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数列求和专题方法归纳
方法1:分组转化法求和
1.已知{an}的前n项是3+2-1,6+4-1,9+8-1,12+16-1,…,3n+2n-1,则Sn=________.
2.等差数列{an}中,a2=4,a4+a7=15.(1)求数列{an}的通项公式;(2)设bn=2an-2+n,求b1+b2+b3+…+b10的值.
方法2裂项相消法求和
3.设数列满足a1=1,且an+1-an=n+1(n∈N*),则数列前10项的和为______.
4.Sn为数列{an}的前n项和.已知an>0,a+2an=4Sn+3.①求{an}的通项公式;②设bn=,求数列{bn}的前n项和.
5.若已知数列的前四项是,,,,则数列的前n项和为________.
6.等差数列{an}的前n项和为Sn,已知a1=10,a2为整数,且Sn≤S4.(1)求{an}的通项公式;(2)设bn=,求数列{bn}的前n项和Tn.
7.已知数列{an}各项均为正数,且a1=1,an+1an+an+1-an=0(n∈N*).
(1)设bn=,求证:数列{bn}是等差数列;(2)求数列的前n项和Sn.
方法3:错位相减法求和
8.已知{an}是等差数列,其前n项和为Sn,{bn}是等比数列(bn>0),且a1=b1=2,a3+b3=16,S4+b3=34.(1)求数列{an}与{bn}的通项公式;(2)记Tn为数列{anbn}的前n项和,求Tn.
9.设等差数列{an}的公差为d,点(an,bn)在函数f(x)=2x的图象上(n∈N*).
(1)若a1=-2,点(a8,4b7)在函数f(x)的图象上,求数列{an}的前n项和Sn;
10.已知为等差数列,前n项和为,是首项为2的等比数列,且公比大于0,,,.(1)求和的通项公式;(2)求数列的前n项和.
4.数列与不等式的交汇问题
11.设各项为正数的数列{an}的前n项和为Sn,且Sn满足S-(n2+n-3)Sn-3(n2+n)=0,n∈N*.(1)求a1的值;(2)求数列{an}的通项公式;
(3)证明对一切正整数n,有。
12.已知等比数列{an}是递增数列,且a2a5=32,a3+a4=12,数列{bn}满足b1=1,
且bn+1=2bn+2an(n∈N*).(1)证明:数列是等差数列;
(2)若对任意n∈N*,不等式(n+2)bn+1≥λbn总成立,求实数λ的最大值.
数列求和专题方法归纳参考答案
1.【解析】 由题意知an=3n+2n-1,
∴Sn=a1+a2+…+an=3×1+21-1+3×2+22-1+…+3n+2n-1
=3×(1+2+3+…+n)+21+22+…+2n-n
=3×+-n=+2n+1-2.
2.解: (1)设等差数列{an}的公差为d,
由已知得解得
所以an=a1+(n-1)d=n+2.
(2)由(1)可得bn=2n+n,
所以b1+b2+b3+…+b10=(2+1)+(22+2)+(23+3)+…+(210+10)
=(2+22+23+…+210)+(1+2+3+…+10)
=+
=(211-2)+55=211+53=2101.
3.【解析】 (1)由题意有a2-a1=2,a3-a2=3,…,an-an-1=n(n≥2).以上各式相加,得an-a1=2+3+…+n==.
又∵a1=1,∴an=(n≥2).
∵当n=1时也满足此式,∴an=(n∈N*).
∴==2.∴S10=2×
=2×=.
4.解:①由a+2an=4Sn+3,(1)
可知a+2an+1=4Sn+1+3.(2)
由(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}是首项为3,公差为2的等差数列,通项公式为an=2n+1.
②由an=2n+1可知bn===.
设数列{bn}的前n项和为Tn,则
Tn=b1+b2+…+bn=++…+=.
5.【解析】 由前四项知数列{an}的通项公式为an=,
由=知,
Sn=a1+a2+a3+…+an-1+an=
=
=-.
6.【解】 (1)由a1=10,a2为整数,知等差数列{an}的公差d为整数.
又Sn≤S4,故a4≥0,a5≤0,于是10+3d≥0,10+4d≤0.
解得-≤d≤-.因此d=-3.数列{an}的通项公式为an=13-3n.
(2)bn==.
于是Tn=b1+b2+…+bn
=++…+-
==.
7.解:(1)证明:因为an+1an+an+1-an=0(n∈N*),
所以an+1=.因为bn=,
所以bn+1-bn=-=-=1.又b1==1,
所以数列{bn}是以1为首项、1为公差的等差数列.
(2)由(1)知,bn=n,所以=n,即an=,
所以==-,
所以Sn=++…+=1-=.
8.解: (1)设数列{an}的公差为d,数列{bn}的公比为q,由已知q>0,∵a1=b1=2,a3+b3=16,S4+b3=34.∴?
∴an=a1+(n-1)d=2+3(n-1)=3n-1,bn=b1qn-1=2n.
(2)Tn=2×2+5×22+…+(3n-1)×2n,
2Tn=2×22+5×23+…+(3n-1)×2n+1,
两式相减得-Tn=4+3×22+…+3×2n-(3n-1)×2n+1=4+-(3n-1)×2n+1=-8-(3n-4)2n+1.∴Tn=(3n-4)2n+1+8.
9.解: (1)由已知,b7=2a7,b8=2a8=4b7,
有2a8=4×2a7=2a7+2.解得d=a8-a7=2.
所以Sn=na1+d=-2n+n(n-1)=n2-3n.
(2)函数f(x)=2x在(a2,b2)处的切线方程为y-2a2=(2a2ln2)(x-a2),
它在x轴上的截距为a2-.由题意知,a2-=2-,解得a2=2.
所以d=a2-a1=1,从而an=n,bn=2n,=.
所以Tn=+++…++,
2Tn=+++…+.
因此,2Tn-Tn=1+++…+-
=2--=所以Tn=.
10.解:(1)设等差数列的公差为,等比数列的公比为.
由已知,得,而,所以.
又因为,解得.所以,.
由,可得①.由,可得②,
联立①②,解得,,由此可得.
所以,数列的通项公式为,数列的通项公式为.
(2)解:设数列的前项和为,
由,,有,
故,
,
上述两式相减,得
得.
所以,数列的前项和为.
11.解: (1)令n=1代入得a1=2(负值舍去).
(2)由S-(n2+n-3)Sn-3(n2+n)=0,n∈N*得[Sn-(n2+n)](Sn+3)=0.
又已知各项均为正数,故Sn=n2+n.
当n≥2时,an=Sn-Sn-1=n2+n-(n-1)2-(n-1)=2n,
当n=1时,a1=2也满足上式,
所以an=2n,n∈N*.
(3)证明k∈N*,4k2+2k-(3k2+3k)=k2-k=k(k-1)≥0,
∴4k2+2k≥3k2+3k,
∴==≤=.
∴++…+≤
=<.∴不等式成立.
12.解:(1)证明:设{an}的公比为q,因为a2a5=a3a4=32,a3+a4=12,且{an}是递增数列,
所以a3=4,a4=8,所以q=2,a1=1,所以an=2n-1.
因为bn+1=2bn+2an,
所以=+1,
所以数列是以=1为首项、1为公差的等差数列.
(2)由(1)知bn=n×2n-1,
所以λ≤==2.
因为n∈N*,易知当n=1或2时,2取得最小值12,所以λ的最大值为12.
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