第44讲 数列的求和-备战2024年高考数学一轮复习精品导与练（新高考）

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1．公式法
(1)等差数列{an}的前n项和Sn＝ ＝ .
推导方法：倒序相加法．
(2)等比数列{an}的前n项和Sn＝
推导方法：乘公比，错位相减法．
(3)一些常见的数列的前n项和：
①1＋2＋3＋…＋n＝eq \f(nn＋1,2)；
②2＋4＋6＋…＋2n＝n(n＋1)；
③1＋3＋5＋…＋(2n－1)＝n2.
2．几种数列求和的常用方法
(1)分组转化求和法：一个数列的通项公式是由若干个等差或等比或可求和的数列组成的，则求和时可用分组求和法，分别求和后相加减．
(2)裂项相消法：把数列的通项拆成两项之差，在求和时中间的一些项可以相互抵消，从而求得前n项和．
(3)错位相减法：如果一个数列的各项是由一个等差数列和一个等比数列的对应项之积构成的，那么求这个数列的前n项和即可用错位相减法求解．
(4)倒序相加法：如果一个数列{an}与首末两端等“距离”的两项的和相等或等于同一个常数，那么求这个数列的前n项和即可用倒序相加法求解．
3、常见的裂项技巧
①eq \f(1,nn＋1)＝ .
②eq \f(1,nn＋2)＝ .
③eq \f(1,2n－12n＋1)＝ .
④eq \f(1,\r(n)＋\r(n＋1))＝
⑤eq \f(1,nn＋1n＋2)＝
1、（2023•甲卷（理））已知等比数列中，，为前项和，，则
A．7B．9C．15D．30
2、（2023•新高考Ⅱ）记为等比数列的前项和，若，，则
A．120B．85C．D．
3、（2021•甲卷（文））记为等比数列的前项和．若，，则
A．7B．8C．9D．10
4、（2021•上海）已知为无穷等比数列，，的各项和为9，，则数列的各项和为 ．
5、（2021•新高考Ⅰ）某校学生在研究民间剪纸艺术时，发现剪纸时经常会沿纸的某条对称轴把纸对折．规格为的长方形纸，对折1次共可以得到，两种规格的图形，它们的面积之和，对折2次共可以得到，，三种规格的图形，它们的面积之和，以此类推．则对折4次共可以得到不同规格图形的种数为 ，如果对折次，那么
6、（2023•甲卷（理））已知数列中，，设为前项和，．
（1）求的通项公式；
（2）求数列的前项和．
7、（2021•新高考Ⅰ）已知数列满足，
（1）记，写出，，并求数列的通项公式；
（2）求的前20项和．
8、（2023年全国新高考Ⅱ卷）. 为等差数列，，记，分别为数列，的前n项和，，．
（1）求的通项公式；
（2）证明：当时，．
9、（2022•甲卷（文））记为数列的前项和．已知．
（1）证明：是等差数列；
（2）若，，成等比数列，求的最小值．
1、数列{an}的通项公式是an＝(－1)n(2n－1)，则该数列的前100项之和为( )
A．－200 B．－100
C．200 D．100
2、数列的前项和为，若，则等于（ ）
A．1B．C．D．
3、设，则( )
A．B．C．D．
4、已知数列{an}的通项公式为an＝ eq \f(1,\r(n)＋\r(n＋1))，若前n项和为10，则项数n为________．
5、 已知数列{an}的前n项和为Sn，且an＝n·2n，则Sn＝____________．
考向一 公式法
例1、（山东师范大学附中高三月考）设等差数列前n项和为．若，，则________，的最大值为________．
变式1、（2023·河北唐山·统考三模）设为等比数列的前项和，，，则__________.
变式2、（2023·安徽合肥·校联考三模）是公差不为零的等差数列，前项和为，若，，，成等比数列，则________．
方法总结：若一个数列为等差数列或者等比数列则运用求和公式：①等差数列的前n项和公式：Sn＝eq \f(na1＋an,2)＝na1＋eq \f(nn－1,2)d.②等比数列的前n项和公式(Ⅰ)当q＝1时，Sn＝na1；(Ⅱ)当q≠1时，Sn＝eq \f(a11－qn,1－q)＝eq \f(a1－anq,1－q).
考向二 利用“分组求和法”求和
例2、已知数列{an}的前n项和Sn＝ eq \f(n2＋n,2)，n∈N*.
(1) 求数列{an}的通项公式；
(2) 设bn＝2an＋(－1)nan，求数列{bn}的前2n项和．
变式1、（2023·黑龙江·黑龙江实验中学校考一模）已知数列，前n项和为，且满足，，，，，等比数列中，，且，成等差数列．
(1)求数列和的通项公式；
(2)记为区间中的整数个数，求数列的前n项和．
变式2、（2023·重庆·统考三模）已知数列的前n项和为，，．
(1)求数列的通项公式；
(2)设，求数列的前n项和．
变式3、（2023·黑龙江大庆·统考三模）已知数列满足．
(1)证明：是一个等差数列；
(2)已知，求数列的前项和．
方法总结：数列求和应从通项入手，若无通项，则先求通项，然后通过对通项变形，转化为等差数列或等比数列或可求前n项和的数列求和．
考向三 裂项相消法求和
例3、（2023·黑龙江大庆·统考一模）设是公差不为0的等差数列，，是，的等比中项.
(1)求的通项公式；
(2)设，求数列的前n项和.
变式1、设数列{an}的前n项和为Sn，已知 a1＝1，Sn＝nan－n(n－1)(n＝1，2，3，…).
(1) 求证：数列{an}为等差数列，并写出an关于n的表达式；
(2) 若数列 eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(\f(1,anan＋1)))的前n项和为Tn，求满足Tn> eq \f(100,209)的最小正整数n的值．
变式2、（2023·江苏泰州·统考一模）在①成等比数列，②，③这三个条件中任选两个，补充在下面问题中，并完成解答.
已知数列是公差不为0的等差数列，其前项和为，且满足__________，__________.
(1)求的通项公式；
(2)求.
注：如果选择多个方案分别解答，按第一个方案计分.
变式3、（2023·江苏南京·校考一模）已知等比数列的前项和为,,.
(1)求数列的通项公式.
(2)令,求数列的前项和.
方法总结：常见题型有（1）数列的通项公式形如an＝eq \f(1,nn＋k)时，可转化为an＝eq \f(1,k)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,n)－\f(1,n＋k)))，此类数列适合使用裂项相消法求和．
（2）数列的通项公式形如an＝eq \f(1,\r(n＋k)＋\r(n))时，可转化为an＝eq \f(1,k)(eq \r(n＋k)－eq \r(n))，此类数列适合使用裂项相消法求和．
考向四 错位相减法求和
例4、（2023·江苏南京·南京市第一中学校考模拟预测）已知等差数列的前项和为，，．正项等比数列中，，．
(1)求与的通项公式；
(2)求数列的前项和．
变式1、已知{an}是等差数列，其前n项和为Sn，{bn}是等比数列，且a1＝b1＝2，a4＋b4＝27，S4－b4＝10.
(1) 求数列{an}与{bn}的通项公式；
(2) 求Tn＝a1b1＋a2b2＋…＋anbn，n∈N*.
变式2、（2023·湖南长沙·长沙市明德中学校考三模）已知等差数列前项和为，，.
(1)求的通项公式；
(2)若数列满足，求和：.
方法总结：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.。特别注意错位相减法的步骤。
1、（2023·湖南·铅山县第一中学校联考三模）从午夜零时算起，在钟表盘面上分针与时针第次重合时，分针走了，则24小时内（包括第24时）所有这样的之和（ ）
A．24B．300C．16560D．18000
2、（2023·湖南郴州·统考三模）已知函数的图象在点处的切线的斜率为，则数列的前项和为（ ）
A．B．C．D．
3、（2023·安徽宿州·统考一模）已知数列的前n项和为，且，则数列的前n项和______.
4、（2023·江苏南京·南京市秦淮中学校考模拟预测）在①，②，③这三个条件中任选一个，补充在下面问题中，并解答.
已知等差数列的公差为，等差数列的公差为.设分别是数列的前项和，且， ，
（1）求数列的通项公式；
（2）设，求数列的前项和.
5、（2023·辽宁·大连二十四中校联考三模）已知数列的前项的积
(1)求数列的通项公式；
(2)数列满足，求.
6、（2023·黑龙江牡丹江·牡丹江市第三高级中学校考三模）已知数列各项都不为，前项和为，且，数列满足，．
(1)求数列和的通项公式；
(2)令，求数列的前项和为
7、（2023·安徽·校联考三模）在数列中，，且对任意的，都有．在等差数列中，前n项和为，，．
(1)求数列和的通项公式；
(2)设，求数列的前n项和．