《2021版高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第八章 數(shù)列 8.4 數(shù)列的求和練習(xí) 理 北師大版》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2021版高考數(shù)學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第八章 數(shù)列 8.4 數(shù)列的求和練習(xí) 理 北師大版(10頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、
8.4 數(shù)列的求和
核心考點(diǎn)·精準(zhǔn)研析
考點(diǎn)一 分組轉(zhuǎn)化法或并項(xiàng)法求和?
1.數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式是an=(-1)n(2n-1),那么該數(shù)列的前100項(xiàng)之和為 ( )
A.-200 B.-100 C.200 D.100
2.數(shù)列{1+2n-1}的前n項(xiàng)和為 ( )
A.2n B.2n-1+1 C.n-1+2n D.n+2+2n
3.函數(shù)f(n)=且an=f(n)+f(n+1),那么a1+a2+a3+…+a100等于 ( )
A.0 B.100 C.-100 D.10 200
4.數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式是an=n2sin,那
2、么a1+a2+a3+…+a2 021等于
( )
A.- B.
C. D.-
5.正項(xiàng)數(shù)列{an}滿足-6=an+1an.假設(shè)a1=2,那么數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和Sn=________.?
【解析】1.選D.由題意知S100=(-1+3)+(-5+7)+…+(-197+199)=2×50=100.
2.選C.由題意得an=1+2n-1,
所以Sn=n+=n+2n-1.
3.選B.由題意,得a1+a2+a3+…+a100
=12-22-22+32+32-42-42+52+…+992-1002-1002+1012
=-(1+2)+(3+2)-(4+3)+…-(
3、99+100)+(101+100)
=-(1+2+…+99+100)+(2+3+…+100+101)
=-50×101+50×103=100.
4.選A.an=n2sin,
所以a1+a2+a3+…+a2 021
=-12+22-32+42-…-2 0192+2 0202-2 0212
=(22-12)+(42-32)+…+(2 0202-2 0192)-2 0212
=(1+2+3+4+…+2 019+2 020)-2 0212
=-2 0212=.
5.因?yàn)?6=an+1an,
因此(an+1-3an)(an+1+2an)=0.
又因?yàn)閍n>0,所以an+1=3an.
4、
又a1=2,所以{an}是首項(xiàng)為2,公比為3的等比數(shù)列.
所以Sn==3n-1.
答案:3n-1
將T3變?yōu)?在數(shù)列{an}中a1=2,a2=2,an+2-an=1+(-1)n,n∈N*,那么S60的值為
( )
A.990 B.1 000 C.1 100 D.99
【解析】選A.n為奇數(shù)時(shí),an+2-an=0,an=2;n為偶數(shù)時(shí),an+2-an=2,an=n.故S60=2×30+(2+4+…+60)=990.
1.分組法求和的常見類型
(1)假設(shè)an=bn±cn,且{bn},{cn}為等差或等比數(shù)列,可采用分組法求{an}的前n項(xiàng)和.
(2)通項(xiàng)
5、公式為an=的數(shù)列,其中數(shù)列{bn},{cn}是等比或等差數(shù)列,可采用分組法求和.
2.并項(xiàng)求和法
一個(gè)數(shù)列的前n項(xiàng)和中,可兩兩結(jié)合求解,那么稱之為并項(xiàng)求和.形如an=(-1)nf(n)類型,可采用兩項(xiàng)合并求解.
例如Sn=1002-992+982-972+…+22-12
=(100+99)+(98+97)+…+(2+1)=5 050.
【秒殺絕招】
排除法解T2,把n=1代入排除D選項(xiàng),把n=2代入排除A、B選項(xiàng).
考點(diǎn)二 錯(cuò)位相減法?
【典例】數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和Sn=3n2+8n,{bn}是等差數(shù)列,且an=bn+bn+1.
(1)求數(shù)列{bn}的通項(xiàng)公式.
(
6、2)令cn=,求數(shù)列{cn}的前n項(xiàng)和Tn.
【解題導(dǎo)思】
序號(hào)
題目拆解
(1)
①{an}的前n項(xiàng)和Sn=3n2+8n
知Sn求an
②{bn}是等差數(shù)列,且an=bn+bn+1
求數(shù)列{bn}的通項(xiàng)公式
(2)
①cn=
把a(bǔ)n,bn代入cn=中,得cn的表達(dá)式
②求數(shù)列{cn}的前n項(xiàng)和Tn
求得cn=3(n+1)·2n+1,根據(jù)Tn的特征利用乘公比錯(cuò)位相減法求和
【解析】(1)由題意知,當(dāng)n≥2時(shí),an=Sn-Sn-1=6n+5,當(dāng)n=1時(shí),a1=S1=11,滿足上式,所以an=6n+5.設(shè)數(shù)列{bn}的公差為d,由
即
可解得所以bn=3n+1.
7、(2)由(1)知cn==3(n+1)·2n+1.
又Tn=c1+c2+…+cn,
得Tn=3×[2×22+3×23+…+(n+1)×2n+1],
2Tn=3×[2×23+3×24+…+(n+1)×2n+2],
兩式作差,得-Tn=3×[2×22+23+24+…+-(n+1)×]
=3×
=-3n·2n+2,所以Tn=3n·2n+2.
【答題模板微課】
本例題(2)的模板化過程:
建模板:
“由(1)知cn==3(n+1)·2n+1.〞…………寫通項(xiàng)
“故Tn=3×[2×22+3×23+…+(n+1)×2n+1],〞 …………寫前n項(xiàng)和
“2Tn=3×[2×23+3×24
8、+…+(n+1)×2n+2],〞 …………乘公比
“兩式作差,得-Tn=3×[2×22+23+24+…+2n+1-(n+1)×2n+2]=
3×
=-3n·2n+2,〞 …………錯(cuò)位相減
“所以Tn=3n·2n+2.〞 …………整理出結(jié)果
套模板:
an=2n-1,bn=2n+1,cn=an·bn,求數(shù)列{cn}的前n項(xiàng)和Tn.
【解析】由題知cn=an·bn=(2n+1)2n-1, …………寫通項(xiàng)
故Tn=3×20+5×21+7×22+…+(2n+1)×2n-1, …………寫前n項(xiàng)和
2Tn=3×21+5×22+7×23+…+(2n+1)×2n, …………乘公比
上述
9、兩式相減得,-Tn=3+22+23+…+2n-(2n+1)× …………錯(cuò)位相減
=3+-(2n+1)×2n=(1-2n)×2n-1,
得Tn=(2n-1)×2n+1. …………整理出結(jié)果
所以數(shù)列{cn}的前n項(xiàng)和為(2n-1)×2n+1.
利用錯(cuò)位相減法的一般類型及思路
(1)適用的數(shù)列類型:{anbn},其中數(shù)列{an}是公差為d的等差數(shù)列,{bn}是公比為q≠1的等比數(shù)列.
(2)思路:設(shè)Sn=a1b1+a2b2+…+anbn(*),
那么qSn=a1b2+a2b3+…+an-1bn+anbn+1(**),
(*)-(**)得:(1-q)Sn=a1b1+d(b2+b
10、3+…+bn)-anbn+1,就轉(zhuǎn)化成了根據(jù)公式可求的和.
【易錯(cuò)提醒】在應(yīng)用錯(cuò)位相減法求和時(shí),假設(shè)等比數(shù)列的公比為參數(shù),應(yīng)分公比等于1和不等于1兩種情況求解.同時(shí)要注意等比數(shù)列的項(xiàng)數(shù)是多少.
等比數(shù)列{an}中,a1+a2=8,a2+a3=24,Sn為數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和.
(1)求數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式.
(2)假設(shè)bn=an·log3(Sn+1),求數(shù)列{bn}的前n項(xiàng)和Tn.
【解析】(1)設(shè)等比數(shù)列{an}的公比為q,
那么q===3.
故a1+a2=a1+3a1=8,解得a1=2.
所以an=a1qn-1=2×3n-1.
(2)由(1)知Sn=3n-1,
11、所以bn=an·log3(Sn+1)=2×3n-1×log33n=2n×3n-1,
所以Tn=b1+b2+b3+…+bn=2×30+4×31+6×32+…+2(n-1)×3n-2+2n×3n-1,①
3Tn=2×31+4×32+6×33+…+2(n-1)×3n-1+2n×3n,②
①-②得-2Tn=2×30+2×31+2×32+2×33+…+2×3n-1-2n×3n=3n(1-2n)-1.
所以Tn=.
考點(diǎn)三 裂項(xiàng)相消法求和?
命
題
精
解
讀
1.考什么:(1)裂項(xiàng)相消求通項(xiàng)公式、裂項(xiàng)相消求前n項(xiàng)和.(2)考查數(shù)學(xué)運(yùn)算、邏輯推理的核心素養(yǎng)
2.怎么考:裂項(xiàng)相消法常
12、以解答題的形式出現(xiàn),考查等差數(shù)列、等比數(shù)列、構(gòu)造數(shù)列以及數(shù)學(xué)運(yùn)算等問題.
3.新趨勢(shì):裂項(xiàng)相消法求和作為考查等差、等比數(shù)列知識(shí)的綜合題型,因其考查數(shù)學(xué)知識(shí)、數(shù)學(xué)方法、數(shù)學(xué)素養(yǎng)等較多成為高考命題的熱點(diǎn).
學(xué)
霸
好
方
法
1.裂項(xiàng)相消法求和的實(shí)質(zhì)和解題關(guān)鍵
裂項(xiàng)相消法求和的實(shí)質(zhì)是將數(shù)列中的通項(xiàng)分解,然后重新組合,使之能消去一些項(xiàng),最終到達(dá)求和的目的,其解題的關(guān)鍵就是準(zhǔn)確裂項(xiàng)和消項(xiàng).
(1)裂項(xiàng)原那么:一般是前邊裂幾項(xiàng),后邊就裂幾項(xiàng),直到發(fā)現(xiàn)被消去項(xiàng)的規(guī)律為止.
(2)消項(xiàng)規(guī)律:消項(xiàng)后前邊剩幾項(xiàng),后邊就剩幾項(xiàng),前邊剩第幾項(xiàng),后邊就剩倒數(shù)第幾項(xiàng).
2.交匯問題
數(shù)列與方程
13、交匯求項(xiàng)數(shù)、與不等式交匯證明恒成立問題
裂項(xiàng)相消直接求和
【典例】(2021·全國(guó)卷Ⅱ)等差數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn,a3=3,S4=10,那么=__________.
【解析】設(shè)等差數(shù)列的首項(xiàng)為a1,公差為d,所以
解得
所以an=n,Sn=,
那么==2,
那么=2
=2=.
答案:
通項(xiàng)公式an具有怎樣的特征可用裂項(xiàng)相消法求其前n項(xiàng)和?
提示:如果一個(gè)數(shù)列的通項(xiàng)為分式,假設(shè)分式的分母為兩個(gè)因式的積,且這兩個(gè)因式的差為定值時(shí),可利用裂項(xiàng)相消法求和.
與裂項(xiàng)相消求和有關(guān)的綜合問題
【典例】函數(shù)y=loga(x-1)+3(a>0,a≠1)的圖像所過定點(diǎn)的橫、
14、縱坐標(biāo)分別是等差數(shù)列{an}的第二項(xiàng)與第三項(xiàng),假設(shè)bn=,數(shù)列{bn}的前n項(xiàng)和為Tn,那么T10= ( )
A. B. C.1 D.
【解析】選B.對(duì)數(shù)函數(shù)y=logax的圖像過定點(diǎn)(1,0),所以函數(shù)y=loga(x-1)+3的圖像過定點(diǎn)(2,3),
那么a2=2,a3=3,故an=n,
所以bn===-,
所以T10=1-+-+…+-=1-=.
使用裂項(xiàng)法求和時(shí),要特別注意哪些問題?
提示:利用裂項(xiàng)相消法求和的本卷須知
(1)使用裂項(xiàng)法求和時(shí),要注意正負(fù)項(xiàng)相消時(shí)消去了哪些項(xiàng),保存了哪些項(xiàng),切不可漏寫未被消去的項(xiàng),未被消去的項(xiàng)有前后對(duì)稱的特點(diǎn),實(shí)質(zhì)上造成正
15、負(fù)相消是此法的根源與目的.
(2)將通項(xiàng)裂項(xiàng)后,有時(shí)需要調(diào)整前面的系數(shù),使裂開的兩項(xiàng)之差和系數(shù)之積與原通項(xiàng)相等.如:假設(shè){an}是等差數(shù)列,那么=,=.
設(shè)等差數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn,a1=9,a2為整數(shù),且Sn≤S5,那么數(shù)列的前9項(xiàng)和為________.?
【解析】由Sn≤S5得即
得-≤d≤-,又a2為整數(shù),
所以d=-2,an=a1+(n-1)d=11-2n,
=,所以數(shù)列的前n項(xiàng)和Tn=
=,
所以T9=-×=-.
答案:-
1.假設(shè)數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式為an=22n+1,令bn=(-1)n-1,那么數(shù)列{bn}的前n項(xiàng)和Tn=________
16、.?
【解析】由log2an=2n+1知,
bn=(-1)n-1=(-1)n-1,
所以bn=(-1)n-1,
當(dāng)n為偶數(shù)時(shí)Tn=-+…+-=-,
當(dāng)n為奇數(shù)時(shí),
Tn=-+…-+=+,
所以Tn=-(-1)n.
答案:-(-1)n
2.各項(xiàng)均為正數(shù)的數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn,且Sn滿足n(n+1)+
(n2+n-1)Sn-1=0(n∈N*),那么S1+S2+…+S2 021=________. ?
【解析】因?yàn)閚(n+1)+(n2+n-1)Sn-1=0(n∈N*),所以(Sn+1)[n(n+1)Sn-1]=0.
所以n(n+1)Sn-1=0,所以Sn==-.
所以S1+S2+…+S2 021=++…+=1-=.
答案:
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