高一数学必修5数列经典例题(裂项相消法)

余年寄山水
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2021年01月03日 18:58
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2021年1月3日发(作者:匡裕民)


2.(2014•成都模拟)等比数列{a
n
}的各项均为正数,且2a
1
+3a
2
=1,a
3
2
=9a
2
a< br>6

(Ⅰ)求数列{a
n
}的通项公式;
(Ⅱ)设bn
=log
3
a
1
+log
3
a
2< br>+…+log
3
a
n
,求数列{}的前n项和.
解:(Ⅰ) 设数列{a
n
}的公比为q,由a
3
2
=9a
2
a
6
有a
3
2
=9a
4
2
,∴q
2
=.
由条件可知各项均为正数,故q=.
由2a
1
+3a
2
=1有2a
1
+3a
1
q=1,∴a
1
=.
故数列{a
n
}的通项式为a
n
=
(Ⅱ)b
n=
故=﹣
+

=﹣(1+2+…+n)=﹣
)则

﹣(2n﹣1)a
n
﹣2n=0.
++…+

)]=﹣,
+…+
=﹣2(﹣=﹣2[(1﹣)+(﹣)+…+(﹣
∴数列 {}的前n项和为﹣
7.(2013•江西)正项数列{a
n
}满足
(1)求 数列{a
n
}的通项公式a
n

(2)令b
n
= ,求数列{b
n
}的前n项和T
n

﹣(2n﹣1)a
n
﹣2n=0, 解:(1)由正项数列{a
n
} 满足:
可有(a
n
﹣2n)(a
n
+1)=0 ∴a
n
=2n.
(2)∵a
n
=2n,b
n
=< br>∴b
n
=
T
n
=
数列{b
n
}的前 n项和T
n
为.
=

=
=

=.

6.(2013•山东)设等差数列{a
n
}的前n项和为S
n< br>,且S
4
=4S
2
,a
2n
=2a
n
+1.
(Ⅰ)求数列{a
n
}的通项公式;
(Ⅱ)设数列{b
n
}满足=1﹣,n∈N
*
,求{b
n
}的前n项和T
n< br>.
, 解:(Ⅰ)设等差数列{a
n
}的首项为a
1
,公差 为d,由S
4
=4S
2
,a
2n
=2a
n
+1有:
解有a
1
=1,d=2.
∴a
n
=2n﹣1,n∈N
*

(Ⅱ)由已知
当n=1时,
当n≥2时,
∴=
+
=,
=(1﹣)﹣(1﹣)=,∴,n=1时符合.
+…+=1﹣,n∈N
*
,有:
,n∈N
*

由(Ⅰ)知,a
n
=2n﹣1,n∈N
*


∴b
n
=
又T
n
=+
∴T
n
=+
,n∈N
*

++…+
+…++
+


+…+)﹣=﹣﹣ 两式相减有:T
n
=+(
∴T
n
=3﹣.
28.(201 0•山东)已知等差数列{a
n
}满足:a
3
=7,a
5
+ a
7
=26.{a
n
}的前n项和为S
n
.(Ⅰ)求an
及S
n
;(Ⅱ)令
(n∈N
*
),求数列{b
n
}的前n项和T
n

解:(Ⅰ)设等差数列{a
n
}的公差为d,
∵a
3
=7,a
5
+a
7
=26,
∴有,
解有a
1
=3,d=2,
∴a
n
=3+2(n﹣1)=2n+1;
S
n
==n
2
+2n;
(Ⅱ)由(Ⅰ)知a
n
=2n+1,
∴b
n
=
∴ T
n
=
即数列{b
n
}的前n项和T
n
=

25.(2008•四川)在数列{a
n
}中,a
1
=1,
求数列{b
n
}的前n项和S
n
;(Ⅲ)求数列{a
n
}的 前n项和T
n


解:(Ⅰ)由条件有
故数列
(Ⅱ)由< br>两式相减,有:
(Ⅲ)由
∴T
n
=2S
n
+2a1
﹣2a
n+1
=.
,又n=1时,,
,即

,∴





.(Ⅰ)求{a
n
}的通项公式;(Ⅱ)令,

==
=
=
=


构成首项为1,公式为的等比 数列.∴

3.(2010•四川)已知等差数列{a
n
}的前3项和为6, 前8项和为﹣4.(Ⅰ)求数列{a
n
}的通项公式;(Ⅱ)设b
n
=
n

1*
(4﹣a
n
)q(q≠0,n∈N),求数列{b
n
}的前n项和S
n

解:(1)设{a
n
}的公差为d,
由已知有


解有a
1
=3,d=﹣1
故a
n
=3+(n﹣1)(﹣1)=4﹣n;

(2)由(1)的解答有,b
n
=n•q
n1
,于是 < br>﹣
S
n
=1•q
0
+2•q
1
+3•q2
+…+n•q
n1

若q≠1,将上式两边同乘以q,有
qS
n
=1•q
1
+2•q
2
+3•q
3
+…+n•q
n

上面两式相减,有
(q﹣1)S
n
= nq
n
﹣(1+q+q
2
+…+q
n1
)=nq
n



于是S
n
=
若q=1,则S
n=1+2+3+…+n=


∴,S
n
=.
4.(2 010•四川)已知数列{a
n
}满足a
1
=0,a
2
=2 ,且对任意m、n∈N
*
都有a
2m

1
+a
2n

1
=2a
m+n

1
+2(m﹣n)
2
(1)求

a
3
,a
5
;(2)设b
n< br>=a
2n+1
﹣a
2n

1
(n∈N
*),证明:{b
n
}是等差数列;(3)设c
n
=(a
n+1< br>﹣a
n
)q
n1
(q≠0,n∈N
*
),求数列{c
n
}
的前n项和S
n

解:(1)由题意,令m=2,n =1,可有a
3
=2a
2
﹣a
1
+2=6
再令m =3,n=1,可有a
5
=2a
3
﹣a
1
+8=20
(2)当n∈N
*
时,由已知(以n+2代替m)可有
a
2n+3
+a
2n

1
=2a
2n+1
+8
于是 [a
2

n+1

+1
﹣a
2

n+1
)﹣
1
]﹣(a
2n+1
﹣a
2n

1
)=8 即b
n+1
﹣b
n
=8
∴{b
n
}是公差为8的等差数列
(3)由(1)(2)解答可知{bn
}是首项为b
1
=a
3
﹣a
1
=6,公差为 8的等差数列
则b
n
=8n﹣2,即a
2n+1
﹣a
2n

1
=8n﹣2
另由已知(令m=1)可有
a
n
=
∴a
n+1
﹣a
n
=

﹣(n﹣1)
2

﹣2n+1=﹣2n+1=2n
于是c
n
=2nq
n1

当q=1时,S
n
=2+4+6++2n=n(n+1)

当q≠ 1时,S
n
=2•q
0
+4•q
1
+6•q
2+…+2n•q
n1

两边同乘以q,可有
qS
n
=2•q
1
+4•q
2
+6•q
3
+…+2n•q
n

上述两式相减,有
(1﹣q)S
n
=2(1+q+q
2
+…+q
n1
)﹣2nq
n
=2•

﹣2nq
n
=2•
∴S
n
=2•
综上所述,S
n
=.
16.(2009•湖北)已知数列{a
n< br>}是一个公差大于0的等差数列,且满足a
3
a
6
=55,a
2
+a
7
=16(1)求数列{a
n
}的通项
公式;(2) 数列{a
n
}和数列{b
n
}满足等式a
n
=
解: (1)设等差数列{a
n
}的公差为d,
则依题意可知d>0由a
2
+a
7
=16,
(n∈N
*
),求数列{b
n
}的前n项和S
n


有,2a
1
+7d=16①
由a
3
a6
=55,有(a
1
+2d)(a
1
+5d)=55②
由①②联立方程求,有
d=2,a
1
=1d=﹣2,a
1
=(排除)
∴a
n
=1+(n﹣1)•2=2n﹣1
(2)令c
n
= ,则有a
n
=c
1
+c
2
+…+c
n
< br>a
n+1
=c
1
+c
2
+…+c
n+1
两式相减,有
a
n+1
﹣a
n
=c
n+1
,由(1)有a
1
=1,a
n+1
﹣a
n
=2
∴c
n+1
=2,即c
n
=2(n≥2),
即当n≥2时,
b
n
=2
n+1
,又当n=1时,b1
=2a
1
=2
∴b
n
=
于是S
n
=b
1
+b
2
+b
3
+…+b
n
=2+2
3
+2
4
+…2
n+1
=2
n+2﹣6,n≥2,

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