an?2?an?1?2(an?1?an)a2?a1?1?a3?a2?2(a2?a1)?2a4?a3?2(a3?a2)?4a5?a4?2(a4?a3)?8a6?a5?2(a5?a4)?16a7?a6?2(a6?a5)?32?a7?a1?1?2?4?8?16?32?a7?657.已知数列
?an?的通项n?y?x?98x?9998n?99?1?(n?N),则数列
??an?的前30项中最大项和最小项分别是a10,a9
解:构造函数
99?98x?99
由函数性质可知,函数在(??,99)上递减,且y?1 函数在(上递增且y?1 99,+?)又99?(9,10)?a10?a11?a12???a30?1?a1?a2???a9?a10最大,a9最小8.已知
三、解答题
?an?中,a1?1,前n项和Sn与an的关系是Sn?n(2n?1)an,求an
3解:由Sn?n(2n?1)an得
Sn?1?(n?1)(2n?1)an?1?an?1?Sn?1?Sn?an?1?(n?1)(2n?1)an?1?n(2n?1)an?(2n2?3n)an?1?n(2n?1)an?an?12n?1?an2n?3anan?1an?2a?????2a1an?1an?2an?3a1?an??2n?32n?52n?75311????????2n?12n?12n?397531?(2n?1)(2n?1) 1?24n?1
11
9.在数列
?an?中,an?1,an?1?21?(n?N )Sn为前n项和.错误!未找到引用源。求证:an?1?an?是以3为周期的周期函数
错误!未找到引用源。求S2010
an?3?1??1?1?11an?21?1?1?111?1an
an?1?1?an?11?1?a(an?1)?an1?nan?1?1?an?1?an1a1?,a2??1,a3?2
2S2010?(a1?a2?a3)?(a4?a5?a6)???(a2005?a2006?a2007)?(a2008?a2009?a2010)?670(a1?a2?a3)?1005
10.设数列?an?的前n项和为Sn,点(n,n),
(n?N)均在函数y?3x?2的图像上,错误!未找到引用源。求数列错误!未找到引用源。设bn立的最小正整数m。
解:错误!未找到引用源。依题意得:
?Sn?an?的通项公式
?m3? 对所有n?N都成,Tn是数列?bn?的前前n项和,求使得Tn?20anan?1Sn?3n?2,即Sn?3n2?2n n当n?2时,an?Sn?Sn?12?(3n2?2n)?[(3n?1)?(2n?1)]?6n?5当n?1时,a1?S1?1?6?1?5故an?6n?5,(n?N?)
错误!未找到引用源。由错误!未找到引用源。得:
12
3bn?(6n?5)(6n?1)
111?(?)26n?56n?1Tn??bii?1n11m?(1?)〈成立,
6n?1201?111?2?(1?)???(?)2?76n?56n?1???1m?,?m?10 220当且仅当
故满足要求的
6.2等差数列
知识要点
1. 等差数列的概念
如果一个数列从第二项起,每一项与它的前一项的差都等于同一个常数,这个数列就叫等差数列,这个常数叫等差数列的公差,用d表示。 2.递推关系与通项公式
等差数列的充要条件。 3.等差中项:
若a,b,c成等差数列,则b称a与c的等差中项,且b?a?c;a,b,c成等差数列是2b?a?c的充2递推关系:an?1?an?d通项公式:an?a1?(n?1)d推广:an?am?(n?m)d变式:a1?an?(n?1)d;an?a1n?1a?amd?nn?md?要条件。 4.前n项和公式
Sn?(a1?an)nn(n?1)d ; Sn?na1?
22变式:
由此联想到点(n,an)所在直线的斜率。
特征:an?dn?(a1?d),即:an?f(n)?kn?m,(k,m为常数)an?kn?m,(k,m为常数)是数列?an?成
a1?anSna1?a2???an??2nndd?a1?(n?1)?an?(n?1)?(?);
22San?2n?12n?113
特征:Sn?d2n2?(ad1?2)n,即Sn?f(n)?An2?Bn
S2n?An?Bn(A,B为常数)是数列
?an?成等差数列的充要条件。
5.等差数列
?an?的基本性质(其中m,n,p,q?N?)
错误!未找到引用源。
若m?n?p?q,则am?an?ap?aq反之,
不成立。
错误!未找到引用源。an?am?(n?m)d 错误!未找到引用源。2an?an?m?an?m 错误!未找到引用源。Sn,S2n?Sn,S3n?S2n仍
成等差数列。
6.判断或证明一个数列是等差数列的方法:
错误!未找到引用源。定义法:
a?n?1?an?d(常数)(n?N)??an?是等
差数列
错误!未找到引用源。中项法:
2an?1?an?an?2(n?N?)??an?是等差数
列
错误!未找到引用源。通项公式法:
an?kn?b(k,b为常数)??an?是等差数
列
错误!未找到引用源。前n项和公式法:
Sn?An2?Bn(A,B为常数)??an?是等
差数列 课前热身: 1.等差数列
?an?中,a1?a4?a7?39,
a2?a5?a8?33,则a3?a6?a9?( B )
A.30 B.27 C.24 D.21 2.等差数列
?an?中,
a4?a6?a8?a10?a12?120,则a1
9?3a11的值为(C)A.14 B.15 C.16 D.17
解 a119?3a11?a9?3(a9?2d)
?2221203(a9?d)?3a8?3?5?163.等差数列?an?的前n项和为Sn,
当a1,d变化时,若
a2?a8?a11是一个定值,那么下列各数中也
是定值的是( A )
A.S13B.S15B.S20C.S
8解:
a2?a8?a11?3(a1?6d)?3?2a3
27?2(a1?a13)为定值,∴a1?a13为定值,
?S(a1?a13)?1313?2,选A
4.计算机执行以下程序:
错误!未找到引用源。初始值x?3,S?0 错误!未找到引用源。x?x?2 错误!未找到引用源。S?S?x
错误!未找到引用源。S?2010,则进行错误!
未找到引用源。,否则从错误!未找到引用源。继续进行
错误!未找到引用源。打印x 错误!未找到引用源。停止
那么,语句错误!未找到引用源。打印出的数值
为89
解:由题意知,程序每执行一次所得x的值形成一个数列
?xn?是等差数列,且首项为5,公差为2,相
应S的值Sn恰为该数列的前n项和,根据题意得:S?5n?n(n?1)?22?2010解得 n?43
14
所以x43?5?(43?1)?2?89
5.设Sn,Tn分别为等差数列
?an?与?bn?的前n 项
和an4n?2S14b?n?5,则19T?n2195
解:
(a1?a19)?19S19a?T?2a1919(b?b?1119)?19b1?b192
?2a102b?a10?4?10?2?1410b102?10?55典例精析
一、等差数列的判定与基本运算 例1:错误!未找到引用源。已知数列
?an?前n项和
Sn?n2?9n
错误!未找到引用源。求证:?an?为等差数列;错误!
未找到引用源。记数列?an? 的前n项和为Tn,
求 Tn的表达式。
错误!未找到引用源。数列
?an?中,Sn是前n项
和,当n?2时,S21n?an(Sn?2)错误!未找到引用源。求证:??1??是等差数列,
?Sn?错误!未找到引用源。设bSnn?2n?1,求?bn?的前n项和Tn
解:错误!未找到引用源。:错误!未找到引用源。证明:n=1时,a1?S1??8,
当n?2时,
an?Sn?Sn??1?n2?9n?(n?1)2?9(n?1)? ?2n?10
也适合该式,∴an?2n?10 (n?N?)
错误!未找到引用源。Tn的表达式为:
n?5时,an?0,n?6时,an?0?当n?5时,Tn??Sn?9n?n2当n?6时,Tn?a1?a2???a5?a6???an??a1?a2???a5?a6?a7???an?Sn?2S5?n2?9n?2?(?20)?n2?9n?40T?9n?n2?(n?5)n???n2?9n?40(n?6)
错误!未找到引用源。: 错误!未找到引用源。证明:
当n?2时,
S211n?an(Sn?2)?(Sn?Sn?1)(Sn?2)
所以Sn?Sn?1?12(Sn?1?Sn)
即1S?1S?2nn?1所以??1??S?是以12n?S?1为首项,
为公差的等差数列。1错误!未找到引用源。:由错误!未找到引用源。得
1S?1?(n?1)?d?1?(n?1)?2nS1 ?2n?1所以S1n?2n?1
所以
bnn?S2n?1?1(2n?1)(2n?1)
?12(12n?1?12n?1)15