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人教B版 (2019)选择性必修 第三册5.3.2 等比数列的前 n项和课后作业题
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这是一份人教B版 (2019)选择性必修 第三册5.3.2 等比数列的前 n项和课后作业题,文件包含专题十一并项求和法含绝对值数列求数列的前n项和-2020-2021学年高中数学专题题型精讲精练2019人教B版选择性必修第三册原卷版doc、专题十一并项求和法含绝对值数列求数列的前n项和-2020-2021学年高中数学专题题型精讲精练2019人教B版选择性必修第三册解析版doc等2份试卷配套教学资源,其中试卷共7页, 欢迎下载使用。
专题十一 并项求和法、含绝对值数列求数列的前n项和基本公式并项求和法:一个数列的前n项和,可两两结合求解,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.例如,Sn=1002-992+982-972+…+22-12=(100+99)+(98+97)+…+(2+1)=5 050.总之,在求数列的前n项和时,应先考查其通项公式,根据通项公式的特点,再来确定选用何种求和方法.数列求和的实质就是一个代数式(或超越式)的化简问题.例题分析一、并项求和例1 已知数列{an}的前n项和为Sn,且满足an=2Sn-1(n∈N*).(1)求证:数列{an}为等比数列;(2)若bn=(2n+1)an,求{bn}的前n项和Tn.解析 (1)证明:当n=1时,a1=2S1-1=2a1-1,得a1=1;当n≥2时,an=2Sn-1,an-1=2Sn-1-1,两式相减可得an-an-1=2an,化简得an=-an-1,所以{an}是首项为1,公比为-1的等比数列.(2)由(1)可得an=1×(-1)n-1,所以bn=(2n+1)×(-1)n-1,当n为偶数时,bn-1+bn=-2.∴Tn=×(-2)=-n.当n为奇数时,n-1为偶数,Tn=Tn-1+bn=-(n-1)+2n+1=n+2.综上,数列{bn}的前n项和为Tn=答案 (1) 首项为1,公比为-1的等比数列 (2) Tn=归纳总结:数列的通项中出现(-1)n或(-1)n+1时,常常要对n取值的奇偶性进行分类讨论,应首先求出当n为偶数时的Sn,再考虑当n为奇数时,n-1为偶数,所以Sn=Sn-1+an.(对应训练一)求和:Sn=-1+3-5+7-…+(-1)n(2n-1).解析 当n为偶数时,Sn=(-1+3)+(-5+7)+…+[(-2n+3)+(2n-1)]=n.当n为奇数时,n-1为偶数,∴Sn=Sn-1+(-1)n(2n-1)=n-1+(-1)(2n-1)=-n.∴Sn=(-1)n·n,(n∈N*).答案 (-1)n·n(对应训练二)已知函数f(n)=n2cos(nπ),且an=f(n)+f(n+1),则a1+a2+a3+…+a100=________.解析 因为f (n)=n2cos(nπ),所以a1+a2+a3+…+a100=[f (1)+f (2)+…+f (100)]+[f (2)+…+f (101)],f (1)+f(2)+…+f (100)=-12+22-32+42-…-992+1002=(22-12)+(42-32)+…(1002-992)=3+7+…+199==5 050,f(2)+…+f (101)=22-32+42-…-992+1002-1012=(22-32)+(42-52)+…+(1002-1012)=-5-9-…-201==-5 150,所以a1+a2+a3+…+a100=[f(1)+f(2)+…+f(100)]+[f(2)+…+f(101)]=-5 150+5 050=-100.答案 -100二、含绝对值数列求前n项和例2 已知等差数列{an}前三项的和为-3,前三项的积为8.(1)求等差数列{an}的通项公式;(2)若a2,a3,a1成等比数列,求数列{|an|}的前n项和.解析 (1)设等差数列{an}的公差为d,则a2=a1+d,a3=a1+2d,由题意得,解得或.所以由等差数列通项公式可得an=2-3(n-1)=-3n+5,或an=-4+3(n-1)=3n-7.故an=-3n+5,或an=3n-7.(2)当an=-3n+5时,a2,a3,a1分别为-1,-4,2,不成等比数列,不满足条件;当an=3n-7时,a2,a3,a1分别为-1,2,-4,成等比数列,满足条件.故|an|=|3n-7|=.记数列{|an|}的前n项和为Sn.当n=1时,S1=|a1|=4;当n=2时,S2=|a1|+|a2|=5;当n≥3时,Sn=S2+|a3|+|a4|+…+|an|=5+(3×3-7)+(3×4-7)+…+(3n-7)=5+=n2-n+10.当n=2时,满足此式.综上,Sn=.答案 (1) an=-3n+5,或an=3n-7 (2) Sn=(对应训练)数列{an}中,a1=8,a4=2,且满足an+2-2an+1+an=0(n∈N*).(1)求数列{an}的通项公式;(2)设Hn=|a1|+|a2|+…+|an|,求Hn.解析 (1)因为an+2-2an+1+an=0.所以an+2-an+1=an+1-an=…=a2-a1.所以{an}是等差数列且a1=8,a4=2,所以d=-2,an=a1+(n-1)d=10-2n.故an=10-2n.(2)因为an=10-2n,令an=0,得n=5.当n>5时,an<0;当n=5时,an=0;当n<5时,an>0.设Sn=a1+a2+…+an.所以当n>5时,Hn=|a1|+|a2|+…+|an|=a1+a2+…+a5-(a6+a7+…+an)=S5-(Sn-S5)=2S5-Sn=n2-9n+40,当n≤5时,Hn=|a1|+|a2|+…+|an|=a1+a2+…+an=9n-n2.所以Hn=答案 (1) an=10-2n (2) Hn=专题训练1.已知等差数列{an}中,a3+a5=a4+7,a10=19,则数列{ancos nπ}的前2 018项和为( )A.1 008 B.1 009 C.2 017 D.2 018解析 由题意得,解得∴an=2n-1,设bn=cos nπ,则b1+b2=a1cos π+a2cos 2π=2,b3+b4=a3cos 3π+a4cos 4π=2,…∴数列{ancos nπ}的前2 018项和为Sn=(b1+b2)+(b3+b4)+…+(b2 017+b2 018)=2×=2 018.故选D.答案 D2.数列{(-1)nn}的前n项和为Sn,则S2020= ( )A.1010 B.-1010 C.2020 D.-2020解析 S2020=(-1+2)+(-3+4)+…+(-2019+2020)=1010.答案 A3.已知数列{an}为等差数列,且a1=5,a2=9,数列{bn}的前n项和Sn=bn+.(1)求数列{an}和{bn}的通项公式;(2)设cn=an|bn|,求数列{cn}的前n项的和Tn.解析 (1)公差d=a2-a1=9-5=4,∴an=a1+(n-1)d=5+4(n-1)=4n+1.(2)∵Sn=bn+,∴Sn-1=bn-1+(n≥2),两式相减,得bn=bn-bn-1,∴bn=-bn-1,∴=-2(n≥2).又b1=S1=b1+,∴b1=1,∴数列{bn}是首项为1,公比为-2的等比数列,∴bn=(-2)n-1.∴cn=an|bn|=(4n+1)|(-2)n-1|=(4n+1)·2n-1.∴Tn=5×1+9×2+13×22+…+(4n+1)·2n-1①2Tn=5×2+9×22+…+(4n-3)·2n-1+(4n+1)·2n②①-②得-Tn=5+4(2+22+…+2n-1)-(4n+1)·2n=5+4×-(4n+1)·2n=5+8(2n-1-1)-(4n+1)·2n=5+2n+2-8-(4n+1)·2n=2n+2-(4n+1)·2n-3=2n(4-4n-1)-3=2n(3-4n)-3,∴Tn=(4n-3)2n+3.答案 (1) 4n+1 (2) (4n-3)2n+3
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