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1、
第五節(jié) 數(shù)列的求和
掌握等差數(shù)列、等比數(shù)列的前n項(xiàng)和公式,能把某些不是等差和等比數(shù)列的求和問題轉(zhuǎn)化為等差、等比數(shù)列來解決;掌握裂項(xiàng)求和的思想方法,掌握錯(cuò)位相減法求和的思想方法,并能靈活地運(yùn)用這些方法解決相應(yīng)問題.
知識梳理
一、直接用等差、等比數(shù)列的求和公式求和
1.等差數(shù)列的前n項(xiàng)和公式.
Sn==na1+d.
2.等比數(shù)列的前n項(xiàng)和公式.
Sn= (注意:公比含字母時(shí)一定要分類討論)
二、錯(cuò)位相減法求和
例如是等差數(shù)列,是等比數(shù)列,求a1b1+a2b2+…+anbn的和就適用此法.做法是先將和的形式寫出,再給式子兩邊同乘或同除以公比q,然后將兩
2、式相減,相減后以“qn”為同類項(xiàng)進(jìn)行合并得到一個(gè)可求和的數(shù)列(注意合并后有兩項(xiàng)不能構(gòu)成等比數(shù)列中的項(xiàng),不要遺漏掉).
三、分組求和
把數(shù)列的每一項(xiàng)分成若干項(xiàng),使其轉(zhuǎn)化為等差或等比數(shù)列,再求和.
四、并項(xiàng)求和
例如求1002-992+982-972+…+22-12的和可用此法.
五、裂項(xiàng)相消法求和
把數(shù)列的通項(xiàng)拆成兩項(xiàng)之差,正負(fù)相消,剩下首尾若干項(xiàng).
1.特別是對于,其中是各項(xiàng)均不為0的等差數(shù)列,通常用裂項(xiàng)相消法,即利用=(其中d=an+1-an).
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2.常見的拆項(xiàng).
=-;=;
=;
六、公式法求和
=;=n2;2=;
3=2.
七、倒序相加法求和
3、
如果一個(gè)數(shù)列{an}多與首末兩端等“距離”的兩項(xiàng)的和相等或等于同一個(gè)常數(shù),那么求這個(gè)數(shù)列的前n項(xiàng)和即可用倒序相加法,如等差數(shù)列的前n項(xiàng)和就是用此法推導(dǎo)的.
八、其他求和法
如歸納猜想法、奇偶分拆法等.
基礎(chǔ)自測
1.(2012南陽一中考試)設(shè)等差數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn,若S3=9,S6=36,則a7+a8+a9=( )
A.63 B.45
C.36 D.27
解析:由等差數(shù)列的性質(zhì)知,S3,S6-S3,S9-S6成等差數(shù)列,∴9,36-9,S9-36成等差數(shù)列,即54=9+S9-36.∴S9=81.∴a7+a8+a9=81-36=45.故
4、選B.
答案:B
2.(2013三亞質(zhì)檢)若數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式是an=(-1)n(2n-1),則a1+a2+a3+…+a100=( )
A.-200 B.-100
C.200 D.100
解析:由題意知,a1+a2+a3+…+a100
=-1+3-5+7+…+(-1)100(2100-1)
=(-1+3)+(-5+7)+…+(-197+199)=250=100.故選D.
答案:D
3.(2012山西四校聯(lián)考)等差數(shù)列{an}中,a3=8,a7=20,若數(shù)列的前n項(xiàng)和為,則n的值為________.
解析:∵公差d==3,
5、∴通項(xiàng)公式為an=a3+(n-3)3=3n-1(n∈N*).
∴==.
用裂項(xiàng)求和法求得其前n項(xiàng)和為Sn=.令=,解得n=16.
答案:16
4.(2013梅州一模)設(shè)等比數(shù)列{an}的公比q=2,前n項(xiàng)和為Sn,則=____________.
解析:因?yàn)閝=2,所以S4==15a1,a2=a1q=2,所以=.
答案:
1.(2012大綱全國卷)已知等差數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn,a5=5,S5=15,則數(shù)列的前100項(xiàng)和為( )
A. B. C. D.
解析:由a5=5,S5=15,得a1=1,d=1.
6、
∴an=1+(n-1)=n.
∴==-.
又+…+=-+-+…+-=1-=.故選A.
答案:A
2.(2013湖南卷)設(shè)Sn為數(shù)列{an}的前項(xiàng)和,已知a1≠0,2an-a1=S1Sn,n∈N*.
(1)求a1,a2,并求數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式;
(2)求數(shù)列{nan}的前n項(xiàng)和.
解析:(1)因?yàn)镾1=a1,所以當(dāng)時(shí)n=1時(shí),2a1-a1=S1S1,
a1≠0,得a1=1.
當(dāng)n>1時(shí),an=Sn-Sn-1=-=2an-2an-1,得an=2an-1,
所以{an}是首項(xiàng)為a1=1,公比為q=2的等比數(shù)列,an=2n-1(n∈N*).
(2)由(1)知,n
7、an=n2n-1.記數(shù)列{n2n-1}的前n項(xiàng)和為Tn,于是Tn=1+22+322+…+n2n-1,①
2Tn=12+222+323+…+n2n,②
①-②得,-Tn=1+2+22+…+2n-1-n2n=2n-1-n2n.從而Tn=1+(n-1)2n(n∈N*).
1.(2012咸陽模擬)已知函數(shù)f(x)=x2-bx的圖象在點(diǎn)A(1,f(1))處的切線l與直線3x-y+2=0平行,若數(shù)列的前n項(xiàng)和為Sn,則S2 012的值為( )
A. B. C. D.
解析:∵f′(x)=2x-b,f′(1)=2-b=3,∴b=-1.
∴f(x)=x2
8、+x.
∴===-.
∴Sn=++-+…+
=1-=.
∴S2 012=.故選D.
答案:D
2.(2013珠海二模)已知各項(xiàng)均不相等的等差數(shù)列{an}的前5項(xiàng)和S5=35,又a1+1,a3+1,a7+1成等比數(shù)列.
(1)求數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式;
(2)設(shè)Tn為數(shù)列的前n項(xiàng)和,問是否存在常數(shù)m,使Tn=m?若存在,求m的值;若不存在,說明理由.
解析:(1)設(shè)數(shù)列{an}的公差為d,由已知得a1+2d=7,
又a1+1,a3+1,a7+1成等比數(shù)列,所以(7+1)2=(a1+1)(a1+6d+1) .
解得:a1=3,d=2,
所以an=a1+(n-1)d=2n+1(n∈N*).
(2)因?yàn)镾n==n(n+2),
所以 ==,
所以Tn=-+-+-+…+-+-
=
=.
故存在常數(shù)m=.
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