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专题二 数列
第3 讲 数列求和
一、考点透析
考点1 公式法求和
1.(2025·江西省九江市·模拟)如图,有一款合成2048游戏.游戏规则如下:在一个4∗4的
方格中,游戏开始时,方格中会随机出现两个数字小方块,只能是2或4.手指向一个方向(
上、下、左、右)滑动,所有含有数字的小方块都会向这个方向移动到不能移动为止,滑动
过程中相同数字的两个小方块相撞时数字会相加,称为一次合并运算.每次滑动时,空白
处会随机刷新出一个含有数字(只能是2或4)的小方块.当界面中最大数字是2048时,最少
合并运算的次数为 .
2
4
16
8
16 32 64
1024512256128
考点2 分组转化法求和
1.(2025·江苏省镇江市·模拟)已知等差数列{an}的公差d =1,且a3,a5+1,2a6成等比数列,
则数列{(−1)
n+1an}的前2025项和为( )
A. −1013
B. −505
C. 505
D. 1013
2.(2025·湖北省武汉市·模拟)已知数列{an}的各项均为正数,前n项和为Sn,且a1=1,
√Sn+1
是1−Sn
与Sn+1
的等差中项.
(1)证明:数列{ √Sn}是等差数列;
(2)设bn=(−1)
n⋅(Sn+an),求数列{bn}的前2n项和T 2n
.
考点3 奇偶讨论法求和
1.(2025·天津·高考真题)
,则数列
的前
项和为( )
A.112
B.48
C.80
D.64
2.(2025·浙江嘉兴·三模)记
为数列
的前
项和,已知
,
,
数列
满足
.
(1)求数列
的通项公式;
(2)记数列
的前
项和为
,若对任意
,
,求实数
的取值范围.
考点4 倒序法求和
1.(25-26 高三上·黑龙江·月考)已知函数
.
(1)若
为奇函数,求a;
(2)求
.
2.(24-25 高三上·天津·期末)已知各项为正数的数列
满足:
,
其中
是数列
的前
项和.
(1)求数列
的通项公式;
(2)设
.
(ⅰ)求数列
的通项公式及其前n 项和
;
(ⅱ)若
且
,证明:
.
考点5 裂项法求和
1.(2025·湖南省·联考)设正项数列{an}的前n项和Sn满足 √Sn= 1
2 (an+1).
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)设bn=2
an+1,cn=
bn
(bn+1)(bn+1+1)
,求数列{cn}的前n项和T n
.
2.(2025·江苏省镇江市·模拟)已知{an}是无穷正整数数列,定义操作D(k ,s)为删除数列
{an}中除以k余数为s的项,剩下的项按原先后顺序不变得到新数列{bn}.若an=3
n−1,
n∈N
∗,进行操作D(3,1)后剩余项组成新数列{bn},设数列{log3(an+bn)}的前n项和为
Sn.
(1)求Sn;
(2)设数列{cn}满足cn= log3b2n−1,求数列{
1
cncn+1
}的前n项和.
3.(2025·四川省成都市·模拟)已知数列{an}是等差数列,记其前n项和为Sn,且S3=a5,
a2n=2an+ 1
4
.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)将数列{an}与{ √Sn}的所有项从小到大排列得到数列{bn}.
①求{bn}的前20项和;
②证明:1
b1
2 + 1
b2
2 +⋯+ 1
bn
2 <32.
考点6 错位相减法求和
1.(2025·全国一卷·高考真题)设数列
满足
,
(1)证明:
为等差数列;
(2)设
,求
.
2.(2025·福建省龙岩市·模拟)已知数列{an}满足a1= 4 ,an+1= 4−4
an
(n∈N
∗).
(1)求证:{
1
an−2}
是等差数列;
(2)若anbn=2(n+1)(n∈N
∗),求数列{bn⋅2
bn}的前n项和Sn.
二、跟踪练习
1.(2025·江苏省·模拟)已知正项数列{an}的前n项和为Sn
,a2=3,且 √Sn+1= √Sn+ √S1
.
(1)求{an}的通项公式;
(2)若bn= 4 Sn
anan+1
,求数列{bn}的前n项和T n
.
2.(2025·甘肃省白银市·模拟)若正整数m,n只有1为公约数,则称m,n互质,欧拉函数是
指,对于一个正整数n,小于或等于n的正整数中与n互质的正整数(包括1)的个数,记作
φ(n),例如φ(4)=2,φ(5)= 4.
(1)求φ(6),φ(3
n),φ(4
n);
(2)设an=
φ(3
n)
[φ(3
n+1)+2]⋅[φ(3
n)+2]
,n∈N
∗,求数列{an}的前n项和Sn
;
(3)设bn=
1
2φ(4
n)−1,n∈N
∗,数列{bn}的前n项和为T n,证明:T n< 4
9 .
3.(2025· 天津市市辖区· 模拟) 已知数列{an}的前n项和Sn= 1
3 (1−an),数列{bn}满足
2+bn=3 log 1
4
an,n∈N
∗.
(1)求数列{an}和{bn}的通项公式;
(2)数列{cn}满足cn=an⋅bn,若cn≤1
4 (m
2+m−1)对于一切n∈N
∗恒成立,求实数m的取
值范围;
(3)设dn=2 √an
,在d1
和d2
之间插入1个数x11
,使d1
,x11
,d2
成等差数列;在d2
和d3
之间
插入2个数x21,x22,使d2,x21,x22,d3成等差数列;以此类推,在dn和dn+1之间插入n个
数xn1,xn2,…,xnn,使dn,xn1,xn2,…,xnn,dn+1成等差数列.若
Pn=d1+ x11+d2+ x21+ x22+d3+⋅⋅⋅+dn+ xn1+⋅⋅⋅+ xnn,求Pn.
4.(2025·天津市·模拟)已知数列{an}是正项等比数列,{bn}是等差数列,且a1=b1=1,
a3=b4,a2+a3=b6.
(1)求数列{an}和{bn}的通项公式;
(2)设cn=
(bn−1)an+1
(an+1−1)(an+2−1)
数列{cn}的前n项和为T n,求证:T n<1−
n+1
2
n+1−1
;
(3)[ x ]表示不超过x的最大整数,dn=a
[
bn
3 ]+1⋅[
bn
3 ];
求(i)d3n−2+d3n−1+d3n;
(ii)∑
i=1
3n
di
.
5 .(25-26 高三上· 天津南开· 月考)已知数列
的前
项和为
,
.
(1)求数列
的通项公式;
(2)求数列
的前
项和为
;
(3)求数列
的前
项和
.
6.(2025 高三·全国·专题练习)定义在
上的函数
.
(1)求
.
(2)是否存在常数
,对任意的
,有
?