问题21 复杂数列的求和问题
一、考情分析
数列求和是历年高考命题的热点,可以以客观题形式考查,也可以以解答题形式考查数列,公式求和、裂项求和、错位相减法求和是常考问题.
二、经验分享
1.分组转化法求和的常见类型
(1)若an=bn±cn,且{bn},{cn}为等差或等比数列,可采用分组求和法求{an}的前n项和.
(2)通项公式为an=的数列,其中数列{bn},{cn}是等比数列或等差数列,可采用分组求和法求和.
【小试牛刀】【福建省南平市2018届高三上学期第一次综合质量检查】已知数列满足,则该数列的前23 项的和为( )
A. 4194 B. 4195 C. 2046 D. 2047
【答案】A
(三) 裂项相消法
此类变形的特点是将原数列每一项拆为两项之后,其中中间的大部分项都互相抵消了.只剩下有限的几项.注意:余下的项前后的位置前后是对称的.余下的项前后的正负性是相反的.常用的裂项方法:
【 例3】在等差数列中,公差,,且,,成等比数列.
⑴求数列的通项公式及其前项和;
⑵若,求数列的前项和.
【分析】⑴由成等比数列
;⑵由⑴可得
9
.
【点评】(1)裂项相消法求和的原理及注意问题
①原理:把数列的通项拆成两项之差,在求和时中间的一些项可以相互抵消,从而求得其和.
②注意:在相加抵消过程中,有的是依次抵消,有的是间隔抵消,特别是间隔抵消时要注意规律性.
③一般地,若{an}为等差数列,则求数列的前n项和可尝试此方法,事实上,===·.
则;
故选:C.
2.【江西省南昌市第二中学2019届高三第六次考试】已知数列满足:,则的前40项的和为( )
A.860 B.1240 C.1830 D.2420
【答案】B
3.【黑龙江省哈尔滨师范大学附属中学2019届高三上学期期末】设数列满足,,且,若表示不超过的最大整数,则( )
A.2018 B.2019 C.2020 D.2021
【答案】C
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【解析】
∵an+2﹣2an+1+an=2,∴an+2﹣an+1﹣(an+1﹣an)=2,
a2﹣a1=4.
∴{an+1﹣an}是等差数列,首项为4,公差为2.
∴an+1﹣an=4+2(n﹣1)=2n+2.
∴n≥2时,an=(an﹣an﹣1)+(an﹣1﹣an﹣2)+……+(a2﹣a1)+a1
=2n+2(n﹣1)+……+2×2+2n(n+1).
∴.
∴1.
∴2+2018=2020.
故选:C.
4.【江西省名校学术联盟2019届高三年级教学质量检测】已知函数(其中)的图像经过点,令,则
A.2019 B. C.6057 D.
【答案】B
5.【广东省华南师范大学附属中学2019届高三上学期月考】已知函数,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
9
【解析】,
由
,
可得:
9.【广西南宁市第二中学2018届高三1月月考】已知函数,且,记表示的前项和,则__________.
【答案】100
10.数列的通项为,前项和为,则= .
【答案】200
【解析】由已知可得;;;
;;;;
分析可知偶数项均为1,所以前100项中偶数项的和为.
分析可知相邻两项奇数项的和为6,所以前100项中奇数项的和为.
.
11.已知数列{an}满足a1=1,an+1·an=2n(n∈N*),则S2 012 .
【答案】
【解析】a1=1,a2==2,又==2.
∴=2.∴a1,a3,a5,…成等比数列;a2,a4,a6,…成等比数列,
∴S2 012=a1+a2+a3+a4+a5+a6+…+a2 011+a2 012
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=(a1+a3+a5+…+a2 011)+(a2+a4+a6+…+a2 012)
=+=3·21 006-3.
12.【安徽省合肥市2019届高三第一次教学质量检测】在平面直角坐标系中,点()(),记的面积为,则____________.
【答案】
【解析】结合题意,得到,所以该三个点组成的三角形面积为,对面积求和设得到
,
,
两式子相减,得到,解得
.
13.【湖北省宜昌市2019届高三年级元月调考】已知数列是各项均为正数的等比数列,其前项和为,点、均在函数的图象上,的横坐标为,的横坐标为,直线的斜率为.若,,则数列的前项和__________.
【答案】
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14.【贵州省贵阳第一中学、云南师大附中、广西南宁三中2019届高三“333”高考备考诊断联考】已知数列的首项,函数为奇函数,记为数列的前项和,则的值为_____________.
【答案】
【解析】是奇函数,,,,
,,如此继续,得, .
15.【2018届广东省深中、华附、省实、广雅四校联考】已知等差数列的前项和为,,.
(1)求的值;
(2)求数列的前项和.
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(2) 由(1)可得,所以
所以,
所以
19.【福建省漳州市2018届高三上学期期末】设数列的前项和为,且 .
(Ⅰ)求数列的通项公式;
(Ⅱ)若数列满足,求数列的前项和.
【解析】 (Ⅰ)当n≥2时,an=Sn-Sn-1=3an+1-3an-1-1,
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即2an=3an-1,所以,
当n=1时,a1=3a1+1,解得.
所以数列{an}是以为首项, 为公比的等比数列,
即.
20.已知等比数列的前项和为,且成等比数列.
(1)求的值及数列的通项公式;
(2)若,求数列的前项和.
【答案】(1);(2).
【解析】(1)成等差数列,∴,
当时,,
当时,,
是等比数列,∴,则,得,
∴数列的通项公式为.
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(2)由(1)得,
∴
.
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