1、专题三数 列第二讲数列求和及综合应用2转化法有些数列,既不是等差数列,也不是等比数列,若将数列通项拆开或变形,可转化为几个等差、等比或常见的数列,即先分别求和,然后再合并3错位相减法这是在推导等比数列的前n项和公式时所用的方法,这种方法主要用于求数列anbn的前n项和,其中an,bn分别是等差数列和等比数列4倒序相加法这是在推导等差数列前n项和公式时所用的方法,也就是将一个数列倒过来排列(反序),把它与原数列相加,若有公式可提,并且剩余项的和易于求得,则这样的数列可用倒序相加法求和5裂项相消法利用通项变形,将通项分裂成两项或几项的差,通过相加过程中的相互抵消,最后只剩下有限项的和1应用问题一般
2、文字叙述较长,反映的事物背景陌生,知识涉及面广,因此要解好应用题,首先应当提高阅读理解能力,将普通语言转化为数学语言或数学符号,实际问题转化为数学问题,然后再用数学运算、数学推理予以解决2数列应用题一般是等比、等差数列问题,其中,等比数列涉及的范围比较广,如经济上涉及利润、成本、效益的增减,解决此类题的关键是建立一个数列模型an,利用该数列的通项公式、递推公式或前n项和公式求解3解应用问题的基本步骤判断下面结论是否正确(请在括号中打“”或“”)(1)如果数列an为等比数列,且公比不等于1,则其前n项和Sn.()(2)当n2时,.()(3)求Sna2a23a3nan之和时只要把上式等号两边同时乘
3、以a即可根据错位相减法求得()(4)数列的前n项和为n2.()(5)若数列a1,a2a1,anan1是首项为1,公比为3的等比数列,则数列an的通项公式是an.()(6)推导等差数列求和公式的方法叫做倒序求和法,利用此法可求得sin21sin22sin23sin288sin28944.5.()1(2015福建卷)若a,b是函数f(x)x2pxq(p0,q0)的两个不同的零点,且a,b,2这三个数可适当排序后成等差数列,也可适当排序后成等比数列,则pq的值等于(D)A6B7C8D9解析:不妨设ab,由题意得 a0,b0,则a,2,b成等比数列,a,b,2成等差数列, p5,q4, pq9.2(2
4、015新课标卷)设Sn是等差数列an的前n项和,若a1a3a53,则S5(A)A5 B7 C9 D11解析:解法一 a1a52a3, a1a3a53a33, a31, S55a35,故选A.解法二 a1a3a5a1(a12d)(a14d)3a16d3, a12d1, S55a1d5(a12d)5,故选A.3在数列an中,an,则:(1)数列an的前n项和Sn_;(2)数列Sn的前n项和Tn_解析:(1)anSn(123012)(234123)(345234)n(n1)(n2)(n1)n(n1).(2)Sn n(n1)(n2)(n3)(n1)n(n1)(n2)Tn(12340123)(23451
5、234)n(n1)(n2)6(n3)(n1)n(n1)(n2).答案:(1)(2)4(2015江苏卷)设数列an满足a11,且an1ann1(nN*),则数列前10项的和为_解析:由题意有a2a12,a3a23,anan1n(n2)以上各式相加,得ana123n.又 a11, an(n2) 当n1时也满足此式, an(nN*) 2() S102() 2(1).答案:一、选择题1已知等差数列an前n项和为Sn,若a1a2 0121,a2 0131 006,则使Sn取最值时n的值为(D)A1 005 B1 006C1 007 D1 006或1 0072设等差数列an的前n项和为Sn,若a111,a
6、3a76,则当Sn取最小值时,n(D)A9 B8 C7 D63等比数列an前n项的积为Tn,若a3a6a18是一个确定的常数,那么数列T10,T13,T17,T25中也是常数的项是(C)AT10 BT13 CT17 DT25解析:a3a6a18a1q2a1q5a1q17(a1q8)3(a9)3为定值T17a1a2a17(a1q8)17(a9)17也是定值4已知等比数列an满足an0,n1,2,且a5a2n522n(n3),则当n1时,log2a1log2a3log2a2n1(C)An(2n1) B(n1)2Cn2 D(n1)2解析:由a5a2n522n(n3)得a22n,an0,则an2n,l
7、og2a1log2a3log2a2n113(2n1)n2.故选C.5公差不为零的等差数列an的前n项和为Sn,若a4是a3与a7的等比中项, S832,则S10(C)A18 B24 C60 D90解析:由aa3a7,得(a13d)2(a12d)(a16d),得2a13d0,再由S88a1d32,得2a17d8,则d2,a13,所以S1010a1d60.故选C.6已知函数f(x)把函数g(x)f(x)x的零点按从小到大的顺序排列成一个数列,则该数列的通项公式为(B)Aan Bann1Cann(n1) Dan2n2解析:若0x1,则1x10,得f(x)f(x1)12x1, 若1x2,则0x11,得
8、f(x)f(x1)12x21,若2x3,则1x12,得f(x)f(x1)12x32,若3x4,则2x13,得f(x)f(x1)12x43.以此类推,若nxn1(其中nN),则f(x)f(x1)12xn1n, 下面分析函数f(x)2x的图象与直线yx1的交点很显然,它们有两个交点(0,1)和(1,2),由于指数函数f(x)2x为增函数且图象下凸,故它们只有这两个交点将函数f(x)2x和yx1的图象同时向下平移一个单位即得到函数f(x)2x1和yx的图象,取x0的部分,可见它们有且仅有一个交点(0,0)即当x0时,方程f(x)x0有且仅有一个根x0.取中函数f(x)2x1和yx图象1x0的部分,再
9、同时向上和向右各平移一个单位,即得f(x)2x1和yx在0x1上的图象,显然,此时它们仍然只有一个交点(1,1)即当0x1时,方程f(x)x0有且仅有一个根x1.取中函数f(x)2x1和yx在0x1上的图象,继续按照上述步骤进行,即得到f(x)2x21和yx在1x2上的图象,显然,此时它们仍然只有一个交点(2,2)即当10时,由(1)知, a11,a22;当n2时,有(2)anS2Sn,(2)an1S2Sn1.两式相减得(1)an(2)an1.所以anan1(n2)所以ana1()n1(1)()n1.令bnlg,则bn1lg()n1lg.又b11,bnbn1lg 2,所以数列bn是以1为首项,
10、lg 2为公差,且单调递减的等差数列则b1b2b7lglg 10.当n8时,bnb8lg lg 10.所以,n7时,Tn取得最大值,且Tn的最大值为T77lg 2.10(2015北京卷)已知数列an满足:a1N*,a136,且an1(n1,2,)记集合Man|nN*(1)若a16,写出集合M的所有元素;(2)若集合M存在一个元素是3的倍数,证明:M的所有元素都是3的倍数;(3)求集合M的元素个数的最大值解析:(1)6,12,24.(2)证明:因为集合M存在一个元素是3的倍数,所以不妨设ak是3的倍数由an1可归纳证明对任意nk,an是3的倍数如果k1,则M的所有元素都是3的倍数如果k1,因为a
11、k2ak1或ak2ak136,所以2ak1是3的倍数,于是ak1是3的倍数类似可得,ak2,a1都是3的倍数从而对任意n1,an是3的倍数,因此M的所有元素都是3的倍数综上,若集合M存在一个元素是3的倍数,则M的所有元素都是3的倍数(3)由a136,an可归纳证明an36(n2,3,)因为a1是正整数,a2所以a2是2的倍数从而当n3时,an是2的倍数如果a1是3的倍数,由(2)知对所有正整数n,an是3的倍数因此当n3时,an12,24,36,这时M的元素个数不超过5.如果a1不是3的倍数,由(2)知对所有正整数n,an不是3的倍数因此当n3时,an4,8,16,20,28,32,这时M的元素个数不超过8.当a11时,M1,2,4,8,16,20,28,32有8个元素综上可知,集合M的元素个数的最大值为8.