?a?数列?n?的前n项和为2+22+23+…+2n=2n+1-2
?n?1?【解后反思】应用导数求曲线切线的斜率时,要首先判定所经过的点为切点。否则容易出错。
22.(山东卷)设Sn为等差数列?an?的前n项和,S4=14,S10-S7=30,则S9= .
解:设等差数列?an?的首项为a1,公差为d,由题意得4a1?[10a1?4(4?1)d?14, 210(10?1)7(7?1)d]?[7a1?d]?30,联立解得a1=2,d=1,所以S9=229(9?1)9?2??1?54
2
23.(浙江卷)设Sn为等差数列?an?的前n项和,若S5?10,S10??5,则公差为 (用数字作答)。
【考点分析】本题考查等差数列的前n项和,基础题。 解析:设首项为a1,公差为d,由题得 ?5a1?10d?10?a1?2d?2???9d?4d??1?4?d??1 ?10a?45d??52a?9d??1?1?1【名师点拔】数学问题解决的本质是,你已知什么?从已知出发又能得出什么?完成了这些,也许水到渠成了。本题非常基础,等差数列的前n项和公式的运用自然而然的就得出结论。
24.(重庆卷)在数列{an}中,若a1=1,an+1=2an+3 (n≥1),则该数列的通项an=_________.
解析:在数列?an?中,若a1?1,an?1?2an?3(n?1),∴ an?1?3?2(an?3)(n?1),即{an?3}是以a1?3?4为首项,2为公比的等比数列,an?3?4?2n?1?2n?1,所以该数列的通项an?2n?1?3.
25.(重庆卷)在数列{an}中,若a1?1,an?1?an?2(n?1),则该数列的通项
an? 。
解:由an?1?an?2(n?1)可得数列{an}为公差为2的等差数列,又a1?1,所以an?2n-1
三、解答题(共29题)
126.(安徽卷)数列?an?的前n项和为Sn,已知a1?,Sn?n2an?n?n?1?,n?1,2,???
2(Ⅰ)写出Sn与Sn?1的递推关系式?n?2?,并求Sn关于n的表达式; (Ⅱ)设fn?x??Snn?1x,bn?fn/?p??p?R?,求数列?bn?的前n项和Tn。 n解:由Sn?n2an?n?n?1??n?2?得:Sn?n2(Sn?Sn?1)?n?n?1?,即
(n2?1)Sn?n2Sn?1?n?n?1?,所以
n?1nSn?Sn?1?1,对n?2成立。 nn?1n?1n32nn?1Sn?Sn?1?1,Sn?1?Sn?2?1,…,S2?S1?1相加得:由nn?121n?1n?2n?11n2Sn?2S1?n?1,又S1?a1?,所以Sn?,当n?1时,也成立。 n2n?1Snn?1x,得bn?fn/?p??npn。 (Ⅱ)由fn?x??nxn?1?nn?1而Tn?p?2p2?3p3??(n?1)pn?1?npn,
pTn?p2?2p3?3p4?(1?P)Tn?p?p?p?23?(n?1)pn?npn?1, ?pn?1?p?npnn?1p(1?pn)??npn?1
1?p 27.(安徽卷)在等差数列?an?中,a1?1,前n项和Sn满足条件
S2n4n?2?,n?1,2,Snn?1,
(Ⅰ)求数列?an?的通项公式;
(Ⅱ)记bn?anpan(p?0),求数列?bn?的前n项和Tn。
S2n4n?2a?a?得:12?3,所以Snn?1a1an?nd?a1?2n2(a?nd?a)4n?2S2nn12a2?2,即d?a2?a1?1,又=???an?a1n?1Sna?an1?n22(an?n?1),所以an?n。
an?1解:(Ⅰ)设等差数列?an?的公差为d,由
(Ⅱ)由bn?anpan,得bn?npn。所以Tn?p?2p2?3p3? ?(n?1)pn?1?npn,
当p?1时,Tn?当p?1时,
n?1; 2pTn?p2?2p3?3p4?(1?P)Tn?p?p?p?23?(n?1)pn?npn?1, ?pn?1?p?npnn?1p(1?pn)??npn?1
1?p?n?1,p?1?2?即Tn??。 np(1?p)??npn?1,p?1??1?p
28.(北京卷)在数列{an}中,若a1,a2是正整数,且an?|an?1?an?2|,n?3,4,5,则称{an}为“绝对差数列”.
(Ⅰ)举出一个前五项不为零的“绝对差数列”(只要求写出前十项); (Ⅱ)若“绝对差数列”数列{bn}满足bn?an?an?1?an?2,{an}中,a20?3,a21?0,
n?1,2,3,,
,分别判断当n??时,an与bn的极限是否存在,如果存在,求出
其极限值;
(Ⅲ)证明:任何“绝对差数列”中总含有无穷多个为零的项.
解:(Ⅰ)a1?3,a2?1,a3?2,a4?1,a5?1,a6?0,a7?1,a8?1,a9?0,a10?1.(答案不惟一)
(Ⅱ)因为在绝对差数列?an?中a20?3,a21?0.所以自第 20 项开始,该数列是a20?3,a21?0,a22?3,a22?3,a24?0,a25?3,a26?3,a27?o,???.即自第 20 项开始。每三个相邻的项周期地取值 3,0,3. 所以当n??时,an的极限不存在. 当n?20时, bn?an?an?1?an?2?6,所以limbn?6
n?? (Ⅲ)证明:根据定义,数列?an?必在有限项后出现零项.证明如下 假设?an?中没有零项,由于an?an?1?an?2,所以对于任意的n,都有an?1,从而 当an?1?an?2时, an?an?1?an?2?an?1?1(n?3); 当 an?1?an?2时, an?an?2?an?1?an?2?1(n?3)
即an的值要么比an?1至少小1,要么比an?2至少小1.
?a2n?1(a2n?1?a2n),令Cn??n?1,2,3,???,
a(a?a),2n?2n2n?1则0?CA?Cn?1?1(n?2,3,4,???).
由于C1是确定的正整数,这样减少下去,必然存在某项 C1?0,这与
Cn?0(n?1,2,3,???,) 矛盾. 从而?an?必有零项.
若第一次出现的零项为第n项,记an?1?A(A?0),则自第n项开始,每三个相邻的项周期地取值 0,A, A, 即
?an?3k?0,??an?3k?1?A,k?0,1,2,3,???, ?a?n?3k?2?A,所以绝对差数列?an?中有无穷多个为零的项.
29.(北京卷)设等差数列{an}的首项a1及公差d都为整数,前n项和为Sn. (Ⅰ)若a11=0,S14=98,求数列{an}的通项公式;
(Ⅱ)若a1≥6,a11>0,S14≤77,求所有可能的数列{an}的通项公式. 解:(Ⅰ)由S14=98得2a1+13d=14, 又a11=a1+10d=0,故解得d=-2,a1=20.
因此,{an}的通项公式是an=22-2n,n=1,2,3…
?S14?77,?(Ⅱ)由?a11?0,得
?a?6?1由①+②得-7d<11。即d>-
?2a1?13d?11,?2a1?13d?11,?? 即a?10d?0,?1??2a1?20d?0,
?a?6??2a??121?1?11。 71由①+③得13d≤-1,即d≤-
13111于是-<d≤-
713又d∈Z,故d=-1
将④代入①②得10<a1≤12. 又a1∈Z,故a1=11或a1=12.
所以,所有可能的数列{an}的通项公式是an=12-n和an=13-n,n=1,2,3,…
30。(福建卷)已知数列{an}满足a1=1,an?1=2an+1(n∈N?) (Ⅰ)求数列{an}的通项公式;
(Ⅱ)若数列{bn}满足4k1-14k2-1…4k-1=(an+1)km(n∈N*),证明:{bn}是等差数列; (Ⅲ)证明:
an1a1a2n?<????n<(n∈N*). 23a2a3an?12解析:本小题主要考查数列、不等式等基本知识,考查化归的数学思想方法,考
查综合解题能力。满分14分。
(I)解:an?1?2an?1(n?N*),
?an?1?1?2(an?1),
??an?1?是以a1?1?2为首项,2为公比的等比数列。 ?an?1?2n.
即 an?22?1(n?N*).
(II)证法一:4b1?14b2?1...4bn?1?(an?1)bn.
?4(b1?b2?...?bn)?n?2nbn.
?2[(b1?b2?...?bn)?n]?nbn, ① 2[(b1?b2?...?bn?bn?1)?(n?1)]?(n?1)bn?1. ② ②-①,得2(bn?1?1)?(n?1)bn?1?nbn, 即(n?1)bn?1?nbn?2?0,
nbn?2?(n?1)bn?1?2?0.
③-④,得 nbn?2?2nbn?1?nbn?0,
即 bn?2?2bn?1?bn?0,
?bn?2?bn?1?bn?1?bn(n?N*),