第七講數列求和及綜合運用
一、基礎知識
求數列的前n項和,一般有下列幾種方法:
1.等差數列的前n項和公式:sn
2.等比數列的前n項和公式:
① 當q=1時,sn當q≠1時,sn
3.一些常見的數列的前n項和1+3+5+……+(2n1)=
5.錯位相減法:適用於乙個等差數列和乙個等比數列對應項相乘構成的數列求和.
6.裂項相消法:把數列的通項拆成兩項之差,在求和時中間的一些項可以相互抵消。
常見的拆項公式有
為公差為的等差數列)
7.裂項分組求和法:把乙個數列分成幾個可直接求和的數列.
二、例題分析
例1. 已知數列:1,,,,…,,求它的前n項的和sn.
解析:先求出通項公式:=1+++……+=2利用公式法)
再求出:sn=
2-1裂項分組求和法)
=2n-=+2n-2
例2. 求sn=1+++…+.
解:∵ an===2裂項相消法)
∴ sn=2(1-+-+…+-)=
例3. 設等差數列通項公式為an=2n-1,bn=an·2n,求數列的前n項和tn.
解析: tn=1·2+3·22+5·23+……+(2n-1)·2n錯位相減法)
2tn=1·22+3·23+5·24+……+(2n-1)·2n+1②
①-②得: ∴-tn=2+23+24+25+……+2n+1-(2n-1)·2n+1=-6+(1-n)·2n+2
例4.列三角形數表
1第一行
2 2第二行
3 4 3第三行
4 7 7 4第四行
5 11 14 11 5
假設第行的第二個數為
(1)依次寫出第六行的所有數字;
(2)歸納出的關係式,並求出的通項公式;
(3)設求證:….
解析:(1)6,16,25,16,6.
(2)由上表可知,,,,故,
所以,(3)由,有
所以,…++……+
三、同步練習
1、數列前n項的和為
2、在正項等比數列中,若,則10 。
3、數列的通項公式是an=,若前n項之和為10,則項數 120
4、求數列1×4,2×5,3×6,…,,…,前項和=
5、6.已知,則= 3.5
7、等差數列中,a2=6,a5=15.若bn=a2n,則數列的前5項和等於 90
8、數列:,則 4
9、計算: .
10、已知數列,滿足, 且, 則
11、數列滿足:a1=1,且對任意的m,n∈n*都有:am+n=am+an+mn,則
12、已知數列滿足.
(ⅰ)求數列的通項公式;
(ⅱ)若數列
(ⅲ)證明:
解析:(ⅰ)由,有
故,數列為公比為2的等比數列
所以有,
所以,數列的通項公式為
(ⅱ)由,得,,
所以有,
所以有,
作差得,
由上式可得,
作差整理得,
所以有,
所以,數列是等差數列
(ⅲ)由,,有
由 有
由,有錯)13、在數列中,,,.
(ⅰ)證明數列是等比數列;
(ⅱ)求數列的前項和;
(ⅲ)證明不等式,對任意皆成立.
(ⅰ)證明:
數列是等比數列
(ⅱ)解:由(ⅰ)可知,
所以,所以,(ⅲ)證明:要證,即證,
即證,,對任意皆成立。
令,易知,在上單增。
所以,當時,
所以,,對任意皆成立。
所以,不等式,對任意皆成立.
14、已知數列滿足,,
(1)求證:是等比數列; (2)求數列的通項公式;
(3)設,且對於恆成立,求取值範圍
(1)證明: 是等比數列.
(2)解:由(1)可知,是等比數列,且公比為3.
整理得, 所以,數列為公比為的等比數列
所以, 所以,
(3)由,有,得,
所以,得,兩式相減得,
所以,要使對於恆成立
即對於恆成立
只需,故取值範圍為
15、已知點(在函式的圖象上,其中n=1,2,3,….
(ⅰ)證明數列是等比數列;
(ⅱ)設.,求及數列{}的通項;
(ⅲ)記,求數列{}的前n項和sn,並證明
(ⅰ)證明:由點(在函式的圖象上,有
因為所以,數列是等比數列
(ⅱ)解:由(ⅰ)可知,
得,,所以,數列{}的通項為
所以, 又 又
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解:由題可知,,有
可化為故,,所以
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