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1、
考點15 數(shù)列求和
1.(20xx天津高考理科T6)已知是首項為1的等比數(shù)列,是的前n項和,且,則數(shù)列的前5項和為( )
(A)或5 (B)或5 (C) (D)
【命題立意】考查等比數(shù)列的通項公式、前n項和公式.
【思路點撥】求出數(shù)列的通項公式是關(guān)鍵.
【規(guī)范解答】選C.設(shè),則,
即,,.
2.(20xx天津高考文科T15)設(shè){an}是等比數(shù)列,公比,Sn為{an}的前n項和.
記設(shè)為數(shù)列{}的最大項,則= .
【命題立意】考查等比數(shù)列的通項公式、前n項和、基本不等式等基礎(chǔ)知識.
【思路點撥
2、】化簡利用基本不等式求最值.
【規(guī)范解答】
∴
∵當(dāng)且僅當(dāng)即,所以當(dāng)n=4,即時,最大.
【答案】4
3.(20xx安徽高考理科T20)設(shè)數(shù)列中的每一項都不為0.
證明:為等差數(shù)列的充分必要條件是:對任何,都有
.
【命題立意】本題主要考查等差數(shù)列與充要條件等知識,考查考生推理論證,運算求解能力.
【思路點撥】證明可分為兩步,先證明必要性,適宜采用列項相消法,再證明充分性,
可采用數(shù)學(xué)歸納法或綜合法.
【規(guī)范解答】已知數(shù)列中的每一項都不為0,先證
若數(shù)列為等差數(shù)列,設(shè)公差為,
當(dāng)時,有,
即對任何,有成立;
當(dāng)時,顯然也成立.
再證
對任意,有
3、①,
②,
由②-①得:-
上式兩端同乘,得③,
同理可得④,
由③-④得:,所以為等差數(shù)列.
【方法技巧】
1、在進行數(shù)列求和問題時,要善于觀察關(guān)系式特點,進行適當(dāng)?shù)淖冃?,如分組、裂項等 ,轉(zhuǎn)化為常見的類型進行求和;
2、對數(shù)列中的含n的式子,注意可以把式子中的n換為或得到相關(guān)的式子,再進行化簡變形處理;也可以把n取自然數(shù)中的具體的數(shù)1,2,3…等,得到一些等式歸納證明.
4.(20xx山東高考理科T18)已知等差數(shù)列滿足:,,的前n項和為.
(1)求及.
(2)令 (nN*),求數(shù)列的前n項和.
【命題立意】本題考查等差數(shù)列的通項公式與前n項和公式的應(yīng)用、裂項法
4、求數(shù)列的和,考查了考生的邏輯推理、等價變形和運算求解能力.
【思路點撥】(1)設(shè)出首項和公差,根據(jù)已知條件構(gòu)造方程組可求出首項和公差,進而求出求及;(2)由(1)求出的通項公式,再根據(jù)通項的特點選擇求和的方法.
【規(guī)范解答】(1)設(shè)等差數(shù)列的公差為d,因為,,所以有
所以;==.
(2)由(1)知,所以bn===,
所以==,
即數(shù)列的前n項和=.
【方法技巧】數(shù)列求和的常用方法:
1、直接由等差、等比數(shù)列的求和公式求和,注意對公比的討論.
2、錯位相減法:主要用于一個等差數(shù)列與一個等比數(shù)列對應(yīng)項相乘所得的數(shù)列的求和,即等比數(shù)列求和公式的推導(dǎo)過程的推廣.
3、分組轉(zhuǎn)
5、化法:把數(shù)列的每一項分成兩項,使其轉(zhuǎn)化為幾個等差、等比數(shù)列,再求解.
4、裂項相消法:主要用于通項為分式的形式,通項拆成兩項之差求和,正負項相消剩下首尾若干項,注意一般情況下剩下正負項個數(shù)相同.
5、倒序相加法:把數(shù)列正著寫和倒著寫相加(即等差數(shù)列求和公式的推導(dǎo)過程的推廣).
5.(20xx安徽高考文科T21)設(shè)是坐標(biāo)平面上的一列圓,它們的圓心都在軸的正半軸上,且都與直線相切,對每一個正整數(shù),圓都與圓相互外切,以表示的半徑,已知為遞增數(shù)列.
(1)證明:為等比數(shù)列;
(2)設(shè),求數(shù)列的前項和.
【命題立意】本題主要考查等比數(shù)列的基本知識,利用錯位相減法求和等基本方法,考查考
6、生的抽象概括能力以及推理論證能力.
【思路點撥】(1)求直線傾斜角的正弦,設(shè)的圓心為,得,同理得,結(jié)合兩圓相切得圓心距與半徑間的關(guān)系,得兩圓半徑之間的關(guān)系,即中與的關(guān)系,可證明為等比數(shù)列.
(2)利用(1)的結(jié)論求的通項公式,代入數(shù)列,然后采用錯位相減法求和.
【規(guī)范解答】
又
,
.
【方法技巧】
1、對數(shù)列中的含n的式子,注意可以把式子中的n換為或得到相關(guān)的式子,再進行化簡變形處理;
2、在進行數(shù)列求和問題時,要善于觀察關(guān)系式特點,進行適當(dāng)?shù)奶幚?,如分組、裂項相消、錯位相減等 ,轉(zhuǎn)化為常見的類型進行求和.
6.(20xx江蘇高考T19)設(shè)各項
7、均為正數(shù)的數(shù)列的前n項和為,已知,數(shù)列是公差為的等差數(shù)列.
(1)求數(shù)列的通項公式(用表示);
(2)設(shè)為實數(shù),對滿足的任意正整數(shù),不等式都成立。求證:的最大值為.
【命題立意】本題主要考查等差數(shù)列的通項、求和、基本不等式以及不等式的恒成立問題等有關(guān)知識,考查探索、分析及論證的能力.
【思路點撥】(1)先求,然后利用的關(guān)系求解;(2)利用(1)中所求利用基本不等式解決.
【規(guī)范解答】(1)由題意知:,
,
化簡,得:
,
當(dāng)時,,適合的情形.
故所求.
(2)方法一:
, 恒成立.
又,,
故,即的最大值為.
方法二:由及,得,.
于是,對滿足題設(shè)的,,有
8、
.
所以的最大值
方法三:任取實數(shù).設(shè)為偶數(shù),令,則符合條件,
且.
于是,只要,即當(dāng)時,.
所以滿足條件的,從而
因此的最大值為.
7.(20xx天津高考文科T22)在數(shù)列中,=0,且對任意k,成等差數(shù)列,其公差為2k.
(1)證明成等比數(shù)列.
(2)求數(shù)列的通項公式.
(3)記,證明.
【命題立意】本小題主要考查等差數(shù)列的定義及前n項和公式、等比數(shù)列的定義、數(shù)列求和等基礎(chǔ)知識,考查運算能力、推理論證能力、綜合分析和解決問題的能力及分類討論的思想方法.
【思路點撥】(1)(2)應(yīng)用定義法證明、求解;(3)對n分奇數(shù)、偶數(shù)進行討論.
【規(guī)范解答】(1)由題設(shè)可知,,,,,
。從而,所以,,成等比數(shù)列.
(2)由題設(shè)可得
所以 +
.
由,得 ,從而.
所以數(shù)列的通項公式為或?qū)憺椋?
(3)由(2)可知,,
以下分兩種情況進行討論:
①當(dāng)n為偶數(shù)時,設(shè)n=2m
若,則,
若,則
.
所以,從而
②當(dāng)n為奇數(shù)時,設(shè).
所以,從而
綜合①和②可知,對任意有