1. (北京卷)設,則等於( d )
a. b. c. d.
2. 等差數列中,a1=1,a3+a5=14,其前n項和sn=100,則n=( b )
a.9 b.10 c.11 d.12
3. (福建)數列的前項和為,若,則等於( b )
a.1 b. c. d.
4. (全國ii)設sn是等差數列{an}的前n項和,若=,則=
abcd.
解析:由等差數列的求和公式可得且
所以,故選a
5. (天津卷)已知數列、都是公差為1的等差數列,其首項分別為、,且,.設(),則數列的前10項和等於( )
a.55 b.70 c.85 d.100
解:數列、都是公差為1的等差數列,其首項分別為、,且,.設(),則數列的前10項和等於=,,∴
=,選c.
6. (江蘇卷)對正整數n,設曲線在x=2處的切線與y軸交點的縱座標為,則數列的前n項和的公式是
解:,曲線y=xn(1-x)在x=2處的切線的斜率為k=n2n-1-(n+1)2n
切點為(2,-2n),所以切線方程為y+2n=k(x-2),令x=0得 an=(n+1)2n,令bn=.數列的前n項和為2+22+23+…+2n=2n+1-2
數列求和常用方法
一、直接求和法(或公式法)
將數列轉化為等差或等比數列,直接運用等差或等比數列的前n項和公式求得.
①等差數列求和公式:
②等比數列求和公式:(切記:公比含字母時一定要討論)
例1:設是公比大於1的等比數列,為數列的前項和.已知,且構成等差數列.
(1)求數列的等差數列.
(2)令求數列的前項和.
解:(1)由已知得解得.
設數列的公比為,由,可得.
又,可知,即,
解得.由題意得.
.故數列的通項為.
(2)由於由(1)得
, 又是等差數列.
故.針對訓練1:
設sn=1+2+3+…+n,n∈n*,求的最大值.
解:由等差數列求和公式得, (利用常用公式)
∴ 當,即n=8時,
二、錯位相減法
設數列的等比數列,數列是等差數列,則數列的前項和求解,均可用錯位相減法。
若,其中是等差數列,是公比為等比數列,令
則兩式相減並整理即得
例2在數列中,,其中.
(ⅰ)求數列的通項公式;
(ⅱ)求數列的前項和;
(ⅰ)解:由,,
可得,所以為等差數列,其公差為1,首項為0,故,所以數列的通項公式為.
(ⅱ)解:設, ①
②當時,①式減去②式,得,.
這時數列的前項和.
當時,.這時數列的前項和.
例3:設是等差數列,是各項都為正數的等比數列,且,,
(ⅰ)求,的通項公式;
(ⅱ)求數列的前n項和.
解:(ⅰ)設的公差為,的公比為,則依題意有且
解得,. 所以, .
(ⅱ).,①
,②②-①得
小結:錯位相減法的求解步驟:①在等式兩邊同時乘以等比數列的公比;②將兩個等式相減;③利用等比數列的前n項和的公式求和.
針對訓練2:
設數列滿足,.
(ⅰ)求數列的通項; (ⅱ)設,求數列的前項和.
解 (i)
驗證時也滿足上式,
(ii), ①
②2. 求和
解:由題可知,{}的通項是等差數列的通項與等比數列{}的通項之積
設設制錯位)
①-②得(錯位相減)
再利用等比數列的求和公式得:
3.求數列前n項的和.
解:由題可知,{}的通項是等差數列的通項與等比數列{}的通項之積
設設制錯位)
①-②得 (錯位相減)
三、裂項求和法
這是分解與組合思想在數列求和中的具體應用. 裂項法的實質是將數列中的每項(通項)分解,然後重新組合,使之能消去一些項,最終達到求和的目的. 通項分解(裂項)如: (1)
(2)(3)(4(56)
(7)(1),特別地當時,
(2),特別地當時
例1: 求數列的前n項和.
解:設裂項)
則裂項求和)
例2:已知二次函式的影象經過座標原點,其導函式為,數列的前n項和為,點均在函式的影象上。
(ⅰ)求數列的通項公式;
(ⅱ)設,是數列的前n項和,求使得對所有都成立的最小正整數m;
解:(ⅰ)設這二次函式f(x)=ax2+bx (a≠0) ,則 f`(x)=2ax+b,由於f`(x)=6x-2,得
a=3 , b=-2, 所以 f(x)=3x2-2x.
又因為點均在函式的影象上,所以=3n2-2n.
當n≥2時,an=sn-sn-1=(3n2-2n)-=6n-5.
當n=1時,a1=s1=3×12-2=6×1-5,所以,an=6n-5 ()
(ⅱ)由(ⅰ)得知==,
故tn===(1-).
因此,要使(1-)<()成立的m,必須且僅須滿足≤,即m≥10,所以滿足要求的最小正整數m為10.
評析:一般地,若數列為等差數列,且公差不為0,首項也不為0,則求和:首先考慮則=。下列求和: 也可用裂項求和法。
針對訓練3:
1.在數列中,,又,求數列的前n項的和.
解: ∵
裂項) ∴ 數列的前n項和
裂項求和)
四、分組求和法
所謂分組法求和就是:對一類既不是等差數列,也不是等比數列的數列,若將這類數列適當拆開,可分為幾個等差、等比或常見的數列,然後分別求和,再將其合併。
例1:數列的前n項和,數列滿.
(ⅰ)證明數列為等比數列;(ⅱ)求數列的前n項和tn。
解析:(ⅰ)由,
兩式相減得: ,
同定義知是首項為1,公比為2的等比數列.
(ⅱ)等式左、右兩邊分別相加得:
=例2: 求數列,的前項和.
分析:此數列的通項公式是,而數列是乙個等差數列,數列是乙個等比數列,故採用分組求和法求解.
解:. 針對訓練4:
求和:解: 小結:這是求和的常用方法,按照一定規律將數列分成等差(比)數列或常見的數列,使問題得到順利求解.
五、併項求和法:
針對一些特殊的數列,將其某些項合併在一起就具有某種特殊的性質,因此,在求數列的前n項和時,可將這些項放在一起先求和.
例1、已知數列的前n項和,求.
解: 小結:併項求和法的關鍵是尋找哪些項合併在一起就具有某種特殊的性質,一旦找到問題就可以順利的解決.
例2:在各項均為正數的等比數列中,若的值.
解:設由等比數列的性質找特殊性質項)
和對數的運算性質得
(合併求和)
===10
例3:求數列的前n項和:,…
解:設將其每一項拆開再重新組合得
分組)當a=1時分組求和)
當時,=
針對訓練5:
1: 求cos1°+ cos2°+ cos3°+···+ cos178°+ cos179°的值.
解:設sn= cos1°+ cos2°+ cos3°+···+ cos178°+ cos179°
找特殊性質項)
∴sn= (cos1°+ cos179°)+( cos2°+ cos178°)+ (cos3°+ cos177°)+···
+(cos89°+ cos91°)+ cos90合併求和)
0 2:求()
解:⑴ 當為偶數時,
;⑵ 當為奇數時,
綜上所述,.
6、倒序相加法:
類似於等差數列的前n項和的公式的推導方法。如果乙個數列,與首末兩項等距的兩項之和等於首末兩項之和,可採用正序寫和與倒序寫和的兩個和式相加,就得到乙個常數列的和。這一種求和的方法稱為倒序相加法.
例1:已知函式
(1)證明:;
(2)求的值.
解:(1)先利用指數的相關性質對函式化簡,後證明左邊=右邊
(2)利用第(1)小題已經證明的結論可知,
兩式相加得:
所以.小結:解題時,認真分析對某些前後具有對稱性的數列,可以運用倒序相加法求和.
例2:(07豫理22.)設函式的圖象上有兩點p1(x1, y1)、p2(x2, y2),若,且點p的橫座標為.
(i)求證:p點的縱座標為定值,並求出這個定值;
(ii)若
(iii)略
(i)∵,且點p的橫座標為.
∴p是的中點,且
由(i)知,
,(1)+(2)得:
針對訓練6:
1: 求的和.
分析:由於數列的第項與倒數第項的和為常數1,故採用倒序相加法求和.
解:設則.
兩式相加,得 .
2:求證:
證明: 設
把①式右邊倒轉過來得
反序) 又由可得
①+②得(反序相加)
小結:對某些具有對稱性的數列,可運用此法.
14常見數列求和方法練習
一 應用公式求和 如等差 等比數列 應用好求和公式 等差數列 二次函式 等比數列 注意q不等於1 練習 1 數列中,求該數列的,且求出n為何值時最大?2 等比數列中,求的值。3 計算9 99 999 9999 的前n項和。二 裂項法 例 求下列數列的前n項和,12 解 12 練習 數列中,求該數列的...
常見特殊數列求和
前n項和公式都是以正整數為自變數的函式,在熟練掌握等差 等比數列求和方法的基礎上,還要會用其他方法求常見特殊數列的和。一 分解法 有些特殊數列可以分解為基本的等差數列或等比數列,再分別求和。例1 求數列,的前n項和。解 這個數列可以分解成乙個等差數列和乙個等比數列之和。1 2 3 n 1 二 錯位相...
常見數列性質及解題方法
1 常見數列及其性質 1.等差數列 1 定義 2 等差中項及延伸 3 sn的兩個公式 4 常用性質 若m n p q,則am an ap aq 為等差數列 k,b為實數 若三個數成等差數列,可設為 a d,a,a d 若為等差數列,s2n 1,t2n 1為所對應的前2n 1項和,則s2n 1 an ...