创新设计高三数学一轮复习 数列求和课件 北师大

能利用等差 等比数列前n项和公式及其性质求一些特殊数列的和 5 3数列求和 1 公式法 直接应用等差数列 等比数列的前n项和公式 以及正整数的平方和公式 立方和公式等进行求和 2 倒序相加 乘 法 如果一个数列满足与首末两项等距离的两项之和 积 为一定值 可采用推导等差数列前n项和的方法进行求和 3 错位相减法 若数列 an 为等差数列 数列 bn 为等比数列 则数列 anbn 可采用推导等比数列前n项和的方法进行求和 4 裂项相消法 例如若数列 an 为等差数列 d为等差数列的公差 Sn 其中 则Sn采用裂项相消法进行计算 5 常见求和公式12 22 32 n2 n n 1 2n 1 13 23 33 n3 n n 1 2 1 在等比数列 an n N 中 若a1 1 a4 则该数列的前10项和为 答案 B 2 数列 an 的前n项和为Sn 若an 则S5等于 答案 B 3 设f n 2 24 27 210 23n 10 n N 则f n 等于 A 8n 1 B 8n 1 1 C 8n 3 1 D 8n 4 1 解析 f n 2 24 27 210 23n 10 8n 4 1 答案 D 4 若数列 an 的通项公式为an 4n 1 bn 则数列 bn 的前n项和是 A n2B n n 1 C n n 2 D n 2n 1 解析 a1 a2 an 2n2 n 则bn 2n 1 因此b1 b2 bn n2 2n 答案 C 1 若数列 an bn 成等差或等比数列 则可利用公式求数列 an bn 的前n项和 对通项是类似于an 类型的数列可利用裂项相消法求数列 an 的前n项和 3 若数列 an 成等差 bn 成等比 可利用错位相差法求数列 anbn 的前n项和 例1 根据下列数列的通项公式 求数列 an 的前n项和Sn 1 an 2 an n n 1 3 an 4 an n 2n 5 an an an 1 2 an n n 1 n2 n Sn a1 a2 an 12 1 22 2 n2 n 12 22 n2 1 2 n n n 1 n 2 4 an n 2n Sn a1 a2 an 2 2 22 n2n 2Sn 22 2 23 n 1 2n n2n 1 得 Sn 2 22 23 2n n2n 1 2 2n 1 n2n 1 Sn n 1 2n 1 2 5 若a 0 则an 0 Sn 0 若a 1 则an 0 Sn 0 若a 1 则an 1 an Sn a1 a2 an 1 a 1 a2 1 an n n 若a 0 a 1 则an an an 1 a2n an Sn a2 a a4 a2 a2n an a2 a4 a2n a a2 an 等差数列的前n项和公式的推导利用了 倒序相加法 实际上是推导梯形面积公式的方法 倒序相加法 适合于到两端等距离两项的和为定值的数列求和问题 比如证明 等 例2 求在区间内分母是3的所有不可约分数之和 其中区间记为 a b a b为自然数 且a b 解答 解法一 因为数列a a a a 1 b b b是首项为a 公差为 末项是b的等差数列 设它有k项 则b a k 1 k 3 b a 1 其和S 而数列a a 1 a 2 b 1 b是公差为1的等差数列 设它有m项 则b a m 1 m b a 1 其和S 综上所述 所求分数数列之和是 两式相加 得2S a b a b a b S b2 a2 变式2 函数f x m 0 x1 x2 R 当x1 x2 1时 f x1 f x2 1 求m的值 2 已知数列 an 满足an f 0 求an 3 若Sn a1 a2 an 求Sn 1 若数列 an 为等差数列 且a1 0 d 0 则Sn存在最大值 2 若数列 an 为等差数列 且a1 0 d 0 则Sn存在最小值 例3 在等差数列 an 中 a16 a17 a18 a9 36 其前n项的和为Sn 1 求Sn的最小值 并求出Sn取最小值时n的值 2 求Tn a1 a2 an 解答 a16 a17 a18 3a17 36 a17 12 又a9 36 公差d 3 首项a1 a9 8d 60 an 3n 63 1 解法一 设前n项的和Sn最小 则 n 20或21 这表明 当n 20或21时 Sn取最小值 最小值为S20 S21 630 解法二 Sn 60n n N 当n 20或21时 Sn取最小值 202 41 20 630 2 由an 3n 63 0 n 21 当n 21时 Tn Sn 41n n2 当n 21时 Tn a1 a2 a21 a22 an Sn 2S21 n2 41n 1260 变式3 等差数列 an 中 a3 12 S12 0 S13 0 1 求公差d的取值范围 2 指出S1 S2 S12中 哪个值最大 并说明理由 方法规律 一 数列求和需掌握以下解法1 直接由等差 等比数列的求和公式求和 注意等比数列的公比q与1的讨论 2 错位相减法 主要用于一个等差数列与一个等比数列对应项相乘所得的数列的求和 即等比数列求和公式的推导过程的推广 3 分组转化法 把数列的每一项分成几项 使其转化为几个等差 等比数列 再求和 4 裂项相消法 把数列的每一项拆成两项之差求和 正负相消剩下首尾若干项 5 倒序相加法 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 二 数列求和应注意1 直接用公式求和时 注意公式的应用范围和公式的推导过程 2 重点通过数列通项公式观察数列特点和规律 在分析数列通项的基础上 判断求和类型 寻找求和的方法 或拆为基本数列求和 或转化为基本数列求和 求和过程中同时要对项数作出准确判断 3 含有字母的数列求和 常伴随着分类讨论 2010 上海春 本题满分4分 设n阶方阵任取An中的一个元素 记为x1所在的行和列 将剩下的元素按原来的位置关系组成n 1阶方阵An 1 任去An 1中的一个元素 记为x2所在的行和列 将最后剩下的一个元素记为xn 记Sn x1 x2 xn 则 考卷实录 答题模板 解析 根据题意Sn用n的表达式是确定的 不妨将x1 x2 xn分别取An中主对角线上的值1 2n 3 4n 5 2n2 1 则Sn x1 x2 xn 1 2n 3 4n 5 2n2 1 n 2n 2 n3 答案 n3 分析点评 1 本题的立意新颖背景设置独具斧心 巧夺天工 很难一眼看出问题的庐山真面目 2 本题的关键是数列求和 标准答案是利用题目要求的一种