七章 第4讲 数列求和课件-2027届高三数学一轮复习
2026-09-13
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摘要:
该高中数学高考复习课件聚焦“数列求和”专题,依据高考评价体系梳理了公式法、裂项相消法、错位相减法等核心方法,通过近五年真题及模拟题分析,明确分组求和、裂项相消占比超60%的高频考点,归纳典例与对点练形成完整题型体系。
课件亮点在于“题型建模+真题突破+素养提升”策略,如错位相减法通过“乘公比-错位减-化简”三步流程训练,裂项相消分类讲解分式型、根式型等类型,培养学生数学思维与表达能力。特设限时跟踪检测与解题感悟,助力学生掌握得分技巧,教师可据此精准复习,提升备考效率。
内容正文:
第4讲 数列求和
第七章 数列
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高考一轮总复习·数学
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课件说明
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高考一轮总复习·数学
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高考一轮总复习·数学
题型研讨
01
限时跟踪检测(三十九) 数列求和
02
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高考一轮总复习·数学
题型研讨
复习要点 掌握数列求和的常用方法,如公式法求和、裂项相消法求和、错位相减法求和等.
题型 分组求和法
典例1 (2026·山东潍坊模拟)已知数列{an}满足 + +…+ = .
(1)求数列{an}的通项公式;
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解:(1)当n=1时, = ,解得a1=1;
当n≥2时, + +…+ = ,①
+ +…+ = ,②
由①-②,得 = - = ,
即an=2-n,
当n=1时,a1=2-1=1也符合上式,
所以数列{an}的通项公式为an=2-n.
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解:(2)由(1)知bn=
当n为偶数时,
Sn=[1+(-1)+(-3)+…+2-(n-1)]+(20+2-2+…+22-n)
= +
= + (1- )
= - ;
(2)对任意的n∈N*,令bn= 求数列{bn}的前n项和Sn.
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当n为奇数时,
Sn=Sn+1-bn+1
= - -21-n= - .
综上所述,
Sn=
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【解题感悟】 ❶若数列{cn}的通项公式为cn=an±bn,且{an},{bn}为等差数列或等比数列,可采用分组求和法求数列{cn}的前n项和.
❷若数列{cn}的通项公式为cn= 其中数列{an},{bn}是等比数列或等差数列,可采用分组求和法求数列{cn}的前n项和.
❸平方和、立方和
k2=12+22+32+…+n2= n(n+1)(2n+1).
k3=13+23+33+…+n3=[ ]2.
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对点练1 (1)1+(1+ )+(1+ + )+…+(1+ + +…+ )= 40+ .
解析:设此数列为{an},则通项公式an=1+ + +…+ = =2(1- )=2- ,分组求和可得数列{an}的前n项和Sn=2n- =2n-2+ ,则原式=S21=2×21-2+ =40+ .
40
+
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(2)数列11,103,1 005,10 007,…的前n项和Sn= (10n-1)+n2 .
解析:数列的通项公式为an=10n+(2n-1).
所以Sn=(10+1)+(102+3)+…+(10n+2n-1)=(10+102+…+10n)+[1+3+…+(2n-1)]= + = (10n-1)+n2.
(10n-1)+n2
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题型 并项求和法
典例2 (2026·江苏南京模拟)已知正项数列{an}满足a1=1, - =8n.
(1)求{an}的通项公式;
解:(1)对任意的n∈N*, - =8n,
当n≥2时, =( - )+…+( - )+ =8(n-1)+…+8×1+1=8[1+2+3+…+(n-1)]+1=8× +1=(2n-1)2.
因为an>0,故an=2n-1.
当n=1时,a1=1符合上式,
所以an=2n-1,n∈N*.
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(2)记bn=an sin ,数列{bn}的前n项和为Sn,求S2 025.
解:(2)由(1)知,bn=an sin ( ·π)=(-1)n+1(2n-1),所以当k∈N*时,b2k+b2k+1=-(4k-1)+4k+1=2,
故S2 025=b1+(b2+b3)+(b4+b5)+…+(b2 024+b2 025)=1+2×1 012= 2 025.
【解题感悟】 ❶一般地,当数列中的各项正负交替,且各项绝对值成等差数列时,可采用并项转化法求和.
❷在利用并项转化法求和时,一般需要对项数n分奇数和偶数两种情况进行讨论,所以结果一般用分段函数来表示.
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对点练2 (2026·天津5月模拟)已知等差数列{an}的首项a1=1,其前10项和S10=100,正项等比数列{bn}中,b1=2a1,b3=a4+1.
(1)求数列{an}与{bn}的通项公式;
解:(1)设等差数列{an}的公差为d,则S10=10a1+45d=10+45d=100,得d=2,
所以an=a1+(n-1)d=2n-1.
设正项等比数列{bn}的公比为q(q>0),
则 得
所以bn=2×2n-1=2n.
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(2)求数列{(-1)n-1(an+1)2}的前2n项和Q2n.
解:(2)由(1)知(-1)n-1(an+1)2=(-1)n-14n2,
所以数列{(-1)n-1(an+1)2}的前2n项和Q2n=4×12-4×22+4×32-…+4×(2n-1)2-4×(2n)2=4{(12-22)+(32-42)+…+[(2n-1)2-(2n)2]}=-4×[1+2+3+4+…+(2n-1)+2n]=-4× =-8n2-4n.
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题型 错位相减法
典例3 (2024·全国甲卷,理)记Sn为数列{an}的前n项和,且4Sn=3an+4.
(1)求{an}的通项公式;
解:(1)∵4Sn=3an+4,①
∴当n=1时,4S1=4a1=3a1+4,得a1=4,
当n≥2时,4Sn-1=3an-1+4,②
由①-②,得4an=3an-3an-1,
∴an=-3an-1,
∴数列{an}是首项为4,公比为-3的等比数列.
∴an=4×(-3)n-1.
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(2)设bn=(-1)n-1nan,求数列{bn}的前n项和Tn.
解:(2)由(1)得bn=(-1)n-1nan=4n·3n-1,
∴Tn=4×30+4×2×31+4×3×32+…+4(n-1)·3n-2+4n·3n-1,③
3Tn=4×31+4×2×32+4×3×33+…+4(n-1)·3n-1+4n·3n,④
③-④得-2Tn=4+4×31+4×32+…+4×3n-1-4n·3n,
∴-2Tn=4+4· -4n·3n,
∴-2Tn=4+(2-4n)·3n-6=-2+(2-4n)3n,
∴Tn=1+(2n-1)3n.
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【解题感悟】 ❶用错位相减法求和的解题大招
如果一个数列的各项是由一个等差数列{an}(公差为d)和一个等比数列{bn}(公比为q,q≠1)的对应项之积构成的,那么这个数列的前n项和Sn可用错位相减法来求.步骤如下:
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若数列{cn}满足cn=(an+b)qn-1,则其前n项和Sn=(An+B)qn+C,其中A= ,B= ,C=-B.
注意:此公式只能用于选择题和填空题,不能在解答题中使用.
❷错位相减法的万能公式
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对点练3 (2026·重庆一中月考)已知函数f(x)= cos πx- sin πx(x∈R)的所有正零点构成递增数列{an}(n∈N*).
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)设bn=( )n(an+ ),求数列{bn}的前n项和Tn.
解:(1)因为f(x)= cos πx- sin πx= cos (πx+ ),令f(x)=0可得 cos (πx+ )=0,即πx+ = +kπ(k∈Z),解得x= +k(k∈Z).因为{an}为所有正零点构成的数列,所以a1= ,且an-an-1=1(n≥2),故{an}为以 为首项,1为公差的等差数列,即an= +(n-1)×1=n- .
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(2)由(1)知an=n- ,所以bn=( )n·(n- + )=n( )n,所以Tn=b1+b2+b3+…+bn-1+bn=( )1+2×( )2+3×( )3+…+(n-1)·( )n-1+n·( )n①,
所以 Tn=( )2+2×( )3+3×( )4+…+(n-1)·( )n+n·( )n+1②,
①-②可得 Tn=( )1+( )2+( )3+( )4+…+( )n-n·( )n+1= -n·( )n+1=1-(n+2)·( )n+1,故Tn=2-(n+2)( )n.
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题型 倒序相加法
典例4 (2026·浙江开学考试)已知函数f(x)满足f(x)=f(1-x),f'(x)为f(x)的导函数,g(x)=f'(x)+ ,x∈R. 若an=g( ),则数列{an}的前2 023项和为 .
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解析:由题意知f(x)=f(1-x),所以f'(x)=-f'(1-x),
即f'(x)+f'(1-x)=0,又因为g(x)=f'(x)+ ,
所以g(x)+g(1-x)=f'(x)+f'(1-x)+ = ,
所以a1+a2+a3+…+a2 023=g( )+g( )+g( )+…+g( )①,
a1+a2+a3+…+a2 023=g( )+g( )+g( )+…+g( )②,
将①②两式相加可得a1+a2+a3+…+a2 023= = .
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【解题感悟】 若一个数列{an},与首尾两项等距离的两项之和等于首尾两项之和,可采用把正着写与倒着写的两个和式相加,就得到一个常数列的和,这一求和方法称为倒序相加法.
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对点练4 已知f(x)=x3-3x2,正项等比数列{an}满足a1 013=10,则 f(lg ak)= -4 050 .
解析:因为正项等比数列{an}满足a1 013=10,所以a1a2 025=a2a2 024=…= =100,
所以lg a1+lg a2 025=lg a2+lg a2 024=…=2lg a1 013=2.
因为f(1-x)+f(1+x)=(1-x)3-3(1-x)2+(1+x)3-3(1+x)2=-4,即f(x)+f(2-x)=-4,
所以f(lg a1)+f(lg a2 025)=f(lg a2)+f(lg a2 024)=…=f(lg a1 013)+f(lg a1 013)=-4,
-4 050
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所以 f(lg ak)=f(lg a1)+f(lg a2)+f(lg a3)+…+f(lg a2 025),①
f(lg ak)=f(lg a2 025)+f(lg a2 024)+f(lg a2 023)+…+f(lg a1),②
①+②得2 f(lg ak)=[f(lg a1)+f(lg a2 025)]+[f(lg a2)+f(lg a2 024)]+…+[f(lg a2 025)+f(lg a1)],即2 f(lg ak)=2 025×(-4),所以 f(lg ak)=-4 050.
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题型 裂项相消法
一、an= ({bn}为等差数列)型
典例5 求和:
(1)Sn=1+ + +…+ ;
解:(1)由题意知,an= =2( - ),
∴Sn=a1+a2+…+an=2[(1- )+( - )+…+( - )]=2(1- )= .
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(2)Sn= + +…+ .
解:(2)由题意知,an= = ( - ),
∴Sn= (1- + - +…+ - )
= (1+ - - )
= - .
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【解题感悟】 an= 型裂项相消
❶类型
·基本形态:若{bn}为公差为d(d≠0)的等差数列,则 = ( - ).
例如: = - , = ( - ), = ( - ).
·加强型: = [ - ],n(n+1)= [n(n+1)(n+2)-(n-1)n(n+1)].
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·抵消后并不一定只剩下第一项和最后一项,也有可能前面剩两项,后面也剩两项,或者前面剩几项,后面也剩几项.
·将通项裂项后,有时需要调整前面的系数,使裂开的两项之差和系数之积与原通项相等.如:若{bn}是等差数列,则 = ( - ), = ( - ).
❷注意事项
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对点练5 (2026·河南洛阳模拟)已知等差数列{an}的公差d≠0,且a3=5,a1,a2,a5成等比数列.
(1)求数列{an}的通项公式;
解:(1)因为a3=5,a1,a2,a5成等比数列,所以
又d≠0,解得
所以数列{an}的通项公式为an=2n-1.
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解:(2)由(1)知,bn= = =
= = ( - ),
所以Sn=b1+b2+…+bn= (1- + - +…+ - )
= (1- ).
依题意得,对任意正整数n,不等式1- +(-1)n+1a>0恒成立,
(2)设bn= ,Sn是数列{bn}的前n项和,若对任意正整数n,不等式2Sn+(-1)n+1a>0恒成立,求实数a的取值范围.
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当n为奇数时,1- +(-1)n+1a>0,
即a>-1+ ,所以a>- ;
当n为偶数时,1- +(-1)n+1a>0,
即a<1- ,所以a< .
所以实数a的取值范围是(- , ).
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二、an= 型
典例6 (2026·广东揭阳调研)已知数列{an}满足an+1= ,a1=1.
(1)求数列{an}的通项公式;
解:(1)由an+1= ,有 - =1,可知数列{ }是首项为1,公差为1的等差数列,
所以 =1+(n-1)·1=n,又因为an>0,所以an= .
(2)若cn= ,Sn是数列{cn}的前n项和,求Sn.
解:(2)由(1)知cn= = = - ,所以Sn=c1+c2+…+cn=( -1)+( - )+…+( - )= -1.
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【解题感悟】 若{an}为公差为d(d>0)的等差数列,则 = ( - ).
如: = - .
形如an= 型的数列采用裂项相消法求和时,应先将分母有理化.
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对点练6 如图甲是第七届国际数学家大会(简称ICME-7)的会徽图案,会徽的主题图案是由图乙的一连串直角三角形演化而成的.已知A1,A2,A3,…为直角顶点,设|OA1|=|A1A2|=|A2A3|=|A3A4|=…=1,|OA1|,|OA2|,…,|OAn|构成数列{an},令bn= ,Sn为数列{bn}的前n项和,则S80= 8 .
8
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解析:因为|OA1|=|A1A2|=|A2A3|=|A3A4|=…=1,
所以当n≥2时,|OAn|= ,
|OAn|= ,所以an= ,bn= = = - ,
Sn=b1+b2+…+bn= -1+ - +…+ - = -1,
所以S80= -1=8.
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三、an= 型
典例7 正项数列{an}的前n项和Sn满足 -(n2+n-1)Sn-(n2+n)=0.
(1)求数列{an}的通项公式;
解:(1)由 -(n2+n-1)Sn-(n2+n)=0,得[Sn-(n2+n)](Sn+1)=0.
因为{an}是正项数列,所以Sn>0,
所以Sn=n2+n.
于是a1=S1=2,
当n≥2时,an=Sn-Sn-1=n2+n-(n-1)2-(n-1)=2n.
当n=1时,a1=2=2×1符合上式.
综上,数列{an}的通项公式为an=2n(n∈N*).
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(2)令bn= ,数列{bn}的前n项和为Tn.证明:对于任意的n∈N*,都有Tn< .
解:(2)证明:由于an=2n,故bn= = = [ - ].
所以Tn= [1- + - + - +…+ - + - ]= [1+ - - ]< (1+ )= .
【解题感悟】 形如an= 型的数列采用裂项相消法求和时,可以将平方项看成一个整体,然后调整系数求解.
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对点练7 已知各项均不相等的等差数列{an}的前4项和为10,且a1,a2,a4是等比数列{bn}的前3项.
(1)求an,bn;
解:(1)设等差数列{an}的公差为d,d≠0,
则 得 得
因为d≠0,所以
解得a1=d=1,所以an=a1+(n-1)d=n,
所以b1=a1=1,b2=a2=2,所以等比数列{bn}的公比q= =2,所以bn=2n-1.
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(2)设cn=bn+ ,求{cn}的前n项和Sn.
解:(2)由(1)知,cn=2n-1+ =2n-1+ - ,
所以Sn=1+2+22+…+2n-1+ - + - +…+ - = +1- =2n- .
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四、an= (m>0且m≠1)型
典例8 (2026·山西阳泉模拟)已知数列{an}的前n项和为Sn,且Sn=2an-2,则数列{ }的前100项和T100= - .
-
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解析:因为Sn=2an-2,
所以Sn-1=2an-1-2,n≥2,
故当n≥2时,两式相减得,an=2an-2an-1,
即an=2an-1,n≥2,
因为S1=2a1-2,即a1=2,
所以数列{an}是以2为首项,2为公比的等比数列,所以an=2n,
=
= =2( - ),
T100=2( - + - +…+ - )=2( - )= - .
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【解题感悟】 由于(a-1)an=an+1-an,所以有 = - .
常见指数型裂项:
❶ = - .
❷ = - .
❸ · = · = - .
❹ = · = [ + ]
= [ + - ].
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对点练8 已知数列{an}的首项a1>0,前n项和为Sn,且满足a1an=S1+Sn.
(1)求数列{an}的通项公式;
解:(1)当n=1时,解得a1=2或a1=0(舍去).
当n≥2时,2an=2+Sn,①
2an-1=2+Sn-1,②
①-②,整理得an=2an-1,所以 =2,所以数列{an}是以2为首项,2为公比的等比数列,
所以an=2·2n-1=2n.
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(2)若bn= ,求数列{bn}的前n项和Tn.
解:(2)由于Sn= =2·(2n-1),
所以bn= =
= ( - ),
所以Tn= ×[(1- )+( - )+…+( - )]= (1- )= .
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限时跟踪检测(三十九) 数列求和
一、单项选择题
1. 数列1,1+2,1+2+22,…,1+2+22+…+2n-1,…的前n项和为( D )
A. 2n-1 B. n·2n-n
C. 2n+1-n D. 2n+1-n-2
解析:记an=1+2+22+…+2n-1=2n-1,
∴Sn= -n=2n+1-n-2.
D
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
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2. (2026·江西宜春模拟)已知数列{an}的通项公式为an= ,则其前8项和为( D )
A. B. C. D.
解析:因为an= = = = ( - ),所以数列{an}的前8项和为 ×(1- + - + - +…+ - )= ×(1+ - - )= .故选D.
D
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3
4
5
6
7
8
9
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11
12
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3. (2026·重庆三模)已知数列{an}的前n项和为Sn,a1=1,Sn+Sn+1=n2+1(n∈N*),S24=( A )
A. 276 B. 272 C. 268 D. 266
解析:∵a1=S1=1,Sn+Sn+1=n2+1,
∴当n=1时,S1+S2=12+1=2,解得S2=1;
当n≥2时,Sn-1+Sn=(n-1)2+1,
作差得Sn+1-Sn-1=2n-1,
∴S24=(S24-S22)+(S22-S20)+…+(S4-S2)+S2=2×(23+21+…+3)-11+1=276.故选A.
A
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
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4. (2025·天津卷)已知数列{an}的前n项和Sn=-n2+8n,则数列{|an|}的前12项和为( C )
A. 112 B. 48 C. 80 D. 64
C
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
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解析:由Sn=-n2+8n,可得
当n=1时,a1=S1=-1+8=7;
当n≥2时,an=Sn-Sn-1=(-n2+8n)-[-(n-1)2+8(n-1)],
整理可得an=-2n+9,
经检验知,a1=7符合上式.
故an=-2n+9(n∈N*),可知数列{an}为等差数列.
当n≤4时,an>0;
当n≥5时,an<0,
所以{|an|}的前12项和
T12=(a1+a2+a3+a4)-(a5+a6+a7+…+a12)= - =16+64=80.故选C.
1
2
3
4
5
6
7
8
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5. 在数列{an}中,a1=-1,|an-an-1|=2n-1(n∈N*,n≥2),a2>0,若数列{a2n-1}单调递减,数列{a2n}单调递增,则a2 023=( D )
A. B. C. D. -
解析:因为a1=-1,数列{a2n-1}单调递减,所以在数列{an}中,奇数项均为负数.因为a2>0,数列{a2n}单调递增,所以在数列{an}中,偶数项均为正数.又|an-an-1|=2n-1(n∈N*,n≥2),所以an-an-1= (n≥2).
a2 023=(a2 023-a2 022)+(a2 022-a2 021)+…+(a2-a1)+a1=-22 022+22 021-22 020+…+21-1=-(22 022+22 020+…+22+1)+(22 021+22 019+…+21)=- + =- .故选D.
D
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二、多项选择题
6. (2026·山东济南调研)已知数列{an}: , + , + + ,…, + + +…+ ,…,若bn= ,设数列{bn}的前n项和为Sn,则( AC )
A. an= B. an=n C. Sn= D. Sn=
AC
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解析:由题意得an= + +…+ = = ,
∴bn= = =4( - ),
∴数列{bn}的前n项和
Sn=b1+b2+b3+…+bn=4[(1- )+( - )+( - )+…+( - )]=4(1- )= .故选AC.
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7. 斐波那契数列{an}:1,1,2,3,5,8,13,21,34,…,又称黄金分割数列,是由十三世纪意大利数学家莱昂纳多·斐波那契以兔子繁殖为例引入的,故又称为“兔子数列”,其通项公式为an= ·[( )n-( )n],是用无理数表示有理数的一个范例,该数列从第3项开始,每项等于其前相邻两项之和,即an+2=an+1+an,记该数列{an}的前n项和为Sn,则下列结论正确的有( AB )
A. S10=11a7 B. a2 021=2a2 019+a2 018
C. S2 021=S2 020+S2 019 D. S2 019=a2 020-1
AB
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解析:由斐波那契数列{an}:1,1,2,3,5,8,13,21,34,55,…,可得
S10=1+1+2+3+5+8+13+21+34+55=143=11×13=11a7,因此A正确;
a2 021=a2 020+a2 019=2a2 019+a2 018,因此B正确;
∵a3-a2=a1,a4-a3=a2,…,
a2 021-a2 020=a2 019,
∴a2 021-a2=S2 019,
∴a2 021-1=S2 019,因此D不正确;
类比以上过程可得S2 021=a2 023-1,S2 020=a2 022-1,又∵a2 021-1=S2 019,
∴S2 020+S2 019=a2 022+a2 021-2=a2 023-2≠S2 021,因此C不正确.故选AB.
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三、填空题
8. (2026·江苏期末)若数列{an}满足a1=a2=1,an+an+1+an+2=n2(n∈N*),则a100= 3 268 .
解析:因为an+an+1+an+2=n2,所以an+1+an+2+an+3=(n+1)2,作差得an+3-an=2n+1,故a100=a1+(a4-a1)+(a7-a4)+…+(a100-a97)=a1+(2×1+1)+(2×4+1)+…+(2×97+1)=2×(1+4+…+97)+34=2× +34=3 268.
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9. 中国剪纸是一种用剪刀或刻刀在纸上剪刻花纹,用于装点生活或配合其他民俗活动的民间艺术,剪纸具有广泛的群众基础,交融于各族人民的社会生活,是各种民俗活动的重要组成部分,其传承赓续的视觉形象和造型格式,蕴含了丰富的文化历史信息,是中国古老的民间艺术之一.已知某剪纸的裁剪工艺如下:取一张半径为1的圆形纸片,记为☉O,在☉O内作内接正方形,接着在该正方形内作内切圆,记为☉O1,并裁剪去该正方形与内切圆之间的部分(如图所示的阴影部分),记为一次裁剪操作,…,重复上述裁剪操作n次,最终得到该剪纸,则第2 025次操作后,所有被裁剪部分的面积之和为 (4-π)(1- ) .
(4-π)(1- )
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解析:设☉On的半径为Rn,则R1= ,
☉On+1的半径为 Rn,即Rn+1= Rn,
故Rn=R1 = = ,
☉On的面积为Sn=π = .
又第n次裁剪操作的正方形边长为2Rn= ,
故第n次裁剪操作裁剪掉的面积为(2Rn)2-Sn= - = - = - = ,
所以第n次裁剪操作后,裁剪掉的面积之和为
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(4-π)( + +…+ )=(4-π)(1- ),
所以第2 025次操作后,所有被裁剪部分的面积之和为(4-π)(1- ).
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10. 已知数列{an}满足a1=5,an+1= 则an= ;设Sn为{an}的前n项和,则S2 025= 2×31 014-6 085 .(结果用指数幂表示)
2×31 014-6
085
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解析:当n为奇数时,an+1=an+2.
令n=2k-1,k∈N*,则a2k=a2k-1+2.
当n为偶数时,an+1=3an+2.
令n=2k,k∈N*,则a2k+1=3a2k+2=3(a2k-1+2)+2=3a2k-1+8,
即a2k+1+4=3(a2k-1+4).
当k=1时,a1+4=9,
所以{a2k-1+4}是首项为9,公比为3的等比数列,
所以a2k-1+4=9×3k-1=3k+1,
所以a2k-1=3k+1-4,
所以a2k=a2k-1+2=3k+1-4+2=3k+1-2.
当n为奇数时,由n=2k-1,k∈N*,得k= ,
所以an= -4= -4;
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当n为偶数时,由n=2k,k∈N*,得k= ,
所以an= -2= -2,
所以an=
所以S2 025=(a1+a3+…+a2 025)+(a2+a4+…+a2 024)=(32+33+…+31 014-4×1 013)+(32+33+…+31 013-2×1 012)=[ -4×1 013]+[ -2×1 012]=2×31 014-6 085.
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四、解答题
11. (2026·山东济南二模)已知数列{an},{bn}中,a1=4,b1=-2,{an}是公差为1的等差数列,数列{an+bn}是公比为2的等比数列.求:
(1)数列{bn}的通项公式;
解:(1)由题意,可得an=4+(n-1)×1=n+3,n∈N*,
∵数列{an+bn}是公比为2的等比数列,且a1+b1=4-2=2,
∴an+bn=2·2n-1=2n,∴bn=2n-an=2n-n-3,n∈N*.
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(2)数列{bn}的前n项和Tn.
解:(2)由题意及(1),可得bn=2n-(n+3),
则Tn=b1+b2+b3+…+bn
=(21-4)+(22-5)+(23-6)+…+[2n-(n+3)]
=(21+22+23+…+2n)-[4+5+6+…+(n+3)]
= - =2n+1- - -2.
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12. 设数列{an}满足a1+3a2+…+(2n-1)·an=2n.求:
(1){an}的通项公式;
解:(1)因为a1+3a2+…+(2n-1)an=2n ①,
所以当n≥2时,a1+3a2+…+(2n-3)an-1=2(n-1) ②,
①-②得(2n-1)an=2,所以an= (n≥2),
又n=1时,a1=2满足上式,所以{an}的通项公式为an= (n∈N*).
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(2)数列{ }的前n项和.
解:(2)记{ }的前n项和为Sn,
由(1)知, = = - ,
则Sn=(1- )+( - )+…+( - )=1- = (n∈N*).
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13. (2026·浙江嘉兴模拟)已知{an}是首项为2,公差为3的等差数列,数列{bn}满足b1=4,bn+1=3bn-2n+1.
(1)证明{bn-n}是等比数列,并求{an},{bn}的通项公式;
解:(1)证明:由题意可得an=2+(n-1)×3=3n-1(n∈N*).
由b1=4,bn+1=3bn-2n+1,变形可得bn+1-(n+1)=3bn-3n=3(bn-n),又b1-1=3,
故{bn-n}是首项为3,公比为3的等比数列,
所以bn-n=3n,即bn=3n+n(n∈N*).
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解:(2)由题意可得3k-1=3m+m(k,m∈N*),因为3k,3m是3的倍数,所以m+1也为3的倍数,
令m+1=3n,则m=3n-1(n∈N*),
则3k-1=33n-1+3n-1=3(33n-2+n)-1,此时满足条件,
即当m=2,5,8,…,3n-1时为公共项,
所以c1+c2+…+cn=b2+b5+…+b3n-1
=32+35+…+33n-1+(2+5+…+3n-1)
= + (n∈N*).
(2)若数列{an}与{bn}中有公共项,即存在k,m∈N*,使得ak=bm成立.按照从小到大的顺序将这些公共项排列,得到一个新的数列,记作{cn},求c1+c2+…+cn.
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14. 已知等比数列{an}和等差数列{bn},满足an+1>an,a1=b1=1,a2=b2,3a3=4b3.
(1)求数列{an},{bn}的通项公式;
解:(1)因为等比数列{an}满足an+1>an,a1=1,所以{an}为递增数列,设{an}的公比为q(q>1),等差数列{bn}的公差为d,依题意可得 解得 或 (舍去),所以an=2n-1,bn=n.
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(2)记数列 的前n项和为Pn.证明:Pn< -1.
解:(2)证明:由(1)可得 = = + .
因为 = - , = - ,即 = - + - ,
所以Pn=( - + - )+( - + - )+…+( - + - )=( - + - +…+ - )+( - + - +…+ - )= -2+1- = -1- < -1.
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题组训练 突破高分必刷
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