.*
数列典型例题选讲
1 .已知数列为正项等比数列,
(1)求的通项公式; (2)设的前n项和为,求
【解析】
2 .设数列的前项和为 已知
(I)设,证明数列是等比数列 (II)求数列的通项公式.
【解析】(I)由及,有
由,...① 则当时,有.....②
②-①得
又,是首项,公比为2的等比数列.
(II)由(I)可得,
数列是首项为,公差为的等比数列. ,
3 .已知等比数列中,.
(Ⅰ)若为等差数列,且满足,求数列的通项公式;
(Ⅱ)若数列满足,求数列的前项和.
【解析】(Ⅰ)在等比数列中,.
所以,由得,即, 因此,
在等差数列中,根据题意,
可得, 所以,
(Ⅱ)若数列满足,则,
因此有
4 .设数列的前项和为,满足(,,t为常数) ,且.
(Ⅰ)当时,求和; (Ⅱ)若是等比数列,求t的值; (Ⅲ)求.
【解析】解法一(Ⅰ)当时,,当时,,
两式相减得(*)
时, ,得 因为,得 ,故 (*)
因为,所以,
(Ⅱ)由(*)可知(),若是等比数列,则成等比数列
即 因为,所以
即,所以或.经检验,符合题意
(Ⅲ)由(*)可知()
当时,,此时,
当时,,
此时,
所以
解法二(Ⅰ)因为 及,得 所以 且,解得
同理 ,解得
(Ⅱ)当时,, 得 ,
两式相减得(**) 即
当t=0时,,显然是等比数列
当时,令,可得
因为 是等比数列,所以为等比数列,当时,恒成立,
即 恒成立,化简得 恒成立,
即,解得, 综合上述,或
(Ⅲ)当时,由(**)得
数列是以1为首项,1为公差的等差数列,所以
当时,由(**)得, 设(k为常数)
整理得, 显然
所以, 即数列是以为首项,为公比的等比数列
所以,即
所以
所以
5 .已知数列的前n项和为, 且满足,
( I ) 求的值; (II) 求证数列是等比数列; ( III ) 若, 求数列的前n项和.
【解析】(I)因为,令, 解得
再分别令,解得
(II)因为,所以,
两个代数式相减得到
所以 ,
又因为,所以构成首项为2, 公比为2的等比数列
(III)因为构成首项为2, 公比为2的等比数列,所以,所以
因为,所以
所以
令
因此 所以
6 .已知成等差数列.又数列此数列的前n项的和Sn()对所有大于1的正整数n都有.
(1)求数列的第n+1项; (2)若的等比中项,且Tn为{bn}的前n项和,求Tn.
【解析】(1)成等差数列,∴
∴
∵,
∴
∴{}是以为公差的等差数列.
∵,
∴
∴
(2)∵数列的等比中项,∴
∴
7 .设数列的前项和为,且;数列为等差数列,且。
(1)求数列的通项公式;
(2)若为数列的前项和,求证。
【解析】(1)由
(2)数列为等差数列,公差
从而
从而
8 .在数列中,
(1)设,求数列的通项公式(2)求数列的前项和
【解析】(I)由已知有
利用累差迭加即可求出数列的通项公式 ()
(II)由(I)知,=
而,又是一个典型的错位相减法模型,
易得 =
9 .,是方程的两根, 数列是公差为正的等差数列,数列的前项和为,且
(1)求数列,的通项公式; (2)记=,求数列的前项和.
【解析】(1)由.且得
,
在中,令得当时,T=,
两式相减得,
(2),
,,
=2
=,
10.已知数列的前项和为,且是与2的等差中项,数列中,,点 在直线上。
(Ⅰ)求和的值; (Ⅱ)求数列,的通项和; (Ⅲ) 设,求数列的前n项和。
【解析】(1)∵是与2的等差中项, ∴。
∴解得, 解得
(2) 又
又
即数列是等比数列
又点在直线上,
,即数列是等差数列,又
(3)
。
因此由错位相减法得,∴。
11.已知在等差数列中,前7项和等于35,数列中,点在直线上,其中是数列的前项和。
(1)求数列的通项公式; (2)求证数列是等比数列;
(3)设为数列的前项和,求并证明;。
【解析】(1)设数列的公差为d,则由题意知得
∴
(2)∵点在直线上
∴----① , -----②
①-②得,∴,
又当时, ∴
∴数列是以为首项,为公比的等比数列。
(3)由(2)知,,
∴
-----------③
------④
③—④得,
∴=
==
由③知的最小值是 ∴
12.设数列的前项和为,且满足.
(Ⅰ)求证数列为等比数列; (Ⅱ)求通项公式; (Ⅲ)设,求证.
【解析】证明(Ⅰ), .
又,
是首项为,公比为的等比数列且.
(Ⅱ)时,,
时, . 故.
(Ⅲ)
.
【命题意图】 数列既是高中数学的重点,也是难点.掌握好等差、等比数列的通项公式和前项和公式,能用概念判断是否为等差、等比数列.常见考点与的关系(注意讨论);;递推——猜想——数学归纳法证明;迭加;迭乘;裂项求和;错位相减等;数列不等式证明中注意放缩法的运用.
13.已知等差数列{an}的首项0,且第一项、第三项、第十一项分别是等比数列{bn}的第一项、第二项、第三项。
(I)求数列{an}和{bn}的通项公式;
(II)设数列{cn}对任意的,求数列{cn}的前n项和。
【解析】(I)由已知
数列{an}的通项公式;数列{bn}的通项公式
(II)由 )
又
所以数列的前n项和
14.设数列的首项,前项和为,且点在直线(为与无关的正实数)上.
(Ⅰ) 求证数列是等比数列;
(Ⅱ) 记数列的公比为,数列满足.
设,求数列的前项和;
(Ⅲ) 在(Ⅱ)的条件下,设,证明.
【解析】(Ⅰ)因为点在直线(为与无关的正实数)上, 所以,即有.
当时,.
由,解得,所以.
当
①
②
①-②,得 ,整理得.
综上所述,知 ,因此是等比数列
(Ⅱ) 由(Ⅰ) 知,从而,
所以.
因此,是等差数列,并且.
所以,
(Ⅲ) 由(Ⅱ)知,则.
将用二项式定理展开,共有项,其第项为
,
同理,用二项式定理展开,共有项,第项为,其前项中的第项为,
由,
得又,
∴
15.已知递增的等比数列满足,且是的等差中项.
(Ⅰ)求数列的通项公式;
(Ⅱ)若,是数列的前项和,求使成立的的最小值.
【解析】(Ⅰ)设等比数列的公比为,依题意有, (1)
又,将(1)代入得.所以.
于是有
解得或
又是递增的,故 所以
(Ⅱ),
故由题意可得,解得或.又,
所以满足条件的的最小值为13
16.已知数列中,,且当时,函数取得极值。
(Ⅰ)求数列的通项; (Ⅱ)在数列中,,,求的值
【解析】(Ⅰ) 由题意 得 ,
又 所以 数列是公比为的等比数列 所以
(Ⅱ) 因为 ,
所以 ,,,……,
叠加得 把代入得 =
17.已知数列的前项和为,且.
(Ⅰ)求数列的通项公式; (Ⅱ)令,求数列的前项和为.
【解析】 (Ⅰ)当时,
当时, 即;
(Ⅱ)当时,
当时,
令
利用错位相减法解得 所以
18.等比数列{}的前n项和为, 已知对任意的 ,点,均在函数且均为常数)的图像上.
(1)求r的值; w.w.w.k.s.5.u.c.o.m
(11)当b=2时,记
证明对任意的 ,不等式成立
【解析】因为对任意的,点,均在函数且均为常数的图像上.所以得,当时,,当时,,又因为{}为等比数列,所以,公比为,
(2)当b=2时,,
则,所以
下面用数学归纳法证明不等式成立.
① 当时,左边=,右边=,因为,所以不等式成立.
② 假设当时不等式成立,即成立.则当时,左边=
所以当时,不等式也成立.
由①、②可得不等式恒成立. w.w.w.k.s.5.u.c.o.m
19.已知数列{}的前项的和为,对一切正整数都有.
(Ⅰ)求数列{}的通项公式; (Ⅱ)当,证明.
【解析】(Ⅰ)∵
∴
∴
令,则,∴
,∴ ∴
(Ⅱ)证明
∴
又∵,∴
∴
∴
20.已知数列{}中,点()在直线上,其中
(Ⅰ)令
(Ⅱ)求数列
(Ⅲ)设的前n项和,是否存在实数,使得数列为等差数列?若存在,试求出.若不存在,则说明理由。
【解析】(1)由已知得
又
是以为首项,以为公比的等比数列
(2)由(1)知,
将以上各式相加得
(3)解法一存在,使数列是等差数列.
数列是等差数列的充要条件是、是常数
即
又
当且仅当,即时,数列为等差数列
21.数列中,且
(1)求数列的通项公式;
(2)设求
(3)设,是否存在最大整数m,使得对 有成立?若存在,求出m的值,若不存在,说明理由。
【解析】(1)由题意,
为等差数列,设公差为d。
由题意得……………………
(2)若
……………………
(3)
…………………………
若对任意成立,即对任意成立,
的最小值是,
,的最大整数值是7。
即存在最大整数m=7,使对任意,均有。
22.数列的通项,其前项和为.
(1)求; (2)令,求数列的前n项和.
【解析】由于,故
故
(2),
,
,
两式相减得
故.
23.各项均为正数的数列,,,且对满足的正整数,,,都有
。
(1)当,时,求通项; (2)证明对任意,存在与有关的常数,使得对于每个正整数,都有.
【解析】(1)由得
,
将,代入上式化简得,
所以. 故数列为等比数列,从而
,即.
可验证,满足题设条件.
(2)由题设的值仅与有关,记为,
则.
考察函数,则在定义域上有
故对,恒成立.又,
注意到,解上式得
取,即有.
24.设数列满足其中为实数,且
(Ⅰ)求数列的通项公式
(Ⅱ)设,,求数列的前项和;
(Ⅲ)若对任意成立,证明
【解析】 (1) 方法一
当时,是首项为,公比为的等比数列。
,即 。当时,仍满足上式。
数列的通项公式为 。
方法二 由题设得当时,
时,也满足上式。
数列的通项公式为 。
(2) 由(1)得
(3) 由(1)知
若,则
由对任意成立,知。下面证,用反证法
方法一假设,由函数的函数图象知,当趋于无穷大时,趋于无穷大
不能对恒成立,导致矛盾。。
方法二假设,,
即 恒成立 (*)
为常数, (*)式对不能恒成立,导致矛盾,
25.已知曲线.从点向曲线引斜率为的切线,切点为.
(1)求数列的通项公式; (2)证明.
【解析】(1)设直线,联立得,则,∴(舍去)
,即,∴
(2)证明∵
∴
由于,可令函数,则,令,得,给定区间,则有,则函数在上单调递减,∴,即在恒成立,又,
则有,即. w.w.w.k.s.5.u.c.o.m
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26.已知函数R,数列,,满足条件
(N*),.
(Ⅰ)求数列的通项公式;
(Ⅱ)求数列的前项和,并求使得对任意N*都成立的最大正整数;
(Ⅲ)求证.
【解析】(Ⅰ)由题意,
∴, ∴,
∵, ∴数列是首项为2,公比为2的等比数列 ∴. ∴
(Ⅱ)∵,
∴
∵,
∴N*. ∴当时,取得最小值
由题意得,得. ∵Z, ∴由题意得
(Ⅲ)证明 ∵
∴ .
∴(N*)
27.已知等差数列{}的公差为d(d0),等比数列{}的公比为q(q>1)。设=+…..+ ,=-+…..+(-1 ,n
(I) 若== 1,d=2,q=3,求 的值;
(II) 若=1,证明(1-q)-(1+q)=,n;
(Ⅲ) 若正数n满足2nq,设的两个不同的排列, , 证明。
【解析】 (Ⅰ)解由题设,可得
所以,
(Ⅱ)证明由题设可得则
①
②
① 式减去②式,得
① 式加上②式,得
③
② 式两边同乘q,得
所以,
(Ⅲ)证明
因为所以
(1) 若,取i=n
(2) 若,取i满足且
由(1),(2)及题设知,且
① 当时,得
即,…,
又所以
因此
② 当同理可得,因此
综上,
28.已知点P在曲线C上,曲线C在点P处的切线与函数的图象交于点A,与x轴交于点B,设点P的横坐标为t,点A.B的横坐标分别为xA.xB,记.
(1) 求的解析式;
(2) 设数列{an}满足,求数列{an}的通项公式;
(3) 在 (2) 的条件下,当1 < k < 3时,证明不等式.
【解析】(1)
切线方程为与y = kx联立得
,令y = 0得xB = 2t
∴
(2) 由
两边取倒数得 ∴
∴ 是以为首项,为公比的等比数列(时)
或是各项为0的常数列(k = 3时),此时an = 1
时
当k = 3时也符合上式
∴
(3) 作差得
其中
由于 1 < k < 3,∴
∴
当
29.设数列的前项和为,对任意的正整数,都有成立,记。
(I)求数列的通项公式;
(II)记,设数列的前项和为,求证对任意正整数都有;
(III)设数列的前项和为。已知正实数满足对任意正整数恒成立,求的最小值。
【解析】(Ⅰ)当时,
又
数列成等比数列,其首项,公比是
(Ⅱ)由(Ⅰ)知
=
又
当
当
(Ⅲ)由(Ⅰ)知
一方面,已知恒成立,取n为大于1的奇数时,设
则
>
对一切大于1的奇数n恒成立
只对满足的正奇数n成立,矛盾。
另一方面,当时,对一切的正整数n都有
事实上,对任意的正整数k,有
当n为偶数时,设
则<
当n为奇数时,设
则 <
对一切的正整数n,都有
综上所述,正实数的最小值为4
30.函数是定义在R上的偶函数,且时,,记函数的图像在处的切线为,。
(Ⅰ) 求在上的解析式;
(Ⅱ) 点列在上,依次为x轴上的点,如图,当时,点构成以为底边的等腰三角形。若,求数列的通项公式;
(Ⅲ)在 (Ⅱ)的条件下,是否存在实数a使得数
列是等差数列?如果存在,写出的一
个值;如果不存在,请说明理由。
【解析】(Ⅰ) 函数是定义在R上的偶函数,且
;是周期为2的函数
由 可知=-4 ,
(Ⅱ) 函数的图像在处的切线为,且,
切线过点且斜率为1,切线的方程为y=x+1
在上,有 即
点构成以为底边的等腰三角形… ①
同理… ② 两式相减 得
(Ⅲ) 假设是等差数列 ,则
故存在实数a使得数列是等差数列。
3.1 数列的概念
数列
数列的概念
定义
求通项
数列的表示
分类
等差数列
等比数列
特殊数列求和
特殊数列
定义
通项公式
前n项和公式
性质
应用
【知识网络】
【考点透视】
一、考纲指要
1.理解数列的概念,了解数列通项公式的意义.
二、命题落点
1.能合理地由数列前几项写出通项公式;如例1,例3;
2.掌握项和与通项的重要关系:如例2,练习5.
【典例精析】
例1.(2005•湖南)已知数列满足,则=( )
A.0 B. C. D.
解析:由a1=0,得a2=-
由此可知: 数列{an}是周期变化的,且三个一循环,所以可得:a20=a2=-
答案:B.
例2:(2005•上海)用个不同的实数可得到个不同的排列,每个排列为一行写成一个行的数阵。对第行,记,.例如:用1,2,3可得数阵如图,由于此数阵中每一列各数之和都是12,所以,,那么,在用1,2,3,4,5形成的数阵中,=________.
解析:在用1,2,3,4,5形成的数阵中,每一列各数之和都是360,
答案:.
例3.(2005•湖南)自然状态下的鱼类是一种可再生资源,为持续利用这一资源,需从宏观上考察其再生能力及捕捞强度对鱼群总量的影响. 用xn表示某鱼群在第n年年初的总量,n∈N*,且x1>0.不考虑其它因素,设在第n年内鱼群的繁殖量及捕捞量都与xn成正比,死亡量与xn2成正比,这些比例系数依次为正常数a,b,C.
(1)求xn+1与xn的关系式;
(2)猜测:当且仅当x1,a,b,c满足什么条件时,每年年初鱼群的总量保持不变?(不要求证明)
(3)设a=2,b=1,为保证对任意x1∈(0,2),都有xn>0,n∈N*,则捕捞强度b的
最大允许值是多少?证明你的结论.
解析:(1)从第n年初到第n+1年初,鱼群的繁殖量为axn,被捕捞量为bxn,死亡量为
(2)若每年年初鱼群总量保持不变,则xn恒等于x1, n∈N*,从而由(*)式得
因为x1>0,所以a>B. 猜测:当且仅当a>b,且时,每年年初鱼群的总量保持不变.
(3)若b的值使得xn>0,n∈N*.由xn+1=xn(3-b-xn), n∈N*, 知0
0.
又因为xk+1=xk(2-xk)=-(xk-1)2+1≤1<2, 所以xk+1∈(0, 2),故当n=k+1时结论也成立.
由①、②可知,对于任意的n∈N*,都有xn∈(0,2). 综上所述,为保证对任意x1∈(0, 2), 都有xn>0, n∈N*,则捕捞强度b的最大允许值是1.
【常见误区】
1.第项与项数之间的对应关系搞错;
2.不能正确地应用前和公式来求通项公式.
【基础演练】
1.已知数列满足,则当时,( )
A. B. C. D.
2.8
1
6
3
5
7
4
9
2
将n2个正数1,2,3,……,n2填入nn方格中,
使得每行、每列、每条对角线上的数的和相等,
这个正方形就叫做n阶幻方,记f(n)为n阶幻
方对角线的和,如右图就是一个3阶幻方,可
知f(3)=15,则f(4)=( )
A.32 B.33 C.34 D.35
3.一个正整数数表如下(表中下一行中的数的个数是上一行中数的个数的2倍):
第1行
1
第2行
2 3
第3行
4 5 6 7
…
…
则第9行中的第4个数是 ( )
A.132 B.255 C.259 D.260
4.如果且,则
( )
A.2006 B.2005 C.2004 D.1003
5.(2004•江苏) 设数列{an}的前n项和为Sn,Sn=(对于所有n≥1),且,则
的数值是____________.
6.已知数列,且数列的前n项和,那么n的
值为 .
7.设不等式组所表示的平面区域为Dn,记Dn内的整点个数(整
点即横坐标和纵坐标均为整数的点).
(1)求数列的通项公式;
(2)记数列的前n项和为Sn,且.若对于一切的正整数n,总有,求实数m的取值范围.
8.(2002•上海)已知函数f(x)=abx的图象过点A(4,)和B(5,1)
(1)求函数f(x)的解析式;
(2)记an=log2f(n),n是正整数,Sn是数列{an}的前n项和,解关于n的不等式anSn
≤0;
(3)对于(2)中的an与Sn,整数96是否为数列{anSn}中的项?若是,则求出相应的项数;若不是,则说明理由.
9.(2002•上海春)某公司全年的纯利润为b元,其中一部分作为奖金发给n位职工.奖金分
配方案如下:首先将职工按工作业绩(工作业绩均不相同)从大到小.由1至n排序,第
1位职工得奖金元,然后再将余额除以n发给第2位职工,按此方法将奖金逐一发给
每位职工.并将最后剩余部分作为公司发展基金.
(1)设ak(1≤k≤n)为第k位职工所得奖金额,试求a2、a3,并用k、n和b表示ak;(不必证明)
(2)证明ak>ak+1(k=1,2,…,n-1),并解释此不等式关于分配原则的实际意义;
(3)发展基金与n和b有关,记为Pn(b).对常数b,当n变化时,求Pn(b).
3.2 等差数列的通项与前n项的和
【考点透视】
一、考纲指要
1.理解等差数列的概念;
2.掌握等差数列的通项公式与前n项和公式,并能解决简单的实际问题.
二、命题落点
1.考查等差数列的概念、通项公式,即等差数列性质的灵活运用;如例1,例2;
2.考查等差数列的前项和公式及其性质.如例3.
【典例精析】
例1:(2005•湖南)已知数列为等差数列,且
(1)求数列的通项公式;
(2)证明
解析:(1)设等差数列的公差为D.由即d=1.
所以即
(2)因为,所以
例2: (2005•江苏)设数列{an}的前n项和为Sn,已知a1=1,a2=6,a3=11,且
其中A,B为常数.
(1)求A与B的值; (2)证明数列{an}为等差数列; (3)证明不等式对任何正整数m、n都成立.
解析:(1)由已知,得S1=a1=1,S2=a1+a2=7,S3=a1+a2+a3=18. 由(5n-8)Sn+1-(5n+2)Sn=An+B知
解得 A=-20, B=-8。
(2) 由(1)得,(5n-8)Sn+1-(5n+2)Sn=-20n-8, ①
所以 (5n-3)Sn+2-(5n+7)Sn+1=-20n-28, ②
②-①,得, (5n-3)Sn+2-(10n-1)Sn+1+(5n+2)Sn=-20, ③
所以 (5n+2)Sn+3-(10n+9)Sn+2+(5n+7)Sn+1=-20.④
③ -③,得 (5n+2)Sn+3-(15n+6)Sn+2+(15n+6)Sn+1-(5n+2)Sn=0.
因为 an+1=Sn+1-Sn 所以 (5n+2)an+3-(10n+4)an+2+(5n+2)an+1=0.
又因为 (5n+2),所以 an+3-2an+2+an+1=0 ,即 an+3-an+2=an+2-an+1, .
又 a3-a2=a2-a1=5,所以数列为等差数列.
(3)由(2)可知,an=1+5(n-1)=5n-4. 要证了
只要证5amn>1+aman+2,因为amn=5mn-4,aman=(5m-4)(5n-4)=25mn-20(m+n)+16,故只要证
5(5mn-4)>1+25mn-20(m+n)+16+2
因为=20m+20n-37,所以命题得证.
例3:(2005•上海)假设某市2004年新建住房400万平方米,其中有250万平方米是中低价房.预计在今后的若干年后,该市每年新建住房面积平均比上年增长8%.另外,每年新建住房中,中底价房的面积均比上一年增加50万平方米.那么,到哪一年底
(1)该市历年所建中低价房的累计面积(以2004年为累计的第一年)将首次不少于4750万平方米?
(2)当年建造的中低价房的面积占该年建造住房面积的比例首次大于85%?
解析:(1)设中低价房面积形成数列,由题意可知是等差数列,
其中a1=250,d=50,则
令 即
∴到2013年底,该市历年所建中低价房的累计面积将首次不少于4750万平方米.
(2)设新建住房面积形成数列{bn},由题意可知{bn}是等比数列,
其中b1=400,q=1.08,则bn=400(1.08)n-1由题意可知,
有250+(n-1)50>400 (1.08)n-1 0.85. 由计算器解得满足上述不等式的最小正整数n=6,
∴到2009年底,当年建造的中低价房的面积占该年建造住房面积的比例首次大于85%.
【常见误区】
1.容易把等差数列的项数搞错,导致解题错误;
2.不能灵活运用两个求和公式及其相应的性质解题.
【基础演练】
1.(2006•陕西)"等式sin(α+γ)=sin2β成立"是"α、β、γ成等差数列"的 ( )
A.必要而不充分条件 B.充分而不必要条件
C.充分必要条件 D.既不充分又不必要条件
2.(2005•山东)是首项,公差的等差数列,如果,则序号等
于 ( )
A.667 B.668 C.669 D.670
3. (2004•福建)设Sn是等差数列的前n项和,若 ( )
A.1 B.-1 C.2 D.
4.( 2004•重庆) 若是等差数列,首项,则使前n
项和 成立的最大自然数n是 ( )
A.4005 B.4006 C.4007 D.4008
5.(2003•上海)设f(x)=.利用课本中推导等差数列前n项和的公式的方法,可
求得f(-5)+f(-4)+…+f(0)+…+f(5)+f(6)的值为_____.
6.(2001•上海)设数列{an}的通项为an=2n-7(n∈N*),则|a1|+|a2|+…+|a15|= .
7. (2004•全国1) 等差数列{}的前n项和记为Sn. 已知
(1)求通项; (2)若Sn=242,求n.
8.( 2004•全国3 )设数列是公差不为零的等差数列,Sn是数列的前n项和,且
,求数列的通项公式.
9.(2001•全国)已知等差数列前三项为a,4,3a,前n项和为Sn,Sk=2550.
(1)求a及k的值; (2)求.
3.3 等比数列的通项与前n项的和
【典例精析】
例1:(2005•山东)21 已知数列的首项,前项和为,且()
(1)证明数列是等比数列;
(2)令,求函数在点处的导数.
解析:(1)由已知,可得两式相减得
,即 从而
当时,,所以又所以,从而 故总有,.又,从而,即数列是以为首项,2为公比的等比数列.
(2)由(1)知.因为
所以,
从而=
=-= .
例2:(2005•天津)若公比为的等比数列的首项且满足.
(1)求的值; (2)求数列的前项和.
解析:(1)由题设,当时,,,
由题设条件可得,因此,即 解得c=1或
(2)由(1),需要分两种情况讨论,当c=1时,数列是一个常数列,即 (nN*)
这时,数列的前n项和 当时,数列是一个公比为的等比数列,即 (nN*) 这时,数列的前n项和 ①
①式两边同乘,得 ②
①式减去②式,得
,
所以(nN*)
例3:(2005•北京)设数列
记
(1)求a2,a3; (2)判断数列是否为等比数列,并证明你的结论; (3)求
解析:(1)显然
(2)因为,所以
所以
猜想:是公比为的等比数列. 证明如下:
因为
所以是首项为,公比为的等比数列.
(3)
【常见误区】
1.不能完整理解等比数列的前n项和公式:,忽视的情形.
2.要掌握以下几种情形的极限的求法.①利用②利用()③要掌握分类讨论的背景转化方法.如时转化为.
【基础演练】
1.(2005•江苏)在各项都为正数的等比数列{an}中,首项a1=3,前三项和为21,则a3+a4
+a5= ( )
A.33 B.72 C.84 D.189
2.已知等差数列{an}的公差d≠0,且a1,a3,a9成等比数列,则的值是( )
A. B. C.1 D.不确定
3.(2004•全国卷3)等比数列中, ,则的前4项和为( )
A. 81 B. 120 C.168 D. 192
4.(2004•浙江)已知等差数列的公差为2,若成等比数列, 则= ( )
A. –4 B. –6 C. –8 D. –10
5.(2004•全国1)已知等比数列{则该数列的通项= .
6. (2004•北京)在函数中,若a,b,c成等比数列且则 有最______________值(填“大”或“小”),且该值为______________.
7.(2005•浙江)已知实数成等差数列,成等比数列,且,求.
8.(2004•全国2)已知等差数列{},
(1)求{}的通项公式;
(2)令,求数列的前n项和Sn.
9.(2005•全国3)在等差数列中,公差的等差中项.
已知数列成等比数列,求数列的通项
3.4 数列的的前n项的和
例1:已知:.
(1)当a = b时,求数列{}的前n项和; (2)求.
解析:(1)当时,,它的前项和
①
①两边同时乘以,得
②
① ②,得:
若,则:
得:
若,则
(2)当时,
当时,设(),则: 此时 .
当时,即时,;
当时,即时,.
例2:(2005•福建)已知{}是公比为q的等比数列,且成等差数列.
(1)求q的值; (2)设{}是以2为首项,q为公差的等差数列,其前n项和为Sn,当n≥2时,比较Sn与bn的大小,并说明理由.
解析:(1)由题意得:2a2=a1+a2,即2a2q2=a1+a1q,
∵a1≠0,∴2q2-q-1=0, ∴q=1或q=
(2)若q=1,则.
当n≥2时,,故;
若q=,则,
当n≥2时,
故对于n∈N+,当2≤n≤9时,Sn>bn;当n=10时, Sn=bn;当n≥11时, Sn
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