
NEIRONGSUOYIN
熱點二 數(shù)列的證明問題
熱點一 等差、等比數(shù)列基本量的計算
熱點三 數(shù)列的求和問題
解決有關(guān)等差數(shù)列、等比數(shù)列問題,要立足于兩個數(shù)列的概念,設(shè)出相應(yīng)基本量,充分利用通項公式、求和公式、數(shù)列的性質(zhì)確定基本量.解決綜合問題的關(guān)鍵在于審清題目,弄懂來龍去脈,揭示問題的內(nèi)在聯(lián)系和隱含條件,形成解題策略.
例1 (2019·六安市第一中學(xué)模擬)已知正數(shù)數(shù)列{an}的前n項和為Sn,滿足 =Sn+Sn-1(n≥2),a1=1.(1)求數(shù)列{an}的通項公式;
∵an>0,an-1>0,∴an-an-1=1(n≥3).
因此n=2時,an-an-1=1成立.∴數(shù)列{an}是等差數(shù)列,公差為1.∴an=1+n-1=n.
(2)設(shè)bn=(1-an)2-a(1-an),若{bn}是遞增數(shù)列,求實數(shù)a的取值范圍.
解 bn=(1-an)2-a(1-an)=(n-1)2+a(n-1),∵{bn}是遞增數(shù)列,∴bn+1-bn=n2+an-(n-1)2-a(n-1)=2n+a-1>0,即a>1-2n恒成立,∴a>-1.∴實數(shù)a的取值范圍是(-1,+∞).
跟蹤演練1 (2019·樂山調(diào)研)已知等差數(shù)列{an}中,a2=5,a1,a4,a13成等比數(shù)列.(1)求數(shù)列{an}的通項公式;
解 設(shè)等差數(shù)列{an}的公差為d,則a1=5-d,a4=5+2d,a13=5+11d,因為a1,a4,a13成等比數(shù)列,所以(5+2d)2=(5-d)(5+11d),化簡得d2=2d,則d=0或d=2,當(dāng)d=0時,an=5.當(dāng)d=2時,a1=5-d=3,an=3+(n-1)×2 =2n+1(n∈N*).所以,當(dāng)d=0時,an=5(n∈N*);當(dāng)d=2時,an=2n+1(n∈N*).
(2)求數(shù)列{an}的前n項和Sn.
解 由(1)知,當(dāng)an=5時,Sn=5n.
判斷數(shù)列是否為等差或等比數(shù)列的策略(1)將所給的關(guān)系式進(jìn)行變形、轉(zhuǎn)化,以便利用等差數(shù)列和等比數(shù)列的定義進(jìn)行判斷;(2)若要判斷一個數(shù)列不是等差(等比)數(shù)列,則只需說明某連續(xù)三項(如前三項)不是等差(等比)數(shù)列即可.
例2 已知{an}是各項都為正數(shù)的數(shù)列,其前n項和為Sn,且Sn為an與 的等差中項.
當(dāng)n≥2時,有an=Sn-Sn-1,代入①式得2Sn(Sn-Sn-1)-(Sn-Sn-1)2=1,
又當(dāng)n=1時,由①式可得a1=S1=1(負(fù)值舍去),
(2)求數(shù)列{an}的通項公式;
∵數(shù)列{an}的各項都為正數(shù),
又a1=S1=1滿足上式,
跟蹤演練2 已知Sn為數(shù)列{an}的前n項和,且滿足Sn-2an=n-4.(1)證明:{Sn-n+2}為等比數(shù)列;
證明 原式可轉(zhuǎn)化為Sn-2(Sn-Sn-1)=n-4(n≥2),即Sn=2Sn-1-n+4,所以Sn-n+2=2[Sn-1-(n-1)+2].由S1-2a1=1-4,得S1=3,所以S1-1+2=4,所以{Sn-n+2}是首項為4,公比為2的等比數(shù)列.
(2)求數(shù)列{Sn}的前n項和Tn.
解 由(1)知Sn-n+2=2n+1,所以Sn=2n+1+n-2,所以Tn=(22+23+…+2n+1)+(1+2+…+n)-2n
1.裂項相消法就是把數(shù)列的每一項分解,使得相加后項與項之間能夠相互抵消,但在抵消的過程中,有的是依次項消,有的是間隔項消.常見的裂項方式有:
2.如果數(shù)列{an}是等差數(shù)列,{bn}是等比數(shù)列,那么求數(shù)列{an·bn}的前n項和Sn時,可采用錯位相減法.用錯位相減法求和時,應(yīng)注意:①等比數(shù)列的公比為負(fù)數(shù)的情形;②在寫出“Sn”和“qSn”的表達(dá)式時應(yīng)特別注意將兩式“錯項對齊”,以便準(zhǔn)確寫出“Sn-qSn”的表達(dá)式.
例3 (2019·河南省九師聯(lián)盟模擬)已知等差數(shù)列{an}的前n項和為Sn,且滿足Sn= (n∈N*).數(shù)列{bn}的前n項和為Tn,且滿足Tn=2-bn(n∈N*).(1)求數(shù)列{an}和{bn}的通項公式;
解得a2=3或a2=-1.若a2=-1,則d=-2,所以a3=-3.
故a2=-1不合題意,舍去.故a2=3,所以等差數(shù)列{an}的公差d=a2-a1=2,故an=2n-1.數(shù)列{bn}對任意正整數(shù)n滿足Tn=2-bn.當(dāng)n=1時,b1=T1=2-b1,解得b1=1;當(dāng)n>1時,bn=Tn-Tn-1=(2-bn)-(2-bn-1)=bn-1-bn,
跟蹤演練3 (2019·濟(jì)寧模擬)等差數(shù)列{an}的公差為正數(shù),a1=1,其前n項和為Sn;數(shù)列{bn}為等比數(shù)列,b1=2,且b2S2=12,b2+S3=10.(1)求數(shù)列{an}與{bn}的通項公式;
解 設(shè)等差數(shù)列{an}的公差為d,等比數(shù)列{bn}的公比為q,
∴an=n,n∈N*,bn=2n,n∈N*.
(2)設(shè)cn=bn+ ,求數(shù)列{cn}的前n項和Tn.
(2019·全國Ⅱ,理,19)已知數(shù)列{an}和{bn}滿足a1=1,b1=0,4an+1=3an-bn+4,4bn+1=3bn-an-4.(1)證明:{an+bn}是等比數(shù)列,{an-bn}是等差數(shù)列;
由題設(shè)得4(an+1-bn+1)=4(an-bn)+8,即an+1-bn+1=an-bn+2.又因為a1-b1=1,所以{an-bn}是首項為1,公差為2的等差數(shù)列.
(2)求{an}和{bn}的通項公式.
解 設(shè)數(shù)列{an}的公差為d,因為a7-a2=10,所以5d=10,解得d=2.因為a1,a6,a21依次成等比數(shù)列,所以 =a1a21,即(a1+5×2)2=a1(a1+20×2),解得a1=5.所以an=2n+3.
已知數(shù)列{an}為等差數(shù)列,a7-a2=10,且a1,a6,a21依次成等比數(shù)列.(1)求數(shù)列{an}的通項公式;
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