内容正文:
数列求和
1.探索并掌握等差、等比数列的前n项和公式及其推导用到的“倒序相加法”“错位相减法”和其他一些重要的求和方法.
2.能在具体的问题情境中发现数列的等差、等比关系,并选用恰当的求和方法解决相应的问题.
考法1 分组求和与并项求和
重点考法突破
3
(2)已知数列{an}满足a1=1,an+an+1=2n,
则a1+a2+a3+…+a2n-1=________.
重点考法突破
4
(2)已知等差数列{an}的公差d=1,且a3,a5+1,2a6成等比数列,则数列{(-1)n+1an}的前2025项和为( )
A.-1013 B.-505
C.505 D.1013
解析:设数列{an}的首项为a1,因为a3,a5+1,2a6成等比数列,所以(a5+1)2=a3×2a6,则(a1+5)2=(a1+2)×2(a1+5),解得a1=1或a1=-5.当a1=-5时,a6=0,此时与a3,a5+1,2a6成等比数列矛盾,故排除;当a1=1时,an=1+n-1=n,此时令bn=(-1)n+1an=(-1)n+1n,其前2025项和为1-2+3-4+…-2024+2025=(1-2)+(3-4)+…+(2023-2024)+2025=1012×(-1)+2025=1013.故选D.
课时作业
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重点考法突破
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考法2 裂项相消法求和
已知数列{an}的前n项和为Sn,且满足Sn=n2.
(1)求数列{an}的通项公式;
重点考法突破
7
重点考法突破
8
重点考法突破
9
重点考法突破
10
重点考法突破
11
重点考法突破
12
重点考法突破
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考法3 错位相减法求和
已知数列{an}的前n项和为Sn,且Sn=2an-1.
(1)证明:数列{an}是等比数列;
(2)设bn=(2n-1)an,求数列{bn}的前n项和Tn.
重点考法突破
14
重点考法突破
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错位相减法求和的具体步骤
若{an}为等差数列,{bn}为公比q≠1的等比数列,且cn=an·bn.
提醒:{cn}的前n项和为(An+B)·qn-B的形式(其中q为{bn}的公比).
重点考法突破
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考法4 倒序相加法求和
重点考法突破
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倒序相加法的使用策略
重点考法突破
18
(1)已知数列{an}的通项公式为an=eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(2n-1,n为奇数,,2n,n为偶数,))则数列{an}的前n项和S10=( )
A.107
B.1409
C.1414
D.112
解析:因为an=eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(2n-1,n为奇数,,2n,n为偶数,))
所以S10=(a1+a3+a5+a7+a9)+(a2+a4+a6+a8+a10)
=eq \f(5×(1+17),2)+eq \f(4×(1-45),1-4)=1409.故选B.
解析:因为数列{an}满足a1=1,an+an+1=2n,
所以a1+a2+a3+…+a2n-1
=a1+(a2+a3)+(a4+a5)+…+(a2n-2+a2n-1)
=1+22+24+26+…+22n-2
=1+eq \f(22(1-4n-1),1-4)
=eq \f(4n-1,3).
eq \f(4n-1,3)
1.分组求和的常见类型
(1)若an=bn±cn,且{bn},{cn}为等差数列或等比数列,可采用分组求和法求{an}的前n项和.
(2)若an=eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(bn,n为奇数,,cn,n为偶数,))且数列{bn},{cn}是等比数列或等差数列,可采用分组求和法求和.
2.并项求和的常见类型
(1)数列{an}的通项公式为an=(-1)nf(n),可采用并项求和法求数列{an}的前n项和.
(2)数列{an}是周期数列或ak+ak+1(k∈N*)为定值,可采用并项求和法求数列{an}的前n项和.
(2)从下面三个条件中选择一个,求数列{bn}的前n项和Tn.
①
;②bn=2,n)eq \f(n,aaeq \o\al(2,n+1))
;③bn=eq \f(1,\r(an)+\r(an+1));
④bn=eq \f(2n+3,anan+1×2n+1).
注:考试中如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.
解:(1)当n=1时,a1=S1=1,当n≥2时,an=Sn-Sn-1=(n+1)2-n2=2n-1,当n=1时,an=2n-1成立,所以an=2n-1.
(2)
若选②bn=2,n)eq \f(n,aaeq \o\al(2,n+1))
,
则bn=eq \f(n,(2n-1)2(2n+1)2)=eq \f(1,8)
eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(1,(2n-1)2)-\f(1,(2n+1)2))),
所以Tn=eq \f(1,8)
eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(1,12)-\f(1,32)+\f(1,32)-\f(1,52)+…+\f(1,(2n-1)2)-\f(1,(2n+1)2)))=eq \f(1,8)
eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(1-\f(1,(2n+1)2))).
若选③bn=eq \f(1,\r(an)+\r(an+1)),
则bn=eq \f(1,\r(2n-1)+\r(2n+1))
=eq \f(\r(2n+1)-\r(2n-1),(\r(2n-1)+\r(2n+1))(\r(2n+1)-\r(2n-1)))
=eq \f(1,2)(eq \r(2n+1)-eq \r(2n-1)),
所以Tn=eq \f(1,2)(eq \r(3)-eq \r(1)+eq \r(5)-eq \r(3)+…+eq \r(2n+1)-eq \r(2n-1))
=eq \f(1,2)(eq \r(2n+1)-1).
若选④bn=eq \f(2n+3,anan+1×2n+1),
则bn=eq \f(2n+3,(2n-1)(2n+1)×2n+1)=eq \f(1,(2n-1)×2n)-eq \f(1,(2n+1)×2n+1),
所以Tn=eq \f(1,1×21)-eq \f(1,3×22)+eq \f(1,3×22)-eq \f(1,5×23)+…+eq \f(1,(2n-1)×2n)-eq \f(1,(2n+1)×2n+1)=eq \f(1,2)-eq \f(1,(2n+1)×2n+1).
1.利用裂项相消法求和的注意事项
(1)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.
(2)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{an}是公差为d(d≠0)的等差数列,则eq \f(1,anan+1)=eq \f(1,d)
eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,an)-\f(1,an+1))),eq \f(1,anan+2)=eq \f(1,2d)
eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,an)-\f(1,an+2))).
2.常见的裂项技巧
(1)分式型:eq \f(1,n(n+k))=eq \f(1,k)
eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,n)-\f(1,n+k))), eq \f(1,(2n-1)(2n+1))=eq \f(1,2)
eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2n-1)-\f(1,2n+1))),
eq \f(1,n(n+1)(n+2))=eq \f(1,2)
eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\f(1,n(n+1))-\f(1,(n+1)(n+2))))等.
(2)指数型:eq \f(2n,(2n+1-1)(2n-1))=eq \f(1,2n-1)-eq \f(1,2n+1-1),
eq \f(n+2,n(n+1)·2n)=eq \f(1,n·2n-1)-eq \f(1,(n+1)·2n)等.
(3)根式型:eq \f(1,\r(n)+\r(n+k))=eq \f(1,k)(eq \r(n+k)-eq \r(n))等.
(4)对数型:logmeq \f(an+1,an)=logman+1-logman,an>0,m>0且m≠1.
解:(1)证明:当n=1时,a1=S1=2a1-1,
所以a1=1;
当n≥2时,an=Sn-Sn-1=(2an-1)-(2an-1-1),
即an=2an-1,
所以数列{an}是以1为首项,2为公比的等比数列.
(2)由(1)知an=2n-1,
所以bn=(2n-1)×2n-1,
Tn=1+3×2+5×22+…+(2n-3)×2n-2+(2n-1)×2n-1,①
2Tn= 1×2+3×22+…+(2n-3)×2n-1+(2n-1)×2n,②
①-②,得-Tn=1+2(2+22+…+2n-1)-(2n-1)×2n
=1+2×eq \f(2×(1-2n-1),1-2)-(2n-1)×2n
=(3-2n)×2n-3,
所以Tn=(2n-3)×2n+3.
例4:已知函数f(x)对任意的x∈R,都有f(x)+f(1-x)=1,数列{an}满足
an=f(0)+feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,n)))+feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2,n)))+…+feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(n-1,n)))+f(1),则数列{an}的通项公式为________.
解析:∵f(x)+f(1-x)=1,∴feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,n)))+feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(n-1,n)))=1,
又an=f(0)+feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,n)))+feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2,n)))+…+feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(n-1,n)))+f(1) ①,
∴an=f(1)+feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(n-1,n)))+feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(n-2,n)))+…+feq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,n)))+f(0) ②,
①+②,得2an=n+1,∴an=eq \f(n+1,2),
∴数列{an}的通项公式为an=eq \f(n+1,2).
an=eq \f(n+1,2)
策略一
将一个数列倒过来排列,当它与原数列相加时,若有规律可循,并且容易求和,则这样的数列求和时可用倒序相加法(等差数列前n项和公式的推导即用此方法)
策略二
和对称性有关求和时可用倒序相加,比如函数图象关于点对称,组合数中Ceq \o\al(k,n)=Ceq \o\al(n-k,n)
$
姓 名: 2026-2027学年 第一学期
国庆节胶囊课2数列求和
1.探索并掌握等差、等比数列的前n项和公式及其推导用到的“倒序相加法”“错位相减法”和其他一些重要的求和方法.
姓 名: 2026-2027学年 第一学期
国庆节胶囊课2数列求和
姓 名: 2026-2027学年 第一学期
晚练
组题人:李佳 审题人:高三数学组 使用时间: 2026.9.20-9.24
2.能在具体的问题情境中发现数列的等差、等比关系,并选用恰当的求和方法解决相应的问题.
谦恭 卓越
谦恭 卓越
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考法1 分组求和与并项求和
(1)已知数列{an}的通项公式为an=则数列{an}的前n项和S10=( )
A.107 B.1409
C.1414 D.112
(2)已知数列{an}满足a1=1,an+an+1=2n,则a1+a2+a3+…+a2n-1=________.
(3)已知等差数列{an}的公差d=1,且a3,a5+1,2a6成等比数列,则数列{(-1)n+1an}的前2025项和为( )
A.-1013 B.-505
C.505 D.1013
考法2 裂项相消法求和
已知数列{an}的前n项和为Sn,.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)从下面三个条件中选择一个,求数列{bn}的前n项和Tn.
①;②bn=;
③bn=;④bn=.
注:考试中如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.
考法3 错位相减法求和
已知数列{an}的前n项和为Sn,且Sn=2an-1.
(1)证明:数列{an}是等比数列;
(2)设bn=(2n-1)an,求数列{bn}的前n项和Tn.
考法4 倒序相加法求和
已知函数f(x)对任意的x∈R,都有f(x)+f(1-x)=1,数列{an}满足an=f(0)+f+f+…+f+f(1),则数列{an}的通项公式为________.
谦恭 卓越
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