专题6.1 数列的通项公式与求和
【三年高考】
1. 【2017课标3,文17】设数列?an?满足a1?3a2?(1)求?an?的通项公式; (2)求数列??(2n?1)an?2n.
?an?? 的前项和.
?2n?1??(2n?1)an?2n,①
【解析】(1)∵a1?3a2?∴n?2时,a1?3a2???(2n?3)an?1?2(n?1)② ①-②得,(2n?1)an?2,an?(2)由(1)∴
22,又n?1时,a1?2适合上式,∴an?. 2n?12n?1an211, ???2n?1(2n?1)(2n?1)2n?12n?1Sn?.
aa1a21111112n????n?(1?)?(?)???(?)?1??352n?13352n?12n?12n?12n?12.【2016高考上海文科】无穷数列?an?由k个不同的数组成,Sn为?an?的前n项和.若对任意n?N,Sn??2,3?,则k的最大值为________.
?【答案】4
2时,若Sn?2,则Sn?1?2,于是an?0,若【解析】当n?1时,a1?2或a1?3;当n…Sn?3,则Sn?1?3,于是an?0.从而存在k?N?,当n…k时,ak?0.其中数列?an? :
2,1,?1,0,0,0,???满足条件,所以kmax?4.
3. 【2016高考新课标Ⅲ文数】已知各项都为正数的数列?an?满足a1?1,
2an?(2an?1?1)an?2an?1?0.
(I)求a2,a3;
(II)求?an?的通项公式.
- 1 -
4.【2016高考浙江文数】设数列{an}的前项和为Sn.已知S2=4,an?1=2Sn+1,n?N*. (I)求通项公式an;
(II)求数列{an?n?2}的前项和.
?a1?a2?4?a1?1【解析】(I)由题意得:?,则?,又当n?2时,由
?a2?2a1?1?a2?3an?1?an?(2Sn?1)?(2Sn?1?1)?2an,
得an?1?3an,所以,数列{an}的通项公式为an?3n?1,n?N*. (II)设bn?|3n?1?n?2|,n?N,b1?2,b2?1.当n?3时,由于3*n?1?n?2,故
bn?3n?1?n?2,n?3.
设数列{bn}的前项和为Tn,则T1?2,T2?3.当n?3时,
9(1?3n?2)(n?7)(n?2)3n?n2?5n?11Tn?3???,所以,
1?3222,n?1??n. Tn??3?n2?5n?11*,n?2,n?N??2n?N},5.【2016高考上海文科】对于无穷数列{an}与{bn},记A={x|x=a,B={x|x=bn,n?N*},若同时满足条件:①{an},{bn}均单调递增;②A?B??且AB?N*,则称
{an}与{bn}是无穷互补数列.
(1)若an=2n?1,bn=4n?2,判断{an}与{bn}是否为无穷互补数列,并说明理由; (2)若an=2且{an}与{bn}是无穷互补数列,求数列{bn}的前16项的和;
(3)若{an}与{bn}是无穷互补数列,{an}为等差数列且a16=36,求{an}与{bn}得通项公
- 2 -
n*式.
(3)设?an?的公差为d,d???,则a1 5d?36.由a1?36?15d1?,得d?1或.6?a1?1若d?1,则a1?21,an?n?20,与“?an?与?bn?是无穷互补数列”矛盾;若d?2,则
?n,n?5?n,n?5.综上,an?2n?4,bn??. a1?6,an?2n?4,bn??2n?5,n?52n?5,n?5??6.【2015高考新课标1,文13】数列?an?中a1?2,an?1?2an,Sn为?an?的前n项和,若
Sn?126,则n? . 【答案】6
【解析】∵a1?2,an?1?2an,∴数列?an?是首项为2,公比为2的等比数列,
2(1?2n)?126,∴2n?64,∴n=6. ∴Sn?1?2?1?7.【2015高考山东,文19】已知数列?an?是首项为正数的等差数列,数列??的前
a?a?nn?1?项和为
n. 2n?1(I)求数列?an?的通项公式;
(II)设bn??an?1??2n,求数列?bn?的前项和Tn.
a【解析】(I)设数列?an?的公差为d,令n?1,得
11?,所以a1a2?3.令n?2,得a1a23112??,所以a2a3?15.解得a1?1,d?2,所以an?2n?1. a1a2a2a35(II)由(I)知bn?2n?22n?4?n?4n,所以Tn?1?41?2?42?......?n?4n,所以
4Tn?1?42?2?43?......?(n?1)?4n?n?4n?1,两式相减,得
- 3 -
?3Tn?41?42?......?4n?n?4n?1
4(1?4n)1?3nn?143n?1n?144?(3n?1)?4n?1n?1??n?4??4?,所以Tn??4??.
1?4339998.【2015高考湖南,文19】设数列{an}的前项和为Sn,已知a1?1,a2?2,且
an?1?3Sn?Sn?1?3,(n?N*),
(I)证明:an?2?3an; (II)求Sn.
【解析】(I)由条件,对任意n?N,有an?2?3Sn?Sn?1?3,(n?N*),因而对任意
*n?N*,n?2,有an?1?3Sn?1?Sn?3,(n?N*),两式相减,得an?2?an?1?3an?an?1,即an?2?3an,(n?2),又a1?1,a2?2,所以a3?3S1?S2?3?3a1?(a1?a2)?3?3a1,故
对一切n?N,an?2?3an. (II)由(I)知,an?0,所以
*an?2?3,于是数列{a2n?1}是首项a1?1,公比为3的等比an数列,数列{a2n}是首项a1?2,公比为3的等比数列,所以a2n?1?3n?1,a2n?2?3n?1,于是
S2n?a1?a2??(1?3?n?1?a2n?(a1?a3?n?1?a2n?1)?(a2?a4?n?1?a2n)
3)?2(1?3?3)?3(1?3?3(3n?1)3)? ,从而
23(3n?1)3S2n?1?S2n?a2n??2?3n?1?(5?3n?2?1),综上所述,
22n?2?3*2(5?3?1),(n?2k?1,k?N)??Sn??2n.
?3(32?1),(n?2k,k?N*)??29.【2015高考浙江,文17】已知数列{an}和{bn}满足,a1?2,b1?1,an?1?2an(n?N),
*11b1?b2?b3?23(1)求an与bn;
1?bn?bn?1?1(n?N*). n- 4 -
(2)记数列{anbn}的前n项和为Tn,求Tn.
【解析】 (1)由a1?2,an?1?2an,得an?2.当n?1时,b1?b2?1,故b2?2.当n?2时,
n1bn?1bn?bn?1?bn,整理得n?1?,所以bn?n. nbnn(2)由(1)知,anbn?n?2,所以Tn?2?2?2?3?2?n23?n?2n
2Tn?22?2?23?3?24??(n?1)?2n?n?2n?1,所以
?2n?n?2n?1?(1?n)2n?1?2,所以Tn?(n?1)2n?1?2.
Tn?2Tn??Tn?2?22?23?【2017考试大纲】 数列的概念和简单表示法
(1)了解数列的概念和几种简单的表示方法(列表、图像、通项公式). (2)了解数列是自变量为正整数的一类函数 【三年高考命题回顾】
纵观前三年各地高考试题, 对数列通项公式和求和这部分的考查,主要考查数列的概念与表示方法、数列递推关系与通项公式的联系、数列的求和方法,往往与函数、方程、不等式等知识建立联系,高考中一般会以各种形式考查. 【2018年高考复习建议与高考命题预测】
由前三年的高考命题形式可以看出 , 高考对数列概念与表示方法的考查,要深刻体会数列不光体现一种递推关系,它具有函数特征,故经常会与函数、方程、不等式等知识联系考察.对数列通项公式的考察,一般会以等差数列和等比数列具体形式出现,或者由项的递推关系或者项与前n项的的关系得出,同时要注意从特殊到一般思想的灵活运用.对数列求和的考察,要掌握常见的数列求和方法(直接求和、倒序相加法、错位相减法、裂项相加法),往往会和不等式建立联系,会牵涉到放缩法,难度会大点,注意等价转换思想的活用.这部分试题难度属中低档的题目,小题突出“小、巧、活”,主要以通项公式、前n项和公式为载体,结合数列的性质考查分类讨论、化归与方程等思想,要注重通性、通法;解答题“大而全”,注重题目的综合与新颖,突出对逻辑思维能力的考查.由于连续三年大题没涉及数列,故预测2018年高考将以等差数列,等比数列的定义、通项公式和前n项和公式为主要考点,特别是错位相减法求和问题,重点考查学生的运算能力与逻辑推理能力.
- 5 -