???a-2=2b,?a=4,??a=-2,
b,-2成等差数列,数列a,-2,b成等比数列,则有?解得?或?
?ab=4,?b=1?b=-2???
??p=5,
(舍去),所以?所以p+q=9.
?q=4,?
【答案】 9
三、解答题 9.(2015·湖北高考)设等差数列{an}的公差为d,前n项和为Sn,等比数列{bn}的公比为q.已知b1=a1,b2=2,q=d,S10=100.
(1) 求数列{an},{bn}的通项公式;
an(2) 当d>1时,记cn=,求数列{cn}的前n项和Tn.
bn
【解】 (1)由题意有, ??10a1+45d=100,??2a1+9d=20,?即? ???a1d=2,?a1d=2,
a=9,
?a1=1,??an=2n-1,?1??解得?或?2故?或 n-1
??d=2,b=2??n??d=9.1
an=(2n+79),
9
n-1
2??.bn=9·?9????
2n-1-
(2)由d>1,知an=2n-1,bn=2n1,故cn=n-1,于是
2
2n-13579
Tn=1++2+3+4+?+n-1,①
22222
2n-1113579
Tn=+2+3+4+5+?+n.② 2222222①-②可得
2n-12n+31111
Tn=2++2+?+n-2-n=3-n, 222222
2n+3
故Tn=6-n-1.
2
10.(2014·山东高考)已知等差数列{an}的公差为2,前n项和为Sn,且S1,S2,S4成等比数列.
(1)求数列{an}的通项公式;
4n-
(2)令bn=(-1)n1,求数列{bn}的前n项和Tn.
an an+1
2×1
【解】 (1)因为S1=a1,S2=2a1+×2=2a1+2,
2
4×3
S4=4a1+×2=4a1+12,
2
由题意得(2a1+2)2=a1(4a1+12), 解得a1=1, 所以an=2n-1.
4n4n--
(2)bn=(-1)n1=(-1)n1 anan+1(2n-1)(2n+1)11?n-1?+=(-1)
?2n-12n+1?.
当n为偶数时,
16
11??11?11112n++1+?-?+?+?+?Tn=?-=1-=. ?3??35??2n-32n-1??2n-12n+1?2n+12n+1
当n为奇数时,
11??11?1112n+21++1+?-?+?+?-?Tn=?+=1+=. ?3??35??2n-32n-1??2n-12n+1?2n+12n+1
2n+2
,n为奇数,2n+1
所以Tn=
2n
,n为偶数.2n+1
-
2n+1+(-1)n1
(或Tn=)
2n+1
?????解题策略四:中档大题规范练——数列解答题的解法
《考试大纲》的特别要求如下:理解等差数列、等比数列的概念,掌握等差数列、等比
数列的通项公式与前n项和公式,能在具体的问题情境中,识别数列的等差关系或等比关系,并能用有关知识解决相应的问题.
高考中数列解答题的求解主要有以下几个特点:
(1)与等差、等比数列基本量有关的计算:可根据题意列方程(方程组)或利用等差、等比数列的性质求解;
(2)与求和有关的题目:首先要求通项公式,并根据通项公式选择恰当的求和方法(如错位相减法、裂项相消法、分组求和法等);
??S1,n=1,
(3)含Sn的式子:要根据题目特征利用an=?进行转化;
?Sn-Sn-1,n≥2?
(4)与递推数列有关的问题:要能合理转化,使之构造出新的等差、等比数列; (5)与数列有关的不等式问题:可根据数列的特征选择方法(如比较法、放缩法等); (6)与函数有关的问题:应根据函数的性质求解. 【典例】 (12分)(2015·新课标Ⅰ高考)Sn为数列{an}的前n项和,已知an>0,a2n+2an
=4Sn+3.
(1)求{an}的通项公式;
1
(2)设bn=,求数列{bn}的前n项和.
anan+1
[解题流程]
[规范解答] (1)由
2
可得a2n+1-an+2(an+1-an)=4an+1,即
2
2(an+1+an)=a2n+1-an=(an+1+an)(an+1-an). 由于an>0,可得an+1-an=2.(4分) 又a21+2a1=4a1+3,解得a1=-1(舍去)或a1=3.
所以{an}是首项为3,公差为2的等差数列,通项公式为an=2n+1.(6分) (2)由an=2n+1可知
11111
bn===?2n+1-2n+3?.(9分)
?anan+1(2n+1)(2n+3)2?
设数列{bn}的前n项和为Tn,则
17
a2n+2an=4Sn+3,可知a2n+1+2an+1=4Sn+1+3.
Tn=b1+b2+?+bn
11??111??11?--+-+?+?=??2??35??57??2n+12n+3??
n
=.(12分)
3(2n+3)[解题模板]
求解数列通项和求和的模板
第1步:由等差(比)数列或递推公式求通项; ↓
第2步:根据和的表达式,选择适当的方法求和; ↓
第3步:明确规范地表述结论. [反思感悟]
求解有关数列的综合题,首先要善于从宏观上整体把握问题,能透过给定信息的表象,揭示问题的本质,然后从微观上明确解题方向,化难为易,化繁为简,注意解题的严谨性.数列问题对能力的要求较高,特别是运算能力、归纳猜想能力、转化能力、逻辑推理能力.近几年高考加强了对数列推理能力的考查,应引起重视.
[针对训练]
2
1.(2015·河南洛阳统考)已知正项数列{an}的前n项和为Sn,?n∈N*,2Sn=an+an. (1)求数列{an}的通项公式;
1
(2)令bn=,设{bn}的前n项和为Tn,求T1,T2,T3,?,T100中有理
anan+1+an+1an
数的个数.
【解】 (1)当n=1时,2a1=a21+a1, 2
∴a1-a1=0.∴a1=1或0. ∵an>0,∴a1=1. 当n≥2时,2Sn=a2n+an, 2Sn-1=a2n-1+an-1, 两式相减得
2
2(Sn-Sn-1)=a2n-an-1+an-an-1,
2
∴2an=an-a2n-1+an-an-1, 22
∴an-an-1-(an+an-1)=0, ∴(an+an-1)(an-an-1-1)=0, ∵an>0,
∴an+an-1≠0, ∴an-an-1=0,
∴{an}是以1为首项,1为公差的等差数列. ∴an=1+(n-1)×1=n.
1
(2)∵bn=,
anan+1+an+1an
1
∴bn=
nn+1+(n+1)n1
=
nn+1(n+n+1)
==
n+1-nnn+1(n+1+n)(n+1-n)n+1-n
nn+111=-.
nn+1
18
∴Tn=b1+b2+b3+?+bn
11111111
=(1-)+(-)+(-)+?+(-)=1-.
22334nn+1n+1
在T1,T2,T3,?,T100中,有理数有T3T8,T15?,T99,共9个. 2.(2015·山东实验中学模拟)已知数列{an}是各项均为正数的等差数列,其中a1=1,且a2,a4,a6+2构成等比数列;数列{bn}的前n项和为Sn,满足2Sn+bn=1.
(1)求数列{an},{bn}的通项公式;
(2)如果cn=an·bn,设数列{cn}的前n项和为Tn,是否存在正整数n,使得Tn>Sn成立,若存在,求出n的最小值,若不存在,说明理由.
【解】 (1)设数列{an}的公差为d, 依条件有a24=a2(a6+2),
即(ad)2=(ad)(a1
1+31+1+5d+2),解得d=-2
(舍)或d=1,
所以an=a1+(n-1)d=1+(n-1)=n.
由2S1
n+bn=1,得Sn=2
(1-bn),
当n=1时,2S1
1+b1=1,解得b1=3
,
当n≥2时,b12(1-b1111
n=Sn-Sn-1=n)-2(1-bn-1)=-2bn+2bn-1,所以bn=3bn-1,
所以数列{b11
n}是首项为3,公比为3
的等比数列,
故b1
n=3
n.
(2)由(1)知,cn
n=anbn=3
n,
所以T13+2×132+3×132+?+n×1
n=1×3
n①
13T=1×132+2×133+3×134+?+n×1
n3
n+1② ①-②得23T11111
n=3+32+33+?+3n-n×3n+1
11=3-3n·13-n×1n+11-13 3=12-11n
2·3n-3
n+1, 所以T331n132n+31
n=4-4×3n-2×3n=4-4×3n.
1(1-1n)又S3311
n=1-1=2-2×3n,
3
所以TS12n+11
n-n=4-4×3
n,
当n=1时,T1=S1,
当n≥2时,14-2n+14×1
3
n>0,所以Tn>Sn,
故所求的正整数n存在,其最小值是2.
19
专题检测(四)
(时间60分钟,满分100分)
一、选择题(本大题共10小题,每小题5分) 1.(2015·重庆高考)在等差数列{an}中,若a2=4,a4=2,则a6=( ) A.-1 B.0 C.1 D.6
【解析】 由等差数列的性质知a2+a6=2a4,所以a6=2a4-a2=0.故选B. 【答案】 B 2.(2014·全国新课标Ⅱ高考)等差数列{an}的公差为2,若a2,a4,a8成等比数列,则{an}的前n项和Sn=( )
n(n+1)n(n-1)
A.n(n+1) B.n(n-1) C. D.
22
2
【解析】 因为a2,a4,a8成等比数列,所以a4=a2·a8,所以(a1+6)2=(a1+2)·(a1+
n(n-1)
14),解得a1=2.所以Sn=na1+d=n(n+1).故选A.
2
【答案】 A
S4S63.(2015·河北唐山统考) 设Sn是等比数列{an}的前n项和,若=3,则=( )
S2S4
73
A.2 B. C. D.1或2
310
【解析】 设S2=k,S4=3k,由数列{an}为等比数列(易知数列{an}的公比q≠-1),得S2,S4-S2,S6-S4为等比数列,又S2=k,S4-S2=2k,∴S6-S4=4k,
S67k7
∴S6=7k,∴==.故选B.
S43k3
【答案】 B
4.等比数列{an}的公比q=2,a1+a2+a3=21,则a3+a4+a5等于( ) A.42 B.63 C.84 D.168
【解析】 a3+a4+a5=q2(a1+a2+a3)=4×21=84.故选C. 【答案】 C 5.(2015·山东泰安一模)设等差数列{an}的前n项和为Sn,若a2=-11,a5+a9=-2,则当Sn取最小值时,n=( )
A.9 B.8 C.7 D.6
【解析】 设等差数列{an}的首项为a1,公差为d, ????a2=-11,?a1+d=-11,?a1=-13,??由得,解得? ?a5+a9=-2,??2a1+12d=-2?d=2.??∴an=-15+2n.由an=-15+2n≤0,
15
解得n≤.又n为正整数.∴当Sn取最小值时,n=7.故选C.
2
【答案】 C 6.(2015·吉林集安市高三检测)等比数列{an}满足an>0,n∈N*,且a5·a2n-5=22n(n≥3),则当n≥1时,log2a1+log2a3+?+log2a2n-1等于( )
A.n(2n-1) B.(n+1)2 C.n2 D.(n-1)2
2nn
【解析】 a5·a2n-5=a2n=2,又an>0,∴an=2.
-
又log2a2n-1=log222n1=2n-1,
n[1+(2n-1)]2
∴log2a1+log2a3+?+log2a2n-1=1+3+5+?+(2n-1)==n.故选C.
2
【答案】 C 7.(2015·山东济宁微山第一中学二模)等差数列{an}的前n项和为Sn,若a10+a11=10,
20