1、第二讲 数列求和及综合应用大题备考【命题规律】数列大题一般为两问:第一问通常求数列通项公式,有时涉及用定义证明等差或等比数列;第二问一般与和有关,通常是求前 n 项和或特定项的和,有时也涉及不等式证明或逆求参数等 微专题 1 数列的证明 保分题 1.2022重庆模拟已知数列an满足an+1+an12an2(nN*,n2)(1)求证:an1an是等差数列;(2)若 a11,a22,求an的通项公式 22022湖北武汉模拟已知数列an中,a13 且 an12ann1(nN*)(1)求证:数列ann为等比数列;(2)求数列an的前 n 项和 Sn.提分题 例 1 2022山东菏泽二模已知数列an中
2、a11,它的前 n 项和 Sn满足 2Snan12n11.(1)证明:数列an2n3 为等比数列;(2)求 S1S2S3S2n.听课笔记:技法领悟 1证明数列an是等差数列的两种基本方法(1)利用定义,证明 an1an(nN*)为一常数;(2)利用等差中项,即证明 2anan1an1(n2).2证明数列an是等比数列的两种基本方法(1)利用定义,证明an+1an(nN*)为一常数;(2)利用等比中项,即证明an2an1an1(n2)3若要判断一个数列是不是等差(等比)数列时,只需判断存在连续三项成不成等差(等比)数列即可 巩固训练 1 2022湖南株洲一模已知数列an为等比数列,其前 n 项和
3、为 Sn,且 an1an23n.(1)求数列an的公比 q 和 a4的值;(2)求证:a1,Sn,an1成等差数列 微专题 2 数列求和 保分题 1.2022山东枣庄一模已知 Sn2n1(R)是等比数列an的前 n 项和(1)求 及 an;(2)设 bn1anlog2an,求bn的前 n 项和 Tn.22022福建龙岩一模已知数列an是等比数列,公比 q0,且 a3是 2a1,3a2的等差中项,a532.(1)求数列an的通项公式;(2)若 bn(2n1)an,求数列bn的前 n 项和 Tn.提分题 例 2 2022河北保定二模已知公差为 2 的等差数列an的前 n 项和为 Sn,且 S416
4、.(1)求an的通项公式(2)若 bn1anan+2,数列bn的前 n 项和为 Tn,证明 Tn13.听课笔记:例 3 2022湖北黄冈中学二模数列an的前 n 项和为 Sn,a11,an12Sn(nN*)(1)求数列an的通项 an;(2)求数列nan的前 n 项和 Tn.听课笔记:技法领悟 1运用错位相减法求和时应注意三点:一是判断模型,即判断数列an,bn一个为等差数列,一个为等比数列;二是错开位置;三是相减时一定要注意最后一项的符号 2将通项裂项后,有时需要调整前面的系数,使裂开的两项之差和系数之积与原通项相等如:若an是等差数列,则1anan+11d(1an 1an+1),1anan
5、+212d(1an 1an+2)巩固训练 2 1.2022河北石家庄一模已知等差数列an各项均为正数,公差 d3,若分别从下表第一、二、三行中各取一个数,依次作为 a3,a4,a5,且 a3,a4,a5中任何两个数都不在同一列 第一列 第二列 第三列 第一行 3 5 6 第二行 7 4 8 第三行 11 12 9(1)求数列an的通项公式;(2)设 bn8(an+1)(an+1+3),数列bn的前 n 项和为 Tn,求证:Tn0,q2,又 a5a1q432,a12,an22n12n.(2)由(1)知,bn(2n1)2n Tn321522723(2n1)2n1(2n1)2n 2Tn3225237
6、24(2n1)2n(2n1)2n1 相减得:Tn62(22232n)(2n1)2n1 Tn624(12n1)12(2n1)2n1 整理得:Tn2(2n1)2n1.提分题 例 2 解析:(1)由题意,得 S44a1432 216,解得:a11,故 an12(n1)2n1.(2)证明:因为 bn1anan+21(2n1)(2n+3)14(12n1 12n+3),所以 Tnb1b2b3bn 14(115+13 17+15 11112n1 12n+3)14(113 12n+1 12n+3)13 14(12n+1+12n+3),因为14(12n+1+12n+3)0,所以 Tn13.例 3 解析:(1)当
7、 n1 时,a22S12,当 n2 时,由 an12Sn可得 an2Sn1,上述两个等式作差得 an1an2an,可得 an13an,且 a23a1,所以,数列an从第二项开始成以 3 为公比的等比数列,则 an23n2,因为 a11 不满足 an23n2,故 an1,n=12 3n2,n 2.(2)Tna12a23a3nan,当 n1 时,T11;当 n2 时,Tn14306312n3n2,3Tn34316322n3n1,得:2Tn22(31323n2)2n3n1223(13n2)132n3n11(12n)3n1,所以,Tn(2n1)3n1+12(n2),又 T11 也满足 Tn(2n1)3
8、n1+12,所以 Tn(2n1)3n1+12(nN*)巩固训练 2 1解析:(1)由题意可知,数列an为递增数列,又公差 d3,所以 a35,a47,a59,则可求出 a11,d2,an2n1.(2)bn8(an+1)(an+1+3)2n(n+2)1n 1n+2,Tn(113)(12 14)(13 15)(14 16)(1n1 1n+1)(1n 1n+2),112 1n+1 1n+2,32 1n+1 1n+2 Tn32.2解析:(1)由 Sn12Sn1 得 Sn2Sn11(n2,nN*),Sn1Sn2Sn2Sn1,an12an(n2,nN*)又 a11,Sn12Sn1,a2a12a11,整理得
9、 a22a1.数列an是首项为 1,公比为 2 的等比数列,数列an的通项公式为:an2n1.(2)由(1)得 an2n1,bnlog2 anan log2 2n12n1 n12n1.Tnb1b2b3bn,即 Tn012+222n12n1,12Tn0122+223n12n,两式相减,得12Tn12+12212n1 n12n 12(112n1)112n12n 1n+12n,Tn2n+12n1.微专题 3 数列重组问题 保分题 1解析:(1)设等差数列an的公差为 d,根据等差中项的性质可得 a2与 a8的等差中项为 a5,所以 a58,又因为 a3a728,即(a52d)(a52d)28.所以
10、d29,d3,因为公差为正数,所以 d3.则 a5a14d8,则 a14.an的通项公式 ana1(n1)d43(n1)3n7(nN*)(2)结合(1)可知 b1a32,b2a611,b3a920,bna3n9n7(nN*)令 9389n7,即 n105N*,符合题意,即 b105938.所以 938 是数列bn中的项 2解析:(1)设等比数列an的公比为 q,由 a34,S33a1,所以 a1q24,a1a1qa1q23a1,解得 q=1a1=4或q=2a1=1,所以 an4 或 an(2)n1.(2)若 an4,则前 3 项均为 4,显然不满足bn是递增的等差数列,故舍去;所以 an(2)
11、n1,则 a11,a22,a34,因为bn是递增的等差数列,所以 b82,b91,b104,所以公差 db9b83,所以 bn2(n8)33n26,Tn(23+3n26)n2(3n49)n2 所以当 n8 时 bn0,所以当 n8 时 Tn取得最小值,即(Tn)minT8100.提分题 例 4 解析:(1)由+12 2 2an2an1,得:(an1an)(an1an)2(an1an),an1an0,an1an2,an是首项 a11,公差为 2 的等差数列,an2n1,又当 n1 时,2S113b1得 b11,当 n2,由 2Sn13bn,2Sn113bn1,由整理得:bn3bn1,b110,b
12、n10,bnbn13,数列bn是首项为 1,公比为 3 的等比数列,故 bn3n1.(2)依题意知:新数列cn中,ak1(含 ak1)前面共有:(123k)(k1)(k+1)(k+2)2项 由(k+1)(k+2)250,(kN*)得:k8,新数列cn中含有数列bn的前 9 项:b1,b2,b9,含有数列an的前 41 项:a1,a2,a3,a41;T501(139)13+41(1+81)211 522.巩固训练 3 解析:(1)设等比数列bn和递增的等差数列an的公比和公差分别为:q,d,故由 a112,b11,a25b2,a32b3可得:12+d=5q12+2d=2q2,解得d=3q=3,故 an123(n1)3n9,bn3n1.(2)当数列cn前 63 项中含有数列bn中 4 项时,令 3n934n24,此时cn最多 23326 项,不符合题意 当数列cn前 63 项中含有数列bn中 5 项时,令 3n935n78,且 33,34是bn和an的公共项,则cn前 63 项中含有数列bn中的前 5 项和an的前 60 项,再减去公共的两项,故 S63126060592 33031326 043.