5.裂项求和法:把一个数列分成几个可直接求和的数列. 典型例题 1?1??11??111??11例1. 已知数列:1,??1??,?1???,?1????,…,?1?????,求它的前n
?2??24??248??项的和Sn.
解:∵ an=1+1+1+……+
1242n?1
1?1=2n?2??1?1?n=2-11?1?2n?? ∴a2n?1
2则原数列可以表示为:
(2-1),??1??1??1??1??2?2??,??2?22??,??2?23??,…??2?2n?1??
前n项和Sn=(2-1)+??1??1??1??2?2??+??2?22??+…+??2?2n?1??
=2n-??1?111?2?22????2n?1?? 1?1=2n-2n=2n-2??1?1?1?1?2n?? 2=
12n?1+2n-2
变式训练1.数列11,2124,318,4116,?前n项的和为 ( A.1n2?n1n2?n2n?2 B.?2n?2?1 1n2?n1n2C.?22 D. ??nn?2n?1?2
答案:B。解析:S?1?2?3?4??n?1?11n(n?1)1n222??2n?2?1?2n 例2. 求Sn=1+11?2+11?2?3+…+11?2?3?...?n. 解:∵ an=11?2?3???n=2n(n?1)
=2(
11n-n?1) ∴ Sn=2(1-12+112-13+…+
n-1n?1)=2nn?1
242n?1? )
变式训练2:数列{an}的通项公式是an= A.11 B.99 C.120 D.121 解:C .an=
1n?n?11n?n?1,若前n项之和为10,则项数n为( )
=n?1?n,
∴Sn=n?1?1,由n?1?1=10,∴n?1=11, ∴n=11
例3. 设等差数列{an}的前n项和为Sn,且Sn=(项和Tn.
解:取n=1,则a1=(又Sn=
a1?12)?a1=1 2an?122n,求数列{bn}的前n)(n?N*),bn=an·
2n(a1?an)n(a?a)a?1可得:1n=(n)2
222∵an≠-1(n∈N*) ∴an=2n-1
∴Tn=1·2+3·22+5·23+……+(2n-1)·2n ① 2Tn=1·22+3·23+5·24+……+(2n-1)·2n1②
+
①-②得:
∴-Tn=2+23+24+25+……+2n1-(2n-1)·2n1
+
+
=2+
23(1?2n?1)++
-(2n-1)·2n1=-6+(1-n)·2n2
1?2+
∴Tn=6+(n-1)·2n2
变式训练3.设数列{an}的前n项和为Sn=2n2,{bn}为等比数列,且a1=b1,b2(a2-a1)=b1. ⑴ 求数列{an}和{bn}通项公式. ⑵ 设Cn=
an,求数列{Cn}前n项和Tn . bn解:(1)当n=1时a1=S1=2,当n≥2时,an=Sn-Sn-1=4n-2,故{an}通项公式为an=4n-2,即{an}是a1=2,d=4的等差数列,设{bn}的公比为q,则b1qd=b1,d=4,∴ q=,故bn=b1qn1=
-
1424n?1
an4n?2=?(2n?1)4n?1
2bn4n?1-
(2)∵Cn=
∴Tn=C1+C2+…+Cn=1+3×4+5×42+…+(2n-1)4n1 ∴4Tn=1×4+3×42+5×43+…+(2n-3)4nn+(2n-1)4n
1n两式相减 3Tn=[(6n?5)4?5]
3-
∴ Tn=[(6n?5)4n?5].
例4. 求Sn=1!+2·2!+3·3!+…+n·n!. 解: an=n·n!=(n+1)!-n! ∴ Sn=(n+1)!-1!=(n+1)!-1
变式训练4.以数列{an}的任意相邻两项为坐标的点Pn(an、an+1)均在一次函数y=2x+k的图象上,数列{bn}满足条件:bn=an+1-an,且b1≠0. ⑴ 求证:数列{bn}为等比数列.
⑵ 设数列{an}、{bn}的前n项和分别为Sn、Tn,若S6=T4,S5=-9,求k的值. 解:⑴由题意,an+1=2an+k ∴ bn=an+1-an=2an+k-an=an+k bn+1=an+1+k=2an+2k=2bn ∵ b1≠0,∴
bn?1=2 bn19∴ {bn}是公比为2的等比数列. ⑵ 由⑴知an=bn-k ∵ bn=b1·2n1 ∴ Tn=
-
b1(1?2n)?b1(2n?1) 1?2 Sn=a1+a2+…+an=(b1+b2+…+bn)-nk =Tn-nk=b1(2n-1)-nk
S6?T463b1?6k?15b1∵ ? ∴ ? ???S5??9?31b1?5k??9解得:k=8
1.求和的基本思想是“转化”.其一是转化为等差、等比数列的求和,或者转化为求自然数的方幂和,从而可用基本求和公式;其二是消项,把较复杂的数列求和转化为求不多的几项的和.
2.对通项中含有(-1)n的数列,求前n项和时,应注意讨论n的奇偶性.
3.倒序相加和错位相减法是课本中分别推导等差、等比数列前n项和用到的方法,在复习中应给予重视. 归纳小结
数列章节测试题
一、选择题:
1.数列2,5,22,11,…,则25是该数列的( )
A.第6项 B.第7项 C.第10项 D.第11项 2.方程x2?6x?4?0的两根的等比中项是( )
A.3 B.?2 C.?6 D.2
3.已知等差数列?an?满足a2?a4?4,a3?a5?10,则它的前10项的和S10?( ) A.138
B.135
C.95
D.23
4、已知等比数列?an?的前三项依次为a?1,a?1,a?4,则an?
?3??2??3?A.4??? B.4??? C.4????2??3??2?nnn?1?2? D.4????3?n?1
5.一个有限项的等差数列,前4项之和为40,最后4项之和是80,所有项之和是210,则此数列的项数为( )
A.12 B.14 C.16 D.18 6、若等差数列{an}的前5项和S5?25,且a2?3,则a7?( ) (A)12 (B)13 (C)14 (D)15 7、在数列{an}中,a1?2, an?1?an?ln(1?),则an? ( )
A.2?lnn B.2?(n?1)lnn C.2?nlnn D.1?n?lnn
1nSn5n?3a8.两等差数列{an}、{bn}的前n项和的比'?,则5的值是( )
Sn2n?7b5A.
28235348 B. C. D. 171527259.{an}是等差数列,S10?0,S11?0,则使an?0的最小的n值是( ) A.5 B.6 C.7 D.8 10、黑白两种颜色的正六边形地面砖按如图的规律拼成若干个图案 则第n个图案中有白色地面砖的块数是( )
第1个 第2个 第3个
A. 3n?3 C.2n?4
B.4n?2
D. 4n?2
11.若数列1,2cos?,22cos2?,23cos3?,??,前100项之和为0,则?的值为( ) A. k???3(k?Z) B. 2k???3(k?Z) C. 2k??2?(k?Z) D.以上的答案均不对 312.设2a=3,2b=6,2c=12,则数列a,b,c成
A.等差 B.等比 C.非等差也非等比 D.既等差也等比 二、填空题
13、设Sn是等差数列{an}的前n项和,a12=-8,S9=-9,则S16= . 14、由正数构成的等比数列{an},若a1a3?a2a4?2a2a3?49,则a2?a3? .
15.已知数列?an?的前n项和为Sn?n2,某三角形三边之比为a2:a3:a4,则该三角形最大角为 .
16、给定an?log(n?1)(n?2)(n∈N*),定义乘积a1?a2???ak为整数的k(k∈N*)叫做“理想数”,则区间[1,2008]内的所有理想数的和为 . 三、解答题
17、已知函数f(x)是一次函数,且f(8)?15,f(2),f(5),f(14)成等比数列,设an?f(n),(n?N)(1)求
18、数列{an}的前n项和记为Sn,a1?1,an?1?2Sn?1?n?1? (1)求{an}的通项公式;
(2)等差数列{bn}的各项为正,其前n项和为Tn,且T3?15,又a1?b1,a2?b2,a3?b3成等比数列,求Tn
19、假设某市2004年新建住房400万m,其中有250万m是中低价房。预计在今后的若干
22?(2)设b?a;
ii?1nn?2n,求数列{anbn}的前n项和Sn。