《高三數(shù)學二輪復(fù)習 第1部分 專題2 突破點5 數(shù)列的通項與求和 理-人教高三數(shù)學試題》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高三數(shù)學二輪復(fù)習 第1部分 專題2 突破點5 數(shù)列的通項與求和 理-人教高三數(shù)學試題(7頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、突破點5 數(shù)列的通項與求和
提煉1
an和Sn的關(guān)系
若an為數(shù)列{an}的通項,Sn為其前n項和,則有an=在使用這個關(guān)系式時,一定要注意區(qū)分n=1,n≥2兩種情況,求出結(jié)果后,判斷這兩種情況能否整合在一起.
提煉2
求數(shù)列通項常用的方法
(1)定義法:①形如an+1=an+c(c為常數(shù)),直接利用定義判斷其為等差數(shù)列.②形如an+1=kan(k為非零常數(shù))且首項不為零,直接利用定義判斷其為等比數(shù)列.
(2)疊加法:形如an+1=an+f(n),利用an=a1+(a2-a1)+(a3-a2)+…+(an-an-1),求其通項公式.
(3)疊乘法:形如=f(n)≠0
2、,利用an=a1···…·,求其通項公式.
(4)待定系數(shù)法:形如an+1=pan+q(其中p,q均為常數(shù),pq(p-1)≠0),先用待定系數(shù)法把原遞推公式轉(zhuǎn)化為an+1-t=p(an-t),其中t=,再轉(zhuǎn)化為等比數(shù)列求解.
(5)構(gòu)造法:形如an+1=pan+qn(其中p,q均為常數(shù),pq(p-1)≠0),先在原遞推公式兩邊同除以qn+1,得=·+,構(gòu)造新數(shù)列{bn},得bn+1=·bn+,接下來用待定系數(shù)法求解.
(6)取對數(shù)法:形如an+1=pa(p>0,an>0),先在原遞推公式兩邊同時取對數(shù),再利用待定系數(shù)法求解.
提煉3
數(shù)列求和
數(shù)列求和的關(guān)鍵是分析其通項,數(shù)列的基
3、本求和方法有公式法、裂(拆)項相消法、錯位相減法、分組法、倒序相加法和并項法等,而裂項相消法,錯位相減法是常用的兩種方法.
回訪1 an與Sn的關(guān)系
1.(2015·全國卷Ⅱ)設(shè)Sn是數(shù)列{an}的前n項和,且a1=-1,an+1=SnSn+1,則Sn=__________.
- ∵an+1=Sn+1-Sn,an+1=SnSn+1,
∴Sn+1-Sn=SnSn+1.
又Sn≠0,∴-=1,即-=-1.
又=-1,∴是首項為-1,公差為-1的等差數(shù)列,
∴=-1+(n-1)×(-1)=-n,即Sn=-.]
2.(2013·全國卷Ⅰ)若數(shù)列{an}的前n項和Sn=an+,則{a
4、n}的通項公式是an=________.
(-2)n-1 當n=1時,S1=a1+,∴a1=1.
當n≥2時,an=Sn-Sn-1=an+-=(an-an-1),
∴an=-2an-1,即=-2,
∴{an}是以1為首項的等比數(shù)列,其公比為-2,
∴an=1×(-2)n-1,即an=(-2)n-1.]
回訪2 數(shù)列求和
3.(2015·全國卷Ⅰ改編)Sn為數(shù)列{an}的前n項和.已知an>0,a+2an=4Sn+3,則
(1){an}的通項公式為__________;
(2)設(shè)bn=,則數(shù)列{bn}的前n項和為__________.
(1)an=2n+1 (2) (1)由a
5、+2an=4Sn+3,①
可知a+2an+1=4Sn+1+3.②
②-①,得a-a+2(an+1-an)=4an+1,
即2(an+1+an)=a-a=(an+1+an)(an+1-an).
由an>0,得an+1-an=2.
又a+2a1=4a1+3,解得a1=-1(舍去)或a1=3.
所以{an}是首項為3,公差為2的等差數(shù)列,通項公式為an=2n+1.
(2)由an=2n+1可知
bn===
.
設(shè)數(shù)列{bn}的前n項和為Tn,則
Tn=b1+b2+…+bn=
=.]
4.(2012·全國卷)數(shù)列{an}滿足an+1+(-1)nan=2n-1,則{an}的前
6、60項和為________.
1 830 ∵an+1+(-1)nan=2n-1,
∴a2=1+a1,a3=2-a1,a4=7-a1,a5=a1,a6=9+a1,a7=2-a1,a8=15-a1,a9=a1,a10=17+a1,a11=2-a1,a12=23-a1,…,a57=a1,a58=113+a1,a59=2-a1,a60=119-a1,
∴a1+a2+…+a60=(a1+a2+a3+a4)+(a5+a6+a7+a8)+…+(a57+a58+a59+a60)=10+26+42+…+234
==1 830.]
熱點題型1 數(shù)列中的an與Sn的關(guān)系
數(shù)列中的an與Sn的關(guān)系
7、題型分析:以數(shù)列中an與Sn間的遞推關(guān)系為載體,考查數(shù)列通項公式的求法,以及推理論證的能力.
數(shù)列{an}中,a1=1,Sn為數(shù)列{an}的前n項和,且滿足=1(n≥2).求數(shù)列{an}的通項公式.
【導學號:85952024】
解] 由已知,當n≥2時,=1,
所以=1,2分
即=1,
所以-=.4分
又S1=a1=1,
所以數(shù)列是首項為1,公差為的等差數(shù)列,6分
所以=1+(n-1)=,
即Sn=.8分
所以當n≥2時,an=Sn-Sn-1=-=-.10分
因此an=12分
給出Sn與an的遞推關(guān)系,求an,常用思路:一是利用Sn-Sn-1=an(n≥2)
8、轉(zhuǎn)化為an的遞推關(guān)系,再求其通項公式;二是轉(zhuǎn)化為Sn的遞推關(guān)系,先求出Sn與n之間的關(guān)系,再求an.
提醒:在利用an=Sn-Sn-1(n≥2)求通項公式時,務(wù)必驗證n=1時的情形.
變式訓練1] (1)(2016·合肥三模)已知數(shù)列{an}前n項和為Sn,若Sn=2an-2n ,則Sn=__________.
(2)已知數(shù)列{an}的各項均為正數(shù),其前n項和為Sn,且2Sn+2=3an(n∈N*),則an=__________.
(1)n·2n(n∈N*) (2)2×3n-1(n∈N*) (1)由Sn=2an-2n得當n=1時,S1=a1=2;當n≥2時,Sn=2(Sn-Sn-1)-
9、2n,即-=1,所以數(shù)列是首項為1,公差為1的等差數(shù)列,則=n,Sn=n·2n(n≥2),當n=1時,也符合上式,所以Sn=n·2n(n∈N*).
(2)因為2Sn+2=3an,①
所以2Sn+1+2=3an+1,②
由②-①,得2Sn+1-2Sn=3an+1-3an,所以2an+1=3an+1-3an,即=3.
當n=1時,2+2S1=3a1,所以a1=2,所以數(shù)列{an}是首項為2,公比為3的等比數(shù)列,
所以an=2×3n-1(n∈N*).]
熱點題型2 裂項相消法求和
題型分析:裂項相消法是指把數(shù)列與式中的各項分別裂開后,某些項可以相互抵消從而求和的方法,主要適用于或(其中
10、{an}為等差數(shù)列)等形式的數(shù)列求和.
已知等差數(shù)列{an}的公差d≠0,
它的前n項和為Sn,若S5=70,且a2,a7,a22成等比數(shù)列,
(1)求數(shù)列{an}的通項公式;
(2)若數(shù)列的前n項和為Tn,求證:≤Tn<.
解] (1)由已知及等差數(shù)列的性質(zhì)得S5=5a3,∴a3=14,1分
又a2,a7,a22成等比數(shù)列,即a=a2·a22.2分
由(a1+6d)2=(a1+d)(a1+21d)且d≠0,
解得a1=d,∴a1=6,d=4.4分
故數(shù)列{an}的通項公式為an=4n+2,n∈N*.6分
(2)證明:由(1)得Sn==2n2+4n,==,8分
∴T
11、n=1-+-+…+-
=-.10分
又Tn≥T1=-=,
所以≤Tn<.12分
裂項相消法的基本思想就是把通項an分拆成an=bn+k-bn(k≥1,k∈N*)的形式,常見的裂項方式有:
(1)=;
(2)=;
(3)=(-).
提醒:在裂項變形時,務(wù)必注意裂項前的系數(shù).
變式訓練2] (名師押題)已知數(shù)列{an}是遞增的等比數(shù)列,且a1+a4=9,a2a3=8.
(1)求數(shù)列{an}的通項公式;
(2)設(shè)Sn為數(shù)列{an}的前n項和,bn=,求數(shù)列{bn}的前n項和Tn.
解] (1)由題設(shè)知a1·a4=a2·a3=8,2分
又a1+a4=9,可得或(舍去)4分
12、
由a4=a1q3得公比q=2,故an=a1qn-1=2n-1.6分
(2)Sn==2n-1.8分
又bn===-,10分
所以Tn=b1+b2+…+bn=++…+=-=1-.12分
熱點題型3 錯位相減法求和
題型分析:限于數(shù)列解答題的位置較為靠前,加上錯位相減法的運算量相對較大,故在近5年中僅有1年對該命題點作了考查,但其仍是命題的熱點之一,務(wù)必加強訓練.
已知數(shù)列{an}和{bn}滿足a1=2,b1=1,an+1=2an(n∈N*),b1+b2+b3+…+bn=bn+1-1(n∈N*).
(1)求an與bn;
(2)記數(shù)列{anbn}的前n項和為Tn,求Tn.
13、解] (1)由a1=2,an+1=2an,得an=2n(n∈N*).2分
由題意知:
當n=1時,b1=b2-1,故b2=2.3分
當n≥2時,bn=bn+1-bn.4分
整理得=,所以bn=n(n∈N*).6分
(2)由(1)知anbn=n·2n,
因此Tn=2+2·22+3·23+…+n·2n,
2Tn=22+2·23+3·24+…+n·2n+1,8分
所以Tn-2Tn=2+22+23+…+2n-n·2n+1.9分
故Tn=(n-1)2n+1+2(n∈N*).12分
運用錯位相減法求和應(yīng)注意:一是判斷模型,即判斷數(shù)列{an},{bn}中一個為等差數(shù)列,一個為等比數(shù)列
14、;二是錯開位置,一般先乘以公比,再把前n項和退后一個位置來書寫,這樣避免兩式相減時看錯列;三是相減,相減時一定要注意式中最后一項的符號,考生常在此步出錯,一定要細心.
提醒:為保證結(jié)果正確,可對得到的和取n=1,2進行驗證.
變式訓練3] 已知在公比大于1的等比數(shù)列{an}中,a2,a4是函數(shù)f(x)=(x-2)(x-8)的兩個零點.
(1)求數(shù)列{an }的通項公式;
(2)求數(shù)列{2nan}的前n項和Sn.
解] (1)因為a2,a4是函數(shù)f(x)=(x-2)(x-8)的兩個零點,且等比數(shù)列{an}的公比q大于1,所以a2=2,a4=8,2分
所以q=2,所以數(shù)列{an}的通項公式為an=2n-1(n∈N*).6分
(2)由(1)知2nan=n×2n ,所以Sn=1×2+2×22+…+n×2n,①7分
2Sn=1×22+2×23+…+(n-1)×2n+n×2n+1,②8分
由①-②,得-Sn=2+22+23+…+2n-n×2n+1=-n×2n+1,11分
所以Sn=2+(n-1)×2n+1(n∈N*).12分