求数列通项公式和前n项和的常用方法(含高考题精选)
三鹿奶-植物的生长过程
求数列通项公式和前n项和的常用方法
一、求数列通项公式的常用方法
1.公式法:等差数列或等比数列的通项公式。
2.归纳法:由数列前几项猜测出数列的通项公式,再用数学归纳法证明其正确性。
a
a
2
a
3
n
(a
n
0,n2
)
型如:
a
n1
g(n)a
n
a
1
a
2
a
n1
4.构造新数列:
类型1累加法
a
n1
a
n
f(n)
类型2
累乘法
a
n1
f(n)a
n
3.累乘法:利用
a
n
a
1
类型3
a
n1
pa
n
q
(其中p,q均为常数,
(pq(p1)0
)
)。解法(待定系数法):把原递
q
,转化为等比数列求解。
1p
n
n
类型4
a
n1
pa
n
q
(其中p,q均为常数,。
(或
a
n1
pa
n
rq
,
(pq(p1)
(q1)0)
)
a
1
p
a
n
1
n
1
•
引入其中p,q, r均为常数) 解法:先在原递推公式两边同除以
q<
br>,得:
n
q
n1
q
q
n
q
ap1
bb
辅助数列
b
n
(其中
b
n
n
),得:再待定系数法解决。
n1n
q
n
qq
类型5 递推公式为
S
n
与
a
n
的关系式。(或
S
n
f(a
n
)
)
推公式转化为:
a
n1
tp(a
n
t)
,其中
t
解法:1.利用
a
n
S
1
(n1)
2.升降标相减法
S
n
S
n1
(n
2)
二、数列求和的常用方法
1.直接或转化等差、等比数列的求和公式求和
(
1)等差数列求和公式:
S
n
n(a
1
a
n<
br>)
n(n1)
na
1
d
22
(q1)
na
1
n
(2)等比数列求和公式:
S
n
a
1
(1q)
a
1
a
n
q
(q1)
1q
1q
2.错位相减法 设数列<
br>
a
n
的等比数列,数列
b
n
是等差数列,则求数列
a
n
b
n
的
前
n
项和
S
n
。
(2n)
2
111
111
3.裂项求和法 (1)
a
n
(2)
a
n
1()
等。
(2n1)(2n1)22n12n1
n(n1)nn1
4.分组求和法:对一
类既不是等差数列,也不是等比数列的数列,若将这类数列适当拆开,可分为
几个等差、等比或常见的数
列,然后分别求和,再将其合并。
5.逆序相加法
把数列正着写和倒着写再相加(即等差数列求和公式的推导过程的推广)
1 7
三、数列高考题
1.(2011年高考辽宁卷理科17)(本小题满分12分)
已
知等差数列{a
n
}满足a
2
=0,a
6
+a
8<
br>= -10
(I)求数列{a
n
}的通项公式;
(II)求数列
a
n
的前n项和.
n1
2
a
S1
2... (2014
全国1)已知数列{
a
n
}的前
n
项和为
S
n,
a
1
=1,
a
n
0
,
a
,其中
为常数.
nn1
n
a
(Ⅰ)证明:
a
;(Ⅱ)是否存在
,使得{
a
n
}为等差数列?并说明理由.
n2
n
2
7
3..(2016年全国III高考)已知数列
{a
n
}
的前n项和
S
n
1
a
n
,其中
0
.
(I)证明
{a
n
}
是等比数列,并求其通项公式;
(II)若
S
5
4..(2016年山东高考)已知数列
a
n
的前n
项和S
n
=3n
2
+8n,
b
n
是等差数列,且
a
n
b
n
b
n1
.
31
,求
.
32
(a
n
1)
n1
(Ⅰ)求数列
b
n
的通项公式;(
Ⅱ)令
c
n
.
求数列
c
n
的前n项和T
n
.
n
(b
n
2)
3 7
5.
(2011年高考全国新课标卷理科17)(本小题满分12分)
2
等比数列
a
n
的各项均为正数,且
2a
1
3a2
1,a
3
9a
2
a
6
.
(1)求数列
a
n
的通项公式.
(2)设
b
n
log
3
a
1
log
3
a
2
......log
3
a
n
,
求数列
<
br>
1
的前项和.
b
n
6.
(2015全国1)
S
n
为数列{a
n
}的前n项和.已知a
n
>0,
}的前n项和 (Ⅰ)求{a
n
}的通项公式:(Ⅱ)设
,求数列
4 7
求数列通项公式和前n项和的常用方法答案
a
1
d0,
a
1
1,
1.(I)设等差数列
{
a
n
}
的公差为d,由已知条件可得
解得
<
br>2a12d10,
d1.
1
故数列
{
a
n
}
的通项公式为
a
n
2n.
………………5分
(II)设数列
{
a
n
a
na
2
,即
SaL,故S
1
1
,
}
的前n项和为S
n1
n
n1
n1
2
2
2
S
n
a
1
a
2
a
L
n
.
所以,当
n1
时,
224
2
n
S
n
aaa
aa
1
a
1
2
L
n
n1
n1
n
22
22
n
1112n
1(
L
n1
n<
br>)
24
22
12n
1(1
n1
)
n
22
=
a
n
nn
n
{}的前n项和S.
所以综上
,数列
.S.
n
n
n1n1
nn1
22
2
2
aSa1,aS1
2.解(Ⅰ)由题设,
a
nn1n
n12nn1
(aa)aaa
两式相减得
a
,而
a
n1
0
,
n1n2nn1n2
n
aS1a11
,又
{a
n
} (Ⅱ)
a
,而
a
1
1
,解得
a
12112
aaa1,,a,aa4
令
2
2
1
3
,解得
4。此时
aa
12
3
3
5
n2n
{
a
n
}
是首项为1,公差为2的等差数列。
即存在
4,使得
{a
n
}
为等差数列。
3.解
5 7
2
4.解(Ⅰ)因为数列
a
n
的前
n
项和
S
n
3n8n
,
所以
a
1
11
,当
n2
时,
a
n<
br>S
n
S
n1
3n
2
8n3(n1)<
br>2
8(n1)6n5
,又
a
n
6n5
对
n1
也成立,所以
a
n
6n5
.又因为
<
br>b
n
是等差数列,设公差为
d
,则
a
n<
br>b
n
b
n1
2b
n
d
.
当
n1
时,
2b
1
11d
;当
n2时,
2b
2
17d
,解得
d3
,所以数列
b
n
的通项公式为
b
n
a
n
d
3n1
.
2
(a
n
1)
n1
(6n6)
n1
(Ⅱ)由
c
n
(3n3
)2
n1
,于是
nn
(b
n
2)(3n3)
T
n
62
2
92
3
122
4
(3n3)2
n1
,两边同乘以2,得
2T
n
6
2
3
92
4
(3n)2
n1
(3n3
)2
n2
,两式相减,得
T
n
62
2
32
3
32
4
32
n1
(3n3)
2
n2
32
2
(12
n
)
3
2(3n3)2
n2
12
2
6 7
T
n
1232
2
(12
n
)(3n3)2
n2
3n2
n2
.
2
5.解:(Ⅰ)设数列{a
n
}的公比为q,由
a
3
9a
2
a
6<
br>得
a
3
9a
4
所以
q
1
。 <
br>9
11
由条件可知a>0,故
q
。由
2a
1
3a
2
1
得
2a
1
3a
2
q1
,所以
a
1
。
33
1
故数列{an
}的通项式为a
n
=
n
。
3
2
32
(Ⅱ )
b
n
log
3
a
1
log
3
a
2
...log
3
a
n
(12...n)
n(n1)
2
故
1211
2()
b
n
n(n1)
nn1
111111112n
...2((1)()...())
b
1
b
2
b
n
223nn1n1
所以数列
{
12n
}
的前n项和为
b
n
n1
22
6.解:
(I)由
a
n
2
a
n
4S
n
3
,可知
a
n1
2a
n1
4S
n1
3.
22
22
可
得
a
n1
a
n
2(a
n1
a)4a<
br>n1
即
2(a
n1
a
n
)a
n
1
a
n
(a
n1
a)(a
n1
a)<
br>
由于
a
n
0
可得
a
n1
a
n
2.
又
a
1
2
2a
1
4
a
1
3
,解得
a
1
1(舍去),a
1
3
所以
a
n
是首相为3,公差为2的等
差数列,通项公式为
a
n
2n1.
(II)由
a
n
2n1
b
n
11111
().
a
n<
br>a
1
(2n1)(2n3)22n12n3
设数列
b
n
的前n项和为
T
n
,则
T
nb
1
b
2
Lb
n
1
111111
()()
L
()()
2
35572n12n3
n
.
3(2n3)
7 7