的通项公式:
(2)若b,=a,+2(n∈N)求数列b,}的前n项和Z.
8已知数列a前n项和为,且S,=方ln+1。
(1)求{4}的通项公式:
1一,n为奇,
(2)若数列{b}满足bm=anan+2
求{b}的前2n项和Tm.
2,n为偶数
19
7.等比数列an}的公比为2,且2,a3+2,Q4成等差数列.
(1)求数列an}的通项公式;
(2)若bn=log2an+an,求数列{bn}的前n项和Tn
8.在数列{a}中,a=-1,a,=2a-1+3n-6(n≥2,n∈N)
(1)求证:数列{a+3n}为等比数列,并求数列{a}的通项公式:
(2)设b=a+n,求数列{bm的前n项和Tn.
20