
(Ⅰ)求的值和的通項公式;
(Ⅱ)設(shè),求數(shù)列的前項和.
【答案】(Ⅰ) ; (Ⅱ).
【詳解】(Ⅰ) 由已知,有,即,
所以,又因為,故,由,得,
當(dāng)時,,
當(dāng)時,,
所以的通項公式為
(Ⅱ) 由(Ⅰ)得,設(shè)數(shù)列的前項和為,則
,
兩式相減得
,
整理得
所以數(shù)列的前項和為.
考點:等差數(shù)列定義、等比數(shù)列及前項和公式、錯位相減法求和.
2.在數(shù)列中,
(I)設(shè),求數(shù)列的通項公式
(II)求數(shù)列的前項和
【答案】(I)()
(II)=
【詳解】試題分析:解:(I)由已知有利用累差迭加即可求出數(shù)列的通項公式: ()
(II)由(I)知,
=
而,又是一個典型的錯位相減法模型,
易得=
考點:數(shù)列的通項公式和求和的運用
點評:解決的關(guān)鍵是對于數(shù)列的遞推關(guān)系式的運用,根據(jù)迭代法得到通項公式,并結(jié)合錯位相減法求和.
3.設(shè)數(shù)列的前n項和為,且.
(1)求數(shù)列的通項公式;
(2)設(shè),求數(shù)列的前n項和.
【答案】(1);(2).
【解析】(1)由得出數(shù)列是等比數(shù)列,(先求出),可得通項公式;
(2)由(1)得,用錯位相減法求和.
【詳解】解:(1)當(dāng)時,,解得.
因為,①
所以當(dāng)時,,②
①-②得,,所以.
故數(shù)列是首項為1,公比為2的等比數(shù)列,其通項公式為.
(2)由題知,,
所以,③
,④
③-④得,
.
所以.
【點睛】方法點睛:本題考查求等比數(shù)列的通項公式,考查錯位相減法求和.?dāng)?shù)列求和的常用方法:
(1)公式法;(2)錯位相減法;(3)裂項相消法;(4)分組(并項)求和法;(5)倒序相加法.
4.已知數(shù)列為等差數(shù)列,數(shù)列是各項均為正數(shù)的等比數(shù)列,滿足, ,.
(1)求數(shù)列、的通項公式;
(2)求數(shù)列的前項和.
【答案】(1),;(2).
【解析】(1)設(shè)等差數(shù)列公差為,等比數(shù)列公比為,根據(jù)已知條件可得出關(guān)于、的方程組,解出這兩個量的值,進而可求得等差數(shù)列的通項公式,根據(jù)已知條件求得的值,由此可求得等比數(shù)列的通項公式;
(2)求得,利用錯位相減法可求得數(shù)列的前項和.
【詳解】(1)設(shè)等差數(shù)列公差為,等比數(shù)列公比為,
由題知,即,解得:,
所以,,
又,解得,又,所以,;
(2),
,①
②
①②得
,
所以.
【點睛】方法點睛:數(shù)列求和的常用方法:
(1)對于等差等比數(shù)列,利用公式法直接求和;
(2)對于型數(shù)列,其中是等差數(shù)列,是等比數(shù)列,利用錯位相減法求和;
(3)對于型數(shù)列,利用分組求和法;
(4)對于型數(shù)列,其中是公差為的等差數(shù)列,利用裂項相消法.
5.已知等比數(shù)列的公比,且滿足,,數(shù)列的前項和,.
(1)求數(shù)列和的通項公式;
(2)設(shè),求數(shù)列的前項和.
【答案】(1);;(2).
【解析】(1)根據(jù)題干已知條件可列出關(guān)于首項與公比的方程組,解出與的值,即可計算出數(shù)列的通項公式,再根據(jù)公式進行計算可得數(shù)列的通項公式;
(2)先分為奇數(shù)和為偶數(shù)分別計算出數(shù)列的通項公式,在求前項和時,對奇數(shù)項運用裂項相消法求和,對偶數(shù)項運用錯位相減法求和,最后相加進行計算即可得到前項和.
【詳解】(1)依題意,由,,可得,因為,所以解得,,
,,
對于數(shù)列:當(dāng)時,,
當(dāng)時,,
當(dāng)時,也滿足上式,
,.
(2)由題意及(1),可知:
當(dāng)為奇數(shù)時,,
當(dāng)為偶數(shù)時,,
令,,則
,
,
,
兩式相減,可得,
,
,
,
,
.
【點睛】關(guān)鍵點點睛:第二問中當(dāng)為奇數(shù)時,求出,并對進行裂項為是解題關(guān)鍵,本題主要考查等差數(shù)列和等比數(shù)列的基本量的運算,以及數(shù)列求和問題.考查了方程思想,分類討論思想,轉(zhuǎn)化與化歸能力,整體思想,裂項相消法和錯位相減法求和,以及邏輯推理能力和數(shù)學(xué)運算能力.本題屬中檔偏難題.
6.設(shè)是各項均為正數(shù)的等差數(shù)列,,是和的等比中項,的前項和為,.
(1)求和的通項公式;
(2)設(shè)數(shù)列的通項公式.
(i)求數(shù)列的前項和;
(ii)求.
【答案】(1),;(2)(i);(ii)
【分析】(1)因為,是和的等比中項,根據(jù)等比中項可求得,再根據(jù)等差數(shù)列的通項公式求出,利用與的關(guān)系,證出是以2為首項,2為公比的等比數(shù)列,再利用等比數(shù)列的通項公式求出的通項公式;
(2)根據(jù)(1)中和的通項公式,列出數(shù)列的通項公式,利用分組求和法,分成奇數(shù)組和偶數(shù)組,即可求出數(shù)列的前項和;
將分為奇數(shù)和偶數(shù)兩種情況,當(dāng)為奇數(shù)時,設(shè),運用裂項相消法化簡求出結(jié)果;當(dāng)為偶數(shù)時,設(shè),運用錯位相減法求出結(jié)果;分別求解出后,相加求得的值即可.
【詳解】(1)解:設(shè)等差數(shù)列的公差為,
因為,是和的等比中項,
所以,即,
解得,因為是各項均為正數(shù)的等差數(shù)列,
所以,
故,
因為,所以,
兩式相減得:,
當(dāng)時,,,
是以2為首項,2為公比的等比數(shù)列,
.
(2)(i)解:,
所以
.
(ii)解:當(dāng)為奇數(shù)時,
設(shè)
,
當(dāng)為偶數(shù)時,
設(shè),
,
所以,
故,
所以.
【點睛】本題考查等差數(shù)列和等比數(shù)列的通項公式和前項和公式,以及運用分組求和法、裂項相消法和錯位相減法求和,屬于中檔題.
7.已知等差數(shù)列的前項和為,且滿足,.
(1)求數(shù)列的通項公式;
(2)設(shè),數(shù)列的前項和為,求.
【答案】(1);(2)
【解析】(1)結(jié)合等差數(shù)列下標(biāo)性質(zhì)可得,再由前項和公式,即可求解;
(2)由(1),再結(jié)合錯位相減法即可求解;
【詳解】(1)設(shè)數(shù)列的公差為,∵,∴,,∴,
∴,∴.
(2)由(1)可知,
∴數(shù)列的前項和為,
,
兩式作差,得 ,
∴.
【點睛】本題考查等差數(shù)列通項公式的求解,錯位相減法求解數(shù)列的前項和,屬于中檔題
8.已知是正項數(shù)列的前項和,.
(1)證明:數(shù)列是等差數(shù)列;
(2)當(dāng)時,,求數(shù)列的前項和.
【答案】(1)證明見解析;
(2)
【分析】(1)當(dāng)時,分別得到,作差化簡可得,又當(dāng)時,可得,即可證明數(shù)列是等差數(shù)列
(2)由(1)及,得,∴,由錯位相減法可得數(shù)列的前項和
【詳解】(1)當(dāng)時,有
∴,∴
又∵,∴
當(dāng)時,有
∴,又∴
∴數(shù)列是以為首項,為公差的等差數(shù)列
(2)由(1)及,得,∴,
則,
∴
9.已知數(shù)列的前項和為,且,()求:
(1)數(shù)列的通項公式;
(2)若,求數(shù)列的前項和.
【答案】(1);(2).
【分析】(1)由來求解;
(2)先求出數(shù)列,然后用錯位相減法求得.
【詳解】(1)∵,∴當(dāng)時,,
當(dāng)時,,(*)
顯然,當(dāng)時也滿足(*)式
綜上所述,
(2)由(1)可得,,其前項和 ①
則 ②
①-②得,
,
10.已知數(shù)列{an}中,a1=3,,n∈N*.
(1)求數(shù)列{an}的通項公式;
(2)求數(shù)列{an}的前n項和Sn.
【答案】(1);(2).
【分析】(1)由遞推關(guān)系可得,再根據(jù)等差數(shù)列的定義得,即可知{an}的通項公式;
(2)由(1)得,應(yīng)用錯位相減法求{an}的前n項和Sn.
【詳解】(1)由得:,
∴,即數(shù)列是首項為,公差為的等差數(shù)列,
∴,故.
(2)由(1)得:,
∴①,②,
①②得:
∴ .
11.已知等差數(shù)列,滿足.
(1)求數(shù)列的通項公式;
(2)設(shè)數(shù)列的前項和為,求.
【答案】(1);(2).
【分析】(1)利用已知條件列出關(guān)于首項與公差的方程組,解方程組即得數(shù)列的通項公式;
(2)先由(1)得到,再利用錯位相減法求和即可.
【詳解】(1)設(shè)等差數(shù)列的公差為,
由已知得,
即,
所以,
解得,
所以.
(2)由(1)得,
所以,①
,②
①②得:,
所以.
12.已知等比數(shù)列的各項均為正數(shù),,,成等差數(shù)列,且滿足,數(shù)列的前項和,,且.
(1)求數(shù)列和的通項公式;
(2)設(shè),,求數(shù)列的前項和;
(3)設(shè),求的前項和;
【答案】(1);;(2);(3).
【分析】(1)由等差數(shù)列定義和等比數(shù)列通項公式可構(gòu)造方程求得公比,進而得到,由等比數(shù)列通項公式可求得;利用可得到,利用累乘法可求得;
(2)由(1)可得,利用裂項相消法可求得結(jié)果;
(3)由(1)可得,進而整理得到,將相鄰兩項看作一組,采用分組求和的方式,分別根據(jù)等差數(shù)列求和公式和錯位相減法求得兩個部分的和,由此可得.
【詳解】(1)設(shè)等比數(shù)列的公比為,
,,成等差數(shù)列,,即,
,,解得:或(舍);
,,即,解得:,;
當(dāng)時,,整理可得:,
;
經(jīng)檢驗,當(dāng)時,滿足,
綜上所述:.
(2)由(1)得:,
;
(3)由(1)得:,
,
令,則其前項和;
令,
則其前項和,
,
,,
.
【點睛】方法點睛:本題考查數(shù)列通項和求和相關(guān)問題的求解,涉及到求和方法中的分組求和、裂項相消法和錯位相減法的應(yīng)用,其中錯位相減法的基本步驟如下:
①列出的形式;
②左右兩側(cè)同乘通項中的等比部分的公比,得到;
③上下兩式作差得到,結(jié)合等比數(shù)列求和公式可整理等式右側(cè)的部分;
④整理所得式子求得.
13.已知公差不為0的等差數(shù)列滿足,且,,成等比數(shù)列.
(Ⅰ)求數(shù)列的通項公式;
(Ⅱ)若,求數(shù)列的前項和.
【答案】(Ⅰ);(Ⅱ).
【分析】(Ⅰ)設(shè)等差數(shù)列的公差為,根據(jù)題設(shè)條件,列出方程求得,即可求得數(shù)列的通項公式;
(Ⅱ)由(Ⅰ)得,結(jié)合“乘公比錯位相減法”,即可求解.
【詳解】(Ⅰ)設(shè)等差數(shù)列的公差為,
由,,成等比數(shù)列,可得,即,
解得或(舍),所以數(shù)列的通項公式.
(Ⅱ)由(Ⅰ)得
所以,
可得,
兩式相減得
所以.
【點睛】錯位相減法求解數(shù)列的前項和的分法:
(1)適用條件:若數(shù)列為等差數(shù)列,數(shù)列為等比數(shù)列,求解數(shù)列的前項和;
(2)注意事項:
①在寫出和的表達式時,應(yīng)注意將兩式“錯位對齊”,以便下一步準(zhǔn)確寫出;
②作差后,應(yīng)注意減式中所剩各項的符號要變號;
③作差后,作差部分應(yīng)用為的等比數(shù)列求和.
14.已知等比數(shù)列的前項和為,且.
(1)求與;
(2)記,求數(shù)列的前項和.
【答案】(1),;(2).
【分析】(1)利用可得數(shù)列的遞推式,得其為等比數(shù)列,易得通項公式、求和;
(2)由(1)得,用錯位相減法求和.
【詳解】(1)由,得,
當(dāng)時,,得;
當(dāng)時,,得,
所以數(shù)列是以1為首項,2為公比的等比數(shù)列,
所以.
所以.
(2)由(1)可得,
則,
,
兩式相減得,
所以
.
【點睛】(1)錯位相減法適用于數(shù)列是由一個等差數(shù)列和一個等比數(shù)列對應(yīng)項的乘積構(gòu)成的數(shù)列的求和,求解的方法是等式兩邊乘等比數(shù)列的公比再錯位相減,錯位相減后化歸為一個等比數(shù)列的求和;
(2)用錯位相減法求和時,應(yīng)注意兩點:一是要善于識別題目類型,特別是等比數(shù)列公比為負(fù)數(shù)的情形;二是在寫出“”與“”的表達式時應(yīng)特別注意將兩式“錯項對齊”,以便下一步準(zhǔn)確寫出“”的表達式.
15.已知數(shù)列滿足.
(1)證明數(shù)列是等差數(shù)列,并求的通項公式;
(2)若數(shù)列滿足,求數(shù)列的前項和.
【答案】(1)證明見解析,;(2).
【分析】(1)把給定的遞推公式兩邊取倒數(shù)并變形即可作答;
(2)由(1)求出數(shù)列的通項公式,再利用錯位相減法即可得解.
【詳解】(1)由得,
所以是公差為2的等差數(shù)列,,即;
(2)由(1)知,
,
則,
兩式相減得,
則,
所以數(shù)列的前項和.
16.已知的三個內(nèi)角的對邊分別為,內(nèi)角成等差數(shù)列,,數(shù)列是等比數(shù)列,且首項、公比均為.
(1)求數(shù)列的通項公式;
(2)若,求數(shù)列的前項和.
【答案】(1);(2).
【解析】(1)由已知內(nèi)角成等差數(shù)列求得,可得,利用通項公式即可得出結(jié)果;
(2)由(1)可得,利用錯位相減法可求前項和.
【詳解】解:(1)成等差數(shù)列
又 .
.
∴數(shù)列首項為,公比為的等比數(shù)列.
(2)
整理得
故
17.已知等比數(shù)列的前n項和為(b為常數(shù)).
(1)求b的值和數(shù)列的通項公式;
(2)記為在區(qū)間中的項的個數(shù),求數(shù)列的前n項和.
【答案】(1);
(2)
【分析】(1)依題意等比數(shù)列的公比不為1,再根據(jù)等比數(shù)列前項和公式得到,即可得到且,從而求出、,即可得解;
(2)首先令,,即可求出的取值范圍,從而求出,即可得到,再利用錯位相減法求和即可;
【詳解】(1)解:由題設(shè),顯然等比數(shù)列的公比不為1,
若的首項、公比分別為、,則,
∴且,所以,
故的通項公式為.
當(dāng)時,;
(2)解:令,,解得,所以
數(shù)列在中的項的個數(shù)為,則,所以,
∵,①
∵②
兩式相減得∴.
∴
18.記為數(shù)列的前n項和,為數(shù)列的前n項和,已知.
(1)求證:數(shù)列是等比數(shù)列;
(2)求數(shù)列的前n項和.
【答案】(1)證明見解析
(2)
【分析】(1)由前n項和與通項之間的關(guān)系即可證明數(shù)列是等比數(shù)列;
(2)以錯位相減法求數(shù)列的前n項和即可解決.
【詳解】(1)因為為數(shù)列的前n項和,
當(dāng)時,,則
當(dāng)時,
① ②,
①-②得,得
所以數(shù)列是首項為1公比為的等比數(shù)列.
(2)由(1)可得,數(shù)列是以為首項,以為公比的等比數(shù)列,
所以.當(dāng)時,,
當(dāng)時,,
顯然對于不成立,所以
當(dāng)時,
當(dāng)時,
上下相減可得
則
又時,
綜上,
19.已知等差數(shù)列的首項為2,且,,成等比數(shù)列.數(shù)列的前n項和為,且.
(1)求與的通項公式;
(2)若,求數(shù)列的前n項和.
【答案】(1),
(2)
【分析】(1)根據(jù)已知條件求得等差數(shù)列的公差,由此求得.利用來求得.
(2)利用錯位相減求和法求得.
【詳解】(1)設(shè)的公差為d,因為,
所以,解得,
所以.
數(shù)列的前n項和為,且,①
當(dāng)時,,②
①-②,得.
當(dāng)時,,滿足,所以.
(2)因為,
所以.③
,④
③-④,得,
所以.
20.已知數(shù)列的前n項和是,且,數(shù)列的通項為.
(1)求的通項公式;
(2)求數(shù)列的前n項和.
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)利用的關(guān)系求的通項公式;
(2)由(1)得,應(yīng)用錯位相減法可直接求解.
【詳解】(1)當(dāng)時,;
當(dāng)時,,顯然滿足上式,
∴;
(2)由(1)知:,
所以①,
②,
①-②得:,
∴.
21.已知在各項均為正數(shù)的等差數(shù)列中,,且,,構(gòu)成等比數(shù)列的前三項.
(1)求數(shù)列,的通項公式;
(2)設(shè)數(shù)列___________,求數(shù)列的前項和.請在①;②;③這三個條件中選擇一個,補充在上面的橫線上,并完成解答.
【答案】(1),
(2)答案見解析
【分析】(1)根據(jù)等差中項的定義,結(jié)合條件,可求解得到,設(shè)出公差為,則根據(jù)條件,,構(gòu)成等比數(shù)列的前三項,利用等比中項的定義即可得到關(guān)于的方程從而求解得出結(jié)果;
(2)若選①,利用錯位相減法計算可得;
若選②,利用裂項相消法求和即可;
若選③,利用分組求和法及對分奇偶兩種情況討論,計算可得;
【詳解】(1)解:根據(jù)題意,因為數(shù)列為各項均為正數(shù)的等差數(shù)列,
所以,即得,
設(shè)公差為,則有,,,
又因為,,構(gòu)成等比數(shù)列的前三項,
所以,即,
解之可得,或(舍去),
所以,即得數(shù)列是以3為首項,2為公差的等差數(shù)列,
故可得,
且由題可得,,,
所以數(shù)列是以4為首項,2為公比的等比數(shù)列,故可得,
(2)解:若選①,則,
則①,
在上式兩邊同時乘以2可得,②,
①②可得,,
即得;
若選②,則,
則;
若選③,則,
則
所以當(dāng)為偶數(shù)時,;
由上可得當(dāng)為奇數(shù)時,,
綜上可得,.
22.在數(shù)列中,.
(1)求的通項公式.
(2)設(shè)的前n項和為,證明:.
【答案】(1)
(2)證明見解析
【分析】(1)根據(jù)已知條件,適當(dāng)整理,可得數(shù)列是首項為,公比為的等比數(shù)列,然后利用等比數(shù)列的通項公式求解;
(2)利用不等式基本性質(zhì)可得,進而.將不等式右邊設(shè)為,利用錯位相減求和法運算化簡后,即可證得結(jié)論.
【詳解】(1)解:∵,∴,
又,∴數(shù)列是首項為,公比為的等比數(shù)列,
從而,
則.
(2)證明:∵,
∴.
設(shè),則,
兩式相減得,
從而,
故.
23.已知數(shù)列是公差不為零的等差數(shù)列,,其前n項和為,數(shù)列前n項和為,從①,,成等比數(shù)列,,②,,這兩個條件中任選一個作為已知條件并解答下列問題.
(1)求數(shù)列,的通項公式;
(2)求數(shù)列的前n項和.
【答案】(1)條件選擇見解析;,;(2).
【分析】(1)選條件①:設(shè)數(shù)列的公差為d,根據(jù)等比中項的性質(zhì)建立方程,解之可求得公差d,由等差數(shù)列的通項公式求得,再由,兩式相減得數(shù)列是首項為1,公比為的等比數(shù)列,根據(jù)等比數(shù)列的通項公式求得;
選條件②:由已知得等差數(shù)列的公差為,由等差數(shù)列的通項公式求得,再由求得,注意時是否滿足;
(2)由(1)可得:,由錯位相減法可求得.
【詳解】解:(1)選條件①:設(shè)數(shù)列的公差為d,
由,,成等比數(shù)列,可得:,即,
解得:或(舍),
所以,
∵,∴,,
兩式相減整理得:,,
又當(dāng)時,有,解得:,
∴數(shù)列是首項為1,公比為的等比數(shù)列,
∵;
選條件②:∵,∴等差數(shù)列的公差為,
又,∴,
又∵,
∴當(dāng)時,有,又當(dāng)時,有,也適合上式,
∵;
(2)由(1)可得:,
∴·,
又,
兩式相減得:
整理得:.
24.已知各項均為正數(shù)的數(shù)列,滿足且
(1)求數(shù)列的通項公式
(2)設(shè),若的前項和為,求
【答案】(1);(2).
【分析】(1)將--2=0分解因式得,因為數(shù)列的各項均為正數(shù), 可得,即數(shù)列是以2為公比的等比數(shù)列,可求出通項公式;
(2)由(1)得,計算出,利用錯位相減法求解.
【詳解】(1)∵,
∵數(shù)列的各項均為正數(shù),
∴,∴,
即
所以數(shù)列是以為公比的等比數(shù)列.
∵,
∴數(shù)列的通項公式.
(2)由(1)及得, ,
∵,
∴①
∴②
②-①得:.
25.設(shè)數(shù)列的前n項和為,若.
(1)求數(shù)列的通項公式;
(2)設(shè),求數(shù)列的前n項和.
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)根據(jù)及等比數(shù)列的定義即可求得答案;
(2)由錯位相減法即可求得答案.
【詳解】(1)因為.
所以,解得.
當(dāng)時,,
所以,所以,即.
因為也滿足上式,所以是首項為1,公比為2的等比數(shù)列,所以.
(2)由(1)知,所以,
所以…①
…②
①-②得
,所以.
26.已知數(shù)列滿足,且.
(1)求數(shù)列的通項公式;
(2)若數(shù)列滿足,求數(shù)列的前項和.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根據(jù)遞推關(guān)系的特征采用累加法求解即可(2)根據(jù)數(shù)列通項公式的特征采用錯位相減法求和
【詳解】(1)因為,
所以,
,
…
,
所以.
又,所以,所以.
又,也符合上式,
所以.
(2)結(jié)合(1)得,所以
,①
,②
①②,得
,
所以.
27.已知等差數(shù)列和等比數(shù)列滿足,若數(shù)列的前項和為,且.
(1)求數(shù)列,的通項公式;
(2)若數(shù)列滿足:,求數(shù)列的前n項和.
【答案】(1),;
(2).
【分析】(1)根據(jù)通項與的關(guān)系求出數(shù)列的通項公式,再由列出方程求出公差公比即可得出,的通項公式;
(2)利用錯位相減法求出數(shù)列的前n項和即可.
【詳解】(1)由①,
可得()②,
由①②得()
又也符合上式,所以,
由得,設(shè)等差數(shù)列的公差為,等比數(shù)列的公比為,則有
,
令,有,
令,有
解得,或者
取,有,檢驗得(舍去)
所以,;
(2)由得,
所以
則
兩式相減得,
28.設(shè)是等比數(shù)列,公比大于,其前項和為 ,是等差數(shù)列.已知,,,.
(1)求和的通項公式;
(2)設(shè),求的前項和.
【答案】(1),
(2)
【分析】(1)利用等差數(shù)列和等比數(shù)列通項公式可構(gòu)造關(guān)于的方程,解方程求得后,利用等差和等比數(shù)列通項公式可得結(jié)果;
(2)由(1)可得,利用錯位相減法可求得結(jié)果.
【詳解】(1)設(shè)等比數(shù)列的公比為,
由得:,解得:,;
設(shè)等差數(shù)列的公差為,
由得:,即;
由得:,即;
由得:,;
(2)由(1)得:;
,
,
兩式作差得:,
.
29.設(shè)數(shù)列的前項和為,且滿足
(1)求數(shù)列的通項公式;
(2)設(shè)數(shù)列滿足,求數(shù)列的前項和.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1) 型的數(shù)列,利用公式來解決.
(2) ,等差數(shù)列與等比數(shù)列的積數(shù)列的求和,用錯位相減法.
【詳解】(1)因為,
當(dāng)時,,解得
當(dāng),時,,
所以,得
即,可知數(shù)列是首項為1,公比為5的等比數(shù)列,
所以
(2)由(1)可知,所以,所以,
所以,
則,
兩式相減,可得.
,
化簡得
30.已知等差數(shù)列的前項和為,,.正項等比數(shù)列中,,.
(1)求與的通項公式;
(2)求數(shù)列的前項和.
【答案】(1),
(2)
【分析】(1)根據(jù)等差數(shù)列和等比數(shù)列的通項公式即可求的通項公式.
(2)利用錯位相減法整理化簡即可求得前項和.
【詳解】(1)等差數(shù)列的前項和為,,,設(shè)公差為
所以,解得
所以
正項等比數(shù)列中,,,設(shè)公比為
所以,所以
解得,或(舍去)
所以
(2)由(1)知:
所以
兩式相減得:
31.設(shè)數(shù)列的前n項和為,已知.
(1)求數(shù)列的通項公式;
(2)已知數(shù)列是等差數(shù)列,且,.設(shè),求數(shù)列的前項和.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根據(jù),消元得到,故為等比數(shù)列,進而求出通項公式;
(2)由題意,得到的通項公式,進一步得到,利用錯位相減法,得到數(shù)列的前項和.
【詳解】(1)因為,所以,
兩式相減,可得,整理得,即,
因為在中當(dāng)時,,所以,
所以數(shù)列是以1為首項,2為公比的等比數(shù)列,
所以.
(2)易知,,所以公差,
所以,所以,
因為,
則,
兩式相減可得,
即.
32.已知等比數(shù)列的前項和為,,且滿足.
(1)求的通項公式;
(2)若,求的前項和.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)對進行分類討論,結(jié)合等比數(shù)列前項和公式求得首項和公比,從而求得.
(2)利用錯位相減求和法求得.
【詳解】(1)設(shè)等比數(shù)列的公比為,
依題意,,則.
,
若,則不成立,
所以且,所以,
即,
所以,解得.
所以.
(2),
,
,
兩式相減得
.
所以.
33.已知數(shù)列的前項和為,,且.
(1)求數(shù)列的通項公式;
(2)①;②;③.
從上面三個條件中任選一個,求數(shù)列的前項和.
注:如果選擇多個條件分別解答,按第一個解答計分.
【答案】(1)
(2)答案見解析
【分析】(1)由已知可得當(dāng)時,,進而得,可求數(shù)列的通項公式;
(2)若選①:.錯位相減法可求.若選②:,可求.若選③:,分組求和可求.
【詳解】(1)當(dāng)時,,,
,, ,
當(dāng)時,..,
,數(shù)列是以,3為公比的等比數(shù)列,
.
(2)若選①:,
,
,
,
.
若選②:,
.
若選③:,
.
【點睛】數(shù)列求和的常見方法:
①錯位相減法
②裂項相消法
③分組求和
④公式法
⑤倒序相加法
34.已知數(shù)列的前n項和滿足.
(1)求數(shù)列的通項公式;
(2)令,求數(shù)列的前n項和.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由與的關(guān)系即可求得數(shù)列的通項公式;
(2)利用錯位相減法求數(shù)列的前n項和.
【詳解】(1)當(dāng),,故,
因為,當(dāng)時,,
兩式相減得:,即,
故數(shù)列為等比數(shù)列,公比,
所以.
(2),
故,
故,
令①,
②,
①-②得
即,
故.
35.已知等差數(shù)列的首項為1,公差d≠0,前n項和為,且為常數(shù).
(1)求數(shù)列的通項公式;
(2)若,求數(shù)列的前n項和.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根據(jù)條件知 ,據(jù)此求出d;
(2)運用錯位相減法求和.
【詳解】(1)由題意知:,即 , ,
化簡得: , ;
經(jīng)檢驗,成立.
(2)由(1)知: , …①,
…② ,
①-②得:
,
;
綜上,,.
36.已知數(shù)列為單調(diào)遞增的等比數(shù)列,且,.
(1)求數(shù)列的通項公式;
(2)記,求數(shù)列的前項和.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)結(jié)合等比數(shù)列性質(zhì)可構(gòu)造方程組求得,由此可得公比,由等比數(shù)列通項公式可求得;
(2)由(1)可得,采用錯位相減法可求得結(jié)果.
【詳解】(1)數(shù)列為單調(diào)遞增的等比數(shù)列,,或(舍),
數(shù)列的公比,.
(2)由(1)得:,
,,
兩式作差得:.
37.已知等差數(shù)列的前項和為,且.
(1)求數(shù)列的通項公式;
(2)設(shè),求數(shù)列的前項和.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根據(jù)已知條件求得數(shù)列的首項和公差,從而求得.
(2)利用錯位相減求和法求得.
【詳解】(1)設(shè)等差數(shù)列的公差為,
依題意,,則
所以,解得,所以.
(2),
所以,
,
兩式相減得
,
所以.
38.已知數(shù)列滿足,且.
(1)求證:數(shù)列是等差數(shù)列;
(2)設(shè),求數(shù)列的前n項和.
【答案】(1)證明見解析
(2)
【分析】(1)根據(jù)得到數(shù)列是以2為首項,2為公比的等比數(shù)列,即可得到,然后利用等差數(shù)列的定義證明即可;
(2)利用錯位相減的方法求和即可.
【詳解】(1)∵,
∴.
又,
∴,
∴,
且.
∴數(shù)列是以2為首項,2為公比的等比數(shù)列.
∴,
即,.
∴數(shù)列是以1為首項,1為公差的等差數(shù)列.
(2)易得,
∴,
則,
,
化簡得,
則.
39.已知等比數(shù)列的前n項和,為常數(shù).
(1)求的值與的通項公式;
(2)設(shè),數(shù)列的前n項和為,求.
【答案】(1);
(2)
【分析】(1)利用遞推關(guān)系與等比數(shù)列的通項公式即可得出;
(2)利用錯位相減法求數(shù)列的前項和為即可.
【詳解】(1)解:當(dāng)時,,
當(dāng)時,,
是等比數(shù)列,
,即,所以,
數(shù)列的通項公式為;
(2)解:由(1)得
,
,
則.
.
40.在數(shù)列中,,.
(1)證明:數(shù)列為等比數(shù)列;
(2)求數(shù)列的前項和.
【答案】(1)證明見解析;
(2)
【分析】(1)對變形,代入中化簡,由等比數(shù)列的概念即可證明;
(2)由(1)得出的通項公式,代入中,整體利用分組求和,分組后差比相乘部分利用錯位相減,即可求得的前項和.
【詳解】(1)證明:由,得,即,
又,所以,所以數(shù)列是以3為首項,為公比的等比數(shù)列.
(2)由(1)可知,,
所以,故,
設(shè)數(shù)列的前項和為,數(shù)列的前項和為.
所以數(shù)列的前項和,
所以,
,①
,②
由①-②得,
所以,
故數(shù)列的前項和.
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