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高考《數(shù)列求和》常見題型分析
《數(shù)列求和》是高考中常見題型,其主要方法為直接利用等差數(shù)列、等比數(shù)列的前n項(xiàng)和公式求和、分組求和法、倒序相加法、并項(xiàng)求和法、裂項(xiàng)相消法、錯(cuò)位相減法等.一般數(shù)列求和,應(yīng)從通項(xiàng)入手,若無通項(xiàng),先求通項(xiàng),然后通過對通項(xiàng)變形,轉(zhuǎn)化為與特殊數(shù)列有關(guān)或具備某種方法適用特點(diǎn)的形式,從而選擇合適的方法求和,現(xiàn)將其常見題型解法分析如下:.
一、分組求和: 例:求數(shù)列1,1+a,1+a+a2,…,1+a+a2+…+an-1的前n項(xiàng)和Sn. 解 若a=1,則an=1+1+…+1=n, 于是Sn=1+2+…+n=; 若a≠1,則an=1+a+…+an-1==(1-an), 于是Sn=++…+=[n-(a+a2+…+an)]=. 二:裂項(xiàng)相消法求和 例:已知數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和是Sn,且Sn+an=1. (1)求數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式; (2)設(shè)bn=log3(1-Sn+1),求適合方程++…+=的n的值. 解 (1)當(dāng)n=1時(shí),a1=S1,由S1+a1=1,得a1=. 當(dāng)n≥2時(shí),∵Sn=1-an,Sn-1=1-an-1, ∴Sn-Sn-1=(an-1-an),即an=(an-1-an), ∴an=an-1,∴=. ∴{an}是以為首項(xiàng),為公比的等比數(shù)列, 故an=·n-1=2·n. (2)∵1-Sn=an=n, bn=log3(1-Sn+1)=log3n+1=-n-1, ∴==-, ∴++…+=++…+=-. 解方程-=,得n=100 三、 錯(cuò)位相減法求和 例:已知數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和Sn=kcn-k(其中c,k為常數(shù)),且a2=4,a6= (1)求an; (2)求數(shù)列{nan}的前n項(xiàng)和Tn. 解 (1)當(dāng)n>1時(shí),an=Sn-Sn-1=k(cn-cn-1), a6=k(c6-c5),a3=k(c3-c2),==c3=8,∴c=2. ∵a2=4,即k(c2-c1)=4, 解得k=2,∴an=2n(n>1). 當(dāng)n=1時(shí),a1=S1=2, 綜上所述an=2n(n∈N*). (2)∵nan=n·2n,∴Tn=2+2·22+3·23+…+n·2n,① 2Tn=1·22+2·23+3·24+…+(n-1)2n+n·2n+1,② 由面兩個(gè)式子相減得,-Tn=2+22+23+…+2n-n·2n+1, ∴Tn=2+(n-1)2n+1. 四、|分清{|an|}的前n項(xiàng)和與{an}的前n項(xiàng)和的關(guān)系 例:在等比數(shù)列{an}中,an>0(n∈N*),公比q∈(0,1),且a (1)求數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式; (2)設(shè)bn=log2an,求數(shù)列{|bn|}的前n項(xiàng)和Sn. 解 (1)∵a ∴a+ 又an>0,∴a4+a6=10,∵4是a4與a6的等比中項(xiàng), ∴a ∴q=,a1=64,∴an=64·n-1=27-n. (2)bn=log2an=7-n,則數(shù)列{bn}的前n項(xiàng)和為Tn=,∴當(dāng)1≤n≤7時(shí),bn≥0,∴Sn=. 當(dāng)n≥8時(shí),bn<0, ∴Sn=b1+b2+…+b7-(b8+b9+…+bn) =-(b1+b2+…+bn)+2(b1+b2+…+b7) =-+2×=, ∴Sn= |
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