資源簡介 5類數列求和技法01 分組求和的應用及解題技巧例1.(2023·四川南充·統(tǒng)考三模)已知數列的前項和為.(1)求的通項公式;(2)設數列滿足:,記的前項和為,求.(1)(2).所以的前項和.1.(2023·黑龍江大慶·統(tǒng)考二模)設數列是首項為1,公差為d的等差數列,且,,是等比數列的前三項.(1)求的通項公式;(2)設,求數列的前n項和.【答案】(1)(2)【分析】(1)由等差數列的通項公式和等比數列的中項性質,解方程可得公差,進而得到所求;(2)由等比數列的定義和通項公式、等差數列的通項公式與求和公式,以及對數的運算性質可得所求和.【詳解】(1)由數列是首項為1,公差為d的等差數列,可得.又,,是等比數列的前三項,可得,即有,解得或,時,,不能作為等比數列的項,舍去,所以;(2)由(1)可得等比數列的前三項為1,2,4,則首項為1公比為2,,所以,數列的前n項和2.(2023·海南·校聯考模擬預測)已知數列為單調遞增的等比數列,且,.(1)求數列的通項公式;(2)若,求數列的前項和.【答案】(1)(2)【分析】(1)利用等比數列的性質計算即可;(2)分組求和即可.【詳解】(1)數列為等比數列,,.設的公比為,則,,,解得或.由單調遞增,得,故.(2)由上可知,,.3.(2023·福建廈門·統(tǒng)考模擬預測)已知數列滿足.(1)證明是等比數列;(2)若,求的前項和.【答案】(1)證明見解析(2)【分析】(1)根據已知條件及等比數列的定義即可求解;(2)根據(1)的結論及等比數列的通項公式,利用等差等比數列的前項和公式,結合數列中的分組求和法即可求解.【詳解】(1)由題意得.又因為,所以.所以是以為首項,為公比的等比數列.(2)由(1)得.所以.所以.技法02 裂項相消的應用及解題技巧知識遷移 常見的裂項技巧:指數型 對數型例2.(2022·全國·統(tǒng)考高考真題)記為數列的前n項和,已知是公差為的等差數列.(1)求的通項公式;(2)證明:.(1)的通項公式;(2)∴1.(2023·江蘇南京·南京師大附中校考模擬預測)設為數列的前項和,已知,且滿足.(1)求數列的通項公式;(2)設為數列的前項和,當時,.若對于任意,有,求的取值范圍.【答案】(1)(2)【分析】(1)根據的關系求解;(2)利用裂項相消法求和,再結合不等式的性質求出的取值范圍.【詳解】(1),∴,,∴,∴當時,;當時,也符合上式,∴.(2),∵,∴,當時,滿足,當時,存在,(其中,表示不超過的最大整數),使得,則,∴,不滿足條件,∴.2.(2023·江蘇南京·統(tǒng)考二模)已知數列的前項和為,,,.(1)求數列的通項公式;(2)求證:.【答案】(1)(2)證明見解析【分析】(1)根據公式得到是常數列,確定,計算得到通項公式.(2)放縮,根據裂項相消法計算得到證明.【詳解】(1),則,整理得到,故,故是常數列,故,即,當時,,驗證時滿足,故(2),故.3.(2023·廣東韶關·統(tǒng)考一模)已知數列的前項和滿足.(1)證明:數列是等差數列;(2)設,若成等比數列,求數列的前項和.【答案】(1)證明見解析(2)【分析】(1)將替換得到新等式,然后分析原式與新等式作差的結果,結合等差數列的定義進行證明即可;(2)先根據條件求解出的通項公式,然后代入的通項,通過裂項先化簡,然后用裂項相消法進行求和.【詳解】(1)由題可知,因為,所以時,,兩式相減得,化簡可得,且滿足條件,綜上可得,是公差為的等差數列;(2)因為,故,解得,所以,所以,所以所以.4.(2023·山東德州·三模)已知為數列的前項和,.(1)求數列的通項公式;(2)設,記的前項和為,證明:.【答案】(1)(2)證明見解析【分析】(1)根據數列遞推式可得,采用兩式相減的方法可得,從而構造數列,可求得的通項公式;(2)由(1)的結論可得的表達式,利用裂項求和法,可得答案.【詳解】(1)當時,,則,因為,所以,兩式相減得: ,所以,,,,則,即也適合上式,所以是以5為首項,公比為2的等比數列,故:,故;(2)由(1)得,故,當時,,故.5.(2023·湖北·武漢市第三中學校聯考一模)已知正項數列的前項和,滿足:.(1)求數列的通項公式;(2)記,設數列的前項和為,求證.【答案】(1)(2)證明見解析【分析】(1)由,把用1代入算出首項,再用退位相減法發(fā)現其為等差數列,則數列通項可求;(2)由(1)可先算出,代入求得通項并裂項,再求和即可證明.【詳解】(1)當時,,解得.當時,由①,可得,②①②得:,即.,.是以1為首項,以2為公差的等差數列,數列的通項公式.(2)由(1)可得,,,,,,,,.技法03 錯位相減的應用及解題技巧知識遷移 萬能公式:形如的數列求和為,其中,,例3.(2023·全國·統(tǒng)考高考真題)設為數列的前n項和,已知.(1)求的通項公式;(2)求數列的前n項和.(1).(2)因為,所以,,兩式相減得,,,即,.也可以用萬能公式求出ABC直接求解1.(2023·江蘇南通·統(tǒng)考模擬預測)已知為數列的前項和,,且是公差為1的等差數列.正項等比數列滿足,.(1)求數列的通項;(2)求數列的前項和.【答案】(1)(2)【分析】(1)計算得到,根據等比數列公式得到,計算得到答案.(2)確定,則, ,相減計算得到答案.【詳解】(1),是公差為的等差數列,,即,當時,,滿足通項公式,則.是正項等比數列,設公比為,則,,而,故,,即.(2),, ,兩式相減得到:故.2.(2023·湖北省直轄縣級單位·統(tǒng)考模擬預測)已知兩個正項數列,滿足,.(1)求,的通項公式;(2)用表示不超過的最大整數,求數列的前項和.【答案】(1),(2)【分析】(1)由遞推公式列方程求出 得通項公式;(2)根據高斯函數先推出 得解析式,再運用錯位相減法求解.【詳解】(1)由,得,由,得, ,因為是正項數列,,;(2) ,則當時,,所以,兩式相減得 ,即,因為滿足,所以.3.(2023·湖北武漢·華中師大一附中校考模擬預測)已知數列前n項和為,滿足.(1)求數列的通項公式;(2)令,求數列的前n項和.【答案】(1),(2)【分析】(1)根據的關系求通項公式;(2)利用錯位相減法和裂項相消法求和.【詳解】(1)因為,所以當時,,故;當時,,作差,得,即,此式對也成立,故數列的通項公式為,.(2)由(1)知,,不妨令,且數列的前n項和,則,,作差,得,即.則,即數列的前n項和為.4.(2021·全國·統(tǒng)考高考真題)設是首項為1的等比數列,數列滿足.已知,,成等差數列.(1)求和的通項公式;(2)記和分別為和的前n項和.證明:.【答案】(1),;(2)證明見解析.【分析】(1)利用等差數列的性質及得到,解方程即可;(2)利用公式法、錯位相減法分別求出,再作差比較即可.【詳解】(1)因為是首項為1的等比數列且,,成等差數列,所以,所以,即,解得,所以,所以.(2)[方法一]:作差后利用錯位相減法求和,,.設, ⑧則. ⑨由⑧-⑨得.所以.因此.故.[方法二]【最優(yōu)解】:公式法和錯位相減求和法證明:由(1)可得,,①,②①②得 ,所以,所以,所以.[方法三]:構造裂項法由(Ⅰ)知,令,且,即,通過等式左右兩邊系數比對易得,所以.則,下同方法二.[方法四]:導函數法設,由于,則.又,所以,下同方法二.【整體點評】本題主要考查數列的求和,涉及到等差數列的性質,錯位相減法求數列的和,考查學生的數學運算能力,是一道中檔題,其中證明不等式時采用作差法,或者作商法要根據式子得結構類型靈活選擇,關鍵是要看如何消項化簡的更為簡潔.(2)的方法一直接作差后利用錯位相減法求其部分和,進而證得結論;方法二根據數列的不同特點,分別利用公式法和錯位相減法求得,然后證得結論,為最優(yōu)解;方法三采用構造數列裂項求和的方法,關鍵是構造,使,求得的表達式,這是錯位相減法的一種替代方法,方法四利用導數方法求和,也是代替錯位相減求和法的一種方法.5.(2023·全國·模擬預測)已知數列滿足.(1)求證:數列為等比數列,并求的通項公式;(2)設,求的前項和.【答案】(1)證明見解析,(2).【分析】(1)根據遞推關系式變形化簡,利用等比數列的定義即可證明得解;(2)利用錯位相減法求和即可得解.【詳解】(1)由,得,所以.又,所以數列是首項為,公比為的等比數列,所以,故.(2)由(1)知.設的前項和為,所以,①,②①-②得.所以.技法04 奇偶并項的應用及解題技巧例4-1.(2023·全國·統(tǒng)考高考真題)已知為等差數列,,記,分別為數列,的前n項和,,.(1)求的通項公式;(2)證明:當時,.(1).(2)方法1:由(1)知,,,當為偶數時,,,當時,,因此,當為奇數時,,當時,,因此,所以當時,.方法2:由(1)知,,,當為偶數時,,當時,,因此,當為奇數時,若,則,顯然滿足上式,因此當為奇數時,,當時,,因此,所以當時,.例4-2.(2023·山東煙臺·統(tǒng)考二模)已知數列的前項和為,,,數列滿足,且.(1)求數列和的通項公式;(2)設,求數列的前項和.(1).(2)由(1)得:,即,當為奇數時,;當為偶數時,;當為偶數時,;當為奇數時,;綜上所述:.1.(2023·江蘇南通·統(tǒng)考模擬預測)已知等差數列的首項為1,公差為2.正項數列的前項和為,且.(1)求數列和數列的通項公式;(2)若,求數列的前項和.【答案】(1),(2)【分析】(1)直接得到的通項公式,由作差得到,從而求出的通項公式;(2)由(1)可得,利用分組求和法計算可得.【詳解】(1)依題意可得,∵①,當時,②,,,,∵,∴,且在①式中令或(舍去),∴,綜上可得,.(2)由(1)可得,∴.2.(2023·福建泉州·泉州七中校考模擬預測)已知數列的前項的積記為,且滿足(1)證明:數列為等差數列;(2)若求數列的前項和.【答案】(1)證明見解析(2)【分析】(1)將代入到中,得,結合等差數列的定義可證結論正確;(2)由(1)求出,再求出,然后分組,利用等差數列求和公式和裂項求和方法可求出結果.【詳解】(1)當時,,得,當時,,所以,所以數列是首項為,公差為的等差數列.(2)由(1)知,,當為奇數時,,當為偶數時,,所以.3.(天津·統(tǒng)考高考真題)已知為等差數列,為等比數列,.(Ⅰ)求和的通項公式;(Ⅱ)記的前項和為,求證:;(Ⅲ)對任意的正整數,設求數列的前項和.【答案】(Ⅰ),;(Ⅱ)證明見解析;(Ⅲ).【分析】(Ⅰ)由題意分別求得數列的公差、公比,然后利用等差、等比數列的通項公式得到結果;(Ⅱ)利用(Ⅰ)的結論首先求得數列前n項和,然后利用作差法證明即可;(Ⅲ)分類討論n為奇數和偶數時數列的通項公式,然后分別利用指數型裂項求和和錯位相減求和計算和的值,據此進一步計算數列的前2n項和即可.【詳解】(Ⅰ)設等差數列的公差為,等比數列的公比為q.由,,可得d=1.從而的通項公式為.由,又q≠0,可得,解得q=2,從而的通項公式為.(Ⅱ)證明:由(Ⅰ)可得,故,,從而,所以.(Ⅲ)當n為奇數時,,當n為偶數時,,對任意的正整數n,有,和 ①由①得 ②由①②得,由于,從而得:.因此,.所以,數列的前2n項和為.【點睛】本題主要考查數列通項公式的求解,分組求和法,指數型裂項求和,錯位相減求和等,屬于中等題.4.(2023·湖南衡陽·衡陽市八中校考模擬預測)已知等差數列與等比數列的前項和分別為:,且滿足:,(1)求數列的通項公式;(2)若求數列的前項的和.【答案】(1);(2)【分析】(1)將代入可求出,從而進出,故可求出;再由等差數列的前項和求出,代入可求出,再由等比數列的前項和求出,,進而求出;(2)由(1)求出,再由分組求和法求出數列的前項的和.【詳解】(1),解得:設等差數列的公差為,等比數列的首項為,公比為,,,則:又,得:(2)數列的前項的和:.5.(2023·天津津南·天津市咸水沽第一中學校考模擬預測)已知是單調遞增的等差數列,其前項和為.是公比為的等比數列..(1)求和的通項公式;(2)設,求數列的前項和.【答案】(1)(2)【分析】(1)根據題意結合等差、等邊數列的通項公式列式求解即可;(2)利用分組求和,結合裂項相消法和錯位相減法運算求解.【詳解】(1)設等差數列的公差為,由題意可得:,解得或(舍去),所以.(2)由(1)可得,當為奇數時,則,設,則,兩式相減得,所以;當為偶數時,則,設,所以;綜上所述:,當為奇數時,則;當為偶數時,則;綜上所述:.技法05 周期綜合的應用及解題技巧例5-1.(2023·四川成都·統(tǒng)考二模)已知數列滿足,,則數列前2023項的積為( )A.2 B.3 C. D.依題意,,,所以,,所以數列是周期為的周期數列,,,所以數列前項的積為,故選:B例5-2.(2023下·湖南長沙·高三長郡中學校考階段練習)已知數列滿足:.則的前60項的和為( )A.1240 B.1830 C.2520 D.2760由,故,,,,….故,,,….從第一項開始,依次取2個相鄰奇數項的和都等于3;,,,….從第二項開始,依次取2個相鄰偶數項的和構成以13為首項,以24為公差的等差數列.故.故選:D.例5-3.(2023·安徽模擬)數列的通項,其前項和為,則為( )A. B. C. D.由二倍角公式得出,,,.故選:A.1.(2023·河北·校聯考模擬預測)在數列中,,則 .【答案】【分析】根據題意,推得,得到數列的一個周期為,求得的值,結合,即可求解.【詳解】由,可得,所以,即,所以,所以數列的一個周期為,又由,所以,所以.故答案為:.2.(2023·四川廣元·校考模擬預測)已知數列滿足,,則 .【答案】2【分析】先求不動點方程,根據方程無解再逐項計算根據周期求解即可.【詳解】第一步,求不動點,設,令得:,化簡得:,顯然該方程無解,這種情況下一般是周期不大的周期數列,我們只需算出前幾項,找出規(guī)律即可,由題意,,所以,,,,,,從而是以6為周期的周期數列,故.故答案為:2.3.(2023·海南海口·統(tǒng)考模擬預測)已知數列滿足,,數列滿足,,設數列和的前項和分別為和,若,則( )A. B. C. D.【答案】A【分析】由遞推關系可得數列和的周期為4,結合條件可得,即得.【詳解】因為,,所以,,,,所以數列的周期為4,同理可得數列的周期為4,且,,,,所以,又,所以,又,所以或(舍去).故選:A.4.數列滿足,則數列的前項和等于A. B. C. D.【答案】A【解析】當為正奇數時,可推出,當為正偶數時,可推出,將該數列的前項和表示為,結合前面的規(guī)律可計算出數列的前項和.【詳解】當為正奇數時,由題意可得,,兩式相減得;當為正偶數時,由題意可得,,兩式相加得.因此,數列的前項和為.故選:A.【點睛】本題考查數列求和,找出數列的規(guī)律是解題的關鍵,考查推理能力,屬于中等題.5.(2021上·河南商丘·高三睢縣高級中學校考階段練習)設數列的通項公式為,其前項和為,則( )A. B. C.180 D.240【答案】D【分析】分別取,,和,,可驗證出,利用周期性可驗算得到結果.【詳解】當,時,,;當,時,,;當,時,,;當,時,,.,.故選:D6.(2023下·山東·高二校聯考階段練習)在數列中,,,則 ;的前40項和為 .【答案】 0 420【分析】由和遞推式求出,再可求出,再對分別取奇偶數,得到兩組等式,利用累加法可求出的前40項和【詳解】因為,,所以,得,所以,所以,因為,所以,,,……,,,①所以,②因為,,,……,,③所以,④由①③得,所以②式減去④式得,所以,所以,故答案為:0,420【點睛】關鍵點點睛:此題考查由數列的遞推式求數列的項與前項的和,解題的關鍵是對分別取奇偶數,得到兩組等式,再由這兩組等式作加減運算可得結果,考查數學計算能力,屬于較難題.7.(2022上·湖北·高三荊門市龍泉中學校聯考階段練習)在數列中,,,,則的前2022項和為 .【答案】1015【分析】分奇偶項討論,結合并項求和運算求值.【詳解】∵,令,則,故,當為偶數時,則,,∴;當為奇數時,則,,∴;設數列的前n項和,則.故答案為:1015.5類數列求和技法01 分組求和的應用及解題技巧例1.(2023·四川南充·統(tǒng)考三模)已知數列的前項和為.(1)求的通項公式;(2)設數列滿足:,記的前項和為,求.(1)(2).所以的前項和.1.(2023·黑龍江大慶·統(tǒng)考二模)設數列是首項為1,公差為d的等差數列,且,,是等比數列的前三項.(1)求的通項公式;(2)設,求數列的前n項和.2.(2023·海南·校聯考模擬預測)已知數列為單調遞增的等比數列,且,.(1)求數列的通項公式;(2)若,求數列的前項和.3.(2023·福建廈門·統(tǒng)考模擬預測)已知數列滿足.(1)證明是等比數列;(2)若,求的前項和.技法02 裂項相消的應用及解題技巧知識遷移 常見的裂項技巧:指數型 對數型例2.(2022·全國·統(tǒng)考高考真題)記為數列的前n項和,已知是公差為的等差數列.(1)求的通項公式;(2)證明:.(1)的通項公式;(2) ∴1.(2023·江蘇南京·南京師大附中校考模擬預測)設為數列的前項和,已知,且滿足.(1)求數列的通項公式;(2)設為數列的前項和,當時,.若對于任意,有,求的取值范圍.2.(2023·江蘇南京·統(tǒng)考二模)已知數列的前項和為,,,.(1)求數列的通項公式;(2)求證:.3.(2023·廣東韶關·統(tǒng)考一模)已知數列的前項和滿足.(1)證明:數列是等差數列;(2)設,若成等比數列,求數列的前項和.4.(2023·山東德州·三模)已知為數列的前項和,.(1)求數列的通項公式;(2)設,記的前項和為,證明:.5.(2023·湖北·武漢市第三中學校聯考一模)已知正項數列的前項和,滿足:.(1)求數列的通項公式;(2)記,設數列的前項和為,求證.技法03 錯位相減的應用及解題技巧知識遷移 萬能公式:形如的數列求和為,其中,,例3.(2023·全國·統(tǒng)考高考真題)設為數列的前n項和,已知.(1)求的通項公式;(2)求數列的前n項和.(1).(2)因為,所以,,兩式相減得,,,即,.也可以用萬能公式求出A、B、C直接求解1.(2023·江蘇南通·統(tǒng)考模擬預測)已知為數列的前項和,,且是公差為1的等差數列.正項等比數列滿足,.(1)求數列的通項;(2)求數列的前項和.2.(2023·湖北省直轄縣級單位·統(tǒng)考模擬預測)已知兩個正項數列,滿足,.(1)求,的通項公式;(2)用表示不超過的最大整數,求數列的前項和.3.(2023·湖北武漢·華中師大一附中校考模擬預測)已知數列前n項和為,滿足.(1)求數列的通項公式;(2)令,求數列的前n項和.4.(2021·全國·統(tǒng)考高考真題)設是首項為1的等比數列,數列滿足.已知,,成等差數列.(1)求和的通項公式;(2)記和分別為和的前n項和.證明:.5.(2023·全國·模擬預測)已知數列滿足.(1)求證:數列為等比數列,并求的通項公式;(2)設,求的前項和.技法04 奇偶并項的應用及解題技巧例4-1.(2023·全國·統(tǒng)考高考真題)已知為等差數列,,記,分別為數列,的前n項和,,.(1)求的通項公式;(2)證明:當時,.(1).(2)方法1:由(1)知,,,當為偶數時,,,當時,,因此,當為奇數時,,當時,,因此,所以當時,.方法2:由(1)知,,,當為偶數時,,當時,,因此,當為奇數時,若,則,顯然滿足上式,因此當為奇數時,,當時,,因此,所以當時,.例4-2.(2023·山東煙臺·統(tǒng)考二模)已知數列的前項和為,,,數列滿足,且.(1)求數列和的通項公式;(2)設,求數列的前項和.(1).(2)由(1)得:,即,當為奇數時,;當為偶數時,;當為偶數時,;當為奇數時,;綜上所述:.1.(2023·江蘇南通·統(tǒng)考模擬預測)已知等差數列的首項為1,公差為2.正項數列的前項和為,且.(1)求數列和數列的通項公式;(2)若,求數列的前項和.2.(2023·福建泉州·泉州七中校考模擬預測)已知數列的前項的積記為,且滿足(1)證明:數列為等差數列;(2)若求數列的前項和.3.(天津·統(tǒng)考高考真題)已知為等差數列,為等比數列,.(Ⅰ)求和的通項公式;(Ⅱ)記的前項和為,求證:;(Ⅲ)對任意的正整數,設求數列的前項和.4.(2023·湖南衡陽·衡陽市八中校考模擬預測)已知等差數列與等比數列的前項和分別為:,且滿足:,(1)求數列的通項公式;(2)若求數列的前項的和.5.(2023·天津津南·天津市咸水沽第一中學校考模擬預測)已知是單調遞增的等差數列,其前項和為.是公比為的等比數列..(1)求和的通項公式;(2)設,求數列的前項和.技法05 周期綜合的應用及解題技巧例5-1.(2023·四川成都·統(tǒng)考二模)已知數列滿足,,則數列前2023項的積為( )A.2 B.3 C. D.依題意,,,所以,,所以數列是周期為的周期數列,,,所以數列前項的積為,故選:B例5-2.(2023下·湖南長沙·高三長郡中學校考階段練習)已知數列滿足:.則的前60項的和為( )A.1240 B.1830 C.2520 D.2760由,故,,,,….故,,,….從第一項開始,依次取2個相鄰奇數項的和都等于3;,,,….從第二項開始,依次取2個相鄰偶數項的和構成以13為首項,以24為公差的等差數列.故.故選:D.例5-3.(2023·安徽模擬)數列的通項,其前項和為,則為( )A. B. C. D.由二倍角公式得出,,,.故選:A.1.(2023·河北·校聯考模擬預測)在數列中,,則 .2.(2023·四川廣元·校考模擬預測)已知數列滿足,,則 .3.(2023·海南海口·統(tǒng)考模擬預測)已知數列滿足,,數列滿足,,設數列和的前項和分別為和,若,則( )A. B. C. D.4.數列滿足,則數列的前項和等于A. B. C. D.5.(2021上·河南商丘·高三睢縣高級中學校考階段練習)設數列的通項公式為,其前項和為,則( )A. B. C.180 D.2406.(2023下·山東·高二校聯考階段練習)在數列中,,,則 ;的前40項和為 .7.(2022上·湖北·高三荊門市龍泉中學校聯考階段練習)在數列中,,,,則的前2022項和為 . 展開更多...... 收起↑ 資源列表 高中數學高頻考點解題技巧——技巧7 5類數列求和(原卷版).docx 高中數學高頻考點解題技巧——技巧7 5類數列求和(解析版).docx 縮略圖、資源來源于二一教育資源庫