数列专题精讲精练
知识梳理
1.求通项公式的常见类型 (1)观察法;
n1S1,(2)利用通项an与前n项和Sn的关系:Sna1a2...an,an,an1Sn1Sn.
SS,n2n1n由Sn求an时,易忽视n=1的情况.
(3)公式法;
(4)累加法:在已知数列{an}中,递推公式可转化为an+1-an=f(n),利用累加法(逐差相加法)求解; an+1
(5)叠乘法:在已知数列{an}中,递推公式可转化为=f(n),利用叠乘法(逐商相乘法)求解;
an(6)构造法.
2.等差数列、等比数列的性质(以下m,n,p,q∈N*) 定义 通项 等差数列 等比数列 an= =am a1(1-qn)a1-anqq=1,Sn=na1;q≠1,Sn== 1-q1-qanan1d(n2)或an1and an=____________=am+____________ n(a1+an)n(n-1)求和 Sn==na1+d 22中项 任意两个数a,b的等差中项为__________. 两个数a,b的等比中项为±ab(ab>0) ①若m+n=p+q,则am+an=ap+aq; ①若m+n=p+q,则am·an=ap·aq; 性质 ②Sm,S2m-Sm,S3m-S2m,…,成等差数列 ②Sm,S2m-Sm,S3m-S2m,…,(Sm≠0)成等比数列 易错警示:在求等比数列前n项和时,首先要判断公比q是否为1,再选择求和公式的形式,当不能判断公比q是否为1时,要对q分q=1和q≠1进行讨论求解.
3.等差或等比数列的判定方法 ①定义法; ②中项公式法; ③通项公式法; ④前n项和公式法. 注意:①②是证明等差或等比数列的理论依据. 4.数列的求和法 (1)公式法; (2)倒序相加(乘)法; (3)错位相减法; (4)裂项相消法; (5)并项法:S100123499100; (6)拆项组合法(注意对数列项数奇偶性的讨论). 数列求和的注意事项:①首项:从哪项开始相加;②有多少项求和;③通项的特征决定求和的方法.
典例剖析
题型一 数列的概念与通项公式
2an(n为正奇数),1. (玉溪一中模拟)已知数列{an}满足a1=1,an+1=则其前6项之和是( )
an+1(n为正偶数),
A.16 B.20 C.33 D.120
2. 已知数列{an}的前n项和Sn=2n-3,则数列{an}的通项公式为____
3. (累加法)已知数列{an}满足a1=0,an+1=an+2n-1,则an=_______________.
n-1
4. (累乘法)已知数列{an}满足a1=1,an=·an-1(n≥2),则an=_____________.
n
1 / 6
5. (消sn法) (大连双基测试)数列{an}满足:a1+3a2+5a3+…+(2n-1)·an=(n-1)·3n1+3(n∈N*),则
+
数列{an}的通项公式an=________.
6. (选讲)(年保定调研)在数列{an}中,已知a1=1,an+1=3an+2,则其通项公式为an=( )
-
A.2×3n1-1 B.3n-2 C.3n-2 D.2n-1
n-1
7. (单调性)已知an=,那么数列{an}是( )
n+1
A.递减数列 B.递增数列 C.常数列 D.摆动数列
8. (周期性)(全国高中数学联赛陕西赛区预赛 ★★★☆☆)在数列{an}中,a4=1,a11=9,且任意连续
三项的和都是15,则a2016=________.
9. (最值)数列{an}的通项an=
n
,则数列{an}中的最大项是( ) n2+90
110A.310 B.19 C. D.
1960
题型二 等差数列、等比数列
10. 在等差数列{an}中,a3a737,则a2a4a6a8__________.
11. (安徽)已知数列{an}是递增的等比数列,a1+a4=9,a2a3=8,则数列{an}的前n项和等于________.
12. (课标全国Ⅰ)已知{an}是公差为1的等差数列,Sn为{an}的前n项和,若S8=4S4,则a10等于( ) 1719
A. B. C.10 D.12 22
13. 已知数列{an}的前n项和为Sn,且Sn=2an-1(n∈N*),则a5等于( ) A.-16 B.16 C.31 D.32
14. 已知等差数列{an}的前n项和为Sn,且S10=12,S20=17,则S30为( ) A.15 B.20 C.25 D.30
S2 018S3
15. (选讲 武汉模拟改编)在等差数列{an}中,a1=-2 016,其前n项和为Sn,若-=2 015,则S2 016
20183的值等于( )
A.-2 015 B.2 015 C.-2 016 D.2 016
思维升华:在进行等差(比)数列项与和的运算时,若条件和结论间的联系不明显,则均可化成关于a1和d(或q)的方程组求解,但要注意消元法及整体计算,以减少计算量.
课堂练习1:(1)已知数列{an}是各项均为正数的等比数列,a1+a2=1,a3+a4=3,则log2
a2 013+a2 014+a2 015+a2 016
=________.
4
2 / 6
(2)(湖南卷)设Sn为等比数列{an}的前n项和,若a1=1,且3S1,2S2,S3成等差数列,则an=________.
题型三 等差数列、等比数列的判定与证明
16. (2014·大纲全国)数列{an}满足a1=1,a2=2,an+2=2an+1-an+2.
(I)设bn=an+1-an,证明:{bn}是等差数列; (II)求{an}的通项公式.
35
17. (广东)设数列{an}的前n项和为Sn,n∈N*.已知a1=1,a2=,a3=,且当n≥2时,4Sn+2+5Sn=8Sn+1
24
+Sn-1.
1
(I)求a4的值; (II)证明:an+1-2an为等比数列; (III)求数列{an}的通项公式.
思维升华:(1)判断一个数列是等差(比)数列,也可以利用通项公式及前n项和公式,但不能作为证明方法. an+1(2)=q和a2n=an-1an+1(n≥2)都是数列{an}为等比数列的必要不充分条件,判断时还要看各项是否为零. an
an
课堂练习2:(1)(大庆铁人中学月考)已知数列{an}的首项a1=1,且满足an+1=,则an=________.
4an+1
(2)设数列{an}的前n项和为Sn,已知a11,Sn14an2.
(I)设bnan12an,证明:数列{bn}是等比数列; (II)求数列{an}的通项公式.
题型四 数列的求和
18. (公式法)(安徽·文)已知数列{an}中,a11,anan1于 .
19. (分组法)(福建·文)等差数列{an}中,a24,a4a715. (Ⅰ)求数列{an}的通项公式; (Ⅱ)(拆项)设bn2
an21(n2),则数列{an}的前9项和等2n,求b1b2b3b10的值.
3 / 6
222220. (并项)求和Sn1234(1)n1n2.
nπ
课堂练习3:(辽宁协作联校三模)已知数列{an}的通项公式an=2014sin,则a1+a2+…+a2014=( )
2A.2012 B.2013 C.2014 D.2015
221. (裂项法)(新课标1·理)Sn为数列{an}的前n项和.已知an0,an2an4Sn3.
(Ⅰ)求{an}的通项公式; (Ⅱ)设bn1,求数列{bn}的前n项和. anan1
22. (·山东)已知等差数列{an}的公差为2,前n项和为Sn,且S1,S2,S4成等比数列.
4n-
(1)求数列{an}的通项公式; (2)令bn=(-1)n1,求数列{bn}的前n项和Tn.
anan+1
课堂练习4:(安徽·文)已知数列an是递增的等比数列,且a1a49,a2a38.
bn(Ⅰ)求数列an的通项公式; (Ⅱ)设Sn为数列an的前n项和,
an1,求数列bn的前n项和Tn.
SnSn1ax122015)f()... 23. (倒序相加法,数列与函数)设函数f(x)x,其中a.则f(201720172017aaf(
20152016)f()的值为________. 20172017 4 / 6
倒序相加法:这是在推导等差数列前n项和公式时所用的方法,也就是将一个数列倒过来排列(反序),当它与原数列相加时若有公因式可提,并且剩余项的和易于求得,则这样的数列可用倒序相加法求和.
24. (错位相减法)(河南八市质检)已知数列{an}的前n项和为Sn,对于任意的正整数n,直线x+y=2n总是把圆(x-n)2+(y-Sn)2=2n2平均分为两部分,各项均为正数的等比数列{bn}中,b6=b3b4,且b3和b5的等差中项是2a3.
(I)求数列{an},{bn}的通项公式; (II)若cn=anbn,求数列{cn}的前n项和Tn.
思维升华:(1)错位相减法适用于求数列{an·bn}的前n项和,其中{an}为等差数列,{bn}为等比数列;(2)所谓“错位”,就是要找“同类项”相减.要注意的是相减后得到部分等比数列的和,此时一定要查清其项数.(3)为确保结果正确,可对得到的和取n=1,2进行验证.值得注意的是,这种方法运算过程复杂,运算量大,应加强对解题过程的训练,重视运算能力的培养.
n-
课堂练习5:设数列{an}满足a1+3a2+32a3+…+3n1an=,n∈N*.
3n
(1)求数列{an}的通项; (2)设bn=,求数列{bn}的前n项和Sn.
an
题型五 数列中的简单放缩(选讲)
25. (构造型放缩)(新课标Ⅰ·理)已知数列an满足a11,an13an1.
(Ⅰ)证明an1是等比数列,并求an的通项公式; (Ⅱ)证明:11…+13.
2a1a2an2
26. (济南模拟)已知正项数列{an}的前n项和为Sn,且a1=2,4Sn=an·an+1,n∈N*.
1n1
(1)求数列{an}的通项公式; (2)设数列a2的前n项和为Tn,求证:<Tn<.
2n4n+4
5 / 6
15
迁移:如果将Tn<改为Tn<又当如何呢?
212
提示:放缩起点后移.
27. (广东·理)若n是自然数,求证:
11122212317. 2n4家庭作业
1.(成都外国语学校月考)已知数列{an}的前n项和Sn=an-1(a≠0),则数列{an}( )
A.一定是等差数列 B.一定是等比数列
C.或者是等差数列,或者是等比数列 D.既不可能是等差数列,也不可能是等比数列
12n1
2.在数列{an}中,an=++…+,又bn=,则数列{bn}的前n项和为( )
n+1n+1n+1anan+1nn2n4n
A. B. C. D. 2n+1n+1n+1
3.新课标Ⅱ卷)已知等比数列{an}满足a1=3,a1+a3+a5=21,则a3+a5+a7=( ) A.21 B.42 C.63 D.84
2
4.已知正项数列{an}满足a1=1,(n+2)a2n+1-(n+1)an+anan+1=0,则an=________.
5.(消an法)(新课标2理)设Sn是数列an的前n项和,且a11,an1SnSn1,则Sn________. 1
6.设Sn为数列{an}的前n项和,Sn=(-1)nan-n,n∈N*,则
2(1)a3=________;
(2)S1+S2+…+S100=________.
1
7.(杭州质检)已知数列{an}的首项a1=1,an+1=1-,其中n∈N*.
4an2
(1)设bn=,求证:数列{bn}是等差数列,并求出{an}的通项公式;
2an-1
4an1
(2)设cn=,数列{cncn+2}的前n项和为Tn,是否存在正整数m,使得Tn<对于n∈N*恒成立?若存
n+1cmcm+1在,求出m的最小值;若不存在,请说明理由.
*8.(浙江·文)已知数列an和bn满足,a12,b11,an12an(nN),b111b2b323
1bnbn11(nN*). n(1)求an与bn;(2)记数列anbn的前n项和为Tn,求Tn.
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