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数列通项与求和
一、数列的通项
方法总结:
对于数列的通项的变形,除了常见的求通项的方法,还有一些是需要找规律的,算周期或者根据图形进行推理。其余形式我们一般遵循以下几个原则:
①对于同时出现an,n,Sn的式子,首先要对等式进行化简。常用的化简方法是因式分解,或者同除一个式子,同加,同减,取倒数等,如果出现分式,将分式化简成整式;
②利用anSnSn1关系消掉Sn(或者an),得到关于an和n的等式,然后用传统的求通项方法求出通项;
③根据问题在等式中构造相应的形式,使其变为我们熟悉的等差数列或等比数列;
④对于出现an或Sn(或更高次时)应考虑因式分解,最常见的为二次函数十字相乘法,提取公因式法;遇到anan1时还会两边同除anan1. 1. 规律性形式求通项
22
1-1.数列{an}满足an+1=,若a1=,则a2016的值是( )
A. B. C. D.
1-2.分形几何学是美籍法国数学家伯努瓦•B•曼德尔布罗特(Benoit B.Mandelbrot)在20世纪70年代创立的一门新学科,它的创立,为解决传统科学众多领域的难题提供了全新的思路.下图按照
的分形规律生长成一个树形图,则第12行的实心圆点的个数是( )
A.55 B. C.144 D.233
1-3.如图所示的三角形数阵叫“莱布尼兹调和三角形”,它们是由整数的倒数组成的,第n行有n个数且两端的数均为(n≥2),每个数是它下一行左右相邻两数的和,如
,
,
.
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,…,则第10行第4个数(从左往右数)为( )
A.
B.
C.
D.
2.出现an,n,Sn的式子
21-4.正项数列{an}的前项和{an}满足:sn(n2n1)sn(n2n)0
(1)求数列{an}的通项公式an; (2)令bn
1-5.设数列an的前n项和为Sn.已知a11,
(1) 求a2的值;
(2) 求数列an的通项公式.
.
n1n22an2,数列{bn}的前n项和为Tn.证明:对于任意的nN*,都有Tn5. 2Sn12an1n2n,nN*. n33资料
*1-6.已知首项都是1的两个数列an,bn(bn0,nN)满足anbn1an1bn2bn1bn0.
(1)令cnan,求数列cn的通项公式; bnn1(2)若bn3,求数列an的前n项和Sn.
牛刀小试:
1.已知数列{an}的前n项和为Sn,a1=1,且2nSn12(n1)Snn(n1)(nN*),数列{bn}满足bn22bn1bn0(nN*),b35,其前9项和为63. (1)求数列数列{an}和{bn}的通项公式;
2.已知数列an的前n项和为Sn,且a1 (1)求an的通项公式;
(2)设bnn2Sn,nN,若集合Mnbn,nN*1n1,an1an. 22n*恰有4个元素,求实数的取值
范围.
.
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3.需构造的(证明题)
1-7.已知数列an的前n项和为Sn,且满足an2SnSn10n2,a1(1) 求证:1. 21是等差数列; Sn(2)求an表达式;
1-8.设数列{an}的前n项和为Sn,且首项a1≠3,an+1=Sn+3(n∈N). (1)求证:{Sn﹣3}是等比数列;
(2)若{an}为递增数列,求a1的取值范围. 牛刀小试
1.已知数列{an}中,a1(1)证明:数列
.
n
n
*
2an2(nN). a,n1an131n1是等比数列; (2)求数列的前n项和为Sn. anan资料
2.数列{an}中,a11,an1112,bn(nN). 4an2an1 (1)求证:数列{bn}是等差数列;
二、数列求和与放缩
数列求和的考察无外乎错位相减、裂项相消或者是分组求和等,但有一些通项公式需要化简才可以应用传统的方法进行求和。对于通项公式是分式形式的一般我们尝试把“大”分式分解成次数(分母的次数)相等的“小”分式,然后应用裂项相消的方法进项求和。放缩,怎么去放缩是重点,一般我们不可求和的放缩为可求和的,分式形式,分母是主要化简对象。
2n1an(nN). 2-1. 数列an满足a12,an11nnan222n(1)设bnbn的通项公式.
an,求数列
(2)设cn1121mmSn对一切nN成立,Scn的前n项和为n,,数列不等式nn1an144求m的范围.
2-2.设数列an满足a10且(1)求an的通项公式; (2)设bn
.
111.
1an11an1an1n,记Snbk,证明:Sn1.
k1n资料
2-3
2-4
2-5
牛刀小试:
.
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1.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; (2)令bn=(-1)
n-1
4nanan+1
,求数列{bn}的前n项和Tn.
三、数列与不等式问题
在这类题目中一般是要证明
an一般思路有两种:1.若{an}可求和Sn,fn或者一个常数,
则可直接求出其和,再转化为 Snfn,而后一般转化为函数,或单调性来比较大小;2.若{an}不可求和,则利用放缩法转化为可求和数列,再重复1的过程。
1.应用放缩法证明,将不规则的数列变成规则的数列,将其放大或是缩小。但如果出界了怎么办(放的太大或缩的太小),一般情况下,我们从第二项开始再放缩,如果还大则在尝试从第三项开始放缩。
2.应用数列单调性求数列中的最大或最小项。我们一般将数列中的n看做自变量,an看做因变量anf(n)nN,用函数部分求最值方法来求数列的最值;或者可以利用做商比较大小(一般出现幂时采取这个方法);也可相减做差求单调性。
3-1.设各项均为正数的数列an的前n项和为Sn,且Sn满足Snnn3Sn3nn0,
222nN.
(1)求a1的值;
(2)求数列an的通项公式;
(3)证明:对一切正整数n,有
11a1a11a2a2111.
anan13
.
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3-2.记公差不为0的等差数列{an}的前n项和为Sn,S39,a3,a5,a8成等比数列. (1) 求数列{an}的通项公式an及Sn; (2) 若cn2n(2),n=1,2,3,…,问是否存在实数,使得数列{cn}为单调递减数列?若an存在,请求出的取值范围;若不存在,请说明理由.
牛刀小试:
1.数列an的前n项和为Sn,已知a1(1) 求a2,a3;
(2) 求数列an的通项; (3)设bn
.
12*,Snnann(n1)(nN). 215*,数列bn的前n项和为Tn,证明:Tn(nN).
SnSn+12资料
2.设数列an的前n项和为Sn.已知a11,(1) 求a2的值;
(2) 求数列an的通项公式; (3) 证明:对一切正整数n,有
2Sn12an1n2n,nN*. n3311a1a217. an4
3.
数列作业
21.设数列an的前n项和为Sn,且Snn4n4,
(1)求数列an的通项; (2)设bn
2.已知{an}是各项均为正数的等比数列,且a1a22,a3a432. (I)求数列{an}的通项公式;
an1TbTn1. ,数列的前项和为,求证:nnn42n.
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(II)设数列bn满足
bb1b2b3nan11(nN*),求数列bn的前n项和。 1232n13.已知数列an的各项均为正数,其前n项和为Sn,且满足a11,an12Sn1,nN.
*(1)求a2的值;
(2)求数列an的通项公式;
(3)是否存在正整数k, 使ak, S2k1, a4k成等比数列? 若存在, 求k的值; 若不存在, 请说明理由.
*4.已知Sn为数列an的前n项和,Snnan3n(n1)(nN),且a211.
(1)求a1的值;
(2)求数列an的前n项和Sn; (3)设数列{bn}满足bn
5.设数列an的前n项和为Sn,且anSn1. (1)求数列an的通项公式;
.
n,求证:b1b2Snbn23n2. 3资料
(2)设数列bn满足:bn111,又cn,且数列cn的前n项和为Tn,求证:anan1bnbn1Tn
2. 36.已知数列{bn}满足3(n+1)bn=nbn+1,且b1=3. (1)求数列{bn}的通项公式; (2)已知=
ann+15111
,求证:≤++…+<1.
bn2n+36a1a2an*
7.已知数列{an}的前n项和为Sn,且Sn=2an-1;数列{bn}满足bn-1-bn=bnbn-1(n≥2,n∈N),b1=1.
(1)求数列{an},{bn}的通项公式; (2)求数列的前n项和Tn.
bnan
8.设等差数列an的前n项和为Sn,且S44S2,a2n2an1. (1)求数列an的通项公式;
(2)设数列bn前n项和为Tn,且 Tn前n项和Rn.
an1(为常数).令cnb2n(nN*).求数列cn的n2.