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专题训练数列
一、知识要点
1.(1)等差(比)数列问题解决的基本方法:用公式进行基本量代换;
(2)数列求和的方法:公式法、裂项相消法、错位相减法、倒序相加法.
2.数列求和关键看通项的结构形式,如果通项是等差数列与等比数列的和,则用分组求和法;如果通项是等差数列与等比数列的乘积,则用错位相减法;如果通项可以拆成一个数列连续两项的差,那么用裂项相消法;如果通项的符号有规律的出现,则用并项求和法.
3.一般地,如果数列{an}是等差数列,{bn}是等比数列,求数列{an·bn}的前n项和时,可采用错位相减法求和,一般是和式两边同乘以等比数列{bn}的公比,然后作差求解,这也是考查频率比较高的考查点.
二、实题演练
1.已知数列中,,且满足___________.
(1)求数列的通项公式;
(2)求数列的前n项和.
从①;
②;
③这三个条件中选择一个,补充在上面的问题中并作答.
注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.
【解析】(1)若选①,由,得,
因为,所以数列是以2为公比,1为首项的等比数列,
所以,
若选②,因为,,
所以数列是以2为公差,1为首项的等差数列,
所以,
若选③,因为,,所以,
(2)若选①,则由(1)得,则
,
若选②,由(1)得,则
,
若选③,则由(1)得,则
.
2.从①,②,
③这三个条件中任选一个,补充在下面的问题中并作答.
设数列的前项和为,,,是各项均为正数的等比数列,,___________,求数列的前项和.
注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.
【解析】由,,得,
两式相减得,
即,所以,
所以,所以.
(或由得,
所以
)
设数列的公比为,
因为等比数列的各项均为正数,所以.
选择①:由得,则,又,所以,
所以数列是首项为1,公比为2的等比数列,所以.
选择②:由,得数列是首项为1,公比为3的等比数列,
所以.
选择③:因为,所以,
所以,解得(负值舍去),
所以.
3.给出以下两个条件:①数列的首项,,且,②数列的首项,且.从上面①②两个条件中任选一个解答下面的问题.
(1)求数列的通项公式;
(2)设数列满足,求数列的前项和.
注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.
【解析】若选条件①:
(1)由条件,得,两式相减得,
所以数列,均为公差为的等差数列.因为,,
所以当为奇数时,;因为,所以,
当为偶数时,,综上,.
(2)由(1)得,
则其前项和为①,
所以②,
①-②得,
,
所以.
若选条件②:
(1)因为,所以,,,…,,
上面个式子相乘得(),所以时,,
而时,,也满足上面等式,所以,
所以时,,而时,,也满足上面等式,所以.
(2)由(1)得,
则其前项和为①,
所以②,
①-②得,
,
所以.
4.已知数列的前项和为,,若数列满足,且,.
(1)求数列的通项;
(2)是否存在,,,且,使得______成立?若存在,写出一组符合条件的,,的值;若不存在,请说明理由.
从①,②这两个条件中任选一个,补充在上面问题中,并作答.
注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.
【解析】(1)由,得,解得或.
由于,所以.
因为,所以.
故
,
整理,得,即.
因为数列满足,所以是单调递增数列,且,
故,因此,
则数列是以2为首项,为公差的等差数列,所以.
(2)若选①:满足条件的正整数,,存在,如,,.
假设存在,,,且,使得.
因为,则
,
整理,得
,
所以不妨设,所以,.
所以取,则,.
若选②:满足条件的正整数,,不存在.
理由如下:假设存在,,,且,使得,
则,整理,得,
显然,左边为整数,所以式不成立.故满足条件的正整数,,不存在.
5.已知数列的前项和为.
(1)证明:数列为等比数列,并求出.
(2)求数列的前项和.
【解析】(1)由已知,整理得,
所以,
令,得,所以,
所以是以为首项,为公比的等比数列,
所以,所以;
(2)由(1)知,,
当时,
当时,,
所以
所以
所以
.
6.设数列满足,且,.
(1)证明:数列为等比数列;
(2)设,求数列的前项和.
【解析】(1)因为,所以,
所以数列是首项为3,公比为3的等比数列.
(2)因为是首项为,公比为3的等比数列.
所以,
所以,
所以
,所以
,
所以.
7.己知数列满足
(1)证明:数列是等差数列,并求数列的通项公式;
(2)设为数列的前项和,证明
【解析】(1)由题对两边同时除以得
又,所以是首项为,公差为的等差数列,
所以,所以;
(2)由
所以
因为所以,即.
8.数列是公差不为0的等差数列,满足,,数列满足.
(1)求数列和的通项公式;
(2)令,求的值.
【解析】(1)设数列的公差为.
由题意得,解得或0(舍),
所
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