1、考点测试47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,分值为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)人故选D.2已知数列an满足an1(1)n1an2,则其前100项和为()A250 B200 C.150 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2021项和为()A1 B1C1 D1答案D解析,数列的前2021项和为11.故选D.4若数列an的通项公式为an2n2n1,则该数列的前10项和为()A2146 B1122 C.2148 D11
3、24答案A解析因为an2n2n1,所以前n项和Sn2n1n22,所以前10项和S1021110222146.5(多选)已知数列an:,若bn,设数列bn的前n项和为Sn,则()Aan BannCSn DSn答案AC解析由题意得an,所以bn4,所以数列bn的前n项和Snb1b2b3bn44.故选AC.6(多选)首项为正数,公差不为0的等差数列an,其前n项和为Sn,现有下列四个命题,其中正确的是()A若S100,则S2S80B若S4S12,则使Sn0的最大的n为15C若S150,S160,则Sn中S8最大D若S7S8,则S8S9答案BC解析对于A,若S100,则S100,则a1a100,设该等
4、差数列的公差为d,则2a19d0,又d0,则S2S8(2a1d)(8a128d)10a129d0,A错误;对于B,若S4S12,则S12S40,即a5a6a11a124(a8a9)0,由于a10,则a80,a90,则有S150,S160,故使Sn0的最大的n为15,B正确;对于C,若S150,S160,则S1515a80,S160,则有a80,a90,则Sn中S8最大,C正确;对于D,若S7S8,则a8S8S70,而S9S8a9,不能确定其符号,D错误故选BC.7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
5、(q2)n142n12n1,aaaa1020.8已知在数列an中,a12,2n(anan1)1,设Tna12a22n1an,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,两式相加得3Tna12(a1a2)22(a2a3)2n1(an1an)2nan2(n1)12nann12nan,所以bn2n,从而Sn2n12.二、高考小题9(2021浙江高考)已知数列an满足a11,an1(nN*),记数列an的前n项和为Sn,则()AS1003 B3S1004C4S100 DS1000,a2,所以S100.所以,两边同时开方可得
6、,则,由累加法可得1,所以1(n2),当n1时,等号成立,所以,所以an1an,即,由累乘法可得,an16(n2),当n1时,等号成立,所以S10012an1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lTlnan112an1132336210456033079108494121720453182133396
7、611503865780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nmin27.三、模拟小题14(2022湖北黄冈模拟)若数列an满足an1an(1)nn,则数列an的前20项和为()A100 B100 C.110 D110答案A解析由an1an(1)nn,得a2a11,a3a43,a5a65,a19a201
8、9,an的前20项和为a1a2a19a20131910100.15(2021山东烟台一中模拟)已知数列an的首项a11,函数f(x)x3an1ancos 为奇函数,记Sn为数列an的前n项和,则S2021的值是()A B1011C1008 D336答案B解析函数f(x)x3an1ancos 为奇函数,则f(0)an1ancos 0,即an1ancos ,因为cos 的值以6为周期循环,且a2a1,a3a2,a4a31,a5a4,a6a5,a7a61,又a11,所以a2,a31,a40,a5,a60,a71,所以an以6为周期循环故S2021336(a1a2a3a4a5a6)a1a2a3a4a5
9、1011.故选B.16(多选)(2021山东淄博模拟)对于数列an,定义H0为an的“优值”现已知数列an的“优值”H02n1,记数列an20的前n项和为Sn,则下列说法正确的是()Aan2n2 BSnn219nCS8S9 DSn的最小值为72答案ACD解析由题意可知,H02n1,则a12a22n1ann2n1,当n1时,a121114,当n2时,a12a22n2an1(n1)2n,得,2n1ann2n1(n1)2n,an2(n1),当n1时也成立,an2n2,A正确;Sna120a220an20a1a2an20n2122222n220n2(12n)2n20nn(n1)18nn217n,B错误
10、;an202n18,当an200时,即n9,a9200,故当n8或9时,an20的前n项和Sn取最小值,最小值为S8S972,C,D正确故选ACD.17(多选)(2021湖北天门联考)已知正项数列an的首项为2,前n项和为Sn,且SnanSn11,bn,数列bn的前n项和为Tn,若Tn16,则n的值可以为()A543 B542 C.546 D544答案AB解析因为SnanSn11,所以aa2(an1an1),即(an11)2(an1)22,故数列(an1)2是首项为(a11)21,公差为2的等差数列,则(an1)22n1,则an1,所以bn,则Tn(1)(1),令(1)16,解得33,即n54
11、4.故选AB.18(2021江苏泰安学情调研)已知函数f(x)x3sin ,则fff_答案2020解析f(a)f(1a)a3sin 1a3sin 23sin 3sin 2,设Sfff,则Sfff.得2S20204040,S2020.19(2022辽宁沈阳摸底考试)已知数列an满足a11,an1aan,数列bn的前n项和为Sn,an1bnan.若S1000,则an1ana0,故an为递增数列因为a11,所以01,故S1001(0,1),所以k的最小值为1.一、高考大题1(2021新高考卷)已知数列an满足a11,an1(1)记bna2n,写出b1,b2,并求数列bn的通项公式;(2)求an的前2
12、0项和解(1)因为a11,an1所以a2a112,a3a224,a4a315,因为a2n1a2n2a2n112a2n13,即a2n1a2n13,所以数列an的奇数项构成以1为首项,3为公差的等差数列,所以当n为奇数时,an13,因为a2n2a2n11a2n21a2n3,即a2n2a2n3,所以数列an的偶数项构成以2为首项,3为公差的等差数列,所以当n为偶数时,an23,而bna2n,所以b1a22,b2a45,bna2n3n1,所以bn3n1.(2)由(1),知an的前20项和S20a1a2a20(a1a3a19)(a2a4a20)10131023300.所以an的前20项和为300.2(2
13、021浙江高考)已知数列an的前n项和为Sn,a1,且4Sn13Sn9(nN*).(1)求数列an的通项公式;(2)设数列bn满足3bn(n4)an0(nN*),记bn的前n项和为Tn.若Tnbn对任意nN*恒成立,求实数的取值范围解(1)因为4Sn13Sn9,所以当n2时,4Sn3Sn19,两式相减可得4an13an,即.当n1时,4S249,解得a2,所以.所以数列an是首项为,公比为的等比数列,所以an.(2)因为3bn(n4)an0,所以bn(n4).所以Tn3210(n4),且Tn3210(n5)(n4),得Tn3(n4)(n4)n,所以Tn4n.因为Tnbn对任意nN*恒成立,所以
14、4n(n4)恒成立,即3n(n4)恒成立,当n4时,3,此时3.所以31.3(2021天津高考)已知an是公差为2的等差数列,其前8项和为64.bn是公比大于0的等比数列,b14,b3b248.(1)求an和bn的通项公式;(2)记cnb2n,nN*,证明cc2n是等比数列;证明 0),所以b3b2b1q2b1q4(q2q)48,解得q4(负值舍去),所以bnb1qn14n,nN*.(2)证明:由题意,得cnb2n42n,所以cc2n224n,所以cc2n0,且4,又cc28,所以数列cc2n是以8为首项,4为公比的等比数列由题意知,所以 ,所以 ,设Tn ,则Tn,两式相减得Tn12,所以T
15、n4,所以 2.二、模拟大题4(2021福建三明期末)设Sn为数列an的前n项和,已知a12,Snan120.(1)求an的通项公式;(2)设bnlog2an,数列的前n项和为Tn,证明:Tn.解(1)由Snan120,得Snan12,则当n2时,Sn1an2,得SnSn1an1an,所以anan1an,即an12an.又因为a12,且a2S12a1242a1,所以an是首项为2,公比为2的等比数列所以an2n.(2)证明:由(1)知bnlog22nn,则.所以TnTn成立,求实数的取值范围解(1)证明:an111,1,即1(nN*),数列是以1为公差的等差数列(2)由(1)可知数列是以1为公
16、差的等差数列,且1,n,an1,bn(1)n1,Tn(1)n11(1)n1,当n为奇数时,Tn1单调递减,当n时,Tn1,Tn1;当n为偶数时,Tn1单调递增,TnT2,(Tn)min,存在nN*,使得Tn成立,(Tn)min即可,.7(2022辽宁名校联考)已知数列an满足a3,an1.(1)证明数列是等差数列,并求数列an的通项公式;(2)若_,求数列bn的前n项和Tn.在bnanan1;bn;bn这三个条件中选择一个补充在第(2)问中,并解答注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分解(1)显然an0,由an1两边同时取倒数得2,即2,所以数列是公差为2的等差数列故(n3)22n,即an.(2)选:由已知得bn,那么数列bn的前n项和Tn.选:由已知得bn(1)n2n,那么数列bn的前n项和Tn2468(1)n2n,当n为偶数时,Tn2n;当n为奇数时,Tn2(2)n1,故Tn选:由已知得bn2n2n,那么数列bn的前n项和Tn(242n)n2n.