☆含an与sn 的递推
例1:()已知数列的前n项和为sn,a1=1,an≠0,anan+1=λsn-1,其中λ为常数。
1)证明:an+2-an=λ;
2)是否存在λ,使得为等差数列?并说明理由。
解:(1)证明:由题设,anan+1=λsn-1,an+1an+2=λsn+1-1,两式相减得an+1(an+2-an)=λan+1,由于an+1≠0,所以an+2-an=λ.
2)存在λ使得为等差数列,理由如下:
由题设a1=1,a1a2=λs1-1,可得a2=λ-1,由(1)知a3=λ+1.
假设为等差数列,则a1,a2,a3成等差数列,∴a1+a3=2a2,解得λ=4.
以下证明λ=4时,为等差数列。
由an+2-an=4知,数列奇数项构成的数列是首项为1,公差为4的等差数列,a2m-1=4m-3,令n=2m-1,则m=,∴an=2n-1(n=2m-1).
数列偶数项构成的数列是首项为3,公差为4的等差数列,a2m=4m-1,m∈n*.
令n=2m,则m=,∴an=2n-1(n=2m).
an=2n-1(n∈n*),an+1-an=2. 因此,存在λ=4,使得为等差数列。
例2:设数列的前n项和为sn.已知a1=a(a≠3),an+1=sn+3n,n∈n*.
1)设bn=sn-3n,求数列的通项公式;
2)若an+1≥an,n∈n*,求a的取值范围.
解 (1)依题意,sn+1-sn=an+1=sn+3n,即sn+1=2sn+3n,由此得sn+1-3n+1=2(sn-3n),又s1-31=a-3(a≠3),故数列是首项为a-3,公比为2的等比数列,因此,所求通项公式为bn=sn-3n=(a-3)2n-1,n∈n*.
2)由(1)知sn=3n+(a-3)2n-1,n∈n*,于是,当n≥2时,an=sn-sn-1=3n+(a-3)2n-1-3n-1-(a-3)2n-2=2×3n-1+(a-3)2n-2,当n=1时,a1=a不适合上式,故an=
an+1-an=4×3n-1+(a-3)2n-2=2n-2,当n≥2时,an+1≥an12·+a-3≥0a≥-9.
又a2=a1+3>a1. 综上,所求的a的取值范围是[-9,+∞
等比数列的判定。
例1:已知数列和满足:a1=λ,an+1=an+n-4,bn=(-1)n(an-3n+21),其中λ为实数,n∈n*.
1)对任意实数λ,证明数列不是等比数列;
2)试判断数列是否为等比数列,并证明你的结论。
解:(1)证明:假设存在一个实数λ,使是等比数列 ,则有a=a1·a3,即=λλ2-4λ+9=λ2-4λ9=0,矛盾。所以数列不是等比数列。
2)因为bn=(-1)n(an-3n+21),bn+1=(-1)n+1[an+1-3(n+1)+21]=(1)n+1=(-1)n+1
(-1)n+1(an-3n+21)=-bn.
又b1=-(18),所以当λ=-18,b1=0,易得bn=0(n∈n*),此时数列不是等比数列;
当λ≠-18,b1≠0,由上可知bn≠0,∴=n∈n*),此时数列是等比数列。
点拨:1)证明数列不是等比数列,只需举一个反例;(2)证明数列是等比数列,常用方法:①定义法;②等比中项法。
单调性与最值。
例1:已知数列中,an=1+(n∈n*,a∈r,且a≠0).
1)若a=-7,求数列的最大项和最小项的值;
2)若对任意的n∈n*,都有an≤a6成立,求实数a的取值范围.
解 (1)因为an=1+(n∈n*,a∈r,且a≠0),又a=-7,所以an=1+.
结合函数f(x)=1+的单调性,可知1>a1>a2>a3>a4,a5>a6>a7>…>an>1(n∈n*).
所以数列中的最大项为a5=2,最小项为a4=0.
2)an=1+=1+.
因为对任意的n∈n*,都有an≤a6成立,结合函数f(x)=1+的单调性,所以5<<6,解得-10<a<-8.
故实数a的取值范围是(-10,-8).
前n项绝对值和。
例1:()在公差为d的等差数列中,已知a1=10,且a1,2a2+2,5a3成等比数列。
1)求d,an;
2)若d<0,求|a1|+|a2|+|a3|+…an|.
解:(1)由题意得a1×5a3=(2a2+2)2,即d2-3d-4=0.故d=-1或d=4.
所以an=-n+11,n∈n*或an=4n+6,n∈n*.
2)设数列的前n项和为sn,因为d<0,由(1)得d=-1,an=-n+11,则。
当n≤11时,|a1|+|a2|+|a3|+…an|=a1+a2+a3+…+an=sn=-n2+n.
当n≥12时,s11=55.
a1|+|a2|+|a3|+…an|=a1+a2+a3+…+a11-a12-a13-…-an=2(a1+a2+a3+…+a11)-a1-a2-…-an=2s11-sn=n2-n+110.
综上所述,|a1|+|a2|+|a3|+…an|=
例2:在等比数列中,若a1=,a4=-4,则|a1|+|a2|+…an
解析设等比数列的公比为q,则a4=a1q3,代入数据解得q3=-8,所以q=-2;等比数列的公比为|q|=2,则|an|=×2n-1,所以|a1|+|a2|+|a3|+…an|=(1+2+22+…+2n-1)=(2n-1)=2n-1-.
裂项求和。例1:已知数列的前项和为,且。
1)求数列的通项公式;
2)设,求数列的前项和。
27分。———9分。
12分。方法点睛】裂项相消在使用过程中有一个很重要得特征,就是能把一个数列的每一项裂为两项的差,其本质就是两大类型类型一:型,通过拼凑法裂解成;类型二:
通过有理化、对数的运算法则、阶乘和组合数公式直接裂项型;该类型的特点是需要熟悉无理型的特征,对数的运算法则和阶乘和组合数公式。无理型的特征是,分母为等差数列的连续两项的开方和,形如型,常见的有①;②对数运算本身可以裂解;③阶乘和组合数公式型要重点掌握和。
例2:已知等差数列的公差为d,且an≠0,d≠0,则++…可化简为( )
a. b. c. d.
解析 ∵=原式。
(-)选b.
例3:()已知等差数列的前n项和sn满足s3=0,s5=-5.
1)求的通项公式;
2)求数列的前n项和。
解:(1)设的公差为d,则sn=na1+d.
由已知可得解得a1=1,d=-1.故的通项公式为an=2-n.
2)由(1)知==,从而数列的前n项和为[++
数列解答题 答题
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