文档内容
专题 08 求数列的前 n 项和
一、核心先导
二、考点再现
【考点1】公式法
n(a a ) n(n1)
S 1 n na d
n 2 1 2
1.等差数列前n项和
na (q 1)
1
S a (1qn)
n 1 (q 1)
1q
2.等比数列前n项和 公比含字母时一定要讨论
3.其他常用求和公式
→
n
① ;
②
③ ;
④
【考点2】裂项相消求和
这是分解与组合思想在数列求和中的具体应用. 裂项法的实质是将数列中的每项(通项)分解,然后
重新组合,使之能消去一些项,最终达到求和的目的. 通项分解(裂项)如:
1 1 1 1 1 1 1
a = = − a = = ( − )
n n(n+1) n n+1 n n(n+k) k n n+k
(1) [一般 ](2)
(2n) 2 1 1 1
a = =1+ ( − )
n (2n−1)(2n+1) 2 2n−1 2n+1
(3)
1 1 1 1
a = = [ − ]
n n(n−1)(n+2) 2 n(n+1) (n+1)(n+2)
(4)
1
a = =√n+1−√n
n √n+1+√n
(5)
【考点3】错位相减求和
数列{a· b}的前n项和,其中{ a }、{ b }分别是等差数列和等比数列. 求和时一般在已知和式的
n n n n
两边都乘以组成这个数列的等比数列的公比q;然后再将得到的新和式和原和式相减,转化为同倍数的等
比数列求和,这种方法就是错位相减法。
三、考点解密
题型一:公式法
例1、(2022·新疆·三模(文))设 为数列 的前n项和,若 ,则
________.
【变式训练1-1】、(2021·贵州毕节·模拟预测(理))等比数列 中, , , 成公差不为0的等差
数列, ,则数列 的前9项和 ( )
A. B.387 C. D.297例2.(2022·四川·宜宾市叙州区第二中学校模拟预测(理))已知正项数列 满足 , .
(1)计算 , ,猜想 的通项公式并加以证明;
(2)若 ,求数列 的前 项和 .
【变式训练2-1】、(2022·浙江台州·模拟预测)已知公差为2的等差数列 中, , , 成等比数列.
(1)求 ;
(2)设 ,求数列 的前 项和 .题型二:裂项相消求和
例3、(福建省漳州市2022届高三毕业班第一次教学质量检测数学试题)已知正项等比数列 的前n项
和为 , , .
(1)求 的通项公式;
(2)若 ,求数列 的前n项和 .
【变式训练3-1】、(福建省漳州市2021-2022学年高二上学期期末质量检测数学试题)已知等差数列
的前 项和为 , ,且 .
(1)求数列 的通项公式;
(2)证明:数列 的前 项和 .【变式训练3-2】、(2022·吉林·东北师大附中模拟预测)已知 是公差为1的等差数列,且 成
等比数列.
(1)求 的通项公式;
(2)求数列 的前n项和 .题型三:错位相减求和
例4、(2022·广东肇庆·二模)已知数列 满足 , .
(1)证明:数列 是等比数列;
(2)求数列 的前n项和 .
【变式训练4-1】、(2022·山西晋中·高二期末)在① ,② 这两个条件中
任选一个,补充在下面的问题中,并作答.设数列 的前 项和为 ,且__________.
(1)求数列 的通项公式;
(2)若 ,求数列 的前 项和 .【变式训练4-2】、(2022·四川·宜宾市叙州区第二中学校模拟预测(文))已知数列 的前 项和 满
足 .
(1)求 ,并证明数列 为等比数列;
(2)若 ,求数列 的前 项和 .题型四:其他综合情况
例5、(1)、“斐波那契”数列由十三世纪意大利数学家斐波那契发现.数列中的一系列数字常被人们称
之为神奇数.具体数列为1,1,2,3,5,8 ,即从该数列的第三项数字开始,每个数字等于前两个相邻
数字之和.已知数列 为“斐波那契”数列, 为数列 的前 项和,若 则 __________.
(用M表示)
(2)、数列 {a } 的首项为1,其余各项为1或2,且在第k 个1和第k1个1之间有2k1个2,即数列
n
{a } 为:1,2,1,2,2,2,1,2,2,2,2,2,1,…,记数列 {a } 的前n项和为 S ,则 S
n n n 2019
__________.(用数字作答)
【变式训练5-1】、(2017·上海中学模拟预测)如图,在杨辉三角中,斜线 上方,从1开始箭头所示的数
组成一个锯齿数列:1,3,3,4,6,5,10,…,记其前 项和为 ,则 等于_______.
【变式训练5-2】、(2020·安徽·合肥市第六中学模拟预测(理))历史上数列的发展,折射出许多有价值
的数学思想方法,对时代的进步起了重要的作用,比如意大利数学家列昂纳多·斐波那契以兔子繁殖为例,
引入“兔子数列”即1,1,2,3,5,8,13,21,34,55,89,144,233,…、即 ,
, .此数列在现代物理及化学等领域有着广泛的应用,若此数列
被4整除后的余数构成一个新的数列 ,又记数列 满足 , , ,
则 的值为( )
A.4 B.2 C.1 D.0
四、分层训练
A组 基础巩固
1.(2022·全国·模拟预测(文))在数列 中, ,则 ( )A. B. C. D.
2.(2022·广东广州·一模)若数列 满足 ,则 的前2022项和为( )
A. B. C. D.
3.(2022·四川省内江市第六中学模拟预测(理))已知数列 的前n项和 满足 ,
若数列 满足 ,则 ( )
A. B. C. D.
4.(2022·江西·临川一中模拟预测(文))已知数列 的通项公式为 为数列的前n
项和, ( )
A.1008 B.1009 C.1010 D.1011
5.(2022·陕西·模拟预测(理))已知数列 满足 , ,且 ,则
( )
A.6065 B.6064 C.4044 D.4043
6.(2022·河南·模拟预测(文))已知数列{an}的前n项和Sn满足 ,记数列 的前n项和为
Tn,n∈N*.则使得T 的值为( )
20
A. B. C. D.
7.(2022·云南·二模(文))设等差数列 的前n项和为 .若 , ,则数列 的前
项和是( )
A. B.
C. D.
8.(2022·河南·汝州市第一高级中学模拟预测(文))已知数列 的前 项和为 ,且 ,
,则 ( )
A. B. C. D.
9.(2022·四川省内江市第六中学模拟预测(文))已知首项为 的数列 ,对任意的 ,都有,则 ( )
A.0 B.-1011 C.1011 D.2022
10.(2022·福建漳州·二模)已知 是数列 的前n项和, , , ,记
且 ,则 ( )
A.171 B.278 C.351 D.395
11.(2022·陕西·西安中学模拟预测(理))已知数列 满足 , ,则数列 的
前100项和 ______.
12.(2022·四川广安·模拟预测(理))数列 的通项公式为 ,若该数列的前 项之和
等于 ,则 _______.
13.(2022·广东·模拟预测)已知数列 是首项为1的等差数列,其前 项和为 ,且 ,
记 ,则数列 的前 项和 ______.
14.(2022·上海松江·二模)在等差数列 中,已知 , .
(1)求数列 的通项公式;
(2)若数列 是首项为1,公比为3的等比数列,求数列 的前 项和 .15.(2022·辽宁·鞍山一中二模)在各项均为正数的等比数列 中, , , , 成等差数
列.等差数列 满足 , .
(1)求数列 , 的通项公式;
(2)求数列 的前n项和为 .
16.(2022·全国·模拟预测(文))已知数列 满足: ,且对任意 ,都有 .
(1)若 , , ,成等比数列,求 的值;
(2)设 ,求数列 的前n项和 .17.(2022·贵州贵阳·模拟预测(理))已知数列 的前 项和为 , 为等差数列 的前 项
和,且满足 , .
(1)求数列 , 的通项公式;
(2)求数列 的前 项和 .
18.(2023·江苏·南京市第一中学模拟预测)已知等差数列 的前 项和为 , , .正项等
比数列 中, , .
(1)求 与 的通项公式;
(2)求数列 的前 项和 .B组 能力提升
19.(2022·四川·仁寿一中二模(理))数列{ }中, ,前 和为 ,则 为
( )
A. B. C. D.
20.(2022·四川·射洪中学模拟预测(文))数列 满足 ,则数列 的前n项
和为( )
A. B.
C. D.
21.(2022·天津实验中学模拟预测)等比数列 中, , ,则数列 的前
2022项和为( )
A. B. C. D.
22.(2021·全国·模拟预测)设数列{an}的前n项和为Sn,若 ,则S =( )
99
A.7 B.8 C.9 D.10
23.(2019·江西师大附中三模(文))数列 中的项按顺序可以排成如图的形式,第一行 项,排 ;
第二行 项,从左到右分别排 , ;第三行 项,……依此类推,设数列 的前 项和为 ,则满足
的最小正整数 的值为( )
A. B. C. D.
24.(2022·安徽省定远县第三中学模拟预测(理))记数列 的前 项和为 ,则
__________.
25.(2021·贵州六盘水·一模(理))“垛积术”在我国古代早期主要用于天文历法,后来用于求高阶等
差级数的和.元代数学家朱世杰在沈括(北宋时期数学家)、杨辉(南宋时期数学家)研究成果的基础上,
在《四元玉鉴》中利用了“三角垛”求一系列重要的高阶等差级数的和.例如,欲求数列 , ,
,…, , 的和,可设计一个正立的 行三角数阵,即正三角形 的区域中所有数的分布规律为:第1行为1个 ,第2行为2个 ,第3行为3个 ,…,第 行为 个1;再选一个数
列 (其前 项和已知),可设计一个倒立的 行三角数阵,即正三角形 的区域中所有数的分布规律
为:第1行为 个 ,第2行为 个 ,第3行为 个 ,…,第 行为1个1.这两个三角数阵
就组成一个 行 列的菱形数阵.若已知 ,则运用垛积术,求得数列
, , ,…, , 的和为____________.C组 真题实战练
26.(2012·全国·高考真题(理))已知等差数列 的前 项和为 ,则数列 的前
100项和为
A. B. C. D.
27.(2007·福建·高考真题(理))数列 的前 项和为 ,若 ,则 等于
A.1 B. C. D.
28.(2020·江苏·高考真题)设{an}是公差为d的等差数列,{bn}是公比为q的等比数列.已知数列
{an+bn}的前n项和 ,则d+q的值是_______.
29.(2015·江苏·高考真题)数列 满足 ,且 ( ),则数列 的前10
项和为_______.
30.(2007·江西·高考真题(理))数列 的前 项和为 ,则 ___________.
31.(2020·全国·高考真题(理))设 是公比不为1的等比数列, 为 , 的等差中项.
(1)求 的公比;
(2)若 ,求数列 的前 项和.32.(2015·全国·高考真题(理)) 为数列{ }的前 项和.已知 >0, = .
(Ⅰ)求{ }的通项公式;
(Ⅱ)设 ,求数列{ }的前 项和.
33.(2020·全国·高考真题(理))设数列{an}满足a=3, .
1
(1)计算a,a,猜想{an}的通项公式并加以证明;
2 3
(2)求数列{2nan}的前n项和Sn.34.(2021·全国·高考真题(文))设 是首项为1的等比数列,数列 满足 .已知 , ,
成等差数列.
(1)求 和 的通项公式;
(2)记 和 分别为 和 的前n项和.证明: .