传统的裂项求和如
c其中an是等差数列已被大家熟悉,从近年的高考题和模aai1ii1n拟题来看,在裂项上力求有一定的创新,本文从安徽省近年的高考模拟题和高考题出发来介
绍几类裂项求和问题。
1. 形如11(nkn)型
nknk例:(合肥二模文科数学)
1上的点与x轴上的点顺次构成等x1腰直角三角形OB1A1,A1B2A2,,直角顶点在曲线yx如图所示,设曲线y上,设An的坐标为an,0,A0为坐标原点.
(1) 求a1,并求出an和an1(nN)之间的关系式;
(2) 求数列an的通项公式; (3) 设bn2(nN),,求数列bn的前n项和Sn.
an1an2. 形如
1111型 n(n1)(n2)2n(n1)(n1)(n2)例(安徽名校联考六)
已知数列an,其前n项和为Sn满足Sn12Sn1(为大于0的常数),且a11,
a34.
(1) 求的值;
(2) 求数列an的通项an; (3) 若bn2log12115nT,n1,设Tn为数列2的前项和,求证:. nan4n(bn1)
1
3. 含指数型裂项
例(安徽名校联考)
已知数列an的前n项和为Sn,若Sn2ann,且bn(1) 求证:数列an1为等比数列; (2) 求数列bn的前n项和Tn.
例(安徽省“江南十校”联考)
an1. anan12n1an数列an满足a12,an1(nN).
1(n)an2n22n(1)设bn,求数列bn的通项公式bn;
an151(2)设cn,数列cn的前n项和为Sn,求出Sn并由此证明:Sn<.
n(n1)an1162解析:对(2)解答如下:
2n2n1由(1)知ann2,
bn12n2(n1)211n22n2∴ an1,cn
(n1)21n(n1)2n22n(n1)2n11n2nn2 n1n12n(n1)2n(n1)21111 n1nn122n2(n1)2
∴ Sn11111111(2n1)()()22322221222223211(1)n1221211 n11222(n1)21211n21()n1 22n11n1n21n11()(1)递减 易知()2n12n11n1n2111123∴0<()()
2n121182
(11 )nn1n2(n1)2
∴
511n21511()n1 <,即 < Sn1622n12162合肥三模中也将含指数型裂项作为文科数学的压轴题,考题如下:
已知正项等差数列an中,其前n项和为Sn,满足2Snanan1. (1)求数列an的通项公式;
Sn1,Tnb1b2an24. 含三角型裂项
(2)设bn例(安徽省高考题)
bn,求证:Tn3.
在数1和100之间插入n个实数,使得这n2个数构成递增的等比数列,将这n2个数的乘积记作Tn,再令anlgTn,n1. (1)求数列{an}的通项公式;
(2)设bntanantanan1,求数列{bn}的前n项和Sn. 解析:对(2)的解答过程如下: 由题意和(1)的计算结果可知
bntan(n2)tan(n3),(n1)
另一方面,利用
tan1tan((k1)k)得
tan(k1)tank所以 Sntan(k1)tank,
1tan(k1)tanktan(k1)tank1,
tan1btan(k1)tank
ii1k3nn2tan(k1)tanktan1 k3
tan(n3)tan3ntan1例(安庆重点中学联考)
已知数列an中,a11,a2(1)求a2,a3的值;
3
n2(n1)an1(n2,3,4,) ,且an1na4n(2)设bn11(nN),试用bn表示bn1并求bn的通项公式; an1sin3(nN),求数列cn的前n项和Sn.
cosbncosbn1(3)设cn解析:对问题(3)的解答如下: ∵cnsin3sin(3n33n)tan(3n3)tan3n,
cosbn•cosbn1cos(3n3)•cos3ncn(tan6tan3)(tan9tan6)∴Snc1c2(tan(3n3)tan3n)
tan(3n3)tan3
以上我们通过几个典型问题的解析,总结了四类裂项求和的常见模型,可以让我们更清楚的认识到裂项相消的来龙去脉,而这些模型是近几年高考中普遍采用的,要求我们注重培养学生的化归、转化的能力.
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