


2026《高考数学一轮复习》练习7求和常用方法
展开 这是一份2026《高考数学一轮复习》练习7求和常用方法,共49页。试卷主要包含了公式法求和,裂项相消求和,错位相加法求和,分组转化求和,奇偶并项求和,其他方法求和等内容,欢迎下载使用。
考向一 公式法求和
【例 1】(2024 嘉兴)已知等差数列an 的前 n 项和为 Sn ,且 S4 3a3 1, S5 25 .
求数列an 的通项公式;
令b 2an ,求数列b 的前 n 项和T .
nnn
【一隅三反】
1.(2025·安徽滁州)已知等差数列an 的前 n 项和为 Sn , a4 7 , S11 121.
求数列an 的通项公式;
令b Sn ,求数列b 的前n 项和T .
nnnn
2.(2025·陕西)在等差数列an 中, a2 a5 12, a6 11.
求an 的通项公式;
若b 2an ,求数列b 的前n 项和 S .
nnn
考向二 裂项相消求和
【例 2-1】(2025·四川成都·模拟预测)已知数列a 的首项a 3 ,且满足 a
2a
1n N* .
求证:数列an 1为等比数列;
n1n1n
记b lg a
1 ,数列 1 的前 n 项和 S ,证明: S 1.
n2n
b bnn
n n1
【例 2-2】(2025 高三·全国·专题练习)已知递增等比数列a 中,a a
6, a a
24 ,设b an.
求an的通项公式;
求bn 的前n 项和 Sn .
n1234
na
n 1an 1
1
【例 2-3】(2025·河北秦皇岛·模拟预测)已知各项都是正数的数列an,其前n 项和为 Sn , a1 1,且
an 1an 1
Sn
Sn 4.
求an的通项公式;
an
an 1
若b ,求证: 1 1 1
3 .
nbbb
1224
nnn1n
【例 2-4】(2025·陕西渭南·二模)已知等差数列a 满足a , a是关于 x 的方程 x2 4nx b 0 的两个根.
求a1 .
求数列bn 的通项公式.
n
设c (1)n 4n ,求数列c 的前2n 项和 S .
b
n2n
n
【一隅三反】
1.(2025·四川绵阳·模拟预测)已知数列an 的首项为2 ,前n 项和为Sn ,且 Sn1 2 an 3n Sn .
求数列an的通项公式;
n
已知b
1,记数列b 的前n 项和为T ,求证: 1 T
1 .
6an
6n 20n
n2n3
2.(2025·河北保定·一模)记数列an 的前 n 项和为 Sn ,已知a1 3 , nan1 2Sn 3n . (1)证明:数列an为等差数列;
2n 1
(2)求数列 S S的前 n 项和Tn .
n n1
3.(24-25 黑龙江)已知数列an 的前n 项和为Sn ,且2Sn 3 3an 0 , n N* .
(1)求an的通项公式;
(2)若bn
3n
an 1an1 1
,求数列bn 的前n 项和Tn .
4.(2025·福建龙岩·二模)已知数列an 的前n 项和为Sn ,且满足nSn1 (n 1) Sn n(n 1), n N* , a1 1.
(1)求数列an的通项公式;
n
n
n
(2)若b (1)n 2an 2 ,求数列b 的前n 项和T .
anan1
考向三 错位相加法求和
【例 3-1】(2025·海南·模拟预测)已知各项均为正数的等差数列an的前n 项和为 Sn ,
nn1
a 1a
1 4 S
nn N* ,数列b 为等比数列,首项b 3,b
a .
n
n
125
求数列an和bn 的通项公式;
设cn an bn ,求数列cn 的前 n 项和Tn .
【一隅三反】
1.(2025·海南·模拟预测)已知数列an的前n 项和 Sn
n
13n n2 ,数列b 是首项为2 的等比数列,且有
a3 b3 0 .
求数列an , bn 的通项公式;
设cn an bn 求数列 cn 的前n 项和Tn .
2.(2025·辽宁盘锦·三模)已知数列a 的前n 项和为S ,其中a 3, S 1 n2 n .
n
求的值以及数列an的通项公式;
n3n2
若b a3n ,求数列b 的前n 项和T .
n5n4nn
3.(2025·云南昭通·模拟预测)已知数列a 是等差数列,且a 2a 1,数列b 的前n 项和为T ,且T 2n 1,
n2nnnnn
a2 2b2 1.
求an和bn 的通项公式;
求数列 an 的前n 项和Q .
b n
n
考向四 分组转化求和
nnn
【例 4-1】(2025·贵州遵义·模拟预测)已知数列a 的前n 项和为S ,且满足: S n2 n 1n N* .
求数列an的通项公式;
记b a 2an ,求数列b 的前n 项和T .
nnnn
【例 4-2】(2025·云南玉溪·模拟预测)设an是等差数列,bn 是等比数列, a1 b1 1 ,且a2 b2 a3 b3 1.
求an与bn 的通项公式;
a , n 2k 1, k N
n
设cn 1 , n 2k, k N ,求cn 的前2n 项和T2n .
lg b lg b
2 n2 n 2
nn2b , n为偶数
【例 4-3】(2025·辽宁抚顺·模拟预测)已知a 为公差不为零的等差数列, b an , n为奇数
n1
,记 Sn 、Tn 分
别为数列an、bn 的前 n 项和, S3 T3 , a3a5 S5 .
求an的通项公式;
求bn 的前n 项和Tn .
【一隅三反】
1.(2025 河北沧州·阶段练习)已知数列an是由正数组成的等比数列,且a5 256 , a3 a4 20a2 .
求数列an的通项公式;
设数列bn 满足bn an lg2 an ,求数列bn 的前n 项和Tn .
2.(2025·黑龙江哈尔滨·模拟预测)已知an是等差数列,bn 是各项都为正数的等比数列,且a1 1, b1 2 ,
a3 b2 1, 5 a2 b3 .
求an,bn 的通项公式;
若c an , n为奇数,求数列c 的前2n 项和 S .
nn2n
bn , n为偶数
3.(2025·浙江嘉兴·三模)记 S 为数列a 的前 n 项和,已知a 0 , 4S
a2 2a
3 ,数列b 满足
b an an1,
nn
n为奇数
.
nnnnn
na a
, n为偶数
nn1
求数列an的通项公式;
记数列bn 的前n 项和为Tn ,若对任意n N* , Tn 10n ,求实数的取值范围.
考向五 奇偶并项求和
【例 5】(24-25 高三上·黑龙江鸡西·阶段练习)已知数列a 的首项为a 1 ,且满足a
4a a a
0 .
1
n12
n1
n1 nn
证明:数列 a 为等差数列;
n
求数列 1 的前n 项和为S ;
a n
n
n
求数列1n S 的前n 项和.
【一隅三反】
1.(2025·湖北武汉·模拟预测)数列(1)n1 nn N* 的前 2025 项和为( )
A.1012B. 1012C.1013D. 1013
Sn
2.(2025·江苏)已知数列an 的前n 项和 Sn ,其中an 0 ,且2
求an 的通项公式;
an 1 .
设b 1n a ,求数列b 的前 2023 项和T.
nnn2023
3.(2024·陕西西安·模拟预测)已知在正项数列an 中, a3 4, a2a5 32 ,且lnan , lnan1, lnan2 成等差数列.
求数列an 的通项公式;
若数列b 满足b a (1)n lg a,求数列b 的前n 项和T .
nnn2 n1nn
【例 6-1】(2028 河南)已知 f x
考向六 其他方法求和
x ,f 1 f 2 f 3 f 2018 f 1 f 1 f
1 .
1 x
2 3 2018
【例 6-2】(2025·广东广州·三模)已知数列an满足a1 1, a3 6 ,且对任意的n 2, n N* ,都有an1 an1 2 an 3.
设bn an1 an ,求数列bn 的通项公式;
数列cn lgbn ,x表示不超过 x 的最大整数,求cn 的前 350 项和T350 .
【例 6-3】(2025·广东广州·三模)已知公差不为零的等差数列an和等比数列bn 满足a1 b1 1 ,且a1, 2a2 , 4a4
成等比数列, 4b2 , 2b3 , b4 成等差数列.
求数列an和bn 的通项公式;
nnnn
令c 3an ,去掉数列c 中的第3k 项k N* ,余下的项顺序不变,构成新数列t ,写出数列t 的前 4
项并求tn的前2n 项和 S2n ;
【一隅三反】
1.(2025 江苏常州·期中)已知函数 f (x)
x
1 x
,仿照等差数列求和公式的推导方法,化简:
1
) f (
1
) f (
1
) f (
1
9
7
5
3
f () f (1) f (3) f (5) f (7) f (9) .
2.(2025·河南·二模)记T 为正项数列a 的前n 项积,且a 2 , a 4 , T T
2T 2 .
nn
求数列an的通项公式;
12n n2
n1
x 表示不超过 x 的最大整数,如2.1 2 , 1.5 2 ,设b an ,求数列b 的前2n 项和.
n 3 n
3.(2025·湖南常德·模拟预测)记 S 为数列a 的前 n 项和, S an 1 .
nn
求数列an的通项公式;
n24
在a 与a之间插入n 个数,使这n 2 个数组成一个公差d 为的等差数列,求数列 1 的前 2025 项和.
d
nn1
n
n
4.(2025·天津滨海新·三模)已知等差数列an与正项等比数列bn 满足: a2 b1 2 , a3 a5 b3 a8.
求an、bn 通项公式;
n
n
k
k 1
k
n
n
100
若对数列a 、b ,在a 与a之间插入b 个2 k N* ,组成一个新数列c ,求数列c 前 100 项和T ;
anbn ,
n
,
若d 1
a2 1
n 2k 1
n 2k
2n
11
(其中k N* ),证明:di .
i 118
n
求和常用方法(精讲)
考向一 公式法求和
【例 1】(2024 嘉兴)已知等差数列an 的前 n 项和为 Sn ,且 S4 3a3 1, S5 25 .
求数列an 的通项公式;
令b 2an ,求数列b 的前 n 项和T .
n
n
【答案】(1)an 2n 1 (2)T
nn
2 4n 1
3
4a
4 3 d 3a
6d 1
n
【解析】(1)解:设等差数列a 的公差为 d ,由S4 3a3 1
121
可得,
S5 25
5a 5 4 d 25
d 2
n
解得a1 1, a
a1
n 1d 2n 1
12
(2)解: bn1 2an1 an 22 4 ,且b 2 ,故数列b 为等比数列,且首项为 2,公比为 4,
因为Tn
bn
2 1 4n
1 4
1n
2 4n 1
3
【一隅三反】
1.(2025·安徽滁州)已知等差数列an 的前 n 项和为 Sn , a4 7 , S11 121.
求数列an 的通项公式;
令b Sn ,求数列b 的前n 项和T .
nnnn
【答案】(1) an 2n 1
n2n
(2) Tn 2 2
【解析】(1)设a 的公差为d,由题知, a4 a1 3d 7
,解得a
=1,d = 2,
nS
11a 55d 1211
111
所以数列an 的通项公式为an 2n 1.
(2)由(1),得 S
1 2n 1 n n 2 .所以b
Sn n , b
b 1 ,
n2nn
n1n
所以数列bn 是首项为 1,公差为 1 的等差数列.
b n
1 n nn2n
所以数列
n 的前
项和Tn
.
222
2.(2025·陕西)在等差数列an 中, a2 a5 12, a6 11.
(1)求an 的通项公式;
(2)若b 2an ,求数列b 的前n 项和 S .
nnn
【答案】(1) an 2n 1
Sn
22n1 2
3
【解析】(1)设等差数列an 的公差为d,
由题意可得a2 a5 2a1 5d 12 ,解得a
=1,d = 2 .
a a 5d 111
61
故an a1 n 1 d 2n 1 .
(2)由(1)可得bn
22n1 ,则b
22n1 ,从而 bn 1 4 .
bn
n1
因为b1 2 ,所以bn 是首项为 2,公比为 4 的等比数列.
1
由等比数列的前n
项和公式可得 S
b 1 qn
2 1 4n
22n1 2
.
n1 q1 43
考向二 裂项相消求和
【例 2-1】(2025·四川成都·模拟预测)已知数列a 的首项a 3 ,且满足 a
2a
1n N* .
(1)求证:数列an 1为等比数列;
n1n1n
(2)记b lg a
1 ,数列 1 的前 n 项和 S ,证明: S 1.
n2n
b bnn
n n1
【答案】(1)证明见解析
(2)证明见解析
n1nn1n
【解析】(1)由 a 2a 1n N* 得, a1 2a 1 , n N* ,又a1 1 2 ,所以an 1是首项为 2,公比为 2 的等比数列.
(2)由(1)知, an 1 2 2n 2 ,所以b lg a 1 n ,
1n
n
2n
所以 11 1 1 ,
bnbn1n n1nn1
S b b b b 1 1 1 1 1 1 1 1 1.
n123
n223
nn 1
n 1
【例 2-2】(2025 高三·全国·专题练习)已知递增等比数列a 中,a a
6, a a
24 ,设b an.
(1)求an的通项公式;
(2)求bn 的前n 项和 Sn .
n
【答案】(1) a 2n
n1234
na
n 1an 1
1
Sn
1
1
2n1 1
【解析】(1)设递增等比数列an的公比为q ,则q 0 .
因为a a 6, a a 24 ,所以q2 a3 a4 24 4 ,解得q = 2 .所以a 2a 6 ,解得a 2 ,
1234
n
所以a 2 2n1 2n .
a
a1 a26
2n
111
2n1 1 2n 111
因为a 2n , b n ,所以b ,
nn
an 1an1 1
n2n 1 2n1 1
2n 1 2n1 1
2n 12n1 1
S b b b 1 1 1 1 11 11.
n12
n 21 1 22 1 22 1 23 1 2n 1 2n1 1
2n1 1
【例 2-3】(2025·河北秦皇岛·模拟预测)已知各项都是正数的数列an,其前n 项和为 Sn , a1 1,且
an 1an 1
Sn
Sn 4.
(1)求an的通项公式;
an
an 1
(2)若b ,求证: 1 1 1 3 .
n
【答案】(1) an 2n 1
b1b2b24
Sn
n
(2)证明见解析
【解析】(1)由题意得4Sn
4
a 2 1,
Sn
Sn
所以212 a2 ,又数列a 是各项都是正数的数列, a 1,所以21 a , 4S a 12 ,
nn1nnn
当n 2 时,有4S 4S 4a a2 2a a2 2a,所以2 a a a2 a2 a aa a ,
nn1
nnnn1
n1
nn1
nn1
nn1
nn1
所以an an1 2 ,故数列an是 1 为首项,2 为公差的等差数列,所以an 2n 1 .
2n 1
(2)由(1)得bn 2n 1 ,
2n 1 2n 1
b
所以 1 1
n
1 ( 2n 1 2
2n 1) ,
5 3
所以 1 1 1 11 1,
b1b2
b24
3 1
49 47
3
47 )
49
裂项得 1 ( 1) 1 ( 5 3) 1 ( 49 1 ( 1) 3 ,证毕.
2222
nnn1n
【例 2-4】(2025·陕西渭南·二模)已知等差数列a 满足a , a是关于 x 的方程 x2 4nx b 0 的两个根.
求a1 .
求数列bn 的通项公式.
n
设c (1)n 4n ,求数列c 的前2n 项和 S .
b
n2n
n
【答案】(1) a 1(2) b 4n2 1(3) S 4n
1n2n
4n 1
【解析】(1)数列an是等差数列,设公差为d ,由根与系数关系得an an1 4n ,
于是有a1 a2 4 , a a 4 2d ,则 d 2 ,故4 a a 2a d ,则a 1;
a a 8 31
1211
23
(2)由(1)知a 1, d 2 ,故a a n 1 d 2n 1 ,由根与系数关系知b a a 4n2 1;
1n1nnn1
由(2)得c (1)n 4n (1)n 11 ,
n4n2 1
2n 12n 1
所以 S 1 1 1 1 1 1 11 11 4n .
2n
3 35 57 4 n 14 n 1
4n 14n 1
【一隅三反】
1.(2025·四川绵阳·模拟预测)已知数列an 的首项为2 ,前n 项和为Sn ,且 Sn1 2 an 3n Sn .
求数列an的通项公式;
n
已知b
,记数列b 的前n 项和为T ,求证: 1 T
1 .
6an 6n 20n
3n2 7n 8
n2n3
【答案】(1) an 2
(2)证明见解析
【解析】(1)由已知 Sn1 2 an 3n Sn 得an1 Sn1 Sn an 3n 2 ,
等式左右分别相加可得
3n 5 1 n 1
3n2 7n 4
an a1 3n 5 3n 8 1 ,
22
3n2 7n 43n2 7n 8
则an
a1 2;
(2)依题意得,
b 1
11
1
11 ,
n6a 6n 209n2 15n 4 3n 4 3n 13 3n 43n 1
n
则T 1 1 1 1 1 1 1 11 1 11 1 1,
n3 225583n 43n 1 3 3n 1 39n 3
又n N* ,所以 1 0, 1 ,所以T 1 1 1 , 1 ,
9n 3
即 1 T 1 .
6
n39n 3
23
2n3
2.(2025·河北保定·一模)记数列an 的前 n 项和为 Sn ,已知a1 3 , nan1 2Sn 3n . (1)证明:数列an为等差数列;
2n 1
(2)求数列 S S的前 n 项和Tn .
n n1
【答案】(1)证明见解析
n2 2n
(2) Tn 9(n 1)2
【解析】(1)由nan1 2Sn 3n ,
当n 2 时, n 1 an 2Sn1 3n 1 ,
两式相减得nan1 n 1 an 2an 3 ,即nan1 n 1 an 3 ,①
则n 1 an2 n 2 an1 3 ,②
由① ②整理得, n 1 an2 n 1 an 2n 2 an1 ,所以an2 an 2an1 n 2 ;
又a1 3 ,则当n 1 时, a2 2S1 3 2a1 3 9 ,
当n 2 时, 2a3 2S2 6 2 a1 a2 6 24 6 30 ,则a3 15 ,所以a1 a3 2a2,满足an2 an 2an1 ,
(2)由(1)可知数列an是首项为3 ,公差为6 的等差数列,
n n 12
所以 Sn 3n
则 2n 1
2
2n 1
6 3n ,
1 1 1,
n n1
S S3n2 3 n 12
9 n2
( n 1)2
1 111111111n2 2n
所以Tn 9 1 22 22 32 32 42 n 2 (n 1)2 9 1 (n 1)2 9(n 1) .
3.(24-25 黑龙江)已知数列an 的前n 项和为Sn ,且2Sn 3 3an 0 , n N* .
(1)求an的通项公式;
(2)若bn
3n
an 1an1 1
,求数列bn 的前n 项和Tn .
n
【答案】(1) a 3n
(2) T
1 1 1
n2 43n1 1
【解析】(1)由2Sn 3 3an 0 ,可得n 1 时, 2S1 3 3a1 0 ,解得a1 3,
n 2 时, 2Sn1 3 3an1 0,又2Sn 3 3an 0 ,
nn
两式相减可得2an 2Sn 2Sn1 3an 3 3an1 3 ,即有an 3an1 ,数列a 是首项为 3,公比为 3 的等比数列,所以a 3n ;
3n3n
1 11
(2)数列bn 满足bn a
n 1an1
1 3n 13n1 1 2 3n 1 3n1 1 ,
所以T
1 1 1 1 1
1
1 1 1
1 .
n2 4 1010283n 1 3n1 1 2 43n1 1
4.(2025·福建龙岩·二模)已知数列an 的前n 项和为Sn ,且满足nSn1 (n 1) Sn n(n 1), n N* , a1 1.
(1)求数列an的通项公式;
n
n
n
(2)若b (1)n 2an 2 ,求数列b 的前n 项和T .
anan1
【答案】(1) an 2n 1 ;
(2) Tn
1 (1)n
1
2n 1 .
【解析】(1)由 nS (n 1) S n(n 1), n N* ,得 Sn1 Sn 1 ,又a 1,
n1n
n 1n1
数列 Sn 是首项为 S1 a
1 ,公差d 1 的等差数列,
n
Sn n ,即 S nn
11
n2 ,
当n 2 时, a S S n2 (n 1)2 2n 1,且a 1也满足,
nnn11
an 2n 1 ,则数列an的通项公式为an 2n 1 ;
(2)由(1)得an 2n 1 ,
b (1)n4n (1)n 11
n(2n 1)(2n 1)
2n 12n 1
T 1 1 1 1 1 1 (1)n 11 1 (1)n1.
n3 35 57 2n 12n 1
2n 1
考向三 错位相加法求和
【例 3-1】(2025·海南·模拟预测)已知各项均为正数的等差数列an的前n 项和为 Sn ,
nn1
n
n
125
a 1a1 4 S nn N* ,数列b 为等比数列,首项b 3,b a .
(1)求数列an和bn 的通项公式;
(2)设cn an bn ,求数列cn 的前 n 项和Tn .
【答案】(1) a
n 2n 1, bn
3n
1
(2) Tn 3 (n 1) 3n
【解析】(1)由an 1an1 1 4Sn n ,当n 2 时, an1 1an 1 4Sn1 n 1 ,相减得an 1an1 an1 4an 1 ,
已知数列an各项均为正数,即an 1 0 ,可化简得an1 an1 4 ,即数列an的公差d 满足2d 4 ,解得d 2 ,当n 1 时, a1 1a1 2 1 4a1 1 ,解得a1 1,则数列an通项公式为an 2n 1 ,
可得a5 2 5 1 9 ,则b2 a5 9 ,
由数列bn 为等比数列可得b2 b1 q 9 ,由b1 3 ,求得q 3 ,
则数列b 通项公式为b 3 3n1 3n .
nn
(2)由(1)知a 2n 1, b 3n ,则c a b (2n 1) 3n ,
nnnnn
所以T c c c c
1 31 3 32 5 33 (2n 1) 3 n ,
n123n
则3Tn
1 32 3 33 5 34 (2n 3) 3n
(2n 1) 3n ,
作差的2Tn
1 31 2 32 2 33 2 3n (2n 1) 3n1 2(31 32 33 3n ) 3 (2n 1) 3n1 ,
化简得2Tn 2
3(1 3n )
1 3
3 (2n 1) 3n1
6 (2n 2) 3n1 ,
1
解得Tn 3 (n 1) 3n .
【一隅三反】
1.(2025·海南·模拟预测)已知数列an的前n 项和 Sn
n
13n n2 ,数列b 是首项为2 的等比数列,且有
a3 b3 0 .
求数列an , bn 的通项公式;
设cn an bn 求数列 cn 的前n 项和Tn .
【答案】(1) a 2n 14 , b 2n 或b 2n
nnn
(2) Tn
8 n 2n2 32, n 7
n 8 2n2 992, n 8
n N*
【解析】(1) n 1 时, S1 a1 12 ,
nnn1
n 2 时a S S 13n n2 13n 1 n 12 2n 14 ,
n 1 时符合上式,∴ an 2n 14 .
∴ b a
8 ,∴ b q2 b
8 ,∴ q 2 ,∴ b 2n 或b 2n .
3313nn
2n 14 2n , n 7
(2) cn
2n 14 2n , n 8 ,
设dn
2n 14 2n ,设其前n 项和为 D ,则
n
n
D 12 21 10 22 8 23 2n 16 2n1 2n 14 2n ,①
2D 12 22 10 23 8 24 2n 16 2n 2n 14 2n1 ,②
n
① ②得
n
D 24 2 22 23 24 2n 2n 14 2n1
4 2
n1
24 2 2 n 14 2
1 2
n1 2
n2
n 8 +32 ,
∴ Dn
8 n 2n2 32 ,
n 7 时, T D
8 n 2n2 32 ,
nn
n 8 时, T D D D 2D D
8 n 2n2 992 ,
n7n77n
综上Tn
8 n 2n2 32, n 7
n 8 2n2 992, n 8
n N* .
2.(2025·辽宁盘锦·三模)已知数列a 的前n 项和为S ,其中a 3, S 1 n2 n .
n
求的值以及数列an的通项公式;
n3n2
若b a3n ,求数列b 的前n 项和T .
n5n4nn
【答案】(1) 1 , a n
2n
(2) 15 n 39 3n 39
24
4
【解析】(1)依题意, a S S 9 3 2 2 5 3 ,解得 1 ,所以 S
1 n2 1 n .
33222
2n22
当n 2 时, a
S S
1 n 2 1 n 1 n 12 1 n 1 n ,
nnn 1
22
22
当n 1 时, a1 S1 1 ,满足上式,综上所述, an n .
(2)依题意, bn
5n 4 3n ,
故Tn 1 31 6 32 11 33 5n 4 3n ,
故3T 1 32 6 33 5n 9 3n 5n 4 3n1 ,
n
两式相减可得, 2Tn
1 31 5 32 5 33 5 3n 5n 4 3n1
5 31 5 32 5 33 5 3n 5n 4 3n1 12
15 1 3n
3939
5n 4 3n1 12 15n 3n ,
1 3 22
则T 15 n 39 3n 39 .
24
n
4
3.(2025·云南昭通·模拟预测)已知数列a 是等差数列,且a 2a 1,数列b 的前n 项和为T ,且T 2n 1,
n2nnnnn
a2 2b2 1.
(1)求an和bn 的通项公式;
(2)求数列 an 的前n 项和Q .
b n
n
【答案】(1) an
2n 1 , bn
2n1
n 2
1 n1
(2) Q2n 3 6
【解析】(1)由数列b 的前n 项和为T 2n 1,可知b T 1,
nn11
b T T
2n 1 2n1 1 2n1 n 2, n N ,
nnn1
经检验当n 1 时, b1 1也满足上式,所以bn
2n1 .
在等差数列an 中,因为a2 2b2 1 2 2 1 3 , a2n 2an 1,
a2 a1 d 3
a1 1
所以a 2n 1d 2 a n 1 d 1 ,解得d 2 ,
1 1
所以an a1 n 1 d 2n 1.
2n 1
1 n1
(2)由(1)知, n 2n 1 ,
n
2n1
2
1
1 0
1 1
1 2
以Qn 1 2 3 2 5 2
1 1 1
1 2
1 3
Q 1 3 5
2 n 2 2 2
n2
所 2n 3 2
n1
1
2n 1 2 .
1
n1
则 2n 3 2
n
1
2n 1 2 ,
两式相减,得
1 1 1
1 2
1 n1
1 n
2 Qn 1 2 2 2 2 2n 1 2
1 1 n1
2 1 2
nn2n
1 2· 2n 1 1
3 1 2n 1 1
222
1 1
2
1 n1
n2
化简得: Q 2n 3
6 .
考向四 分组转化求和
【例 4-1】(2025·贵州遵义·模拟预测)已知数列an 的前n 项和为Sn ,且满足: Sn n2 n 1n N* .
求数列an的通项公式;
记b a 2an ,求数列b 的前n 项和T .
nn
【答案】(1) an
nn
2n, n 2
1, n 1;
4n1213
(2) Tn
n n .
33
nn
【解析】(1)数列a 的前n 项和 S n2 n 1 ,
nnn1
当n 2 时, a S S n2 n 1[(n 1)2 (n 1) 1] 2n ,而a1 S1 1 ,不满足上式,
所以数列a 的通项公式是a 1, n 1 .
n
(2)由(1)知, b
n
3, n 1
2n, n 2
,
n2n 4n , n 2
当n 1 时, T1 b1 3 ;
当n 2 时, Tn 3 (4 6 2n) (4
2 4 3 4 n) 3
(n 1)(4 2n) 16(1 4 n1)
21 4
4n12
13T 3
n n ,而 1
也满足上式,
33
4n1213
所以Tn
n n .
33
【例 4-2】(2025·云南玉溪·模拟预测)设an是等差数列,bn 是等比数列, a1 b1 1 ,且a2 b2 a3 b3 1.
(1)求an与bn 的通项公式;
a , n 2k 1, k N
n
(2)设cn 1 , n 2k, k N ,求cn 的前2n 项和T2n .
lg b lg b
2 n2 n 2
【答案】(1) an 2n 1 , bn 2n1 ;
(2) 2n2 n
n
2n 1
【解析】(1)an是等差数列,设公差为d ,bn 是等比数列,设公比为q ,则q 0 ,因为a1 b1 1 , a2 b2 a3 b3 1,
a2 b2 1 d q 1
所以
,解得d q 2 或d q 0 (舍去)
a b 1 2d q2 1
33
所以an 1 2n 1 2n 1, bn
2n1 ;
2n 1, n 2k 1, k N
(2) cn1
, n 2k, k N ,
n 1 n 1
T2n c1 c2 c2n c1 c3 c2n1 c2 c4 c2n
1 5 4n 3 1 1 1
1 33 5 2n 1 2n 1
n 1 4n 3 1 1 1 1 1 1 1
22 3352 n 1 2 n 1
2n2 n 1 11 2n2 n n.
2 2n 1
2n 1
an , n为奇数
【例 4-3】(2025·辽宁抚顺·模拟预测)已知an 为公差不为零的等差数列, bn
2bn1, n为偶数
,记 Sn 、Tn 分
别为数列an、bn 的前 n 项和, S3 T3 , a3a5 S5 .
(1)求an的通项公式;
(2)求bn 的前n 项和Tn .
【答案】(1) an n
3n2 2n 3
n2
(2) T 4
3n
, n为奇数
4
, n为偶数
S3 T3
a1 a2 a3 a1 2 a1 a3
【解析】(1)设数列a 的公差为d d 0 ,由a a S ,则a 2d a 4d 5a 10d,
n 3 55 111
a1 d
d 0
d 0
即a 2d a 4d 5a 10d,解得a1 1,所以a a n 1 d n .
111
d 1n1
d 0
(2)由b
an , n为奇数
可知,
n2b , n为偶数
n1
当n 为偶数时, Tn b1 b3 L bn1 b2 b4 L bn a1 a3 L an1 2b1 b3 L bn1
3a a
L a
31 n 1 n
2
3n2 .
13n124
当n 为奇数时, Tn Tn1 bn1
3 n 12
2bn
3 n 12
3n2 2n 3
2n .
444
3n2 2n 3
n
综上所述, T 4
3n2
, n为奇数
.
4
, n为偶数
【一隅三反】
1.(2025 河北沧州·阶段练习)已知数列an是由正数组成的等比数列,且a5 256 , a3 a4 20a2 .
(1)求数列an的通项公式;
(2)设数列bn 满足bn an lg2 an ,求数列bn 的前n 项和Tn .
n
【答案】(1) a 4n1
(2) Tn
4n n 1
2
n
33
【解析】(1)设等比数列an的公比为q q 0 ,由a3 a4 20a2,
得a q2 a q3 20a q ,∵a 是由正数组成的等比数列,则a 0 , q 0 ,
111n1
则q2 q 20 0 ,解得q 4 或q 5 (舍),又a 256 ,所以a q4 256 ,
51
1
解得a1 1,所以an
a qn1 4n1
(2) b a lg a 4n1 lg 4n1 4n1 2n 2 ,
nn2 n2
所以Tn
1 0 4 2 16 4 4n1 2n 2
1 4 16 4n1 0 2 4 2n 2
11 4n
n 0 2n 24n1
n2 n
1 4233
2.(2025·黑龙江哈尔滨·模拟预测)已知an是等差数列,bn 是各项都为正数的等比数列,且a1 1, b1 2 ,
a3 b2 1, 5 a2 b3 .
求an,bn 的通项公式;
若c an , n为奇数,求数列c 的前2n 项和 S .
nn2n
bn , n为偶数
3
【答案】(1) an
2n 1 , b 2n
n
(2) S2n
2n2 n 4 4n 1
【解析】(1)an是等差数列,bn 是各项都为正数的等比数列,设公差为d ,公比为q q 0 ,由a1 1,b1 2 ,
a3 b2 1, 5 a2 b3 ,
可得1 2d 2q 1,解得: d q 2 (负的舍去),
5 1 d 2q2
n
则an 2n 1 , b 2n
(2) cn
2n 1, n为奇数
2n , n为偶数
132n1242n
2n
∴ S c c
c
c
c c
1 5 4n 3 22 24 22n
n 1 4n 3
4 1 4n 4
2n2 n
21 43
4n 1.
3.(2025·浙江嘉兴·三模)记 S 为数列a 的前 n 项和,已知a 0 , 4S
a2 2a
3 ,数列b 满足
b an an1,
nn
n为奇数
.
nnnnn
na a
, n为偶数
nn1
求数列an的通项公式;
记数列bn 的前n 项和为Tn ,若对任意n N* , Tn 10n ,求实数的取值范围.
【答案】(1) an 2n 1
(2) 24
a2 2a 3
【解析】(1) n 1 时, a1 S1 11 ,解得a1 1或a1 3 ,因为an 0 ,所以a1 3 ,
4
a2 2a 3a2 2a 3
n 2 时, a
S S
nn n 1n 1 ,得an an1 an an1 2 0 ,
nnn 144
因为an an1 0 ,所以an an1 2 ,又a1 3 ,
故数列an是首项为 3,公差为 2 的等差数列,所以数列an的通项公式为an 2n 1 ;
解法一:由b
an an1,
n为奇数,所以b
2,
n为奇数
,
na a
, n为偶数
n4n 4,
n为偶数
nn1
当n 为偶数时,
Tn b1 b2 b3 bn1 bn b1 b3 bn3 bn1 b2 b4 bn2 bn
2 2 2 2 12 20 4n 4 4n 4
(12 4n 4) n
(2) n
22
当n 为奇数时,
2 n2
3n ,
T T b n 12 3n 1 4n 1 4 n2 n 4 ,
nn1n1
n2 n 4, n为奇数
所以Tn n2 3n, n为偶数 ,
因为对任意的n N* , Tn 10n 成立,
所以,当n 为奇数时,即n2 n 4 10n ,所以 n2 9n 4 ,不等号的右边可看作关于n 的二次函数,对称轴为n 9 4.5 ,
2
min
因为n 为奇数,所以n 5 时, n2 9n 4 24 ,则 24
当n 为偶数时, n2 3n 10n ,所以 n2 7n ,
min
同理可得,因为n 为偶数,所以n 4 时, n2 7n 12 ,则 12 ,综上, 24 .
解法二:由b an an 1 ,n为奇数,
a
n
当n 为偶数时,
n an 1
,n为偶数
Tn b1 b2 b3 bn 1 bn
a1 a2 a2 a3 a3 a4 an1 an an an1
a1 a2 a3 an an1 a2 a3 a4 an1 an
Sn1
(5) (2) n 2 n2 3n .
2
当n 为奇数时,
T T b T b (n 1)2 3(n 1) [4(n 1) 4] n2 n 4 ,
nn1n1
n1n1
n2 n 4,
所以Tn n2 3n,
n为奇数
(下同解法一)
n为偶数
解法三:因为对任意的n N* , Tn 10n 成立,
则 Tn 10n ,即求Tn 10n 的最小值,令Cn Tn 10n,
当n 为奇数时, Cn1 Cn Tn1 Tn 10 bn1 10 4n 2 0
则Cn1 Cn ,所以Cn 最小值一定在n 为奇数时取到,当n 为奇数时, Cn2 Cn Tn2 Tn 20 bn2 bn1 20
an2 an3 an1 an2 20 4n 14 ,
当n 4 时, Cn2 Cn ,当 n 3 时, Cn2 Cn ,
所以当n 为奇数时, C1 C3 C5 ,C5 C7 C9 ,
则Cn 的最小值为C5 T5 50 b1 b2 b5 50 24 ,所以 24 .
考向五 奇偶并项求和
【例 5】(24-25 高三上·黑龙江鸡西·阶段练习)已知数列a 的首项为a 1 ,且满足a 4a a a 0 .
1
n12
n1
n1 nn
证明:数列 a 为等差数列;
n
求数列 1 的前n 项和为S ;
a n
n
n
求数列1n S 的前n 项和.
【答案】(1)证明见解析
n
S 2n2
n2 n, n为偶数
Tn n2 n, n为奇数
【解析】(1)因为a 4a a a 0 , a 1 ,
n1
n1 nn12
若a a 0 ,则 a a 0 ,与a 1 矛盾,
n1 n
nn112
所以an1an 0 ,所以an an 1 4anan 1 ,
1
所以 1 1 4 ,因为a 1 ,所以 1 2 ,
an1an
2a1
1
所以数列
是以首项为 2,公差为 4 的等差数列.
a
n
1
a
(2)由(1)知
n
2 n 1 4 4n 2 ,
数列 1 的前n 项和为 S
2 4n 2 n
2
2n .
a
n
n 2
n
因为1n S 2 1n n2 , 设数列1n S 的前 n 项和为T ,
nn
当 n 为偶数时, Tn 2 12 22 32 n 12 n2 ,
因为n2 n 12 2n 1 ,
3 2n 1 n2
所以Tn 2 3 7 2n 1 2 2
当n 为奇数时, n 1为偶数.
n n 1
2
n ,
T T 2 1n n2 n 1 n 2 n2 n2 n,
nn1
n2 n, n为偶数
所以Tn n2 n, n为奇数.
【一隅三反】
1.(2025·湖北武汉·模拟预测)数列(1)n1 nn N* 的前 2025 项和为( )
A.1012B. 1012C.1013D. 1013
【答案】C
【解析】设数列{(1)n1 n} 的前n 项和为Sn ,则 S2025 1 2 3 4 5 6 2023 2024 2025 .
可以将相邻两项看作一组,即(1 2) , (3 4) , (5 6) ,L , (2023 2024) ,一共有2024 2 1012 组,还剩下
最后一项 2025.
每一组的值都为1,例如1 2 1, 3 4 1, 5 6 1,以此类推.
因为一共有 1012 组,每组的值为1,所以前 2024 项分组后的和为1012 (1) 1012 .
S2025 等于前 2024 项分组后的和加上最后一项 2025,即 S2025 1012 2025 1013 .
故选:C.
Sn
2.(2025·江苏)已知数列an 的前n 项和 Sn ,其中an 0 ,且2
求an 的通项公式;
an 1 .
设b 1n a ,求数列b 的前 2023 项和T.
nnn2023
【答案】(1) an 2n 1
(2) T2023 2023
Sn
nnn
【解析】(1)因为an 0 ,则 Sn 0, an 1 0 ,由2 a 1 ,可得4S a 12 ,
当n 1 时,则4a a 12 ,整理得a 12 0 ,即a 1 ;
1111
当n 2 时,则4S a12 ,可得4a a 12 a 12 a2 a2 2a 2a ,
n1
n1
nnn1
nn1
nn1
整理得an an1 an an1 2 0 ,因为an 0 ,则an an1 0 ,
可得an an1 2 0 ,即an an1 2 ,
故数列an 是以首项为 1,公差为 2 的等差数列,所以an 1 2n 1 2n 1.
(2)由(1)可得: bn 1n 2n 1 ,
当n 为偶数时,则bn bn1 2 n 1 2 n 1 1 2,
所以T2023 b1 b2 b3 b2023 b1 b2 b3 b4 b5 b2022 b2023
1 2 2 2 1 21011 2023 ,即T2023 2023.
3.(2024·陕西西安·模拟预测)已知在正项数列an 中, a3 4, a2a5 32 ,且lnan , lnan1, lnan2 成等差数列.
求数列an 的通项公式;
若数列b 满足b a (1)n lg a,求数列b 的前n 项和T .
nnn2 n1nn
n
【答案】(1) a 2n1
2n n 2 n为偶数
(2) Tn
2n
2
n 3
2
n为奇数
【解析】(1)lnan , lnan1 , lnan2 成等差数列,
2lna lna lna,即a2 a a,而a 0 ,
n1
nn2
n1
n n2n
an 为等比数列,
a a q2 4
又 31
,得a
1, q 2, a
2n1 .
a a a2q5 321n
2 51
1nnn1n
2
(2) bn 2n (1) lg 2 2 (1) n ,
当n 为偶数时,
n
T 1 2 22 2n1 1 2 3 4 n 1 n
1 2nnnn 2
2 ,
1 222
当n 为奇数时,
T T b 2n1 n 1 2n ( 1)n1 n 1 2n n 3
nn1n122 ,
2n n 2 n为偶数
Tn
2n
2
n 3
2
.
n为奇数
【例 6-1】(2028 河南)已知 f x
考向六 其他方法求和
x ,f 1 f 2 f 3 f 2018 f 1 f 1 f
1 .
【答案】 4035
2
【解析】因为 f x
1 x
x ,所以 f x f 1 x
1
x x
2 3 2018
1 1,
x
1 x
1 x
1 1
x
1 xx 1
故 f 1 f 2 f 3 f 2018 f 1 f 1 f 1 1 111 1 1 2017 4035
232018
222
故答案为: 4035
2
【例 6-2】(2025·广东广州·三模)已知数列an满足a1 1, a3 6 ,且对任意的n 2, n N* ,都有an1 an1 2 an 3.
(1)设bn an1 an ,求数列bn 的通项公式;
(2)数列cn lgbn ,x表示不超过 x 的最大整数,求cn 的前 350 项和T350 .
【答案】(1) bn 3n 2
(2)681
【解析】(1)由 an1 an1 2 an 3可得an1 an an an1 3,n 2 ,
又bn an1 an ,所以bn bn1 3 ,即bn 是以 3 为公差的等差数列,
又a1 1, a3 6 ,得b1 a2 a1 a2 1, b2 a3 a2 6 a2,所以6 a2 a2 1 3 ,解得a2 2 ,故b1 a2 1 1,
所以bn 1 3n 1 3n 2 .
(2)由(1)可得b4 10, b34 100, b334 1000,又cn lgbn
所以cn
0,1 n 3
1, 4 n 33
2, 34 n 333 ,
3, 334 n 350
所以T350 0 3 1 30 2 300 317 681.
【例 6-3】(2025·广东广州·三模)已知公差不为零的等差数列an和等比数列bn 满足a1 b1 1 ,且a1, 2a2 , 4a4
成等比数列, 4b2 , 2b3 , b4 成等差数列.
(1)求数列an和bn 的通项公式;
nnnn
(2)令c 3an ,去掉数列c 中的第3k 项k N* ,余下的项顺序不变,构成新数列t ,写出数列t 的前 4
项并求tn的前2n 项和 S2n ;
【答案】(1) a
n n,bn
2n1 ;
2 33n1 6
(2)3,9,81,243; S2n 13
【解析】(1)设等差数列的公差为d d 0 ,等比数列的公比为q ,由题意得:
4a2 4a a
a d 2 a a 3d
21 4 111,
4b3 4b2 b44b q2 4b q b q3
111
又a1 b1 1 , d 0 ,解得d 1, q 2 ,
所以an
1 n 1 n , bn
1 2n1 2n1 ;
n
(2)由(1)得c 3an 3n ,
去掉第3k 项后,前 4 项依次为 3,9,81,243,
S2n t1 t2 t3 t2n c1 c2 c4 c5 c3n 2 c3n 1
c1 c4 c3n 2 c2 c5 c3n1
31 34 33n 2 32 35 33n1
31 33n
1 33
32 1 33n
1 33
2 33n1 6
2 33n1 6 ,
13
综上, S2n 13.
【一隅三反】
1.(2025 江苏常州·期中)已知函数 f (x)
1111
x
1 x
,仿照等差数列求和公式的推导方法,化简:
f () f () f () f () f (1) f (3) f (5) f (7) f (9) .
9753
9
【答案】 2 / 4.5
【解析】∵ f x
x
1 x
,∴ f 1
x
1
x
1 1
x
1,
x 1
∴ f x f 1
x 1
1.
f 1
x
1 1
1 xx 1
112
∴ f 1 f 1 f 1 f 1 f 1 f 3 f 5 f 7 f 9 4 1 9 . .
9753
22
9
故答案为: 2 .
2.(2025·河南·二模)记T 为正项数列a 的前n 项积,且a 2 , a 4 , T T
2T 2 .
nn
求数列an的通项公式;
12n n2
n1
x 表示不超过 x 的最大整数,如2.1 2 , 1.5 2 ,设b an ,求数列b 的前2n 项和.
n 3 n
n
【答案】(1) a 2n
(2)
22n1
n 2
33
【解析】(1)由TnTn2
2
2T
n1
可得, Tn2 2Tn1 ,即a
TT
n 2
2a
n 1 ,
n1n
又∵ a2 2a1 ,∴an是首项为 2,公比为 2 的等比数列,
1n
1
∴ an a 2n 2 ;
2n
n3
(2)由(1)可知, b .
nnnnn
∵ 2n 3 1n C0 3n C1 3n1 1 C2 3n2 12 Cn131n1 Cn 1n
3 C0 3n1 C1 3n2 1 C2 3n3 12 Cn1 1n1 Cn 1n ,
nnnn
2n
n
1n
可得 C0 3n1 C1 3n2 1 C2 3n3 12 Cn1 1n 1 ,
3nnnn3
2n 2n 2 2n 2n2
当n 为奇数时,则
3
3 3 ,即 3 3 3 ;
2n 2n 1
2n
2n1
当n 为偶数时,则
3
3 3 ,即 3
3 3 .
设Sn 为数列bn 的前n 项和,
可得 S2n b1 b3 b5 b2n1 b2 b4 b6 b2n
2 1 4n
41 4n2n1
3 2n 3
n 2
n 2.
1 431 4333
22n12
∴数列bn 的前2n 项和为 n .
33
3.(2025·湖南常德·模拟预测)记 S 为数列a 的前 n 项和, S an 1 .
nn
求数列an的通项公式;
n24
在a 与a之间插入n 个数,使这n 2 个数组成一个公差d 为的等差数列,求数列 1 的前 2025 项和.
d
nn1
n
n
【答案】(1) an
(2) -1014 .
1 1n1 ;
2
【解析】(1) S 为数列a 的前n 项和, S an 1 ,
nnn24
n 1 时, a S a1 1 ,则a 1 ,
112412
n 2 时,由S an 1 ,得 S an1 1 ,
n24
n124
两式相减可得a S S an an1 ,即a a,
nnn122
nn1
数列a 是首项为 1 ,公比为1的等比数列,则a 1 1n1 ;
n2n2
1 1n 1n1 n 1n
(2)由题设 d an1 an 2 1 ,可得 d 1 n 1 ,
nn 1
n 1
n 1n
记 1 的前n 项和为T ,因为 1 1 2k 2k 1 1, k 为正整数,
d
n
n
d2k 1d2k
则T2025
T2024
1
d2025
1012 2026 1014 .
4.(2025·天津滨海新·三模)已知等差数列an与正项等比数列bn 满足: a2 b1 2 , a3 a5 b3 a8.
k
n
n
100
求an、bn 通项公式;
n
n
k
k 1
若对数列a 、b ,在a 与a
之间插入b 个2 k N* ,组成一个新数列c ,求数列c 前 100 项和T ;
anbn ,
n
,
若d 1
a2 1
n 2k 1
n 2k
2n
11
(其中k N* ),证明:di .
i 118
n
n
【答案】(1) an n ; b 2n
(2)209
(3)证明见解析
【解析】(1)因为a2 2 , a3 a5 2a4 a8 ,所以2a2 2d a2 6d ,
解得a1 d 1 ,所以an n ;
因为b1 2 , b3 8 ,所以q2 4 ,
又因为bn 0 ,所以q =
2 , b 2n ;
n
(2)设 x a 2b k 2k1 ,
kkk
在数列cn 中,从项a1 开始到项ak 1 (不含ak 1 )之前,共有项数为k 21 22 2k k 2k 1 2 ,
k 2k12
所以
i 1
ci a1 2 2 a2 2 2 2 2 ak 2 2 ,
k
k
k
i 1
k k 1
k 2
x1 x2 xk
xi
i 1
i
i 1
2
i 1
2 4 ,
2
当k 5 时, 5 26 2 67 100 ;当k 6 时, 6 27 2 132 100 ,所以数列cn 前 100 项是项a6 之后还有 32 项为 2,
675
所以T100 ci a6 2 32 xi a6 2 32
5 6
2
27
4 6 64 209 ;
i 1i 1
n2k 1
(3)当 n 2k 1时, d d 2k 122k1 ,
An d1 d3 d5 d2 n 1,
n
A 21 323 525 2n 122n1 ,
4A 23 325 527 2n 122n1 ,
n
3An
3A
21 223 25 22n1 2n 1 22n1 ,
8 1 4
n1
2 2 2n 1 22n1 ,
n1 4
A 10 6n 5 22n1 ,
n99
当n 2k 时, d d 1 1 1 1 1 ,
n2 k2k 2 12k 1 2k 12 2k 12k 1
B d d d 1 1 1 1 1 11 1 11 ,
n242n2 1 3352n 12n 1 2 2n 1
T A B 1 1
1 10 6n 5 22n1 ,
2nnn2 2n 1 99
因为 1 0 , 6n 5 22n1 0 ,
2n 1
9
所以T 1 10 11 ,
2n2918
2n11
18
即di .
i 1
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