C.若0<a1<a2,则a2>a1a3 D.若a1<0,则(a2-a1)(a2-a3)>0
【解析】 若{an}是递减的等差数列,则选项A、B都不一定正确.若{an}为公差为0的等差数列,则选项D不正确.对于C选项,由条件可知{an}为公差不为0的正项数列,
a1+a3a1+a3
由等差中项的性质得a2=,由基本不等式得>a1a3,所以C正确.
22
【答案】 C
1
3.(2015·武汉模拟)已知等差数列{an}的前n项和为Sn,a5=5,S5=15,则数列{}anan+1
的前100项和为( )
10099A. B. 10110199101C. D. 100100
【解析】 设等差数列{an}的首项为a1,公差为d. ∵a5=5,S5=15, ?a1+4d=5,
?∴? 5×(5-1)
5a+d=15,?2?1
??a1=1,∴?∴an=a1+(n-1)d=n. ?d=1,?
111111111
==-,∴数列{}的前100项和为1-+-+?+
223100anan+1n(n+1)nn+1anan+1
11100-=1-=. 101101101【答案】 A 4.(2015·福建高考)等差数列{an}中,a2=4,a4+a7=15. (1)求数列{an}的通项公式;
(2)设bn=2an-2+n,求b1+b2+b3+?+b10的值. 【解】 (1)设等差数列{an}的公差为d.
??a1+d=4,
由已知得?
?(a1+3d)+(a1+6d)=15,??a1=3,?解得?
?d=1.?
所以an=a1+(n-1)d=n+2. (2)由(1)可得bn=2n+n,
所以b1+b2+b3+?+b10=(2+1)+(22+2)+(23+3)+?+(210+10) =(2+22+23+?+210)+(1+2+3+?+10)
2×(1-210)(1+10)×10=+ 21-2
=211+53 =2 101.
∴
从近三年高考,特别是2015年高考来看,该部分2016年高考命题热点考向为: 考什么 怎么考 题型与难度 1.数列的通项①考查等差、等比数列的基本量的求解; 题型:三种题型均可出现 公式 ②考查an与Sn的关系,递推关系等 难度:基础题或中档题 2.数列的前n①考查等差、等比数列前n项和公式; 题型:三种题型均可出现,更多
6
项和 3.数列的综合应用 ②考查用裂项相消法、错位相减法、分解组合法求和. ①考查数列与函数的综合; ②考查数列与不等式的综合. 为解答题 难度:中档题 题型:解答题 难度:中档题
数列的通项公式(自主探究型)
1.(2015·新课标Ⅱ高考)设Sn是数列{an}的前n项和,且a1=-1,an+1=SnSn+1,则Sn
=____________.
【解析】 本题主要考查等差数列的概念等,意在考查考生的运算求解能力以及转化与化归能力.
111
当n=1时,S1=a1=-1,所以=-1.因为an+1=Sn+1-Sn=SnSn+1,所以-=1,
S1SnSn+1
1111即-=-1,所以{}是以-1为首项,-1为公差的等差数列,所以=(-1)+(n-
SnSnSn+1Sn
1
1)·(-1)=-n,所以Sn=-.
n
1
【答案】 - n
111
2.(2015·铜陵模拟)数列{an}满足a1+2a2+?+nan=3n+1,n∈N*,则an=________.
333
【解析】 本题主要考查递推数列,意在考查转化与化归能力.
1
当n=1时,a1=3×1+1,所以a1=12,
3
1111111
当n≥2时,①:a1+2a2+?+n-1an-1+nan=3n+1,②:a1+2a2+?+n-1an-1
3333333
=3(n-1)+1.
1
①-②得:nan=(3n+1)-[3(n-1)+1],
3
??12,n=1,1n+1
即nan=3,所以an=3,综上可得:an=?n+1 3?3,n≥2.?
??12,n=1,【答案】 ?n+1
?3,n≥2?
5an-13
3.(预测题)若数列{an}满足a1=3,an+1=,则a2 015的值为________.
3an-7
【解析】 本题主要考查利用递推数列求数列的某一项,通过研究数列的函数特性来解决.
由于a1=3,求a2=1,a3=2,a4=3,所以数列{an}是周期为3的周期数列,所以a2 015
=a671×3+2=a2=1.
【答案】 1
【规律感悟】 求通项的常用方法
(1)归纳猜想法:已知数列的前几项,求数列的通项公式,可采用归纳猜想法.
??S1,n=1,
(2)已知Sn与an的关系,利用an=?求an.
?Sn-Sn-1,n≥2?
(3)累加法:数列递推关系形如an+1=an+f(n),其中数列{f(n)}前n项和可求,这种类型的数列求通项公式时,常用累加法(叠加法).
(4)累乘法:数列递推关系如an+1=g(n)an,其中数列{g(n)}前n项积可求,此数列求通项公式一般采用累乘法(叠乘法).
7
(5)构造法:①递推关系形如an+1=pan+q(p,q为常数)可化为an+1+=p?an+p-1??p-1?
q??
(p≠1)的形式,利用?an+p-1?是以p为公比的等比数列求解.
??
pan111
②递推关系形如an+1=(p为非零常数)可化为=-的形式.
an+pan+1anp
数列的前n项和(多维探究型)
命题角度一 基本数列求和、分组求和
【典例1】 (2015·湖北八校联考)等差数列{an}的前n项和为Sn,数列{bn}是等比数列,满足a1=3,b1=1,b2+S2=10,a5-2b2=a3.
(1)求数列{an}和{bn}的通项公式;
2??S,n为奇数,
(2)令c=?n设数列{c}的前n项和为T,求T.
n
??bn,n为偶数,
nn2n
【解】 本题主要考查等差数列、等比数列、数列求和等基础知识,考查考生的运算求解能力及函数与方程思想、化归与转化思想.
??b2+S2=10,
(1)设数列{an}的公差为d,数列{bn}的公比为q,则由?得
?a5-2b2=a3,?
???q+6+d=10,?d=2,?解得? ?3+4d-2q=3+2d,?q=2,??
-
所以an=3+2(n-1)=2n+1,bn=2n1.
2??n(n+2),n为奇数,n(a1+an)
(2)由a1=3,an=2n+1得Sn==n(n+2),则cn=?
2-??2n1,n为偶数,
11??n-n+2,n为奇数,
即c=?
n
??2n-1,n为偶数,
∴T2n=(c1+c3+?+c2n-1)+(c2+c4+?+c2n)
11??11132n-1
-1-?+?-?+?+?=??+(2+2+?+2)
??3??35??2n-12n+1??
2(1-4n)12n2
=1-+=+(4n-1).
2n+11-42n+13命题角度二 裂项相消法求和 【典例2】 (2015·安徽高考)已知数列{an}是递增的等比数列,且a1+a4=9,a2a3=8. (1)求数列{an}的通项公式;
an+1(2)设Sn为数列{an}的前n项和,bn=,求数列{bn}的前n项和Tn.
SnSn+1
【解】 本题主要考查等比数列的通项公式及裂项相消法求和,考查考生的运算求解能力.(1)利用等比数列的性质可构造方程组求解a1,a4,进而可求数列的通项公式;(2)利用裂项相消法求和即可求解.
(1)由题设知a1 a4=a2 a3=8,
??a1=1,??a1=8
又a1+a4=9,可解得?或?(舍去).
?a4=8?a4=1??
--
设等比数列{an}的公比为q,由a4=a1q3得q=2,故an=a1qn1=2n1.
a1(1-qn)nan+1Sn+1-Sn11(2)Sn==2-1,又bn===-,
SnSn+11-qSnSn+1SnSn+1
11?111??11?1??---所以Tn=b1+b2+?+bn=?SS?+?SS?+?+SS=-?nn+1?S1Sn+1 1223
8
1
=1-n+1.
2-1
命题角度三 错位相减法求和 【典例3】 (2015·天津高考)已知{an}是各项均为正数的等比数列,{bn}是等差数列,且a1=b1=1,b2+b3=2a3,a5-3b2=7.
(1)求{an}和{bn}的通项公式;
(2)设cn=anbn,n∈N*,求数列{cn}的前n项和.
【解】 本题主要考查等差数列、等比数列及其前n项和公式等基础知识,考查数列求和的基本方法和运算求解能力.(1)根据已知条件建立关于公差d、公比q的方程组,求解即得;(2)利用错位相减法进行数列求和.
(1)设数列{an}的公比为q,数列{bn}的公差为d,由题意q>0.
2
??(1+d)+(1+2q)=2q,??2q-3d=2,
由已知,有?4 ?4消去d,整理得q4-2q2-8
?q-3(1+d)=7,?q-3d=10,??
=0.
又因为q>0,解得q=2,所以d=2.
-
所以数列{an}的通项公式为an=2n1,n∈N*;数列{bn}的通项公式为bn=2n-1,n∈N*.
-
(2)由(1)有cn=(2n-1)·2n1,设{cn}的前n项和为Sn,则
--
Sn=1×20+3×21+5×22+?+(2n-3)×2n2+(2n-1)×2n1,
-
2Sn=1×21+3×22+5×23+?+(2n-3)×2n1+(2n-1)×2n, 上述两式相减,得
+
-Sn=1+22+23+?+2n-(2n-1)×2n=2n1-3-(2n-1)×2n=-(2n-3)×2n-3, 所以,Sn=(2n-3)·2n+3,n∈N*.
【规律感悟】 1.分组求和的常见方法 (1)根据等差、等比数列分组. (2)根据正号、负号分组. (3)根据数列的周期性分组. 2.裂项后相消的规律
(1)裂项系数取决于前后两项分母的差. (2)裂项相消后前、后保留的项数一样多. 3.错位相减法的关注点
(1)适用题型:等差数列{an}乘以等比数列{bn}对应项({an·bn})型数列求和. (2)步骤:
①求和时先乘以数列{bn}的公比. ②把两个和的形式错位相减. ③整理结果形式.
[针对训练]
n2+n
1.(2014·湖南高考)已知数列{an}的前n项和Sn=,n∈N*.
2
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)设bn=2an+(-1)nan,求数列{bn}的前2n项和. 【解】 (1)当n=1时,a1=S1=1;
n2+n(n-1)2+(n-1)
当n≥2时,an=Sn-Sn-1=-=n.
22
故数列{an}的通项公式为an=n.
(2)由(1)知,bn=2n+(-1)nn.记数列{bn}的前2n项和为T2n,则T2n=(21+22+?+22n)+(-1+2-3+4-?+2n).
记A=21+22+?+22n,B=-1+2-3+4-?+2n,则
2(1-22n)2n+1A==2-2,
1-2
B=(-1+2)+(-3+4)+?+[-(2n-1)+2n]=n.
+
故数列{bn}的前2n项和T2n=A+B=22n1+n-2.
9
1??
2.(2015·山东高考)已知数列{an}是首项为正数的等差数列,数列?a·a?的前n项和
?nn+1?
n为. 2n+1
(1)求数列{an}的通项公式; (2)设bn=(an+1)·2an,求数列{bn}的前n项和Tn. 【解】 (1)设数列{an}的公差为d.
11
令n=1,得=,
a1a23
所以a1a2=3.
112
令n=2,得+=,
a1a2a2a35
所以a2a3=15.
解得a1=1,d=2, 所以an=2n-1.
-
(2)由(1)知bn=2n·22n1=n·4n, 所以Tn=1·41+2·42+?+n·4n,
+
所以4Tn=1·42+2·43+?+n·4n1,
+
两式相减,得-3Tn=41+42+?+4n-n·4n1 4(1-4n)+=-n·4n1
1-4
1-3nn+14=×4-.
33
+
3n-1n+144+(3n-1)4n1
所以Tn=×4+=
999数列的综合应用(师生共研型) .
+*
【典例4】 (2015·安徽高考)设n∈N,xn是曲线y=x2n2+1在点(1,2)处的切线与x轴交点的横坐标.
(1)求数列{xn}的通项公式;
122
(2)记Tn=x2. 1x3?x2n-1,证明:Tn≥4n
【解】 本题综合考查函数、导数的几何意义、数列以及不等式等知识.先通过导数的几何意义求出直线斜率,再求出直线与x轴交点的横坐标,得到数列通项,最后证明不等式.
2n+22n+12n+2
(1)y′=(x+1)′=(2n+2)x,曲线y=x+1在点(1,2)处的切线斜率为2n+2, 从而切线方程为y-2=(2n+2)(x-1).
1n
令y=0,解得切线与x轴交点的横坐标xn=1-=.
n+1n+1
(2)由题设和(1)中的计算结果知
1?2?3?2?2n-1?2222?Tn=x1x3?x2n-1=?2??4??
?2n?.
1
当n=1时,T1=.
4
2n-1?2(2n-1)2(2n-1)2-12n-2n-12?当n≥2时,因为x2n-1=
?2n?=(2n)2>(2n)2=2n=n.
1?212n-11?所以Tn>?2?×××?×=.
23n4n
1
综上可得对任意的n∈N*,均有Tn≥. 4n
[一题多变]
若题 (2)变为:记bn=lgxn,数列{bn}的前n项和为Sn,求Sn.
10