新版高考数学一轮复习:《数列求和》教学案(含解析) 下载本文

(1)求k的值及数列{an}的通项公式;

an+1

(2)若数列{bn}满足=(4+k)anbn,求数列{bn}的前n项和Tn.

2

解:(1)当n≥2时,由an=Sn-Sn-1=3n+k-3n1-k=2·3n1,得等比数列{an}的公比q

=3,首项为2.

∴a1=S1=3+k=2,∴k=-1,∴数列{an}的通项公式为an=2·3n1.

(2)由

an+1n

=(4+k)anbn,可得bn=n-1, 22·3

3n即bn=·n. 23

n3123

+2+3+…+n?, ∵Tn=?3?2?333n13123

∴Tn=?32+33+34+…+3n+1?, 32??1n23111

∴Tn=?3+32+33+…+3n-3n+1?, 32??1n?91

n-n+1. ∴Tn=?2-2·33?4?

典题导入

[例3] 已知数列{an}的前n项和为Sn,a1=1,Sn=nan-n(n-1)(n∈N*). (1)求数列{an}的通项公式;

2

(2)设bn=,求数列{bn}的前n项和Tn.

anan+1

[自主解答] (1)∵Sn=nan-n(n-1),当n≥2时, Sn-1=(n-1)·an-1-(n-1)(n-2),

∴an=Sn-Sn-1=nan-n(n-1)-(n-1)an-1+(n-1)·(n-2), 即an-an-1=2.

∴数列{an}是首项a1=1,公差d=2的等差数列, 故an=1+(n-1)·2=2n-1,n∈N*.

2211(2)由(1)知bn===-,

anan+1?2n-1??2n+1?2n-12n+1

11?111111-1-?+?-?+?-?+…+?故Tn=b1+b2+…+bn=?=1-=?3??35??57??2n-12n+1?2n+12n

. 2n+1

裂项相消法求和

1

本例条件不变,若数列{bn}满足bn=,求数列{bn}的前n项和Tn.

Sn+n解:Sn=nan-n(n-1)=n(2n-1)-n(n-1)=n2. 11111bn==2==-,

Sn+nn+nn?n+1?nn+1

11?11??11??11?1n

-+-+-+…+?n-Tn=?=1-=. ?12??23??34??n+1?n+1n+1

由题悟法

利用裂项相消法求和应注意

(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; (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11111111

相等.如:若{an}是等差数列,则=?a-a?,=?a-a?.

anan+1d?nn+1?anan+22d?nn+2?

以题试法

3.(20xx·“江南十校”联考)在等比数列{an}中,a1>0,n∈N*,且a3-a2=8,又a1、a5的等比中项为16.

(1)求数列{an}的通项公式;

111

(2)设bn=log4an,数列{bn}的前n项和为Sn,是否存在正整数k,使得+++…+S1S2S3

1

解:(1)设数列{an}的公比为q,由题意可得a3=16, ∵a3-a2=8,则a2=8,∴q=2. ∴an=2n1.

n+1+

(2)∵bn=log42n1=,

2n?n+3?

∴Sn=b1+b2+…+bn=.

411441

∵==?n-n+3?, Snn?n+3?3??1111∴+++…+ S1S2S3Sn

114111111

=?1-4+2-5+3-6+…+n-n+3? 3??11111422=?1+2+3-n+1-n+2-n+3?<, 3??9

∴存在正整数k的最小值为3.

?1?

1.已知{an}是首项为1的等比数列,Sn是{an}的前n项和,且9S3=S6,则数列?a?的

?n?

前5项和为( )

15

A.或5 831C. 16

31B.或5 1615D. 8

9?1-q3?1-q6

解析:选C 设数列{an}的公比为q.由题意可知q≠1,且=,解得q=2,

1-q1-q

?1?131

所以数列?a?是以1为首项,为公比的等比数列,由求和公式可得S5=. 216?n?

2.已知数列{an}的前n项和Sn=an2+bn(a、b∈R),且S25=100,则a12+a14等于( ) A.16 C.4

B.8 D.不确定

解析:选B 由数列{an}的前n项和Sn=an2+bn(a、b∈R),可知数列{an}是等差数列,?a1+a25?×25

由S25==100,解得a1+a25=8,所以a1+a25=a12+a14=8.

2

11111

3.数列1,3,5,7,…,(2n-1)+n,…的前n项和Sn的值等于( )

2481621

A.n2+1-n

2C.n2+1-

2

n-1

1

B.2n2-n+1-n 21

D.n2-n+1-n 2

1

1

解析:选A 该数列的通项公式为an=(2n-1)+n,

21111+2+…+n?=n2+1-n. 则Sn=[1+3+5+…+(2n-1)]+?2??222

11

4.(20xx·“江南十校”联考)若数列{an}为等比数列,且a1=1,q=2,则Tn=+

a1a2a2a3

+…+

1

的结果可化为( ) anan+1

1

B.1-n

2

1

A.1-n

4

12

1-n? C.?3?4?

12

1-n? D.?3?2?1?2n-11-

解析:选C an=2n1,设bn==?,

anan+1?2?11?3?1?2n-1 则Tn=b1+b2+…+bn=+?+…+?2?2?2?11?

1-n?2?4?2?1==?1-4n??. 13

1-4

?1?

5.已知等差数列{an}的前n项和为Sn,a5=5,S5=15,则数列?aa?的前100项和为

?nn+1?

( )

100A. 10199

C. 100

99B. 101101D. 100

解析:选A 设等差数列{an}的首项为a1,公差为d. a+4d=5,??1

∵a5=5,S5=15,∴? 5×?5-1?

5a+d=15,?2?1

??a1=1,

∴?∴an=a1+(n-1)d=n. ?d=1,?

?1?11111111

==-,∴数列?aa?的前100项和为1-+-+…+-

223100anan+1n?n+1?nn+1?nn+1?

11100

=1-=. 101101101

2

??n?当n为奇数时?,

6.已知函数f(n)=?2且an=f(n)+f(n+1),则a1+a2+a3+…+a100

?-n?当n为偶数时?,?

等于( )

A.0

B.100 D.10 200

C.-100

解析:选B 由题意,a1+a2+a3+…+a100=12-22-22+32+32-42-42+52+…+992

-1002-1002+1012=-(1+2)+(3+2)+…-(99+100)+(101+100)=-(1+2+…+99+100)+(2+3+…+100+101)=-1+101=100.

7.在等差数列{an}中,Sn表示前n项和,a2+a8=18-a5,则S9=________. 解析:由等差数列的性质及a2+a8=18-a5, 得2a5=18-a5,则a5=6,