内容正文:
数列求和方法专项训练(40题)·参考答案与解析
第1一10题参考答案与解析
1.(等差数列片段和性质)
答案:(1)d=2,a1=1,0n=2n-1;(2)Sg=81;(3)S2026=20262=4104676。
解析:
S3=3a1+3d=9,
a1+d=3,
(1)
S6=6a1+15d=36,
即
2a1+5d=12,
解得
d=2,a1=1。故
an=1+2n-1=2n-1,Sn=n2。
(2)方法一(性质):S3,S6-S3,Sg-S6成等差数列。S3=9,S6-S3=36-9=27,
公差=18,故Sg-S6=27+18=45,Sg=36+45=81。
方法二(公式):S,=9=81。两种方法结果一致。
(3)S2026=20262=4104676。
2.(由前n项和确定等比参数)
答案:(1)a1=3+k;n22时an=S。-S-1=23-1;k=-1;(2)0=23”-1,
S10=310-1=59048.
解析:
(1)a1=S1=3+k;当n≥2时
a,=Sn-Sn-1=3”+k-3”-1+k=23-1.
要使{a,}为等比数列,n=1时也应满足a1=23°=2,故3+k=2,k=-1。
(2)a=2·3-1,Sn=3-1,S10=310-1=59049-1=59048。
3.(分组求和:等差+等比)
答案:(1)S1=2,S2=7,S3=16;(2)S=n+2”-1;(3)S10=1123。
解析:
(1)C1=1+1=2;C2=3+2=5,S2=7;c3=5+4=9,S3=7+9=16。
(2){2k-1}前n项和=1+3+…+2n-1=n2;{2*-前n项和=2”-1。故
Sn=n2+2"-1.
(3)S10=102+20-1=100+1023=1123。(检验:S3=9+8-1=16,与(1)
致。)
4.(并项求和入门)
答案:(1)S4=-2,S,=3,S6=-3;(2)S2m+1=m+1;(3)S100=-50,S101=51。
解析:
(1)前6项为1,-2,3,-4,5,-6。S4=1-2+3-4=-2:S=-2+5=3:
S6=3-6=-3
(2)S2m=1-2+3-4+…+2m-1-2ml,每组为-1,共m组,故S2m=-m
。又a2m+1=2m+1,故S2m+1=S2m+a2m+1=-m+2m+1=m+1。
(3)S10=S2×50=-50;S101=S2×50-1=50+1=51。
5.(Sn与am互化)
答案:(1)an=2-1;(3)
2
kak22n-1。
解析:
(1)a1=S1=2a1-1,故a1=1。当n≥2时
an=Sn-Sa-1=(2an-1)-(2an-1-1)=2an-2an-1,
移项得a=2an-1。故{an}是首项1、公比2的等比数列,a,=2-1。
(2)由an=2”-1得前n项和
1-2=2”-1,而2a,-1=2°-1,与题设
1-2
Sn=2an-1一致。
1
1、1
(3)
20
白2
2、
1
12
27下2。
6.(错位相减第一课:∑k2)
答案:(2)S=258,S10=18434;(3)见解析。
解析:
(1)S=12+2·2+…+n2”,则
2Sn=122+2·23+…+n-12"+n-2*1
Sn-2Sn=1-2+22-122+…+n2”-n-12-n-2*1
=2+22+23+…+2-n20*1=2+2+1-4-n2*1,
-Sn=-n-12m+1-2→Sn=n-12*1+2.
(2)S,=5-125+2=4×64+2=258;S10=9×2+2=9×2048+2=18434。
(3)S,-2*1=n-12*1+2-2”*1=n-221+2>0(n≥2),故S>2+1。
7.(隔项成等比:积幂递推)
[2k-2,n=2k-1,
答案:(1)a=8,a-4,a4=32,a=16:(2)a,=2,n=2k:
(3)
S10=3069。
解析:
(1)a1a2=23→a2=8;a203=23→a3=4;a3a4=2→a4=32:a4a5=29→a,=16。
(2)把n换成n+1得a+1a,+2=22m+3,两式相除:
an+2-
22n*3
0,22074,
即an+2=4a,隔项成公比为4的等比数列。
奇数项a2k-1=1·4*-1=22*-2;偶数项02k=8·4-1=2k1。
(3)S10=S2x5:奇数项和
22?-4-1023-341,
4-13
偶数项和
5
2R4-8x341=2728,S341+272830s
8.
(裂项相消:
n(n+1)
及其逆向问题)
答案:
(1)S,=n
+1:
(2)n=2025:(3)S2=2027
解析:
1
(1)
k(k+1k
n2025
(2)n+12026
→2026n=2025n+2025→n=2025.
(3)S,=n
,放s1(m1时S克.5w0
=1-1
n+1
1
9.
(裂项相消:
nn+3型)
答案:
8品
(2)
解析:
1
11-1
(1DkIk+33kk+3于是
8
展开后未消去的项为前3项
与末3项-
11+1+1
3n+1n+2n+3
5-是清+2到
11+1+1
旦升共是2-号
8)s女4京公武品号贵品
1,17
S2=
十
41020°
公
式
4-1+2+1=-1x42=共-
47-110-47-63-7
1833451836018180-180
18020。
10.(裂项相消与不等式交汇)
n
答案:
(1)Sm=
2n+1:
(2)n=2026:(3)见解析。
解析:
(2)
n、2025
2n+14051
(注意4051=2×2025+1):
4051n>20252n+1=4050n+2025→n>2025,
最小正整数n=2026。
5Z克07克:且s5Z2n2n*3
11
1
(3)
>0
,单调递增。
第11一20题参考答案与解析
11.(根式裂项+放缩不等式)
答案:(1)Vk+1-k;(2)Sm=Vn+1-1,S9=9;(3)见解析。
5
解析:
(1)
k+1-驱=k+1-k。
Vk+1+9k(k+1-k
(2)S,=∑1Rk+1-k=n+1-1,取n=9:Sg=V100-1=9,
(3)服打-派=收+1+派2(因为版而>)。于是
1
1
>21Rk+1-服,
贩
对k=1,…,n求和:
三0空酒=4l
12.(三项连乘裂项)
15-片2n+1n2:(2)5as-2x2027x2028
1
1
答案:
解析:
(1)
1
1
=42n+1n+2
.1
1
1
2S,242n+n+2k4。S642x2027x2028P
13.(平方差裂项与”逼近”问题)
答案:(1)S,=1-1
n+1z:<2Ss三00;3)n=99。
解析:
6
11-k+12-kK2k+1
(1)衣k+17
k2k+12
kk+1P。故
(2)Sg=1-1=99
100100°
9999
(3)
10000
1-、1
721-70-l*1f100,+1>10m,09,整小水
n+1
n=99。
14.(平方倒数的放缩求和)
答案:见解析。
解析:
11
。1=1-1
(1)k≥2时kK2>kk-1,取倒数:kk-1:且kk-k-1k
(2)
含1212112g2
n
(3)由(1):
2n
15.(错位相减:分母含幂)
(1)S,=2-n+2
509
答案:
2n;
(2)S10=
256:
(3)见解析。
解析:
(1)S=k1.
2+1。
错位相减:
7
222
故S,=2-n+2
。
(2)5o=2-是=2--5123=50
20
1024256256°
(3)Sn=2-n+2
2,2-Sn=n+2
n+3n+2
2”
2
随n增大而减小(2<2当n+3<2n+4
即n>-1,成立),故Sn递增逼近2。
16.(错位相减:等差首项为2)
答案:
②83
(3)见解析。
解析:
错位相减:
n
2.11n+1_52n+5
三二+
Γ36233*T62·3)
35_2n+5
故5-262-3
52n+5
44.3n。
(2)S,=1+1_2
5_7-15-7_2
3:公式:42123。
(3)5.=
434:S1S,=
5_2n+5,5
3>0,单调递增。
P
17.(分段数列求和)
答案:(1)S10=385;(2)S15=63873;(3)S16=129409
解析:
(1)5=2k-10×1x2L-385.
10
k=]
6
15
(2)
S6=S10+∑2*-385+216-2=385+65536-2048=63873.
(3)S16=S15+a16=63873+26=63873+65536=129409。
18.(调和数列包装下的裂项)
1a片a,0,2;2)I27:(8Iw.
.1
1
2026
答案:
解析:
(1)
日,会关为2,故过1+2--2-,3京0
a
1
(2)akQk+1
2a-2T引太1
n
(3)Tn=
2026
2026
2n+12;
T2026-2×2026+14053°
19.(摆动数列的并项求和)
答案:(1)S1=1,S2=-2,S=3,S4=-4,S=5;(2)见解析;(3)
nn+1
2。
解析:
(1)a1=1,a2=-3,a3=5,a4=-7,a=9。S1=1,S2=-2,S3=3,S4=-4,S=5。猜
想S,=-1+1n。
9
(2)配对1-3+5-7列+,每对为-2:
5n214k-3到-14k-1=2-21=-2m.
S2m+1-S2m+a2m+1=-2m+4m+1=2m+1。合并:Sn=-1+1n。
3》由8十1rn行sn,放会5=1+2*-+n-nm1.
2。
20.(含绝对值数列的分段求和)
答案:(1)5,3,1,1,3,5,从第4项起an=2n-7;(2)Sn=
6n-n2,n≤3,
n2-6n+18,n24;
(3)n=13。
解析:
(1)2n-7<0n≤3。前6项:5,3,1,1,3,5。
(2)n≤3:S,=27-2k=7n-nln+1=6n-2.
n≥4:s.=5,+2k-7=9+m+n-12-71n-3到=n2-6n+18.
(3)n≤3时Sn≤9。n≥4时解n2-6n+18≥100,即n2-6n-82≥0。
122-72-82=-10<0,132-78-82=9≥0,故最小n=13。(检验
S13=169-78+18=109≥100。)
第21一30题参考答案与解析
21.(“由Sn求an”的常数项陷阱)
答案:(1)a=4,n≥2时an=2n+1;(2)不是等差数列;(3)c=0,
an=2n+1。
解析:
(1)a1=S1=4。当n≥2时
10
a,=Sn-Sn-1=n2+2n+1-n-1P+2n-1+1=2n+1.
(2)若为等差数列,则n=1时也应满足a1=2×1+1=3,但实际a1=4,故{a}
不是等差数列(它从第2项起才是公差为2的等差数列)。
(3)a1=S1=3+C;n22时an=Sn-Sn-1=2n+1(与c无关)。令a1=3得c=0
。此时an=2n+1(n21),公差为2。
22.(等差数列加绝对值:分段与单调)
3nn+1
13n-
n≤4,
答案:(1)a,=3n-13,前4项为负;(2)T=
2
3n2-23n+88
T10=79
2
n≥5;
(3)见解析。
解析:
(1)am=-10+3n-1=3n-13。a,<0n≤4,即a1,",a4为负。
3nn+1
(2)
ns41-213-3k-13n
2
T4=52-30=22。n≥5:
7=2*23k-131=2*3
n+1-10-131n-4=3m-23n+88
2
2
To-30-230+88=79.
2
(3)对n≥5,an+1=3n+1-13=3n-10>0,故Tn1=Tn+ai=Tn+3n-10>T。
,严格递增。
23.(错位相减:∑k3*-1)
答案:(1)见解析;(2)S3=34。
解析:
11
(1)S,=1+2-3+…+n3-1,3Sn=13+232+…+n-13”-1+n3”。错位相减(
3Sn-Sn):
28,=a3-12kg-收+1g=a3-1-g
=n3”-1-3”-3=2n-13"+1
2
2
故S=2n-13+1
4
(2)S,=1+6+27=34:公式:
6-1×27+1_136=34/.
4
4
24.(错位相减:负公比)
答案:(2)S2=6,S3=-18。
解析:
(1DS.=2k-2,-2S,=2k1-2.5,-213,=35,:
38,2+k-k-1川-2-n-2=-2+-2--2
接-2
3
,故通分得
3s.=2-4-2-3n-2_-21-n+1-2r+n-2
3
s,=21-n+1川-2P+n-2
9
(2)n=2:S2=-2+8=6;分子-21-3×4+2×-8=-21-12-16l=54,
5419=6√。
n=3:S3=6-24=-18;分子-21-4×-8+3×16=-21+32+48=-162,
-162/9=-18√。
12
25.(“拆项”巧解错位和)
答案:
(1)(2)Sn=n2+1;(3)S10=20480。
解析:
Ds,-k2+2-n-12+2+2-2=n-2
(2)
错位法核对:5-k+12,25,-公k+12,
2S,-S,=n+121-1-2+2k+121-k+212
注意k+12*+1-k+22*=2k+12*-k+22*=k2,求和后与首尾项合并得
2Sn-Sn=Sn=n2+1。两法一致。
(3)S10=10×2=10×2048=20480。
26.(由an*1=Sn+…型递推求和)
答案:(1)a2=3,a,=7,a4=15;(3)S,=2+1-n-2。
解析:
(1)a2=S1+2=1+2=3;a3,=S2+3=4+3=7:a4=S3+4=11+4=15。
(2)an+2=Sn+1+n+2,两式相减:an+2-an+1=Sn+1-Sn+1=an+1+1,故
an+2=2an+1+1。
(3)由an1+1=2an+1(用(2)中an+1=2an+1的下标平移:an+1+1=2an+1
对n≥2:a2+1=4=2a1+1也成立),且a1+1=2,故an+1=2”,an=2”-1。
5-公25-1212n=21-n-2
27.(“同除以2”的递推与错位求和)
答案:(1)a=n2;(2)Tn=n-12+1;(3)T0=9217。
13
解析:
(1)42a+2两边除以2:2学2是+1,即6=b,+1.又6号=1,放
bn=n,a=n2”-1。
(2)
I,=∑k2*。由S=∑k2=n-121+2(见第6题),
k=1
k=1
T.=s=n-l2+2=n-12+1.
1
2
(3)T10=9×20+1=9×1024+1=9217。
28.(奇偶分轨求和)
答案:(1)1,2,3,4,5,8:(2)S2m=m2+2m1-2,S2m1=m+1+2m*1-2:(3)
02026=21013
,
S0s=10132+2104-2.
解析:
(1)奇数位置:1,3,5;偶数位置:2,4,8。前6项:1,2,3,4,5,8。
m
(2)奇数项和
2k-1=m
偶数项和】
S2m=m2+2*1-2,S2m*1=S2m+a2m+1=m+1+2m+1-2.
(3)Q2026=a2×1013=21013,S2026=S2×1013=10132+2104-2。
29.(倒序相加法)
答案:
(2)S=
2025
2;(3)1013.
解析:
(1)f1-x=
44-×4/4-4=
2
4+24/4+24+2·42+4,故
14
fx+f1-X=4+2=1.
4+24+2
(2)S中中间项为k=1013:
1
名子其会2024度校长与2025-k配
对,共1012对,每对和为1:
S=1012+1=2025
22
(3)2026项可配成1013对,每对和为1,故原式=1013。
30.(平方差配对与平方和计算)
答案:(1)A=5050;(3)22+42+…+1002=171700。
解析:
(1)1002-992+982-972+…+22-12,每组=k+1+k=2k+1:
A=100+99+198+97++12+1=1+2++100=100×101=5050.
(2)(2k-12-2k=4k2-4k+1-4k2=1-4k,故
12-2++2m-1P-2m2=21-4k=m-2mm+1=-2m2-m=-m2m+1.
(3)2+42++1002=412+2++5021=4×50x51×101=4×42925=171700.
6
注意到
A=2+4+…+1002)-12+32+…+992),故奇数平方和
=171700-5050=166650。
总和
=166650+171700=338350,
而
100×101×201_2030100=338350,两者一致,验证完成。
6
6
第31一40题参考答案与解析
31.(含参数的双轨数列求和)
答案:(1)S,n=mA+B+mm-1d,+d
(2)S2m+1=S2m+A+md1;(3)前8
2
项1,1,2,3,3,5,4,7,S8=26。
15
解析:
(1)奇数项是首项A、公差d,的等差数列,前m项和=A+mm四1d:偶
2
数项是首项B、公差d的等差数列,前m项和=mB+m21d。勖
S2m=m(A+B+mm-1d:+d)
2
(2)a2m-1=A+md1,S2m+1=S2m+A+mdi
(3)A=B=1,d1=1,d2=2:奇位置1,2,3,4:偶位置1,3,5,7;前8项:
11,23,35,47,和=26。公式(m=4):4×2+4x3×3=8+18=26.
2
32.
(阶乘裂项:∑kk)
答案:(2)Sn=n+1!-1:(3)So=11!-1,末位数字为9。
解析:
(1)k+11-k!=k+1k!-k!=kk!。
(2)kk!=k+1!-k!,逐项相加得Sn=n+1!-1!=n+1!-1(中间项全部抵
消)。
(3)S10=11!-1=39916800-1=39916799。因为11!含有因子10,末位为0,故
S10末位为9。
33.(二次式加绝对值:符号分析+求和)
答案:(1)n=1,…,9时为负,n=10时为零,n≥11时为正;前6项
9,16,21,24,25,24:
(2)
Sg=165,S10=165:
(3
)
nn+1川29-2n
n≤9,
Sn=
6
330+nn+1川2n-29
(4)S15=370
n≥10;
6
16
解析:
(1)n2-10n=nn-10:1≤n≤9时为负,n=10时为零,n≥11时为正。
n2-10n=10n-n2(1≤n≤9),=n2-10n(n≥10)。前6项:9,16,21,24,25,24
(2)5-210k-k=10×45-9×10x19-450-285=165.s-S,+0=16
9
6
(3
n≤9.52|10k-R-5nn+1-mn+12n.a+1i29-2a
6
n≥10:
S6+-10,其中
之-咖+1212,
6
knt145,题
2
s,=165+mn+12n+1-285-10nn*1-45=330+nn+12n-29
6
2
6
(4056-30+15×16x30-29=30+240=30+40=370.
6
6
34.(递推与平方和不等式)
答案:
①w-2a-2a-器
(3)见解析。
解析:
0,1*1-2,42*20,号25站品
a
a
=*-1引2*部12in-1=2n-1,
故a>/2n-1。
17
③)先证a,2之1(显然a,递增且a=),则,于是
=1212-n13n-2
当
n≥2时3n-2≤n2(因n2-3n+2=n-1川n-2≥0),故a7≤n,an≤n。n=1
时a1=1≤1也成立。
35.(大数值双轨求和)
答案:(1)S2m=3m2+2m,S2m+1=3m2+4m+1;(2)a202s=4052,S2026=3080533
。
解析:
(1)奇数项和1+3+…+2m-1=m;偶数项和4+8+…+4m=2mm+1。
S2m=m2+2mlm+1=3m2+2m,S2m+1=S2m+a2m+1=3m2+4m+1.
(2)2026=2×1013:Q2026=4×1013=4052。
S2026=S2×1013=3×10132+2×1013=3078507+2026=3080533.
36.(构造等比:递推+分组+错位三合一)
答案:(1)a2=5,a3=16,a4=41;(2)a=7201-3n-3;(3)
5,=7-20-7-3m90,(407,=7n-18+3n9
2n-1。
解析:
(1)a2=2×1+3=5:a3=2×5+6=16:a4=2×16+9=41。
(2)设bn=an+3n+3,则
bn+1=an+1+3n+1+3=2an+3n+3n+6=2an+3n+3=2bn:
b1=a1+6=7,故b,=7:2-1,a,=72-1-3n-3。(验:a2=14-6-3=5)
18
3)8-722*12k-3n=72-1-3ng+1-3n=7-2-7-3n49n
k=1
2
2=7n-3公1
3k+3
台2-T
利用给出结论
4及2
27n-18+3n+9
20-1
酸n1,7-18+12-1号
37.(二次项的摆动并项)
答案:(1)S2=-4,S3=8,S4=-12;(2)见解析;(3)S2026=-2054364,S2m<0
S2m*1>0。
解析:
(1)a1=1×2=2,a2=-2×3=-6,a3=3×4=12,a4=-4×5=-20。
S1=2:S2=2-6=-4:S3=-4+12=8:S4=8-20=-12。
235.2k-1小2k-2k2k+1川-222k-1-2k+1川=2-4
=-4×mm+1=-2mm+1.
2
S2m*1=S2m+2m+12m+2=-2mm+1+2m+12m+1=2m+12。
(3)S2026=S2×1013=-2×1013×1014=-2×1027182=-2054364。
符号:S2m=-2mm+1<0,S2m+1=2m+1>0。
19
38.(递推与倒数裂项:a+1=aan+1)
o=2,a=6.a,=2,a)$1。(45,-5805
1805
答案:(
解析:
(1)a2=1×2=2;a3=2×3=6;a4=6×7=42。
1-1=1-1=a+1-1.1
(2)a dia daldn+1 ddn+1a+1
1=1-1
3)由(2),0+1a4a故
,58.0,单泻诺预.
(4)a,=42×43=1806,S4=1-1=1-
1
1805
18061806·
39.(长链分段求和)
答案:(1)A1=15,A2=80;(2)S0=2580;(3)最小n=21。
解析:
(1)A1=1+2+3+4+5=15。A2=26+7+8+9+10=2×40=80。
(2)S20=A1+A2+
=15+80+
k=11
20
10
2k220×21×41
6
=2870,
k2=385。故
k=1
S20=15+80+2870-385=2580.
(3)S20=2580<3000。当n≥21时an=n2,S21=2580+21=2580+441=3021≥3000
故最小n=21。
20
40.(奇偶步长递推:压轴综合)
答案:(1)1,3,4,6,7,9;(2)a2k-1=3k-2,a2k=3k;(3)S2m=3m2+m,
S2m+1=3m2+4m+1;(4)a2026=3039,S2026=3079520。
解析:
(1)a2=a1+2=3;a3=a2+1=4;a4=a3+2=6;a=a4+1=7;a6=a+2=9。前6
项:1,3,4,6,7,9。
(2)对任意n,an+1与an的步长由n的奇偶决定。n与n+2同奇偶,故
an-2-an=(an-2-an-1)+(an-1-an),
其中an+2-an+1的步长由n+1的奇偶决定,an+1-an由n的奇偶决定,二者一个
是2、一个是1,故an+2-an=3。
奇数项1,a3,a5,“:a2k-1=1+3k-1=3k-2。偶数项a2k=3+3k-1=3k。
奇数项前m项和∑3k-2-")加,偶数项前m项和3k3m
k=1
2
Sn=3m-m3m+3m=3m2+m,S21=S2n+024=3m2+m+3m+1=3m2+4m+1.
2
(4)Q2026=a2×1013=3×1013=3039
S2026=S2×1013=3×10132+1013=3078507+1013=3079520.
21
数列求和方法专项训练(40 题)
使用说明:本卷 40 题按难度从易到难编排(第 1—5 题为基础热身,第 6—20 题为方法主干,第 21—30 题为中上难度的辨析与深练,第 31—40 题为高难与压轴综合),题号越大难度越高。覆盖公式法、分组求和、裂项相消、错位相减、并项配对、绝对值分段求和、倒序相加及递推探究等全部主流方法。答案与解析见另册《参考答案与解析》。
第1—10题 热身与入门(难度逐题上升;★~★★★)
1.(等差数列片段和性质)★
设等差数列 的前 项和为 。已知 ,。
(1)求公差 与首项 ,并写出通项公式;
(2)求 (要求分别用”片段和性质”与”求和公式”两种方法求出并比较);
(3)求 的值。
2.(由前 项和确定等比参数)★
设数列 的前 项和为 ( 为常数)。若 是等比数列:
(1)用 表示 (注意 与 的区别),求 的值;
(2)写出通项公式,求 。
3.(分组求和:等差 + 等比)★★
已知 ()。
(1)求 的值;
(2)把 拆成等差数列的项与等比数列的项,分别求和,推出 的公式;
(3)求 。
4.(并项求和入门)★★
设 (即 )。
(1)求 ;
(2)把前 项两两并组,证明 ,进而求 ;
(3)求 与 。
5.( 与 互化)★★
设数列 的前 项和为 ,且 ()。
(1)求 ;当 时,由 建立 与 的关系,求通项公式;
(2)验证:由(1)中的 算出的前 项和恰为 ,与题设一致;
(3)求 关于 的表达式,并证明它小于 。
6.(错位相减第一课:)★★★
设 。
(1)写出 的展开式,用 (或 )错位相减,推导
(2)求 与 ;
(3)证明:对一切 ,。
7.(隔项成等比:积幂递推)★★★
设正项数列 满足 (),且 。
(1)求 ,观察奇数项、偶数项各成什么数列;
(2)证明:,并写出分段通项公式;
(3)求 。
8.(裂项相消: 及其逆向问题)★★★
设 ,。
(1)把 拆成两项之差,求 ;
(2)解方程 ,求 ;
(3)证明: 对一切 成立,并求 。
9.(裂项相消: 型)★★★
设 。
(1)把 拆成 ,写出 展开后未消去的项;
(2)化简 为 ;
(3)用 验证。
10.(裂项相消与不等式交汇)★★★
设 。
(1)求 的表达式(裂项:);
(2)求使 的最小正整数 ;
(3)证明: 对一切 成立,且 单调递增。
第11—20题 方法主干:裂项进阶、错位、分段与绝对值(难度逐题上升;★★★~★★★★)
11.(根式裂项 + 放缩不等式)★★★
(1)化简 ;
(2)求 ,并求 ;
(3)证明:(),并由此证明
12.(三项连乘裂项)★★★★
设 。
(1)把 拆成 ,求 ;
(2)证明 ,并求 的表达式(不要求化成小数)。
13.(平方差裂项与”逼近”问题)★★★★
设 。
(1)证明 ,求 ;
(2)求 ;
(3)求使 的最小正整数 。
14.(平方倒数的放缩求和)★★★★
(1)证明:对 ,;
(2)证明: 对一切 成立;
(3)利用(1)证明:。
15.(错位相减:分母含幂)★★★★
设 。
(1)写出 ,用错位相减法求 ;
(2)求 (用分数表示);
(3)证明:,并说明当 增大时 如何变化。
16.(错位相减:等差首项为 2)★★★★
设 。
(1)用错位相减法求 ,并化简为 ;
(2)用 验证;
(3)证明 且 单调递增。
17.(分段数列求和)★★★★
设数列 满足:(),()。
(1)求 ;
(2)求 ;
(3)求 。
18.(调和数列包装下的裂项)★★★★
若正项数列 满足 是等差数列,则称 为调和数列。设调和数列 满足 ,。
(1)求 ,写出通项公式;
(2)求 的表达式;
(3)证明: 对一切 成立,并求 。
19.(摆动数列的并项求和)★★★★
设 (即 ),前 项和为 。
(1)求 ,猜想 的表达式;
(2)用并项法证明:,,从而 ;
(3)求 。
20.(含绝对值数列的分段求和)★★★★
设 ()。
(1)写出前 项,确定从第几项起 ;
(2)求 (分段写出);
(3)求使 的最小正整数 。
第21—30题 中上难度:辨析、深练与多法综合(难度逐题上升;★★★★)
21.(“由 求 ”的常数项陷阱)★★★★
已知数列 的前 项和 。
(1)求 ,并求 时的通项公式;
(2) 是否为等差数列?说明理由;
(3)若 的前 项和为 ,求使 成为等差数列的 值,并写出通项。
22.(等差数列加绝对值:分段与单调)★★★★
设等差数列 满足 ,。记 。
(1)求通项 ,确定负项的下标范围;
(2)求 (分段表示)与 ;
(3)证明:当 时 (数列 从第 项起严格递增)。
23.(错位相减:)★★★★
设 。
(1)写出 ,用错位相减法推导 ;
(2)求 并验证。
24.(错位相减:负公比)★★★★
设 。
(1)用错位相减法求 ,化简为 ;
(2)用 验证公式。
25.(“拆项”巧解错位和)★★★★
设 。
(1)方法一:把 拆成 ,利用 求 ;
(2)方法二:直接用错位相减法求 ,比较两种方法的结果;
(3)求 。
26.(由 型递推求和)★★★★
设数列 满足 ,且 (),其中 是前 项和。
(1)求 ;
(2)写出 ,与已知式相减,证明 ;
(3)由(2)证明 ,即 ,并求 。
27.(“同除以 ”的递推与错位求和)★★★★
设数列 满足 ,()。
(1)设 ,证明 是等差数列,并求 ;
(2)求 ;
(3)求 。
28.(奇偶分轨求和)★★★★
设数列 满足 ,()。
(1)写出前 项;
(2)求 与 (化简);
(3)求 与 (结果中 的幂保留指数形式)。
29.(倒序相加法)★★★★
设 。
(1)证明 ;
(2)求 ;
(3)求 。
30.(平方差配对与平方和计算)★★★★
(1)求 ;
(2)证明:;
(3)利用公式 求 ,并验证
第31—40题 高难与压轴:抽象参数、多法综合、递推探究(难度逐题上升;★★★★)
31.(含参数的双轨数列求和)★★★★
设数列 满足 ,(),即奇数项、偶数项分别成等差数列( 为常数)。
(1)推导 用 表示的公式;
(2)写出 的公式;
(3)取 ,写出前 项并求 ,与公式核对。
32.(阶乘裂项:)★★★★
(1)验证恒等式 ;
(2)求 ;
(3)求 ,并说出 的末位数字。
33.(二次式加绝对值:符号分析 + 求和)★★★★
设 ()。
(1)确定 、、 的 的范围,写出前 项;
(2)求 与 ;
(3)求 的分段公式;
(4)求 。
34.(递推与平方和不等式)★★★★
设 ,()。
(1)求 (可用根式表示 );
(2)证明:,并由此证明 ,即 ;
(3)证明: 对一切 成立。
35.(大数值双轨求和)★★★★
设数列 满足 ,()。
(1)求 与 的公式;
(2)求 与 (写出具体数值)。
36.(构造等比:递推 + 分组 + 错位三合一)★★★★
设数列 满足 ,()。
(1)求 ,猜测通项中”非 的幂部分”为一次式;
(2)设 ,证明 是等比数列,并求 ;
(3)求 (分组求和,化简);
(4)求 (用错位相减法的结论 )。
37.(二次项的摆动并项)★★★★
设 。
(1)求 ;
(2)把 按两项并组,证明 ,;
(3)求 ,并说明 的符号规律。
38.(递推与倒数裂项:)★★★★
设数列 满足 ,()。
(1)求 ;
(2)证明:;
(3)求 ,并证明 且 单调递增;
(4)求 。
39.(长链分段求和)★★★★
设数列 满足:
(1)求第 段的和 与第 段的和 ;
(2)求 ;
(3)求使 的最小正整数 。
40.(奇偶步长递推:压轴综合)★★★★
设数列 满足 ,且当 为奇数时 ,当 为偶数时 。
(1)写出 ;
(2)证明: 对一切 成立,由此分别写出奇数项、偶数项的通项公式(分段形式);
(3)推导 与 的公式;
(4)求 与 。
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