1、考点测试32数列求和高考概览本考点是高考必考知识点,常考题型为选择题、填空题、解答题,分值5分、12分,中等难度考纲研读1.熟练掌握等差、等比数列的前n项和公式2掌握非等差、等比数列求和的几种常见方法3能在具体的问题情境中识别数列的等差关系或等比关系,并能用相关知识解决相应的问题一、基础小题1我国古代数学名著算法统宗中有如下问题:“诸葛亮领八员将,每将又分八个营,每营里面排八阵,每阵先锋有八人,每人旗头俱八个,每个旗头八队成,每队更该八个甲,每个甲头八个兵”则该问题中将官、先锋、旗头、队长、甲头、士兵共有()A.(878)人 B(898)人C8(878)人 D8(8984)人答案D解析由题意可
2、得将官、营、阵、先锋、旗头、队长、甲头、士兵依次成等比数列,且首项为8,公比也是8,所以将官、先锋、旗头、队长、甲头、士兵共有8848586878888(8984),故选D.2已知数列an满足an1(1)n1an2,则其前100项和为()A250 B200 C150 D100答案D解析当n为奇数时得anan12,所以S100(a1a2)(a3a4)(a99a100)250100.故选D.3数列的前2020项的和为()A.1 B1C.1 D1答案B解析,数列的前2020项的和为11.故选B.4已知数列an满足2a122a22nann(nN*),数列的前n项和为Sn,则S1S2S3S10()A.
3、B C D答案B解析因为2a122a22nann,所以2a122a22n1an1n1(n2),两式作差,可得2nan1,即an(n2),又当n1时,2a11,即a1,满足an,因此an2n(nN*);所以;因为数列的前n项和为Sn,所以Sn1,因此S1S2S3S10.故选B.5已知数列an的前n项和为Sn,直线yx2与圆x2y22an2交于An,Bn(nN*)两点,且Sn|AnBn|2.若a12a23a3nana2对任意nN*恒成立,则实数的取值范围是()A(0,) BC0,) D答案B解析圆心O(0,0)到直线yx2,即xy20的距离d2,由d22r2,且Sn|AnBn|2,得22Sn2an
4、2,4Sn2(SnSn1)2,即Sn22(Sn12)且n2;Sn2是以a12为首项,2为公比的等比数列由22Sn2an2,取n1,解得a12,Sn2(a12)2n12n1,则Sn2n12;anSnSn12n122n22n(n2),a12适合上式,an2n.设Tna12a23a3nan2222323(n1)2n1n2n,2Tn22223324(n1)2nn2n1,Tn2122232nn2n1n2n12n12n2n1(1n)2n12;Tn(n1)2n12,若a12a23a3nana2对任意nN*恒成立,即(n1)2n12对任意nN*恒成立设bn,bn1bn,b1b4bnbn1,故bn的最大值为b2
5、b3,b2b3,.故选B.6已知数列an为等比数列,a12,a34,则aaaa_.答案1020解析数列an为等比数列,a12,a34,q22,a(a1qn1)24(q2)n142n12n1,aaaa1020.7已知数列an的前n项和为Sn2n1,bnlog2(a2an),数列bn的前n项和为Tn,则满足Tn1024的最小n的值为_答案9解析当n1时,a14,当n2时,anSnSn12n12n2n,所以an所以bn所以Tn当n9时,T9210910211161024;当n8时,T8298925861024的最小n的值为9.8已知在数列an中,a12,2n(anan1)1,设Tna12a22n1a
6、n,bn,则数列bn的前n项和Sn_.答案2n12解析由题意可知,因为Tna12a22n1an,所以2Tn2a122a22nan,两式相加3Tna12(a1a2)22(a2a3)2n1(an1an)2nan22222n12nan2(n1)12nann12nan,所以bn2n,从而Sn2n12.二、高考小题9(2017全国卷)几位大学生响应国家的创业号召,开发了一款应用软件,为激发大家学习数学的兴趣,他们推出了“解数学题获取软件激活码”的活动这款软件的激活码为下面数学问题的答案:已知数列1,1,2,1,2,4,1,2,4,8,1,2,4,8,16,其中第一项是20,接下来的两项是20,21,再接
7、下来的三项是20,21,22,依此类推,求满足如下条件的最小整数N:N100且该数列的前N项和为2的整数幂那么该款软件的激活码是()A440 B330 C220 D110答案A解析设首项为第1组,接下来的两项为第2组,再接下来的三项为第3组,依此类推,则第n组的项数为n,前n组的项数和为.由题意知,N100,令100,解得n14且nN*,即N出现在第13组之后第n组的各项和为2n1,前n组所有项的和为n2n12n.设N是第n1组的第k项,若要使前N项和为2的整数幂,则N项的和即第n1组的前k项的和2k1应与2n互为相反数,即2k12n(kN*,n14),klog2(n3),所以n最小为29,此
8、时k5.则N5440.故选A.10(2018江苏高考)已知集合Ax|x2n1,nN*,Bx|x2n,nN*将AB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Sn12an1成立的n的最小值为_答案27解析设An2n1,Bn2n,nN*,当AkBlAk1(k,lN*)时,2k12l2k1,有k2l1k,则k2l1,设TlA1A2A2l1B1B2Bl,则共有kl2l1l个数,即TlS2l1l,而A1A2A2l12l122l2,B1B2Bl2l12.则Tl22l22l12,则l,Tl,n,an1的对应关系为lTlnan112an113233621045603307910
9、8494121720453182133396611503865780观察到l5时,TlS2112a39,则n22,38),nN*时,存在n,使Sn12an1,此时T5A1A2A16B1B2B3B4B5,则当n22,38),nN*时,SnT5n210n87.an1An15An4,12an1122(n4)124n108,Sn12an1n234n195(n17)294,则当n27时,Sn12an10,即nmin27.11(2017全国卷)等差数列an的前n项和为Sn,a33,S410,则 _.答案解析设等差数列an的公差为d,则ann.等差数列an的前n项和Sn12n,2, 222.12(2016北
10、京高考)已知an为等差数列,Sn为其前n项和若a16,a3a50,则S6_.答案6解析设等差数列an的公差为d,a16,a3a50,62d64d0,d2,S666(2)6.13(2015全国卷)设Sn是数列an的前n项和,且a11,an1SnSn1,则Sn_.答案解析an1Sn1Sn,Sn1SnSnSn1,又由a11,知Sn0,1,是等差数列,且公差为1,1,1(n1)(1)n,Sn.三、模拟小题14(2019太原二模)()A. B C D答案D解析由题意可知,数列的通项公式为,故其前n项和Sn,故S10.故选D.15(2019柳州市高三毕业班模拟)已知点(n,an)在函数f(x)2x1的图象
11、上(nN*),数列an的前n项和为Sn,设bnlog,数列bn的前n项和为Tn,则Tn的最小值为()A25 B28 C30 D32答案C解析点(n,an)在函数f(x)2x1的图象上,an2n1,an是首项为a11,公比为q2的等比数列,Sn2n1,则bnlog2n12,bn是首项为10,公差为2的等差数列,由bn0可得n6,则Tn的最小值为T610630.16(2019咸阳二模)已知等比数列an的各项都为正数,满足a12,a74a5,设bnlog2a1log2a2log2an,则数列的前2019项和S2019()A. B C D答案A解析设等比数列an的公比为q0,a12,a74a5,q24
12、,解得q2.an2n,log2ann.bnlog2a1log2a2log2an12(n1)n.2.则数列的前2019项和S201922.17(2019开封一模)已知数列an的前n项和为Sn,数列bn的前n项和为Tn,满足a12,3Sn(nm)an(mR),且anbnn.若存在nN*,使得TnT2n成立,则实数的最小值为()A. B C D答案B解析3Sn(nm)an,3S13a1(1m)a1,解得m2,3Sn(n2)an,当n2时,3Sn1(n1)an1,由可得3an(n2)an(n1)an1,即(n1)an(n1)an1,累乘可得.ann(n1),经检验a12符合上式,ann(n1),nN*
13、,anbnn,bn,令CnT2nTn,则Cn1Cn0,数列Cn为递增数列,CnC1,存在nN*,使得TnT2n成立,C1,故实数的最小值为.18(2020金山中学摸底)数列an且an若Sn为数列an的前n项和,则S2020_.答案解析数列an且an当n为奇数时,an;当n为偶数时,ansin,所以S2020(a1a3a5a2019)(a2a4a6a2020)(1010)1.19(2019山东师大附中一模)对于实数x,x表示不超过x的最大整数,已知正数数列an满足Sn,nN*,其中Sn为数列an的前n项和,则_.答案20解析由题意可知Sn0,当n1时,Sn化简可得SS1,当n1时,Sa1,所以数
14、列S是首项和公差都为1的等差数列,即Sn,所以Sn,又因为当n1时,2()2(),记S,一方面S212(1)20,另一方面S12()(1)12(1)21.所以20S21.即S20.一、高考大题1(2019天津高考)设an是等差数列,bn是等比数列已知a14,b16,b22a22,b32a34.(1)求an和bn的通项公式;(2)设数列cn满足c11,cn其中kN*.求数列a2n(c2n1)的通项公式;求ici(nN*)解(1)设等差数列an的公差为d,等比数列bn的公比为q.依题意得解得故an4(n1)33n1,bn62n132n.所以an的通项公式为an3n1,bn的通项公式为bn32n.(
15、2)a2n(c2n1)a2n(bn1)(32n1)(32n1)94n1.所以数列a2n(c2n1)的通项公式为a2n(c2n1)94n1.iciaiai(ci1)i2i(c2i1)(94i1)(322n152n1)9n2722n152n1n12(nN*)2(2018浙江高考)已知等比数列an的公比q1,且a3a4a528,a42是a3,a5的等差中项数列bn满足b11,数列(bn1bn)an的前n项和为2n2n.(1)求q的值;(2)求数列bn的通项公式解(1)由a42是a3,a5的等差中项得a3a52a44,所以a3a4a53a4428,解得a48.由a3a520得820,解得q2或q,因为
16、q1,所以q2.(2)设cn(bn1bn)an,数列cn的前n项和为Sn.由cn解得cn4n1.由(1)可知an2n1,所以bn1bn(4n1)n1,故bnbn1(4n5)n2,n2,bnb1(bnbn1)(bn1bn2)(b3b2)(b2b1)(4n5)n2(4n9)n373.设Tn37112(4n5)n2,n2,则Tn372(4n9)n2(4n5)n1,所以Tn34424n2(4n5)n1,因此Tn14(4n3)n2,n2,又b11,所以bn15(4n3)n2,n2.经检验,当n1时,bn也成立故bn15(4n3)n2.3(2018天津高考)设an是等比数列,公比大于0,其前n项和为Sn(
17、nN*),bn是等差数列已知a11,a3a22,a4b3b5,a5b42b6.(1)求an和bn的通项公式;(2)设数列Sn的前n项和为Tn(nN*)求Tn;证明 2(nN*)解(1)设等比数列an的公比为q.由a11,a3a22,可得q2q20.因为q0,可得q2,故an2n1.设等差数列bn的公差为d.由a4b3b5,可得b13d4.由a5b42b6,可得3b113d16,从而b11,d1,故bnn.所以数列an的通项公式为an2n1,数列bn的通项公式为bnn.(2)由(1),有Sn2n1,故Tn (2k1)2knn2n1n2.证明:因为,所以 2.二、模拟大题4(2019淄博模拟)已知
18、在等比数列an中,a12,且a1,a2,a32成等差数列(1)求数列an的通项公式;(2)若数列bn满足:bn2log2an1,求数列bn的前n项和Sn.解(1)设等比数列an的公比为q,a1,a2,a32成等差数列,2a2a1(a32)2(a32)a3,q2,ana1qn12n(nN*)(2)bn2log2an1n2log22n1n2n1,Sn135(2n1)n2n1(nN*)5(2019怀化市二模)已知各项均不为0的等差数列an的前n项和为Sn,若a815,且a1,a2,S3成等比数列(1)求数列an的通项公式与Sn;(2)设bn,数列bn的前n项和为Tn,求证:Tn.解(1)设等差数列a
19、n的公差为d,则a8a17d15.由a1,a2,S3成等比数列知aa1S3,即(a1d)2a1(3a13d)3a1(a1d)所以(d2a1)(a1d)0,因为a1da20,所以d2a1,所以a11,d2,所以an2n1,Snn2.(2)证明:因为bn,所以Tnb1b2bn1且nN*),又因为a12符合上式,所以an(nN*)(2)设bn,则bnnn2n,所以Snb1b2bn(12n)(2222323(n1)2n1n2n),设Tn2222323(n1)2n1n2n,所以2Tn22223(n2)2n1(n1)2nn2n1,由,得Tn222232nn2n1,所以Tn(n1)2n12.所以SnTn,即Sn(n1)2n12.7(2019唐山一模)已知数列an的前n项和为Sn,且a1n1.(1)求Sn,an;(2)若bn(1)n1,bn的前n项和为Tn,求Tn.解(1)令n1,得a12,(2)(1)0,解得a11,所以n,即Snn2.当n2时,anSnSn12n1,当n1时,a11适合上式,所以an2n1.(2)bn(1)n1(1)n1(1)n1.当n为偶数时,Tnb1b2bn1,当n为奇数时,Tnb1b2bn1,综上所述,Tn