求和:1?111??……? 1?21?2?31?2?3?……?n1) n?1 (an?……?……,Sn?2? 3、错位相减法:
若?an?为等差数列,?bn?为等比数列,求数列?anbn?(差比数列)前n项
和,可由Sn?qSn求Sn,其中q为?bn?的公比。
如:Sn?1?2x?3x?4x?……?nx23n?1?1?
?2?
234n?1?nxn x·Sn?x?2x?3x?4x?……??n?1?x2n?1?nxn ?1???2?:?1?x?Sn?1?x?x?……?x x?1时,Sn1?x?nx???nn?1?x?21?x
x?1时,Sn?1?2?3?……?n?n?n?1?2
4、倒序相加法:把数列的各项顺序倒写,再与原来顺序的数列相加。
Sn?a1?a2?……?an?1?an?? ?相加
Sn?an?an?1?……?a2?a1?? 2Sn??a1?an???a2?an?1??……??a1?an?…… [练习]
x2?1??1??1?已知f(x)?,则f(1)?f(2)?f?f(3)?f?f(4)?f???????2?????4?231?x2
x?1?? (由f(x)?f????x?1?x2x21???1 2221?x1?x?1?1????x??1????x?2 ∴原式?f(1)??f(2)?f?????f(3)?f?????f(4)?f???
?????????1???2???1???3???1??4? ?11?1?1?1?3)22
例1设{an}是等差数列,若a2=3,a7=13,则数列{an}前8项的和为( )
A.128 B.80 C.64 D.56 (福建卷第3题)
略解:∵ a2 +a7= a1+a8=16,∴{an}前8项的和为64,故应选C.
例2 已知等比数列{an}满足a1?a2?3,a2?a3?6,则a7?( )
A.64 答案:A.
例3 已知等差数列?an?中,a2?6,a5?15,若bn?a2n,则数列?bn?的前5项和等于( )
A.30
B.45
C.90
D.186 (北京卷第7题)
B.81
C.128
D.243 (全国Ⅰ卷第7题)
略解:∵a5-a2=3d=9,∴ d=3,b1=a2?6,b5=a10=30,?bn?的前5项和等于90,故答案是C.
例4 记等差数列的前n项和为Sn,若S2?4,S4?20,则该数列的公差d?( )
A.2 B.3 C.6 D.7 (广东卷第4题) 略解:∵S4?S2?S2?4d?12,d?3,故选B. 例5在数列{an}中,an?4n?52*,a1?a2?L?an?an?bn,n?N,其中a,b为2常数,则ab? .(安徽卷第15题)
答案:-1.
例6 在数列{an}中,a1?2, an?1?an?ln(1?),则an?( )
A.2?lnn B.2?(n?1)lnn
C.2?nlnn D.1?n?lnn(江西卷第5题) 答案:A.
例7 设数列?an?中,a1?2,an?1?an?n?1,则通项an? ___________.(四川卷第16题)
此题重点考查由数列的递推公式求数列的通项公式,抓住an?1?an?n?1中an?1,an系数相同是找到方法的突破口.
略解:∵a1?2,an?1?an?n?1 ∴an?an?1??n?1??1,an?1?an?2??n?2??1,
1nan?2?an?3??n?3??1,K,a3?a2?2?1,a2?a1?1?1,a1?2?1?1.将以上各式相
加,得an????n?1???n?2???n?3??L?2?1???n?1?应填
?n?1?n?n?1?n?n?1??1,故
22n(n?1)+1. 21n4
例8 若(x+)的展开式中前三项的系数成等差数列,则展开式中x项的系数为
2xA.6 答案:B.
使用选择题、填空题形式考查的文科数列试题,充分考虑到文、理科考生在能力上的差
B.7
C.8
D.9 (重庆卷第10题)
( )
异,侧重于基础知识和基本方法的考查,命题设计时以教材中学习的等差数列、等比数列的公式应用为主,如,例4以前的例题.例5考查考生对于等差数列作为自变量离散变化的一种特殊函数的理解;例6、例7考查由给出的一般数列的递推公式求出数列的通项公式的能力;例8则考查二项展开式系数、等差数列等概念的综合运用.重庆卷第1题,浙江卷第4题,陕西卷第4题,天津卷第4题,上海卷第14题,全国Ⅱ卷第19题等,都是关于数列的客观题,可供大家作为练习.
例9 已知{an}是正数组成的数列,a1=1,且点(an,an?1)(n?N*)在函数y=x+1
2
的图象上. (Ⅰ)求数列{an}的通项公式; (Ⅱ)若数列{bn}满足b1=1,bn+1=bn+2n,求证:
a
bn·bn+2<b2n+1. (福建卷第20题)
略解:(Ⅰ)由已知,得an+1-an=1,又a1=1,所以数列{an}是以1为首项,公差为1的等差数列.故an=1+(n-1)×1=n.
(Ⅱ)由(Ⅰ)知,an=n,从而bn+1-bn=2,bn=(bn-bn-1)+(bn-1-bn-2)+…+(b2-b1)+b1=2+2+…
2+2+1=2-1.∵. bn?bn+2-b2n?1=(2-1)(2-1)-(2-1)= -2<0, ∴ bn·bn+2<bn?1.
nnn+2
n+1
2
nn-1n-2
n对于第(Ⅱ)小题,我们也可以作如下的证明:
∵ b2=1,bn·bn+2- b2b2n?1=(bn+1-2)(bn+1+2)- n?1=2·bn+1-2·bn+1-2·2=2(bn+1-2)
nn+1
n+1
nnn+1
nn+1
=2(bn+2 -2)=2(bn-2)=…=2(b1-2)=-2<0,∴ bn-bn+2 n例10 在数列?an?中,a1?1,an?1?2an?2.(Ⅰ)设bn?nnn+1nnnn2 an.证明:数列?bn?n?12是等差数列;(Ⅱ)求数列?an?的前n项和Sn.(全国Ⅰ卷第19题) an?1anan?1?2an2n略解:(Ⅰ)bn?1?bn=n?n?1==n=1,则?bn?为等差数列,b1?1, n2222bn?n,an?n2n?1. (Ⅱ) Sn?1g20?2g21?L?(n?1)g2n?2?ng2n?1. 两 式 相 减 , ,得 2Sn?1g21?2g22?L?(n?1)g2n?1?ng2nSn?ng2n?1g20?21?L?2n?1?ng2n?2n?1=(n?1)2n?1. 对于例10第(Ⅰ)小题,基本的思路不外乎推出后项减前项差相等,即差是一个常数.可以用迭代法,但不可由b2-b1=1,b3-b2=1等有限个的验证归纳得到?bn?为等差数列的结论,犯“以偏盖全”的错误.第(Ⅱ)小题的“等比差数列”,在高考数列考题中出现的频率很高,求和中运用的“错项相减”的方法,在教材中求等比数列前n项和时给出,是“等比差数列”求和时最重要的方法.一般地,数学学习中最为重要的内容常常并不在结论本身,而在于获得这一结论的路径给予人们的有益启示. 例9、例10是高考数学试卷中数列试题的一种常见的重要题型,类似的题目还有浙江卷第18题,江苏卷第19题,辽宁卷第20题等,其共同特征就是以等差数列或等比数列为依托构造新的数列.主要考查等差数列、等比数列等基本知识,考查转化与化归思想,考查推理与运算能力.考虑到文、理科考生在能力上的差异,与理科试卷侧重于理性思维,命题设计时以一般数列为主,以抽象思维和逻辑思维为主的特点不同;文科试卷则侧重于基础知识和基本方法的考查,以考查具体思维、演绎思维为主. a1?3,{bn}为等比数列, b1?1,例11 等差数列{an}的各项均为正数,前n项和为Sn, 且b2S2?64,b3S3?960.(Ⅰ)求an与bn; (Ⅱ)求和:题) 略解:(Ⅰ)设{an}的公差为d,{bn}的公比为q,依题意有?111??L?.(江西卷第19S1S2Sn?S2b2?(6?d)q?64,2?S3b3?(9?3d)q?960.6?d??,?d?2,??5(舍去,为什么?)故a?3?2(n?1)?2n?1,b?8n?1. 解之,得?或?nn?q?8;?q?40.?3?( Ⅱ ) Sn?3?5?L?(2n?1)?n(n?2),∴ 1111111??L?????L?S1S2Sn1?32?43?5n(n?2)111111?(1??????23243532n?3111111L??)?(1???)??. 42(n?1)(n?2)nn?222n?1n?2