第4课时数列求和(一)
[考试要求]1.熟练掌握等差、等比数列的前n项和公式.2.掌握分组求和、并项求和、倒序相加求和等几种常见的求和方法.
考点一分组求和
1.等差数列的前n项和公式:Sn=na1+
2.等比数列的前n项和公式:
Sn=na
3.分组求和:若一个数列是由若干个等差数列或等比数列或可求和的数列组成,则求和时可用分组求和法,分别求和后相加减.
[典例1](2025·安康模拟)记数列{an}的前n项和为Sn,已知an≥1且2Sn=an2+
(1)证明:{an}是等差数列;
(2)记bn=2an,n为奇数,an,n为偶数,求数列{
[解](1)证明:由an≥1且2Sn=an2+
可得2a1=2S1=a12+1,解得a1=
当n≥2时,2an=2Sn-2Sn-1=an2+n-a
即(an-1)2=an
即an-an-1=1或an+an-1=1(舍去),
可得数列{an}是首项和公差均为1的等差数列,即an=n.
(2)由(1)知bn=2
则数列{bn}的前2n项和T2n=(b1+b3+…+b2n-1)+(b2+b4+…+b2n)=(2+8+…+22n-1)+(2+4+…+2n)=21-4n1-4+12n(2+2n)=
反思领悟本例(2)中当n为奇数时,bn=2n为等比数列,当n为偶数时,bn=n为等差数列,可采用分组求和法求和.一般地,通项公式为an=bn,n为奇数,cn,n为偶数或an=bn±cn的数列,且
巩固迁移1已知公差不为零的等差数列{an}的前4项和为10,且a2,a3,a7成等比数列.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)设bn=an+2n,求数列{bn}的前n项和Sn.
[解](1)由题意知4
解得a1=-2,d=3或
所以an=-2+(n-1)×3=3n-5.
(2)由(1)及题意知bn=3n-5+2n,
所以Sn=n
=3n2-7n2+2
考点二并项求和
[典例2](2025·南京模拟)已知等比数列{an}的前n项和为Sn=2n+λ(n∈N*,λ∈R).
(1)求λ的值,并写出数列{an}的通项公式;
(2)若bn=(-1)nlog2a2n+1,求数列{bn}的前2n项和T2n.
[解](1)由Sn=2n+λ,
知当n=1时,a1=2+λ.
当n≥2时,
an=Sn-Sn-1=2n+λ-2n-1-λ=2n-1.
因为数列{an}为等比数列,
所以a1=2+λ适合an=2n-1,
所以λ=-1,an=2n-1.
(2)由an=2n-1,
则bn=(-1)nlog2a2n+1=(-1)n2n,
所以T2n=b1+b2+b3+…+b2n=(-2+4)+(-6+8)+…+(-4n+2+4n)=2n.
反思领悟一个数列的前n项和中,可两两或几个相结合求解,则称之为并项求和.形如an=(-1)nf(n)类型,可采用两项合并求解.
巩固迁移2(2025·银川模拟)数列{an}的通项公式an=nsinnπ3,其前n项和为Sn,则S2025=________
202532[函数y=sinπ3x
又a6m+1+a6m+2+a6m+3+a6m+4+a6m+5+a6m+6=-33,m∈N,2025=337×6+3,
所以S2025=-33×337+2023sin2023π3+2024·sin2024π3+2025sin2025π3=
考点三倒序相加求和
[典例3]设函数f(x)=1+ln1-xx,设a1=1,an=f1n+f2n+f3n+…+fn-1n(n∈
(1)计算f(x)+f(1-x)的值;
(2)求数列{an}的通项公式.
[解](1)f(x)+f(1-x)=1+ln1-xx+1+lnx1-
(2)由题知,当n≥2时,
an=f1n+f2n+f3n+…+
又an=fn-1n+fn-2n+…
2an=f1n+fn-1n+f2
所以an=n-1,
又a1=1不符合an=n-1,
所以an=1
反思领悟如果一个数列{an}中,与首末两端等“距离”的两项的和相等或等于同一个常数,那么可用倒序相加法求这个数列的前n项和.
巩固迁移3若f(x)+f(1-x)=4,an=f(0)+f1n+…+fn-1n+f(1)(n∈N*),则数列{an}
an=2(n+1)[由f(x)+f(1-x)=4,
可得f(0)+f(1)=4,…,f1n+fn-1n=4,所以2an=[f(0)+f(1)]+f1n+fn-1n+…+[f(1)+f(0)]=4(n+1)
1.已知数列{an}的通项公式是an=2n-12n,则其前20项和为(
A.379+1220 B.399
C.419+1220 D.439