2026年高考数学二轮复习高效培优讲义(全国通用)专题6.3数列求前n项和方法归纳(培优热点专练)(学生版+解析)

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2026年高考数学二轮复习高效培优讲义(全国通用)专题6.3数列求前n项和方法归纳(培优热点专练)(学生版+解析)

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专题6.3 数列求前n项和方法归纳
近三年: 在数列求和的考查中,高考命题体现出“公式法、裂项相消、错位相减、分组求和四法并重”的格局,同时并项求和、周期求和等灵活方法的应用也愈发频繁。近年来,数列求和题目的综合性显著增强,不再是单一方法的直接套用,而是展现出“背景交叉化、结构复杂化、设问层次化”的鲜明趋势。 在实际考查中,呈现以下三个层面: 基础性与综合性的统一:在选择题与填空题中,除直接考查等差、等比数列的求和公式外,更多出现需综合运用裂项相消或分组求和法的题目,考察学生对这些核心方法的熟练度。在解答题中,求和往往是整个题目的最终落脚点,通常置于第二问或第三问,其前面通常是求通项或证明等差等比,构成“通项→求和”或“证明→通项→求和”的经典结构。这意味着熟练掌握通项求解是准确求和的前提。 知识与思想的融合:数列求和成为检验分类讨论与转化化归思想的重要载体。例如,遇到含有 因子的通项时,常需采用奇偶并项求和;对于由等差与等比数列对应项乘积构成的数列,则必须使用错位相减法。同时,函数与方程思想贯穿始终,特别是在求和后,题目常要求进一步探究和式的最值或范围问题。 载体与情境的创新:命题更注重通过实际应用背景(如增长率、分期付款)和数学新定义(如“均倒数”、“绝对等差数列”、“好集”等)来包装求和问题。这要求学生具备从新颖描述中抽象出数列模型,并灵活选用恰当求和方法的能力,避免机械套用。 预测2026年: 基于以上分析,在2026年高考的数列求和命题中,方法选用的准确性与运算求解的精确性将成为区分考生能力的关键。面对“去套路化”的命题趋势,数列求和的核心价值不仅在于得到一个结果,更在于完整展现“识别数列结构 → 选择求和方法 → 执行运算过程 → 验证结果合理性”这一完整的逻辑链条和规范的表达过程,这直接对应着高考对逻辑推理和数学运算核心素养的考查。
倒序相加法
解|题|策|略 等差数列的求和方法即倒序相加法。若数列整个顺序颠倒后,同原数列放一起,每个相同序号的两项的和相等,那么求这个数列的前项和即可用倒序相加法求解. 倒序相加常与函数的结合一起考,注意题目条件如果满足首位项(依次往中间的对应项)的和固定,考虑倒序相加法。
1.(2025 辽宁 模拟预测)若,数列满足,则的值是( )
A.2024 B.4048 C.3036 D.2025
【答案】B
【分析】由表达式及得到,利用等差数列求和公式及倒序相加求和可求得结果.
【详解】,

则.
因为
令,得



…………
又.

故选:B
2.(25-26高二上 黑龙江哈尔滨 期末)已知数列是等比数列,若,是方程的两个根,则的值为( )
A.1013 B. C.2023 D.1022
【答案】A
【分析】先根据韦达定理得到,再利用等比数列的性质得到,最后利用倒序相加法求和.
【详解】由题设及韦达定理,得,
由等比数列性质,得,
设,
所以,
则,
得,
所以.
故选:A
3.(25-26高二上 河北 期末)已知函数 ,正项等比数列 满足 ,则 .
【答案】6078
【分析】由等比数列性质结合对数的运算性质可得,根据函数解析式可得,再利用倒序相加法计算即可求解.
【详解】因为是正项等比数列,所以,,
即,
由,则,
故,


所以.
故答案为:.
4.(2024 浙江 一模)若,已知数列中,首项,,,则 .
【答案】
【分析】根据函数解析式得,应用作差法及已知得,则,最后利用对称性及倒序相加求和即可.
【详解】,
,即,

时,,两式相减得,
时,,故数列为常数列,
因为,故,
又时也符合上式,故,


记,
则,
两式相加得,,即,则.
故答案为:
5.(25-26高二上 黑龙江哈尔滨 期中)德国大数学家高斯年少成名,被誉为数学王子.他年幼时,在的求和运算中,提出了倒序相加法的原理.现有函数,设数列满足,若存在使不等式成立,则的取值范围是 .
【答案】
【分析】先计算出的图像关于点成中心对称,利用倒序相加求出,从而得到,结合对勾函数的单调性得到,求出的取值范围.
【详解】因为
,所以的图像关于点成中心对称.
因为,
所以,
两式相加得,所以.
由,得,
所以.
令,
则当时,在上单调递减;
当时,在单调递增.
又,所以,所以,
即的取值范围是.
故答案为:.
错位相减法
解|题|策|略 等比数列的求和方法即错位相减法。若有差数列,等比数列,对数列求和也可以用到错位相减法 找出等比数列的公比,对求和中的每项都乘以公比 然后用,注意将两式“错项对齐”,按照相同幂次方来对齐,方便合并。 错位相减法在等比数列的求和中应用到,对等差等比数列乘积构成的数列也可以,要应用两次,且相减的时候要错项对齐来合并,这里容易算错。
1.(2025 湖南永州 模拟预测)记数列的前项和为,已知.
(1)求的通项公式;
(2)设,求数列的前项和.
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)利用的关系求的通项公式;
(2)由题设写出的通项公式,再应用错位相减法、等比数列的前n项和公式求.
【详解】(1)当时,,得,
当时,,得,整理得,
所以从开始成公比为3的等比数列,则.
综上,;
(2)由(1)得,
当时,,
当时,,
则,
两式相减,得,
所以也满足该式,
故.
2.(2026 陕西西安 一模)已知是等差数列,是公比为正整数的等比数列,且,,.
(1)求,的通项公式;
(2)记(),求.
【答案】(1),
(2)
【分析】(1)用基本量表示,求出公差和公比,再求通项公式即可;
(2)利用错位相减法求和,即得解.
【详解】(1)设等差数列的公差为,等比数列的公比为(),
由,,,有,,
有,
解得(舍),,
故,.
(2)由,
有,
两式相减,得,
故.
3.(2026 辽宁沈阳 一模)已知数列是公差为2的等差数列,其前8项和为64,数列是公比大于0的等比数列.
(1)求数列的通项公式;
(2)记,求数列的前项和.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用等差数列的求和公式和通项公式可求,利用等比数列的基本量运算可求;
(2)先求,利用错位相减法可求.
【详解】(1)因为数列是公差为2的等差数列,其前8项的和为64,
所以,解得,所以;
数列是公比大于0的等比数列,设公比为,则,
因为,,所以,解得或(舍),
所以.
(2)由(1)知,
则,可得,
两式相减可得

所以.
4.(2025 黑龙江齐齐哈尔 模拟预测)已知等比数列的前n项和为,且.
(1)求m的值及的通项公式;
(2)若,求数列的前n项和.
【答案】(1),
(2)
【分析】(1)通过与的关系求解即可;
(2)先借助(1)代入知,借用“等差数列×等比数列”型数列,再用错位相减法求和即可.
【详解】(1)因为,
当时,;
当时,,
又因为是等比数列,所以,解得;
所以的通项公式为.
故;.
(2)由(1)知,
所以,
所以,
两式相减得:

所以.
5.(2026 河北沧州 一模)已知数列满足.
(1)证明:存在非零实数,使得数列是等比数列;
(2)求数列的前项和.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)利用等比数列定义可得答案;
(2)利用第(1)小问求出的通项,再利用错位相减求和即可.
【详解】(1)因为.
所以,
若数列是等比数列,又,则,解得.
此时.
由,得,
所以当时,数列是以8为首项、2为公比的等比数列.
(2)由(1)得,所以,
即数列为等差数列,且公差为2,所以,
即.则,

所以

所以.
裂项相消法
解|题|策|略 对通项进行裂项变换,使得裂项后产生可以连续相互抵消的项.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,后面也剩两项,但是前后所剩项数一定相同. 1、对等差型的分式,例,先对分母进行因式分解,把目标分解成,再合并比较看看想化成需乘系数。 2、根式型,利用分母有有理化的方法。 3、指数型,方法类似等差型。
1.(2026·吉林白山·一模)已知等差数列的前n项和为,,.
(1)求的通项公式;
(2)若,求数列的前n项和.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用等差数列基本量的计算可求数列的通项公式;
(2)由(1)可推得,进而利用裂项相消法求即可.
【详解】(1)设等差数列的首项为,公差为,
由题意得,解得,
所以.
(2)由(1)知,则,
所以,
得.
2.(2025·河北·模拟预测)已知数列的首项,且.
(1)证明:数列是等差数列.
(2)令,求数列的前项和.
【答案】(1)证明见解析;
(2)
【分析】(1)利用等式变形,可以得到等差数列递推关系,从而问题得证;
(2)利用裂项法来求和,即可得解.
【详解】(1)因为,,所以,
由,两边同时除以可得:,
两边再同时乘以可得:,
又,所以数列是首项为1,公差为1的等差数列.
(2)由(1)可得:,则,
即,
所以.
3.(2026·吉林长春·一模)已知为数列的前项和,若,,且数列为等差数列.
(1)求数列的通项公式;
(2)若数列的首项为2,且,求数列的前项和.
【答案】(1)
(2)
【分析】先根据等差数列的通项公式求数列的通项公式,进而得到,再利用求数列的通项公式.
(2)利用累乘法求数列的通项公式,再利用裂项相消求和法求.
【详解】(1)由题意:,,
又数列为等差数列,设数列的公差为,
由.
所以.
所以.
当时,,
当时,.
时,上式也成立.
所以.
(2)因为,
所以,,,…,.
以上各式相乘,可得当时,,
又,所以,,
所以.
4.(2025·甘肃·模拟预测)已知数列的前项和为.
(1)求数列的通项公式;
(2)设,求数列的前项和.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据与的关系可得,结合等比数列的定义和通项公式计算即可求解;
(2)由(1),根据对数的运算性质和等差数列前项求和公式计算可得,进而
,结合裂项相消法求和即可.
【详解】(1)由,得,
相减可得,故.
当时,,
又,解得,所以,
因此对任意的,都有,
故为等比数列,且公比为3,
故.
(2).
故.

所以数列的前项和为.
5.(2026·江苏镇江·模拟预测)已知数列是首项为1且公差不为零的等差数列,且成等比数列,数列的前项和为,
条件①,条件②,条件③,
(1)求的通项公式;
(2)选择三个条件中的一个,求的通项公式;
(3)若,求数列的前项和.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)由等差数列的基本量表示条件成等比数列求解;
(2)从中任选一个递推公式,分和两种情况讨论求解;
(3)裂项得,正负相消求和.
【详解】(1)设数列的公差为,则,因为成等比数列,,
所以,解得,
所以;
(2)若选①,当时,,
当时,,又,所以;
若选②,当时,,又,所以,解得,
当时,,整理得,
即,所以是等比数列,公比为,又,
所以;
若选③,当时,,因为,所以,
又,所以,
当时,,
即当时,,又,所以是首项为公比为的等比数列,
所以;
(3)由(1)(2),因为,
所以,
所以.
裂项放缩证明不等式
解|题|策|略 将待求和的数列进行裂项(即拆分为两式之差),但在裂项过程中,有意识地控制裂项的“尺度”,使其裂项后的通项与原通项之间形成明确的不等关系(放大或缩小)。然后利用裂项相消法求和,得到一个简洁表达式,从而便捷地证明数列和的不等式。 放缩的度要“恰到好处”:放缩后必须能裂项相消,否则变成更复杂的求和,失去意义。 保留余项控制:裂项相消后通常得到 f(1) f(n+1)f(1) f(n+1),通过分析 f(n+1)f(n+1) 的范围(例如大于0、单调趋于0)来确定和的界限。 常见目标结构:为了证明“和小于某个常数”,放缩裂项后的结果常为 Sn≤f(1) f(n+1)1.(2025·江西宜春·模拟预测)已知数列满足,,.
(1)证明:数列为等比数列;
(2)求的通项公式;
(3)记,数列的前项和为,证明:.
【答案】(1)证明见解析
(2)
(3)证明见解析
【分析】(1)利用结合等比数列的定义即可得证;
(2)利用累加法即可求得的通项公式.
(3)利用裂项相消法即可求解,根据其单调性即可证明.
【详解】(1)由,得,
又,,所以,
所以,,
即是以1为首项,3为公比的等比数列;
(2)由(1)知,
当时,
.
当时,也成立,所以的通项公式为;
(3)由(2)得,
所以,
所以,
显然是递增数列,所以.
因为,所以,所以.
2.(2026·四川攀枝花·一模)已知数列的前n项和为,,且4,,成等比数列.
(1)求数列的通项公式;
(2)若,记数列的前项和为,证明:.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【分析】(1)根据与的关系求数列的通项公式.
(2)利用裂项求和法求数列的前项和,再根据数列的单调性证明.
【详解】(1)由题意.
当时,.
当时,,,
两式相减,得
所以,
又因为,所以.
所以数列是以为首项,以为公差的等差数列.
所以.
(2)因为,
所以

因为为单调递增数列,且,
所以.
3.(2026·河北邯郸·模拟预测)设函数的图象在处的切线平行于直线,记的导函数为,数列满足:.
(1)试判断数列的单调性,并给出证明;
(2)当时,求证:.
【答案】(1)数列单调递增,证明见解析;
(2)证明见解析.
【分析】(1)根据导数的几何意义,结合平行直线斜率之间的关系、比较法进行求解即可;
(2)利用裂项相消法进行证明即可.
【详解】(1)数列单调递增,证明如下:
,因此直线的斜率为,
所以与直线平行的直线的斜率也是,

因为函数的图象在处的切线平行于直线,
所以,即,

因为,所以,可得,

所以数列单调递增;
(2)因为,且,所以,
即,
当时,.
所以.
4.(2026·黑龙江大庆·二模)已知数列满足.
(1)证明:数列是等比数列,并求数列的通项公式;
(2)记,若数列的前项和为,求证:.
【答案】(1)证明见解析,
(2)证明见解析
【分析】(1)根据等比数列的定义求证等比数列,再利用通项公式求解;
(2)求出数列的通项公式,再根据裂项相消求出,结合其单调性即可证明.
【详解】(1)因为,所以,
又,所以,
因为,所以,
结合以上递推关系可知,,则,
所以数列是以为首项,2为公比的等比数列,
所以,所以数列的通项公式为;
(2)由(1)知,
由得,
所以
因为得,数列为单调递增数列,
所以,
所以.
5.(2026·广西南宁·一模)已知数列的前n项和(p为常数),且.
(1)求的通项公式;
(2)设,数列的前n项和为,证明:.
【答案】(1);
(2)证明过程见解析
【分析】(1)先根据得到,再根据求出通项公式;
(2)求出,,利用分组求和,裂项相消法得到.
【详解】(1)因为,解得,
故,
故当时,,
又,故也满足,
综上,通项公式为;
(2),
故,
所以
.
分组求和
解|题|策|略 当数列本身是复合型,如等差数列与等比数列的和,这时可以对其进行分组来求和,这时相当于两个n项数列的和。
1.(2026·广西柳州·二模)设等差数列的前项和为,且,.
(1)求的通项公式;
(2)设,求数列的前项和.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据题设结合等差数列的基本量计算解出,,进而求解即可;
(2)先得到,然后利用分组求和求出.
【详解】(1)设等差数列的公差为.
由题意可得,解得,,
则.
(2)由(1)可知,则,

.
2.(25-26高三上·安徽·月考)已知数列的首项,且满足.
(1)证明:是等差数列;
(2)记[x]表示不超过的最大整数,分别为和的前项和,求.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)由,得到,即可求证;
(2)通过分组求和即可求解.
【详解】(1)证明:因为,显然,所以,
所以,
即,
又,所以是以2为首项1为公差的等差数列.
(2)由(1)得,,
所以,
所以,
所以
因为,
所以,
所以.
3.(25-26高三上·江西上饶·月考)记为数列的前项和,已知.
(1)求;
(2)求数列的通项公式;
(3)求数列的前项和.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)根据题中递推公式令运算求解即可;
(2)根据与之间的关系整理可得当时,,结合常数列分析求解即可;
(3)设,可得,利用分组求和法结合错位相减法运算求解.
【详解】(1)因为,
当时,,解得.
(2)由可得,
两式相减得,即.
当时,,
即,
由递推关系得,则。
且满足上式,故数列的通项公式为.
(3)由(2)得,
设,则,
可得,

两式相减得

故.
4.(2025·四川凉山·一模)在等差数列中,,.
(1)求数列的通项公式;
(2)已知数列是首项为1,公比为2的等比数列,求数列的前n项和.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据等差数列基本量运算求得,即可求解;
(2)利用等比数列及求得,然后结合等差数列和等比数列求和公式,利用分组求和法求和即可.
【详解】(1)设等差数列的公差为d,由题意得,
解得,所以.
(2)因为数列是首项为1,公比为2的等比数列,
所以.
从而,
所以.
5.(2025·贵州六盘水·模拟预测)已知数列和满足,,,.
(1)证明:是等差数列,是等比数列;
(2)求数列的前项和.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)由题意计算后结合等差数列定义与等比数列定义即可得证;
(2)计算出后,利用等差数列求和公式与等比数列求和公式分组求和即可得.
【详解】(1)由,,
则,
故,又,故,
有,
故数列是等差数列;

则,又,
故数列是以为公比,为首项的等比数列;
(2)由数列是以为公比,为首项的等比数列,则,
又,则,
则.
奇偶项分组求和
解|题|策|略 数列的奇数与偶数列分别是不同的数列: 分离奇偶项,把奇数项合并求和,偶数项合并求和。 确认项数,偶项数恒为半,奇项数看末尾。偶数项数总是,奇数项数在此基础上看末项是否为奇数项。当项数不明确时,要分奇数或者偶数分类讨论计算结果。
1.(2026·河北沧州·一模)记分别为数列的前项和,其中满足,且.
(1)求及;
(2)当为正奇数时,比较与的大小.
【答案】(1),
(2)答案见解析
【分析】(1)先根据递推式判断为等差数列,进而根据已知条件列出方程组求出公差和首项,进而得到该数列的通项公式和前项和.
(2)先列出的表达式,然后作差比较大小即可.
【详解】(1)因为,所以为等差数列.
设等差数列的公差为,而,
则,
于是,解得,
所以,
(2)由(1)知,,
当为正偶数时,,

则当为正奇数时,

则在时单调递增,
.所以;
,所以,
,所以,
由的单调性可知,当取大于5的奇数时,,
综上所述,当为小于5的正奇数时,;
当为不小于5的正奇数时,.
2.(2025·云南·模拟预测)已知正项数列的前项和为,且,.
(1)证明:为等差数列,并求所有满足条件数列的通项公式;
(2)把所有满足条件的项从小到大依次排列,组成新的数列,记数列的前项和为,求.
【答案】(1)证明见解析,或
(2)
【分析】(1)由与的关系求得数列通项公式;
(2)由(1)得到,借助等差数列的前项和公式求得.
【详解】(1)令,则,
由得,解得或,
因为,则,
两式相减得,
化简得,
因式分解得,
由已知,故.
所以是公差为3的等差数列.
当时,数列的通项公式为,
当时,数列的通项公式为.
(2)满足条件的数列有两个:
数列1:,即1,4,7,10,13,…
数列2:,即2,5,8,11,14,…
将这两项合并后按升序排列,得到:1,2,4,5,7,8,10,11,13,…
所以数列是所有不能被3整除的正整数数列,
所以数列的通项公式为
当为偶数时,设,则
,将代入得,
当为奇数时,设,,则

将代入得,
因此.
3.(2025·四川泸州·一模)记为数列的前项和,已知.
(1)求数列的通项公式;
(2)设,求数列的前项和.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据求数列的通项公式.
(2)利用分组求和法求和.
【详解】(1)当时,,
当时,,,
两式相减得,,
所以是以为首项,3为公比的等比数列,
故.
(2)当为奇数时,,
当为偶数时,,
所以
.
4.(25-26高三上·江苏·期末)已知数列的前n项和分别为,, .
(1)求的通项公式;
(2)若,求n的最小值.
【答案】(1)
(2)6
【分析】(1)根据等差中项的性质,可证为等差数列,根据等差数列的求和公式,可得首项和公差d的值,代入公式,即可得答案.
(2)根据等差数列的求和公式,可得表达式,根据等比数列求和公式,结合分组求和法,可得表达式,根据条件,分析求解,即可得答案.
【详解】(1)因为,所以数列为等差数列,
则,解得,
又,所以,即,
设数列的公差为d,则,解得,
所以.
(2)由(1)得,所以,则,
又,
所以

因为,
所以,
整理得,
因为,
所以n的最小值为6.
5.(25-26高三上·陕西西安·期末)设为数列的前项和,已知,且为等差数列.
(1)求的通项公式;
(2)若数列满足,求的前项和.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据等差数列定义求出,进而利用与之间关系可求得数列的通项公式;
(2)采用分组求和法,分别对奇数项和偶数项求和,结合等比数列求和公式和裂项相消法可求得结果.
【详解】(1)设等差数列的公差为,因为,
所以,即,
所以,即,
当时,,
当时,,满足上式,所以.
(2)由(1)知,

所以数列的前项和为.
绝对值数列求和
解|题|策|略 绝对值数列的求和,根据原数列正负变号处开始分开成两段来求和,目标在找原数列正负项。
1.(2025·内蒙古赤峰·模拟预测)记为等差数列的前项和,已知.
(1)求的通项公式;
(2)求数列的前项和.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据等差数列的等差中项以及公差计算,结合其通项公式,可得答案;
(2)根据等差数列的求和公式,可得新数列的通项公式,利用分组求和,可得答案.
【详解】(1)由数列为等差数列,则,解得,
可得等差数列的公差,
可得
所以等差数列的通项公式为..
(2)由等差数列易知,
则,设数列的前项和为,
可得,
当时,;
当时,.
综上可得数列的前项和为.
2.(25-26高三上·河北·期中)设数列的前项和为,已知,当时,.
(1)求证:为等比数列;
(2)若,求数列的前项和.
【答案】(1)证明见解析;
(2)
【分析】(1)利用做差法即可证明为等比数列;
(2)讨论绝对值里的正负,分别求当和两种情况下的.
【详解】(1)当时,,而,
故原式为:,即: ,
等式两侧同时加得:,
即,当时,,
故数列是以为首项,3为公比的等比数列.
(2)由(1)知:,故,
而,故,
则,
故当时,
当时,
当时,;
当时,,
故.
3.(2025·安徽·模拟预测)已知数列的前项和为,且.
(1)求数列的通项公式;
(2)设,求数列的前项的和.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据与的关系化简可得,利用等比数列通项公式求法计算即可求解;
(2)求得,利用分组求和即可求解.
【详解】(1)当时,由题意可知,
因为,即,
当时,,则,
所以数列是以为首项,为公比的等比数列,
所以;
(2)由(1)可得,
所以,
当时,,
当,

因为,
所以,
综上,.
4.(25-26高三上·福建龙岩·月考)已知数列满足,设数列的前项和为,
(1)证明:数列为等差数列;
(2)求数列的前100项和;
(3)求数列的前20项和.
【答案】(1)证明见解析
(2)
(3)
【分析】(1)构造数列,知其前项和求通项,进而再求出;
(2)根据题意,两项并一项,并项为常数列求和;
(3)分段讨论去绝对值后,分组求和,再利用等差数列求和公式即可求出.
【详解】(1)由,
设,则,
所以当时,,
两式相减得,,
当时,也适合上式.
则,解得,,
所以,故数列是以为首项,为公差的等差数列.
(2)数列的前项和
.
(3)由(1)可知

则前项和为.
5.(25-26高二上·河南洛阳·月考)在等差数列中,,为与的等差中项.
(1)求数列的通项公式;
(2)记数列的前n项和为,判断23是不是数列的项,若是,是第几项?若不是,请说明理由;
(3)若,求数列的前n项和.
【答案】(1)
(2)23不是的项,理由见解析
(3)
【分析】(1)结合等差数列及等差中项性质求解即可.
(2)求出等差数列前n项和为,得到,通过解方程验证正整数解是否存在即可.
(3)确定数列的正负分界点,再分情况讨论求和.
【详解】(1)设的公差为d,则,
所以,,,
因为为与的等差中项,所以,
解得,所以.
(2)由(1)知,所以,
所以,
令,解得.
因为是正整数,所以23不是的项.
(3)由(1)知,
当时,,;当时,,,
所以当时,,
当时,
.
所以.
并项求和
解|题|策|略 相邻两项可以合并化简,化简后的数列可以用常规求和方法求和。
1.(2025高二上·全国·专题练习)已知,,求数列{}的前n项和.
【答案】
【分析】对分奇偶讨论,当n为偶数时,采用并项法求和,当n为奇数时,,检验即可.
【详解】当n为偶数时,
当n为奇数时,当时,;
当时,,
经检验,也满足上式,
所以当n为奇数时,,
综上,数列的前n项和
2.(25-26高三上·江苏盐城·期末)设等差数列的前项和为,已知.
(1)求数列的通项公式;
(2)记,求数列的前项和.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)设出等差数列的首项与公差,根据已知条件列方程组求解即可得通项公式;(2)首先写出数列的通项公式,得到的表达式,分组求和即可.
【详解】(1)设等差数列的首项为,公差为,
由得,解得,
所以,
即数列的通项公式为.
(2)由(1)知,所以,
因为,
所以数列的前项和
3.(2025高三上·湖北孝感·专题练习)数列满足:,,.
(1)求数列的通项公式.
(2)数列满足:,求数列的前项和.
【答案】(1),
(2)
【分析】(1)由题意可得,可求通项公式;
(2)利用分组求和法可求数列的前项和.
【详解】(1)因为,所以,
又,
故数列是以3为首项,公比是的等比数列;
所以 ,;
(2)由(1)得 ,


4.(2025·湖北·模拟预测)已知等差数列的前项和为,且,;数列满足,.
(1)求数列和的通项公式;
(2),求数列的前项和;
(3)将数列和数列各取前项,按从小到大排成一个新的数列,其中重复的数按照出现的个数重复排列,求的前项和
【答案】(1),
(2)
(3)
【分析】(1)根据等差数列前项和公式可构造方程组求得,由等差数列通项公式可得;根据已知等式可得,由前项和与通项之间关系可得,由此可得;
(2)求得后,采用错位相减法可求得结果;
(3)通过分析可确定前项中,包含数列的前项和数列的前项,结合并项求和法和等比数列求和公式可求得结果.
【详解】(1)设等差数列的公差为,
由得:,;


当且时,,
,则;
当时,,满足;
综上所述:.
(2)由(1)得:,



.
(3)当为奇数时,;当为偶数时,;
,均为递增数列,,,,
的前项中,包含数列的前项和数列的前项,
的前项和为.
5.(25-26高三上·江苏盐城·月考)已知等差数列的公差为,且,设为的前项和,数列满足.
(1)若,,且,求;
(2)若数列也是公差为的等差数列.
①求数列的通项公式;②求数列的前项和.
【答案】(1)
(2)①,②
【分析】(1)根据给定条件,依次求出,列出不等式求解即得.
(2)①设,由已知借助恒成立求出,进而求出;②分为奇偶讨论求和即可.
【详解】(1)由题意知为等差数列且公差为,
所以由等差数列公式可得,又因,,
所以可得,为的前项和,
所以,而,
所以,
若,则可得,解不等式可得,
所以可得
(2)①因数列也是公差为的等差数列,所以可设,
又因,
所以可得,
两边同时平方可得对于任意的都成立,
所以可得且,解之可得,
所以
②由①知,所以,
当,即为偶数时,

当,即为奇数时,

综上可得,即
(建议用时:30分钟)
1.(25-26高二上 湖北黄冈 月考)已知函数,数列为等比数列,,且,利用课本中推导等差数列前项和的公式的方法,则 .
【答案】4034
【分析】倒序相加法求和.
【详解】令①
则也有②
由,
,即有,
可得:,
于是由①②两式相加得,
所以.
2.(2025·山东·三模)已知数列的前项和为,数列的前项积为,且.
(1)求数列的通项公式;
(2)求使得成立的的最大值;
(3)求数列的前项和.
【答案】(1)
(2)45
(3)
【分析】(1)利用时结合已知等式得首项,再由代入等式,转化得到是等差数列,进而求出的通项.
(2)由求出,再通过与的前项和关系得到的分段表达式,分和讨论的不等式,求解的最大值.
(3)写出的分段形式,时对通项进行裂项相消拆分,再分和计算前项和.
【详解】(1)因为,所以,在中令,得.所以
当时,由及,得,所以.
又,所以是首项为3,公差为2的等差数列.
.所以.
(2)由(1)知().
当时,,满足上式,所以,
则().
当时,,不满足上式,所以
当时,,显然成立;
当时,有,所以,
又,所以的最大值为45.
(3)设,
当时,,
当时,
所以
.
当时,上式也符合,
所以.
3.(2025 河南 模拟预测)已知数列为等比数列,数列的前项和为,且,,.
(1)求和的通项公式;
(2)设,求数列的前项和.
【答案】(1),
(2)
【分析】(1)由等比数列通项公式基本量的计算和与的关系即可求解;
(2)由错位相减法即可求解.
【详解】(1)设等比数列的公比为,
由,,得,即,
所以,
由,当时,,
所以,,
当时,,满足上式,
所以.
(2)由(1)得,
则,
两边同时乘以2,得,
两式作差得,
所以
4.(2025-2026学年高三上学期1月期末数学试题)已知数列的首项为2,前n项和为,且.
(1)求数列的通项公式;
(2)已知,记数列的前项和为,求证:.
【答案】(1)
(2)见详解
【分析】(1)通过退步作差即,再使用累加法即可求的通项公式;
(2)根据题意化简后使用裂项相消得到的通项公式,并结合数列的增减性即可求证.
【详解】(1)由题得,且,则有,
递推后联立,得,
化简得,即,故,
故数列的通项公式为.
(2)由题得,则
因为,则,所以,
易得为递增数列,故,即,
故,得证.
5.(2025·浙江杭州·一模)已知等差数列满足.
(1)求的通项公式;
(2)设等比数列的前项和为,且.令,求数列的前项和.
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)由等差数列通项公式建立方程组,解得首项和公差,即可写出数列通项公式;
(2)结合题中条件和等比数列通项公式建立方程组,解得首项和公比,即可求得通项公式,从而求得数列通项公式,利用等比数列和等差数列前项和公式即可求得数列的前项和.
【详解】(1)设等差数列的公差为,则解得,
所以的通项公式为.
(2)设等比数列的公比是,
由,得,解得,
所以的通项公式为,此时,,
满足,故.
结合(1)知,
所以数列的前项和.
6.(2025高三上·河南鹤壁·专题练习)已知正项等差数列满足,且成等比数列.
(1)求的通项公式;
(2)设数列的前项和为,求.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据等差数列的通项公式进行求解即可.
(2)根据数列的性质分组求和即可.
【详解】(1)设等差数列的公差为,则
解得或
依题意得,则,
所以.
(2)因为

所以.
7.(25-26高二上·陕西西安·月考)已知数列满足.
(1)求数列的通项公式;
(2)已知,求数列的前20项和.
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)利用数列前项和与第项的关系求出通项公式.
(2)由(1)求出,再利用分组求和法,结合等差、等比数列前项和公式求解.
【详解】(1)在数列中,,
当时,,
两式相减得,
则,
由可得,
所以当,依然成立,
的通项公式为.
(2)由(1)得


所以数列的前20项和.
8.(25-26高二上·河北邢台·月考)已知数列的前项和为,,,.
(1)求的通项公式及;
(2)求数列的前项和.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由题意得,数列是从第2项起以1为公差的等差数列,由此可求得数列的通项公式及;
(2)根据数列的项的正负,分,和三种情况分析并求得.
【详解】(1)由题意,,,
则数列是从第2项起以1为公差的等差数列,
所以,
因此,当时,

当时,,符合,
故.
(2)由(1),令,得,即当或时,;
当时,.
当时,;
当时,,符合;
当 时,.
故.
9.(25-26高二上·福建龙岩·月考)已知数列,前项和为,
(1)若是等差数列,求数列的前项和;
(2)若,求;
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)先求出等差数列的通项公式,然后利用裂项相消法求出结果即可.
(2)利用分组求和法和等差数列、等比数列的前项和公式进行计算即可.
【详解】(1)设等差数列的公差为,由题意,所以,
所以;
(2)由题意,
10.(25-26高二上·山东济南·月考)已知是数列的前项和,已知对于任意,都有,数列是等差数列,,.
(1)求与的通项公式;
(2)若数列的前项和,求及的最小值;
(3)设,求数列的前项和.
【答案】(1),
(2),最小值为
(3)
【分析】(1)借助与的关系结合等比数列定义可得的通项公式,再由等差数列性质可得的通项公式;
(2)借助等比数列求和公式可得,再分奇偶讨论可得的最小值和最大值;
(3)由题意计算可得,再借助错位相减法计算即可得解.
【详解】(1)由,则,
故,即,
当时,,则,
故数列是以为首项,为公比的等比数列,故;
,则数列的公差为,故;
(2),
则,
当为偶数时,,随的增大而增大,
当为奇数时,,随的增大而减小,
故当时,有最小值;
(3)由,


则,
则,


则.
21世纪教育网(www.21cnjy.com)
21世纪教育网(www.21cnjy.com)专题6.3 数列求前n项和方法归纳
近三年: 在数列求和的考查中,高考命题体现出“公式法、裂项相消、错位相减、分组求和四法并重”的格局,同时并项求和、周期求和等灵活方法的应用也愈发频繁。近年来,数列求和题目的综合性显著增强,不再是单一方法的直接套用,而是展现出“背景交叉化、结构复杂化、设问层次化”的鲜明趋势。 在实际考查中,呈现以下三个层面: 基础性与综合性的统一:在选择题与填空题中,除直接考查等差、等比数列的求和公式外,更多出现需综合运用裂项相消或分组求和法的题目,考察学生对这些核心方法的熟练度。在解答题中,求和往往是整个题目的最终落脚点,通常置于第二问或第三问,其前面通常是求通项或证明等差等比,构成“通项→求和”或“证明→通项→求和”的经典结构。这意味着熟练掌握通项求解是准确求和的前提。 知识与思想的融合:数列求和成为检验分类讨论与转化化归思想的重要载体。例如,遇到含有 因子的通项时,常需采用奇偶并项求和;对于由等差与等比数列对应项乘积构成的数列,则必须使用错位相减法。同时,函数与方程思想贯穿始终,特别是在求和后,题目常要求进一步探究和式的最值或范围问题。 载体与情境的创新:命题更注重通过实际应用背景(如增长率、分期付款)和数学新定义(如“均倒数”、“绝对等差数列”、“好集”等)来包装求和问题。这要求学生具备从新颖描述中抽象出数列模型,并灵活选用恰当求和方法的能力,避免机械套用。 预测2026年: 基于以上分析,在2026年高考的数列求和命题中,方法选用的准确性与运算求解的精确性将成为区分考生能力的关键。面对“去套路化”的命题趋势,数列求和的核心价值不仅在于得到一个结果,更在于完整展现“识别数列结构 → 选择求和方法 → 执行运算过程 → 验证结果合理性”这一完整的逻辑链条和规范的表达过程,这直接对应着高考对逻辑推理和数学运算核心素养的考查。
倒序相加法
解|题|策|略 等差数列的求和方法即倒序相加法。若数列整个顺序颠倒后,同原数列放一起,每个相同序号的两项的和相等,那么求这个数列的前项和即可用倒序相加法求解. 倒序相加常与函数的结合一起考,注意题目条件如果满足首位项(依次往中间的对应项)的和固定,考虑倒序相加法。
1.(2025 辽宁 模拟预测)若,数列满足,则的值是( )
A.2024 B.4048 C.3036 D.2025
2.(25-26高二上 黑龙江哈尔滨 期末)已知数列是等比数列,若,是方程的两个根,则的值为( )
A.1013 B. C.2023 D.1022
3.(25-26高二上 河北 期末)已知函数 ,正项等比数列 满足 ,则 .
4.(2024 浙江 一模)若,已知数列中,首项,,,则 .
5.(25-26高二上 黑龙江哈尔滨 期中)德国大数学家高斯年少成名,被誉为数学王子.他年幼时,在的求和运算中,提出了倒序相加法的原理.现有函数,设数列满足,若存在使不等式成立,则的取值范围是 .
错位相减法
解|题|策|略 等比数列的求和方法即错位相减法。若有差数列,等比数列,对数列求和也可以用到错位相减法 找出等比数列的公比,对求和中的每项都乘以公比 然后用,注意将两式“错项对齐”,按照相同幂次方来对齐,方便合并。 错位相减法在等比数列的求和中应用到,对等差等比数列乘积构成的数列也可以,要应用两次,且相减的时候要错项对齐来合并,这里容易算错。
1.(2025 湖南永州 模拟预测)记数列的前项和为,已知.
(1)求的通项公式;
(2)设,求数列的前项和.
2.(2026 陕西西安 一模)已知是等差数列,是公比为正整数的等比数列,且,,.
(1)求,的通项公式;
(2)记(),求.
3.(2026 辽宁沈阳 一模)已知数列是公差为2的等差数列,其前8项和为64,数列是公比大于0的等比数列.
(1)求数列的通项公式;
(2)记,求数列的前项和.
4.(2025 黑龙江齐齐哈尔 模拟预测)已知等比数列的前n项和为,且.
(1)求m的值及的通项公式;
(2)若,求数列的前n项和.
5.(2026 河北沧州 一模)已知数列满足.
(1)证明:存在非零实数,使得数列是等比数列;
(2)求数列的前项和.
裂项相消法
解|题|策|略 对通项进行裂项变换,使得裂项后产生可以连续相互抵消的项.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,后面也剩两项,但是前后所剩项数一定相同. 1、对等差型的分式,例,先对分母进行因式分解,把目标分解成,再合并比较看看想化成需乘系数。 2、根式型,利用分母有有理化的方法。 3、指数型,方法类似等差型。
1.(2026·吉林白山·一模)已知等差数列的前n项和为,,.
(1)求的通项公式;
(2)若,求数列的前n项和.
2.(2025·河北·模拟预测)已知数列的首项,且.
(1)证明:数列是等差数列.
(2)令,求数列的前项和.
3.(2026·吉林长春·一模)已知为数列的前项和,若,,且数列为等差数列.
(1)求数列的通项公式;
(2)若数列的首项为2,且,求数列的前项和.
4.(2025·甘肃·模拟预测)已知数列的前项和为.
(1)求数列的通项公式;
(2)设,求数列的前项和.
5.(2026·江苏镇江·模拟预测)已知数列是首项为1且公差不为零的等差数列,且成等比数列,数列的前项和为,
条件①,条件②,条件③,
(1)求的通项公式;
(2)选择三个条件中的一个,求的通项公式;
(3)若,求数列的前项和.
裂项放缩证明不等式
解|题|策|略 将待求和的数列进行裂项(即拆分为两式之差),但在裂项过程中,有意识地控制裂项的“尺度”,使其裂项后的通项与原通项之间形成明确的不等关系(放大或缩小)。然后利用裂项相消法求和,得到一个简洁表达式,从而便捷地证明数列和的不等式。 放缩的度要“恰到好处”:放缩后必须能裂项相消,否则变成更复杂的求和,失去意义。 保留余项控制:裂项相消后通常得到 f(1) f(n+1)f(1) f(n+1),通过分析 f(n+1)f(n+1) 的范围(例如大于0、单调趋于0)来确定和的界限。 常见目标结构:为了证明“和小于某个常数”,放缩裂项后的结果常为 Sn≤f(1) f(n+1)1.(2025·江西宜春·模拟预测)已知数列满足,,.
(1)证明:数列为等比数列;
(2)求的通项公式;
(3)记,数列的前项和为,证明:.
2.(2026·四川攀枝花·一模)已知数列的前n项和为,,且4,,成等比数列.
(1)求数列的通项公式;
(2)若,记数列的前项和为,证明:.
3.(2026·河北邯郸·模拟预测)设函数的图象在处的切线平行于直线,记的导函数为,数列满足:.
(1)试判断数列的单调性,并给出证明;
(2)当时,求证:.
4.(2026·黑龙江大庆·二模)已知数列满足.
(1)证明:数列是等比数列,并求数列的通项公式;
(2)记,若数列的前项和为,求证:.
5.(2026·广西南宁·一模)已知数列的前n项和(p为常数),且.
(1)求的通项公式;
(2)设,数列的前n项和为,证明:.
分组求和
解|题|策|略 当数列本身是复合型,如等差数列与等比数列的和,这时可以对其进行分组来求和,这时相当于两个n项数列的和。
1.(2026·广西柳州·二模)设等差数列的前项和为,且,.
(1)求的通项公式;
(2)设,求数列的前项和.
2.(25-26高三上·安徽·月考)已知数列的首项,且满足.
(1)证明:是等差数列;
(2)记[x]表示不超过的最大整数,分别为和的前项和,求.
3.(25-26高三上·江西上饶·月考)记为数列的前项和,已知.
(1)求;
(2)求数列的通项公式;
(3)求数列的前项和.
4.(2025·四川凉山·一模)在等差数列中,,.
(1)求数列的通项公式;
(2)已知数列是首项为1,公比为2的等比数列,求数列的前n项和.
5.(2025·贵州六盘水·模拟预测)已知数列和满足,,,.
(1)证明:是等差数列,是等比数列;
(2)求数列的前项和.
奇偶项分组求和
解|题|策|略 数列的奇数与偶数列分别是不同的数列: 分离奇偶项,把奇数项合并求和,偶数项合并求和。 确认项数,偶项数恒为半,奇项数看末尾。偶数项数总是,奇数项数在此基础上看末项是否为奇数项。当项数不明确时,要分奇数或者偶数分类讨论计算结果。
1.(2026·河北沧州·一模)记分别为数列的前项和,其中满足,且.
(1)求及;
(2)当为正奇数时,比较与的大小.
2.(2025·云南·模拟预测)已知正项数列的前项和为,且,.
(1)证明:为等差数列,并求所有满足条件数列的通项公式;
(2)把所有满足条件的项从小到大依次排列,组成新的数列,记数列的前项和为,求.
3.(2025·四川泸州·一模)记为数列的前项和,已知.
(1)求数列的通项公式;
(2)设,求数列的前项和.
4.(25-26高三上·江苏·期末)已知数列的前n项和分别为,, .
(1)求的通项公式;
(2)若,求n的最小值.
5.(25-26高三上·陕西西安·期末)设为数列的前项和,已知,且为等差数列.
(1)求的通项公式;
(2)若数列满足,求的前项和.
绝对值数列求和
解|题|策|略 绝对值数列的求和,根据原数列正负变号处开始分开成两段来求和,目标在找原数列正负项。
1.(2025·内蒙古赤峰·模拟预测)记为等差数列的前项和,已知.
(1)求的通项公式;
(2)求数列的前项和.
2.(25-26高三上·河北·期中)设数列的前项和为,已知,当时,.
(1)求证:为等比数列;
(2)若,求数列的前项和.
3.(2025·安徽·模拟预测)已知数列的前项和为,且.
(1)求数列的通项公式;
(2)设,求数列的前项的和.
4.(25-26高三上·福建龙岩·月考)已知数列满足,设数列的前项和为,
(1)证明:数列为等差数列;
(2)求数列的前100项和;
(3)求数列的前20项和.
5.(25-26高二上·河南洛阳·月考)在等差数列中,,为与的等差中项.
(1)求数列的通项公式;
(2)记数列的前n项和为,判断23是不是数列的项,若是,是第几项?若不是,请说明理由;
(3)若,求数列的前n项和.
并项求和
解|题|策|略 相邻两项可以合并化简,化简后的数列可以用常规求和方法求和。
1.(2025高二上·全国·专题练习)已知,,求数列{}的前n项和.
2.(25-26高三上·江苏盐城·期末)设等差数列的前项和为,已知.
(1)求数列的通项公式;
(2)记,求数列的前项和.
3.(2025高三上·湖北孝感·专题练习)数列满足:,,.
(1)求数列的通项公式.
(2)数列满足:,求数列的前项和.
4.(2025·湖北·模拟预测)已知等差数列的前项和为,且,;数列满足,.
(1)求数列和的通项公式;
(2),求数列的前项和;
(3)将数列和数列各取前项,按从小到大排成一个新的数列,其中重复的数按照出现的个数重复排列,求的前项和
5.(25-26高三上·江苏盐城·月考)已知等差数列的公差为,且,设为的前项和,数列满足.
(1)若,,且,求;
(2)若数列也是公差为的等差数列.
①求数列的通项公式;②求数列的前项和.
(建议用时:30分钟)
1.(25-26高二上 湖北黄冈 月考)已知函数,数列为等比数列,,且,利用课本中推导等差数列前项和的公式的方法,则 .
2.(2025·山东·三模)已知数列的前项和为,数列的前项积为,且.
(1)求数列的通项公式;
(2)求使得成立的的最大值;
(3)求数列的前项和.
3.(2025 河南 模拟预测)已知数列为等比数列,数列的前项和为,且,,.
(1)求和的通项公式;
(2)设,求数列的前项和.
4.(2025-2026学年高三上学期1月期末数学试题)已知数列的首项为2,前n项和为,且.
(1)求数列的通项公式;
(2)已知,记数列的前项和为,求证:.
5.(2025·浙江杭州·一模)已知等差数列满足.
(1)求的通项公式;
(2)设等比数列的前项和为,且.令,求数列的前项和.
6.(2025高三上·河南鹤壁·专题练习)已知正项等差数列满足,且成等比数列.
(1)求的通项公式;
(2)设数列的前项和为,求.
所以.
7.(25-26高二上·陕西西安·月考)已知数列满足.
(1)求数列的通项公式;
(2)已知,求数列的前20项和.
8.(25-26高二上·河北邢台·月考)已知数列的前项和为,,,.
(1)求的通项公式及;
(2)求数列的前项和.
9.(25-26高二上·福建龙岩·月考)已知数列,前项和为,
(1)若是等差数列,求数列的前项和;
(2)若,求;
10.(25-26高二上·山东济南·月考)已知是数列的前项和,已知对于任意,都有,数列是等差数列,,.
(1)求与的通项公式;
(2)若数列的前项和,求及的最小值;
(3)设,求数列的前项和.
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