2020届江苏高考数学二轮复习微专题:数列中常见的求和问题 联系客服

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微专题25 数列中常见的求和问题

真 题 感 悟

(2018·江苏卷)已知集合A={x|x=2n-1,n∈N*},B={x|x=2n,n∈N*}.将A∪B的所有元素从小到大依次排列构成一个数列{an}.记Sn为数列{an}的前n项和,则使得Sn>12an+1成立的n的最小值为________.

解析 所有的正奇数和2n(n∈N*)按照从小到大的顺序排列构成{an},在数列{an}中,25前面有16个正奇数,即a21=25,a38=26.当n=1时,S1=1<12a2=24,不符合题意;当n=2时,S2=3<12a3=36,不符合题意;当n=3时,S3=6<12a4=48,不符合题意;当n=4时,S4=10<12a5=60,不符合题意;…;当n=2621×(1+41)2×(1-25)时,S26=+=441+62=503<12a27=516,不符合题

21-222×(1+43)2×(1-25)

意;当n=27时,S27=+=484+62=546>12a28=

21-2540,符合题意.故使得Sn>12an+1成立的n的最小值为27. 答案 27

考 点 整 合

数列求和

(1)分组转化法:一个数列既不是等差数列,也不是等比数列,若将这个数列适当拆开,重新组合,就会变成几个可以求和的部分,分别求和,然后再合并. (2)错位相减法:主要用于求数列{an·bn}的前n项和,其中{an},{bn}分别是等差数列和等比数列.

(3)裂项相消法:即将数列的通项分成两个式子的代数差的形式,然后通过累加

??c??

抵消中间若干项的方法,裂项相消法适用于形如?aa?(其中{an}是各项均不为

?nn+1???

零的等差数列,c为常数)的数列.

热点一 分组转化法求和

【例1】 (2019·南京高三月考)已知等差数列{an}的首项a1=2,前n项和为Sn,等比数列{bn}的首项b1=1,且a2=b3,S3=6b2,n∈N*.

(1)求数列{an}和{bn}的通项公式;

(2)数列{cn}满足cn=bn+(-1)nan,记数列{cn}的前n项和为Tn,求Tn. 解 (1)设数列{an}的公差为d,数列{bn}的公比为q. ∵a1=2,b1=1,且a2=b3,S3=6b2, ?2+d=q2,??d=2,∴?3(2+2+2d)解得?

q=2.?=6q.?2?

∴an=2+(n-1)×2=2n,bn=2n-1.

(2)由题意:cn=bn+(-1)nan=2n-1+(-1)n2n.

∴Tn=(1+2+4+…+2n-1)+[-2+4-6+8-…+(-1)n·2n], ①若n为偶数,则

1-2n

Tn=+{(-2+4)+(-6+8)+…+[-2(n-1)+2n]}

1-2n

=2n-1+2×2=2n+n-1. ②若n为奇数,则

1-2nTn=+{(-2+4)+(-6+8)+…+[-2(n-2)+2(n-1)]-2n}

1-2n-1

=2n-1+2×2-2n=2n-n-2. ?2n+n-1,n为偶数,∴Tn=?n

?2-n-2,n为奇数.

探究提高 1.在处理一般数列求和时,一定要注意运用转化思想,把一般的数列求和转化为等差数列或等比数列进行求和.在利用分组求和法求和时,常常根据需要对项数n进行讨论,最后再验证是否可以合并为一个表达式.

2.分组求和的策略:(1)根据等差、等比数列分组;(2)根据正号、负号分组. 112

【训练1】 已知{an}是等比数列,其前n项和为Sn(n∈N*),且a-a=a,S6=

1

2

3

63.

(1)求数列{an}的通项公式;

(2)若对任意的n∈N*,bn是log2an和log2an+1的等差中项,求数列{(-1)nb2n}的前2n项和.

解 (1)设数列{an}的公比为q.

112

由已知,有a-aq=aq2,解得q=2或q=-1.

1

1

1

1-q6

又由S6=a1·=63,知q≠-1,

1-q1-26

所以a1·=63,得a1=1.

1-2所以an=2n-1,n∈N*.

111

(2)由题意,得bn=2(log2an+log2an+1)=2(log22n-1+log22n)=n-2, 1

即{bn}是首项为2,公差为1的等差数列. 设数列{(-1)nb2n}的前n项和为Tn,则

22222T2n=(-b21+b2)+(-b3+b4)+…+(-b2n-1+b2n)

2n(b1+b2n)=b1+b2+b3+b4+…+b2n-1+b2n=

21??1

=n?2+2n-2?=2n2. ??热点二 裂项相消法求和

【例2】 (2019·扬州期末)已知各项都是正数的数列{an}的前n项和为Sn,且2Sn1bn=a2n+an,数列{bn}满足b1=,2bn+1=bn+. 2a

n

(1)求数列{an},{bn}的通项公式;

bn+2

(2)设数列{cn}满足cn=S,求和c1+c2+…+cn.

n解 (1)2Sn=a2n+an,① 2Sn+1=a2n+1+an+1,②

2②-①得2an+1=a2n+1-an+an+1-an,

即(an+1+an)(an+1-an-1)=0.

因为{an}是正数数列,所以an+1-an-1=0, 即an+1-an=1.

2在2Sn=an+an中,令n=1,得a1=1,

所以{an}是以a1=1为首项,公差为1的等差数列.