1、专题36 运用裂项相消法求和 把数列的通项拆成两项之差,在求和时中间的一些项可以相互抵消,从而求得前n项和常见的裂项技巧.一、题型选讲例1、(2020届山东省九校高三上学期联考)已知数列是等比数列,且,成等差数列.(1)求数列的通项公式;(2)设,求数列的前项和.【解析】(1)设数列的公比为,即:,解得:.,.(2),.例2、(华南师大附中2021届高三综合测试)在;,这三个条件中任选一个,补充在下面问题中,然后解答补充完整的题目已知Sn为等差数列的前n项和,若(1)求an;(2)令,求数列的前n项和Tn注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分【解析】:(1)若选择条件(1),在等差数列
2、中,解得若选择条件(2),在等差数列中,解得;若选择条件(3),在等差数列中al=Sl=3,当n2时,an=Sn-Sn-1=n2+2n -(n-l)2 +2(n -1)= 2n+l,a1也符合,an=2n+1;(2)由(1)得,例3、(江苏盐城中学2021届高三年级第三阶段检测数学试题)已知数列的前n项和满足,且.(1)求数列的前n项和及通项公式;(2) 记,为的前n项和,求【解析】(I)由已知有,数列为等差数列,且,即,当时,又也满足上式,;(II)由(1)知,例4、(2020届山东省德州市高三上期末)已知数列的前项和为,且,.(1)求数列的通项公式;(2)若,求数列的前项和.【解析】(1)
3、当时,整理得,解得;当时,可得,得,即,化简得,因为,所以,从而是以为首项,公差为的等差数列,所以;(2)由(1)知,因为,.例5、(2020届山东省滨州市三校高三上学期联考)已知数列的前n项和满足,且.(1)求数列的前n项和,及通项公式;(2)记,为的前n项和,求.【解析】(I)由已知有,数列为等差数列,且,即,当时,又也满足上式,;(II)由(1)知,例6、(2020届山东省潍坊市高三上期末)已知各项均不相等的等差数列的前项和为,且是等比数列的前项.(1)求;(2)设,求的前项和.【解析】 (1)设数列的公差为,由题意知: 又因为成等比数列,所以,又因为,所以. 由得,所以, , .(2)
4、因为,所以所以数列的前项和.例7、(2020届山东省泰安市高三上期末)已知等差数列的前n项和为(1)求的通项公式;(2)数列满足为数列的前n项和,是否存在正整数m,使得?若存在,求出m,k的值;若不存在,请说明理由【解析】(1)设等差数列的公差为d,由得,解得,;(2), ,若,则,整理得,又,整理得,解得,又,存在满足题意例8、【2020届河北省衡水中学全国高三期末大联考】在数列中,有.(1)证明:数列为等差数列,并求其通项公式;(2)记,求数列的前n项和.【解析】(1)因为,所以当时,上述两式相减并整理,得.又因为时,适合上式,所以.从而得到,所以,所以数列为等差数列,且其通项公式为.(2
5、)由(1)可知,.所以.二、达标训练1、【2020届中原金科大联考高三4月质量检测】已知数列an的前n项和为Sn,且an0,4Sn=an2+2an.(1)求数列an的通项公式;(2)若bn=S1-SnSnS1,求数列bn的前n项和Tn.【解析】(1)当n=1时,4a1=a12+2a1,整理得a12=2a1,a10,解得a1=2;当n2时,4Sn=an2+2an,可得4Sn-1=an-12+2an-1,得4an=an2-an-12+2an-2an-1,即an2-an-12-2an+an-1=0,化简得an+an-1an-an-1-2=0,因为an0,an+an-10,所以an-an-1=2,从而
6、an是以2为首项,公差为2的等差数列,所以an=2+2n-1=2n;(2)由(1)知Sn=na1+an2=n2+2n2=nn+1,因为bn=S1-SnSnS1=1Sn-1S1=1nn+1-12=1n-1n+1-12,Tn=b1+b2+bn=11-12-12+12-13-12+1n-1n+1-12=11-12+12-13+1n-1n+1-12n=1-1n+1-12n.2、(2020届山东省临沂市高三上期末)设,向量,.(1)试问数列是否为等差数列?为什么?(2)求数列的前项和.【解析】(1),.,为常数,是等差数列.(2),.3、(2020届山东省济宁市高三上期末)已知等差数列满足,前7项和.(
7、1)求数列的通项公式;(2)设,求数列的前项和.【解析】 (1)设等差数列的公差为d,由可知,前7项和.,解得. (2)前项和.4、(2020届浙江省温州市高三4月二模)已知等差数列和等比数列满足:(I)求数列和的通项公式;(II)求数列的前项和.【解析】 (I) ,故,解得,故,.(II),故.5、(南通市2021届高三年级期中学情检测)等比数列的前n项和为成等差数列,且.(1)求数列的通项公式;(2)若,求数列的前项和.【解析】(1)设等比数列的公比为,由成等差数列知,所以,即.又,所以,所以,所以等差数列的通项公式.(2)由(1)知所以所以数列的前项和:所以数列的前项和6、(金陵中学2021届高三年级学情调研测试(一)已知数列an中,a11,当n2时,其前n项和Sn满足Sn2an(Sn)(1)求Sn的表达式;(2)设bn,求数列bn的前n项和Tn【解析】:(1)因为Sn2an(Sn),当n2时,Sn2(SnSn1)(Sn),即2Sn1SnSn1Sn2分由题意得Sn1Sn0,所以2,即数列是首项为1,公差为2的等差数列5分所以12(n1)2n1,得Sn7分(2)易得bn8分(),10分所以Tn(1)()()(1)