高一数学必修5数列经典例题(裂项相消法)

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资源描述

2.(2014•成都模拟)等比数列{an}的各项均为正数,且2a1+3a2=1,a32=9a2a6,(Ⅰ)求数列{an}的通项公式;(Ⅱ)设bn=log3a1+log3a2+…+log3an,求数列{}的前n项和.解:(Ⅰ)设数列{an}的公比为q,由a32=9a2a6有a32=9a42,∴q2=.由条件可知各项均为正数,故q=.由2a1+3a2=1有2a1+3a1q=1,∴a1=.故数列{an}的通项式为an=.(Ⅱ)bn=++…+=﹣(1+2+…+n)=﹣,故=﹣=﹣2(﹣)则++…+=﹣2[(1﹣)+(﹣)+…+(﹣)]=﹣,∴数列{}的前n项和为﹣.7.(2013•江西)正项数列{an}满足﹣(2n﹣1)an﹣2n=0.(1)求数列{an}的通项公式an;(2)令bn=,求数列{bn}的前n项和Tn.解:(1)由正项数列{an}满足:﹣(2n﹣1)an﹣2n=0,可有(an﹣2n)(an+1)=0∴an=2n.(2)∵an=2n,bn=,∴bn===,Tn===.数列{bn}的前n项和Tn为.6.(2013•山东)设等差数列{an}的前n项和为Sn,且S4=4S2,a2n=2an+1.(Ⅰ)求数列{an}的通项公式;(Ⅱ)设数列{bn}满足=1﹣,n∈N*,求{bn}的前n项和Tn.解:(Ⅰ)设等差数列{an}的首项为a1,公差为d,由S4=4S2,a2n=2an+1有:,解有a1=1,d=2.∴an=2n﹣1,n∈N*.(Ⅱ)由已知++…+=1﹣,n∈N*,有:当n=1时,=,当n≥2时,=(1﹣)﹣(1﹣)=,∴,n=1时符合.∴=,n∈N*由(Ⅰ)知,an=2n﹣1,n∈N*.∴bn=,n∈N*.又Tn=+++…+,∴Tn=++…++,两式相减有:Tn=+(++…+)﹣=﹣﹣∴Tn=3﹣.28.(2010•山东)已知等差数列{an}满足:a3=7,a5+a7=26.{an}的前n项和为Sn.(Ⅰ)求an及Sn;(Ⅱ)令(n∈N*),求数列{bn}的前n项和Tn.解:(Ⅰ)设等差数列{an}的公差为d,∵a3=7,a5+a7=26,∴有,解有a1=3,d=2,∴an=3+2(n﹣1)=2n+1;Sn==n2+2n;(Ⅱ)由(Ⅰ)知an=2n+1,∴bn====,∴Tn===,即数列{bn}的前n项和Tn=.25.(2008•四川)在数列{an}中,a1=1,.(Ⅰ)求{an}的通项公式;(Ⅱ)令,求数列{bn}的前n项和Sn;(Ⅲ)求数列{an}的前n项和Tn.解:(Ⅰ)由条件有,又n=1时,,故数列构成首项为1,公式为的等比数列.∴,即.(Ⅱ)由有,,两式相减,有:,∴.(Ⅲ)由有.∴Tn=2Sn+2a1﹣2an+1=.3.(2010•四川)已知等差数列{an}的前3项和为6,前8项和为﹣4.(Ⅰ)求数列{an}的通项公式;(Ⅱ)设bn=(4﹣an)qn﹣1(q≠0,n∈N*),求数列{bn}的前n项和Sn.解:(1)设{an}的公差为d,由已知有解有a1=3,d=﹣1故an=3+(n﹣1)(﹣1)=4﹣n;(2)由(1)的解答有,bn=n•qn﹣1,于是Sn=1•q0+2•q1+3•q2+…+n•qn﹣1.若q≠1,将上式两边同乘以q,有qSn=1•q1+2•q2+3•q3+…+n•qn.上面两式相减,有(q﹣1)Sn=nqn﹣(1+q+q2+…+qn﹣1)=nqn﹣于是Sn=若q=1,则Sn=1+2+3+…+n=∴,Sn=.4.(2010•四川)已知数列{an}满足a1=0,a2=2,且对任意m、n∈N*都有a2m﹣1+a2n﹣1=2am+n﹣1+2(m﹣n)2(1)求a3,a5;(2)设bn=a2n+1﹣a2n﹣1(n∈N*),证明:{bn}是等差数列;(3)设cn=(an+1﹣an)qn﹣1(q≠0,n∈N*),求数列{cn}的前n项和Sn.解:(1)由题意,令m=2,n=1,可有a3=2a2﹣a1+2=6再令m=3,n=1,可有a5=2a3﹣a1+8=20(2)当n∈N*时,由已知(以n+2代替m)可有a2n+3+a2n﹣1=2a2n+1+8于是[a2(n+1)+1﹣a2(n+1)﹣1]﹣(a2n+1﹣a2n﹣1)=8即bn+1﹣bn=8∴{bn}是公差为8的等差数列(3)由(1)(2)解答可知{bn}是首项为b1=a3﹣a1=6,公差为8的等差数列则bn=8n﹣2,即a2n+1﹣a2n﹣1=8n﹣2另由已知(令m=1)可有an=﹣(n﹣1)2.∴an+1﹣an=﹣2n+1=﹣2n+1=2n于是cn=2nqn﹣1.当q=1时,Sn=2+4+6++2n=n(n+1)当q≠1时,Sn=2•q0+4•q1+6•q2+…+2n•qn﹣1.两边同乘以q,可有qSn=2•q1+4•q2+6•q3+…+2n•qn.上述两式相减,有(1﹣q)Sn=2(1+q+q2+…+qn﹣1)﹣2nqn=2•﹣2nqn=2•∴Sn=2•综上所述,Sn=.16.(2009•湖北)已知数列{an}是一个公差大于0的等差数列,且满足a3a6=55,a2+a7=16(1)求数列{an}的通项公式;(2)数列{an}和数列{bn}满足等式an=(n∈N*),求数列{bn}的前n项和Sn.解:(1)设等差数列{an}的公差为d,则依题意可知d>0由a2+a7=16,有,2a1+7d=16①由a3a6=55,有(a1+2d)(a1+5d)=55②由①②联立方程求,有d=2,a1=1/d=﹣2,a1=(排除)∴an=1+(n﹣1)•2=2n﹣1(2)令cn=,则有an=c1+c2+…+cnan+1=c1+c2+…+cn+1两式相减,有an+1﹣an=cn+1,由(1)有a1=1,an+1﹣an=2∴cn+1=2,即cn=2(n≥2),即当n≥2时,bn=2n+1,又当n=1时,b1=2a1=2∴bn=于是Sn=b1+b2+b3+…+bn=2+23+24+…2n+1=2n+2﹣6,n≥2,.

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