裂项相消法利用列项相消法求和时,应注意抵消后并不一定只剩下第一项和最后一项,也有可能前面剩两项,后面剩两项,再就是通项公式列项后,有时需要调整前面的系数,使列项前后等式两边保持相等。
(1)若是{a n }等差数列,则)11.(1111++-=n n n n a a d a a ,)11.(21122n ++-=n n n a a d a a (2)11111+-=+n n n n )((3))11(1)(1k n n k k n n +-=+(4))121121(2112)121+--=+-n n n n )(((5)])2)(1(1)1(1[21)2)(1(1++-+=++n n n n n n n(6)n n n n -+=++111(7))(11n k n k k n n -+=++1.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 项和为.[解析] (1) ……………①时, ……………②①②得:即……………………………………3分在①中令, 有, 即,……………………………………5分故对2.已知{a n}是公差为d的等差数列,它的前n项和为S n,S4=2S2+8.(Ⅰ)求公差d的值;(Ⅱ)若a1=1,设T n是数列{}的前n项和,求使不等式T n≥对所有的n∈N*恒成立的最大正整数m的值;[解析](Ⅰ)设数列{a n}的公差为d,∵ S4=2S2+8,即4a1+6d=2(2a1+d) +8,化简得:4d=8,解得d=2.……………………………………………………………………4分(Ⅱ)由a1=1,d=2,得a n=2n-1,…………………………………………5分∴ =.…………………………………………6分∴ T n===≥,…………………………………………8分又∵ 不等式T n≥对所有的n∈N*恒成立,∴ ≥,…………………………………………10分化简得:m2-5m-6≤0,解得:-1≤m≤6.∴ m的最大正整数值为6.……………………………………………………12分3.)已知各项均不相同的等差数列{a n}的前四项和S4=14,且a1,a3,a7成等比数列.(Ⅰ)求数列{a n}的通项公式;(Ⅱ)设T n为数列的前n项和,求T2 012的值.[答案] (Ⅰ)设公差为d,由已知得(3分)解得d=1或d=0(舍去),∴a1=2. (5分)故a n=n+1. (6分)(Ⅱ)==-,(8分)∴T n=-+-+…+-=-=. (10分)∴T2 012=. (12分)4.)已知数列{a n}是等差数列,-=8n+4,设数列{|a n|}的前n项和为S n,数列的前n项和为T n.(1)求数列{a n}的通项公式;(2)求证:≤T n<1.[答案] (1)设等差数列{a n}的公差为d,则a n=a1+(n-1)d. (2分)∵-=8n+4,∴(a n+1+a n)(a n+1-a n)=d(2a1-d+2nd)=8n+4.当n=1时,d(2a1+d)=12;当n=2时,d(2a1+3d)=20.解方程组得或(4分)经检验知,a n=2n或a n=-2n都满足要求.∴a n=2n或a n=-2n. (6分)(2)证明:由(1)知:a n=2n或a n=-2n.∴|a n|=2n.∴S n=n(n+1). (8分)∴==-.∴T n=1-+-+…+-=1-. (10分)∴≤T n<1. (12分)5.已知等差数列{a n}的公差为2,前n项和为S n,且S1,S2,S4成等比数列. (Ⅰ)求数列{a n}的通项公式;(Ⅱ)令b n=(-1)n-1,求数列{b n}的前n项和T n.[答案] 查看解析[解析] (Ⅰ)因为S1=a1,S2=2a1+×2=2a1+2,S4=4a1+×2=4a1+12,由题意得(2a1+2)2=a1(4a1+12),解得a1=1,所以a n=2n-1.(Ⅱ)b n=(-1)n-1=(-1)n-1=(-1)n-1.当n为偶数时,T n=-+…+-=1-=.当n为奇数时,T n=-+…-+++=1+=.所以T n=6. 已知点的图象上一点,等比数列的首项为,且前项和(Ⅰ) 求数列和的通项公式;(Ⅱ) 若数列的前项和为,问的最小正整数是多少[解析]解:(Ⅰ) 因为,所以,所以,,,又数列是等比数列,所以,所以,又公比,所以,因为,又,所以,所以,所以数列构成一个首项为1,公差为1的等差数列,,所以,当时,,所以. (6分)(Ⅱ) 由(Ⅰ) 得,(10分)由得,满足的最小正整数为72. (12分)7. 在数列,中,,,且成等差数列,成等比数列().(Ⅰ)求,,及,,,由此归纳出,的通项公式,并证明你的结论;(Ⅱ)证明:.[解析] (Ⅰ)由条件得,由此可得.猜测. (4分)用数学归纳法证明:①当时,由上可得结论成立.②假设当时,结论成立,即,那么当时,.所以当时,结论也成立.由①②,可知对一切正整数都成立. (7分)(Ⅱ)因为.当时,由(Ⅰ)知.所以.综上所述,原不等式成立. (12分)8.已知数列的前项和是,且.(Ⅰ)求数列的通项公式;(Ⅱ)设,,求使成立的最小的正整数的值.[解析] (1)当时,,由,……………………1分当时,∴是以为首项,为公比的等比数列.……………………4分故…………………6分(2)由(1)知,………………8分,故使成立的最小的正整数的值. ………………12分9. 己知各项均不相等的等差数列{a n}的前四项和S4=14,且a1,a3,a7成等比数列.(I)求数列{a n}的通项公式;(II)设T n为数列的前n项和,若T n≤¨对恒成立,求实数的最小值.[解析] 122. (Ⅰ)设公差为d. 由已知得……………………………3分解得,所以………………………………6分(Ⅱ),………………………………9分对恒成立,即对恒成立又∴的最小值为 (12)分10. 已知数列前项和为,首项为,且,,成等差数列.(Ⅰ)求数列的通项公式;(II)数列满足,求证:,[解析] (Ⅰ)成等差数列, ∴,,当时,,两式相减得: .所以数列是首项为,公比为2的等比数列,. (6分)(Ⅱ) ,(8分),. (12分)11.等差数列{a n}各项均为正整数, a1=3, 前n项和为S n, 等比数列{b n}中, b1=1, 且b2S2=64, {}是公比为64的等比数列.(Ⅰ) 求a n与b n;(Ⅱ) 证明:++…+<.[答案] (Ⅰ) 设{a n}的公差为d, {b n}的公比为q, 则d为正整数,a n=3+(n-1) d,b n=q n-1.依题意有①由(6+d) q=64知q为正有理数, 又由q=知, d为6的因子1, 2, 3, 6之一, 解①得d=2, q=8.故a n=3+2(n-1) =2n+1, b n=8n-1.(Ⅱ) 证明:S n=3+5+…+(2n+1) =n(n+2) ,所以++…+=+++…+==<.12. 等比数列{a n}的各项均为正数, 且2a1+3a2=1, =9a2a6.(Ⅰ) 求数列{a n}的通项公式;(Ⅱ) 设b n=log3a1+log3a2+…+log3a n, 求数列的前n项和.[答案] (Ⅰ) 设数列{a n}的公比为q. 由=9a2a6得=9, 所以q2=.因为条件可知q>0, 故q=.由2a1+3a2=1得2a1+3a1q=1, 所以a1=.故数列{a n}的通项公式为a n=.(Ⅱ) b n=log3a1+log3a2+…+log3a n=-(1+2+…+n)=-,故=-=-2,++…+=-2++…+=-.所以数列的前n项和为-.13.等差数列{a n}的各项均为正数,a1=3,其前n项和为S n,{b n}为等比数列,b1=1,且b2S2=16,b3S3=60.(Ⅰ)求a n和b n;(Ⅱ)求++…+.[答案] (Ⅰ)设{a n}的公差为d,且d为正数,{b n}的公比为q,a n=3+(n-1)d,b n=q n-1,依题意有b2S2=q·(6+d)=16,b3S3=q2·(9+3d)=60,(2分)解得d=2,q=2.(4分)故a n=3+2(n-1)=2n+1,b n=2n-1.(6分)(Ⅱ)S n=3+5+…+(2n+1)=n(n+2),(8分)所以++…+=+++…+=(10分)==-.(12分)14.设数列{a n}的前n项和S n满足:S n=na n-2n(n-1). 等比数列{b n}的前n项和为T n,公比为a1,且T5=T3+2b5.(1)求数列{a n}的通项公式;(2)设数列的前n项和为M n,求证:≤M n<.[答案](1)∵T5=T3+2b5,∴b4+b5=2b5,即(a1-1)b4=0,又b4≠0,∴a1=1.n≥2时,a n=S n-S n-1=na n-(n-1)a n-1-4(n-1),即(n-1)a n-(n-1)a n-1=4(n-1).∵n-1≥1,∴a n-a n-1=4(n≥2),∴数列{a n}是以1为首项,4为公差的等差数列,∴a n=4n-3. (6分)(2)证明:∵==·,(8分)∴M n=++…+==<,(10分)又易知M n单调递增,故M n≥M1=.综上所述,≤M n<. (12分)。