数列大题专题训练11.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,且*11()2n n S a n N +=∈. (1)求数列{}n a 的通项公式;(2)设*3log (1)()n n b S n N =-∈,求满足方程233411112551n n b b b b b b ++++=的n 值. 【解析】试题分析:(1)由nS 与na 关系求数列{}n a 的通项公式时,注意分类讨论:当1n =时,11a S =;当2n ≥时,1n n n a S S -=-,得到递推关系113n n a a -=,再根据等比数列定义确定公比,由通项公式求通项(2)先求数列{}n a 前n 项和11()3nn S =-,再代入求得n b n =-,因为11111n n b b n n +=-+,从而根据裂项相消法求和233411111121n n b b b b b b n ++++=-+,解11252151n -=+得n 值试题解析:(1)当1n =时,123a =,当1n >时,112n n S a +=,11112n n S a --+=, ∴131022n n a a --=,即113n n a a -= ∴23n n a =.(2)21(1())1331()1313n nn S -==--,∴n b n =-,11111n n b b n n +=-+,∴233411111121n n b b b b b b n ++++=-+,即11252151n -=+,解得101n =.考点:由nS 与na 关系求数列{}n a 的通项公式,裂项相消法求和【方法点睛】将数列的通项分成两个式子的代数和的形式,然后通过累加抵消中间若干项的方法,裂项相消法适用于形如⎩⎨⎧⎭⎬⎫c a n a n +1(其中{a n }是各项均不为零的等差数列,c 为常数)的数列. 裂项相消法求和,常见的有相邻两项的裂项求和(如本例),还有一类隔一项的裂项求和,如1(n -1)(n +1)(n≥2)或1n (n +2).2.已知数列{}n a 是等比数列,首项11a =,公比0q >,其前n 项和为n S ,且113322,,S a S a S a +++,成等差数列.(1)求{}n a 的通项公式;(2)若数列{}n b 满足11,2n na b n n a T +⎛⎫= ⎪⎝⎭为数列{}n b 前n 项和,若n T m ≥恒成立,求m 的最大值.【答案】(1)112n n a -⎛⎫= ⎪⎝⎭;(2)1.【解析】试题分析:(1)由题意可知:()()()331122313212322S a S a S a S S S S a a a +=+++⇒-+-=+-⇒314a a = 1231111,422n n a q q a a -⎛⎫⇒==⇒=⇒= ⎪⎝⎭;(2)由1111222n nn na b na b n n a b +⎛⎫⎛⎫⎛⎫=⇒=⇒= ⎪⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭12n n -⇒21112232...2n n T n -=⨯+⨯+⨯++,再由错位相减法求得()112n n T n =+-,1n n T T +⇒-=()120n n +>{}n T ⇒为递增数列⇒当1n =时,()min 1,n T =.又原命题可转化()min n T m ≥1m m ⇒≤⇒的最大值为1.试题解析: (1)由题意可知:()()()331122313212322S a S a S a S S S S a a a +=+++∴-+-=+-,即314a a =,于是12311111,0,,1,422n n a q q q a a a -⎛⎫==>∴==∴= ⎪⎝⎭.(2)11111,,2222n nn na b na b n n n a b n -+⎛⎫⎛⎫⎛⎫=∴=∴= ⎪⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,21112232...2n n T n -∴=⨯+⨯+⨯++, ① 232122232...2n n T n ∴=⨯+⨯+⨯++ ,② ∴①- ②得:()2112122 (2)2212112nn nn n n T n n n ---=++++-=-=---,()112n n T n ∴=+-,n T m ≥恒成立,只需()()()11min 212120n n n n n n T m T T n n n ++≥-=--=+>,{}n T ∴为递增数列,∴当1n =时,()min 1,1,n T m m =∴≤∴的最大值为1.考点:1、等差数列;2、等比数列;3、数列的前n 项和;4、数列与不等式.【方法点晴】本题考查等差数列、等比数列、数列的前n 项和、数列与不等式,涉及特殊与一般思想、方程思想思想和转化化归思想,考查逻辑思维能力、等价转化能力、运算求解能力,综合性较强,属于较难题型.第二小题首先由1111222n nn na b na b n n a b +⎛⎫⎛⎫⎛⎫=⇒=⇒= ⎪⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭12n n -⇒2112232...n T =⨯+⨯+⨯+12n n -+再由错位相减法求得()112n n T n =+-1n n T T +⇒-=()120n n +>{}n T ⇒为递增数列⇒当1n =时,()min 1n T =.再利用特殊与一般思想和转化化归思想将原命题可转化()min n T m ≥1m m ⇒≤⇒的最大值为1.3.已知数列{}n a 中,3,221==a a ,其前n 项和n S 满足1211+=+-+n n n S S S ,其中*∈≥N n n ,2.(1)求证:数列{}n a 为等差数列,并求其通项公式;(2)设nn n a b -⋅=2,n T 为数列{}n b 的前n 项和.①求n T 的表达式;②求使2>n T 的n 的取值范围.【答案】(1)证明见解析;(2)①n n n T 233+-=;②3≥n ,且*∈N n . 【解析】 试题分析:(1)借助题设条件运用错位相减法推证;(2)借助题设运用函数的单调性探求. 试题解析:(1)由已知,),2(1)()(11*-+∈≥=---N n n S S S S n n n n ,即),2(11*+∈≥=-N n n a a n n ,112=-a a ,∴数列{}n a 是以21=a 为首项,公差为1的等差数列,∴1+=n a n .(2)∵1+=n a n ,∴n n n b 21)1(⋅+=, n n n n n T 21)1(2121321212⋅++⋅+⋅⋅⋅+⨯+⨯=-,①13221)1(2121321221+⋅++⋅+⋅⋅⋅+⨯+⨯=n n n n n T ,② ①-②得:13221)1(212121121+⋅+-+⋅⋅⋅+++=n n n n T ,∴n n n T 233+-=代入不等式得2233>+-n n ,即0123<-+n n ,设123)(-+=n n n f ,则022)()1(1<+-=-++n n n f n f ,∴)(n f 在+N 上单调递减, ∵041)3(,041)2(,01)1(<-=>=>=f f f , ∴当2,1==n n 时,0)(>n f ,当3≥n 时,0)(<n f , 所以n 的取值范围为3≥n ,且*∈N n .考点:等差数列等比数列及函数的单调性等有关知识的综合运用.4.n S 为等差数列{}n a 的前n 项和,且11a =,728S =,记[lg ]n n b a =.其中[]x 表示不超过x 的最大整数,如[0.9]0=,[lg99]1=.(1)求111101b b b ,,;(2)求数列{}n b 的前1000项和.【答案】(1)10b =,111b =, 1012b =;(2)1893. 【解析】试题分析:(1)先求公差、通项n a ,再根据已知条件求111101b b b ,,;(2)用分段函数表示n b ,再由等差数列的前n 项和公式求数列{}n b 的前1000项和.试题解析:(1)n S 为等差数列{}n a 的前n 项和,且11a =,728S =,4728a =. 可得44a =,则公差1d =, n a n =,[lg ]n b n =,则1[][lg1]0b ==, 1111[lg ]1b ==, 101[lg101]2b ==.(2)由(1)可知:12390b b b b =====,101112991b b b b =====,1001011021039992b b b b b ======,10003b =.数列{}n b 的前1000项和为:90901900231893⨯+⨯+⨯+=.考点:1、新定义问题;2、数列求和.【技巧点睛】解答新颖的数学题时,一是通过转化,化“新”为“旧”;二是通过深入分析,多方联想,以“旧”攻“新”;三是创造性地运用数学思想方法,以“新”制“新”,应特别关注创新题型的切入点和生长点.5.已知数列}{n a 的前n 项和为n S ,且n n S n +=22(*∈N n ),数列}{n b 满足3log 42+=n n b a (*∈N n ).(1)求n a ,n b ;(2)求数列}{n n b a ⋅的前n 项和n T .【答案】(1)14-=n a n ,*∈N n ,12n n b -=;(2)52)54(+⋅-=nn n T ,*∈N n .【解析】试题分析:(1)由n n S n +=22可得,当1n =时,可求13a =,当2n ≥时,由1n n n a S S -=-可求通项进而可求n b ;(2)由(1)知,1(41)2n n n a b n -⋅=-⋅,利用乘公比错位相减法求解数列的和.试题解析:(1)由n n S n +=22,得当时,311==S a ; 当2≥n 时,141-=-=-n S S a n n n , 所以14-=n a n ,*∈N n .由3log 4142+==-n n b a n ,得12-=n n b ,*∈N n .(2)由(1)知12)14(-⋅-=⋅n n n n b a ,*∈N n ,所以122)14(211273-⋅-++⨯+⨯+=n n n Tn n n n n T 2)14(2)54(2723212⋅-+⋅-++⨯+⨯=- ,所以52)54()]222(43[2)14(212+⋅-=++++-⋅-=--n n nn n n n T T .故52)54(+⋅-=nn n T ,*∈N n考点:等差数列与等比数列的通项公式;数列求和. 6.已知等比数列{}n a 的公比11,1q a >=,且132,,14a a a +成等差数列,数列{}n b 满足:()()*1122131n n n a b a b a b n n N +++=-+∈.(1)求数列{}n a 和{}n b 的通项公式;(2)若8n n ma b ≥-恒成立,求实数m 的最小值. 【答案】(1)21n b n =-;(2)181. 【解析】试题分析:(1)数列{}n a 是首项为1,公比为q 的等比数列,运用等比数列的通项公式和等差数列的中项性质,解方程可得13n n a -=,再将n 换为1n -,两式相减可得21n b n =-;(2)若8n n ma b ≥-恒成立,即为1293n n m --≥的最大值,由1293n n n c --=作差,判定函数的单调性,即可得到最大值,进而得到m 的最小值. 试题解析:(1)因为等比数列{}n a 满足:11321,,,14a a a a =+成等差数列, 所以:312214a a a =++,即2111214a q a a q =++, 所以:22150q q --=,所以3q =(因为1q >) 所以13n n a -=,因为:()1122131n n n a b a b a b n +++=-+,①所以当2n ≥时,有()1112211231n n n a b a b a b n ---+++=-+,②①-②得:()()12132n n n a b n n -=-≥,所以()212n b n n =-≥,当1n =时也满足,所以21n b n =-.(2)若8n n ma b ≥-恒成立,则1293n n m --≥恒成立, 令1293n n n c --=,则12043n n nn c c +--=.当5n =时,56c c =,当5n <时,12345c c c c c <<<<, 当5n >时,678c c c >>>.所以n c 的最大值为56181c c ==,所以181m ≥,m 的最小值为181. 考点:等比数列的通项公式;数列的求和.7.已知数列{}n a ,0n a >,其前n 项和n S 满足122n n n S a +=-,其中*n N ∈.(1)设2nn na b =,证明:数列{}n b 是等差数列; (2)设2nn n c b -=⋅,n T 为数列{}n c 的前n 项和,求证:3n T <;(3)设14(1)2n bn n n d λ-=+-⋅(λ为非零整数,*n N ∈),试确定λ的值,使得对任意*n N ∈,都有1n n d d +>成立. 【答案】(1)证明见解析;(2)证明见解析;(3)1λ=-. 【解析】 试题分析:(1)借助题设条件运用等差数列的定义推证;(2)依据题设运用错位相减法推证;(3)借助题设建立不等式分类探求. 试题解析:(1)当1n =时,1124S a =-,∴14a =,当2n ≥时,1112222n nn n n n n a S S a a +--=-=--+,∴122nn n a a --=,即11122n n nn a a ---=, ∴11n n b b --=(常数),又1122a b ==,∴{}n b 是首项为2,公差为1的等差数列,1n b n =+. (2)12(1)2nn n n c b n -=⋅=+⋅,2231222n n n T +=+++…,21121 2222n n n n n T ++=+++…, 相减得23111111122222n n n n T ++=++++-…21111(1)12211212n n n -+-+=+--1311222n n n ++=--,∴213333222n n n n n n T ++=--=-<.(2)由1n n d d +>得12114(1)24(1)2n n n n n n λλ++-++-⋅>+-⋅,2134(1)2(1)20n n n n n λλ++⋅+-⋅+-⋅>,134(1)230n n n λ+⋅+-⋅⨯>, 12(1)0n n λ-+->,当n 为奇数时,12n λ-<,∴1λ<; 当n 为偶数时,12n λ->-,∴2λ>-,∴21λ-<<, 又λ为非零整数, ∴1λ=-.考点:等差数列及错位相减法等有关知识的综合运用.【易错点晴】本题以数列的前n 项和与通项之间的关系等有关知识为背景,其目的是考查等差数列等比数列等有关知识的综合运用,及推理论证能力、运算求解能力、运用所学知识去分析问题和解决问题的能力的综合问题.求解时充分借助题设条件中的有效信息122n n n S a +=-,借助数列前n 项和n S 与通项n a 之间的关系)2(1≥-=-n S S a n n n 进行推证和求解.本题的第一问,利用等差数列的定义证明数列}2{nna 是等差数列;第二问中则借助错位相减的求和方法先求出213333222n n n n n n T ++=--=-<;第三问是依据不等式成立分类推得参数λ的取值范围.8.设数列{}n a 的前n 项和为n S ,已知11a =()*121N n n S S n n +=++∈. (1)求数列{}n a 的通项公式; (2)若1n n nnb a a +=-,求数列{}n b 的前项和n T .【答案】(1)()*21N n n a n =-∈;(2)222n nn +T =-. 【解析】试题分析:(1)根据数列的递推关系式,可得1121n n a a ++=+,利用数列{}1n a +为等比数列,即可求解数列{}n a 的通项公式;(2)由(1)得出()()112222121n n n n n nn n nb ++===----,利用乘公比错位相减法,即可求解数列{}n b 的前项和.试题解析:(1)∵121n n S S n +=++,当2n ≥时,12n n S S n -=+,∴121n n a a +=+, ∴()1121n n a a ++=+,即1121n n a a ++=+, 又2121S S =+,111a S ==,∴23a =,∴21121a a +=+, ∴12n n a +=,即()*21N n n a n =-∈. (2)∵21n n a =-,∴()()112222121n n n n n nn n nb ++===----.∴231232222n n n T =+++…+. 231112122222n n n n n T +-=++++…. 231111122()2222222n n n n n n T ++=++++-=-….考点:数列的求和;数列的递推关系式.9.已知数列的首项,且满足,.(1)设,判断数列是否为等差数列或等比数列,并证明你的结论; (2)求数列的前项和.【答案】(1)构成以为首项,为公差的等差数列;(2)【解析】 试题分析:(1)对左右两边同时除以,那么构成了新数列即可求解;(2)结合(1)可求出数列的通项公式,进而利用错位相减的方法求出数列的前项和.试题解析:(1)∵,∴,,∴,∴构成以为首项,为公差的等差数列. (2)由(1)可知,所以①②②-①得∴【考点】(1)利用递推关系求通项公式;(2)错位相消求数列前项和10.n S 为数列的前n 项和,已知0n a >,2241n n n a a S +=-.(1)求{}n a 的通项公式; (2)设11n n n b a a +=,求数列{}n b 的前n 项和n T .【答案】(1)21n a n =-;(2)21nn +. 【解析】试题分析:(1)根据条件等式分1n =与2n ≥,利用n a 与n S 的关系可求得数列的通项公式;(2)首先结合(1)求得n b 的表达式,然后利用裂项法求和即可.试题解析:(1)依题意有2(1)4n n a S += ① 当1n =时,21(1)0a -=,得11a =; 当2n ≥时,211(1)4n n a S --+= ②有①-②得11()(2)0n n n n a a a a --+--=,因为0n a >,∴11020n n n n a a a a --+>⇒--=(2)n ≥, ∴{}n a 成等差数列,得21n a n =-. (2)111()22121n b n n =--+, 1211111111(1)(1)2335212122121n n nT b b b n n n n =+++=-+-++-=-=-+++ 考点:1、数列的通项公式;2、裂项法求数列的和.11.已知数列{}n a 是等比数列,满足143,24a a ==,数列{}n b 满足144,22b b ==,且{}n n b a -是等差数列. (I )求数列{}n a 和{}n b 的通项公式; (II )求数列{}n b 的前n 项和。