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规范答题示范课——数列解答题
求解数列问题的基本策略在于“归”——化归与归纳,对于非等差或等比数列,可从特殊情景出发,归纳出一般性的方法、规律;将已知数列化归为等差(比)数列,然后借助数列的性质或基本量运算求解.
(12分)设{an}是公比不为1的等比数列,a1为a2,a3的等差中项.
(1)求{an}的公比;
(2)若a1=1,求数列{nan}的前n项和.
解 (1)设等比数列{an}的公比为q,且q≠1,
依题意,2a1=a2+a3,即2a1=a1q+a1q2.2分
所以q2+q-2=0,解得q=1(舍去)或q=-2.4分
故{an}的公比为-2.5分
(2)记Sn为{nan}的前n项和.
依题意及(1)知,{an}是首项为1,公比为-2的等比数列,
所以an=(-2)n-1,7分
所以Sn=1+2×(-2)+3×(-2)2+…+n·(-2)n-1,
-2Sn=-2+2×(-2)2+…+(n-1)·(-2)n-1+n·(-2)n.9分
两式相减,得
3Sn=1+(-2)+(-2)2+…+(-2)n-1-n·(-2)n
=-n·(-2)n,11分
所以Sn=.12分-
❶写全得分步骤,踩点得分:对于解题过程中踩分点的步骤有则给分,无则没分,如第(1)问中,写出2a1=a2+a3及公比q≠1.
❷写明得分关键点:数列解答题要严谨,如第(2)问“首先明确指出数列{an}的首项和公比(基本量),求出an=(-2)n-1,再写出Sn=1+2×(-2)+3×(-2)2+…+n·(-2)n-1.
❸计算正确是得分的保证:如第(1)问正确求得公比q=-2,第(2)问求出an=
(-2)n-1及前n项和Sn=,否则不能得分.-
1.已知数列{an}是递增的等比数列,Sn是其前n项和,a2=9,S3=39.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)记bn=,求数列{bn}的前n项和Tn.
解 (1)设{an}的公比为q,由题意知q>1.
因为a2=9,S3=39,所以a1+a3=30.
因此.
=,即==
解之得q=3,或q=(舍).
故数列{an}的通项公式为an=3n.
(2)由(1),得bn=,
所以Tn=.①+…+++
所以.②+…+++Tn=
由①-②得,-+…+++Tn=
=,
-=-+
所以Tn=1-.
2.(2021·新高考Ⅰ卷)已知数列{an}满足a1=1,an+1=
(1)记bn=a2n,写出b1,b2,并求数列{bn}的通项公式;
(2)求{an}的前20项和.
解 (1)因为bn=a2n,且a1=1,an+1=
所以b1=a2=a1+1=2,
b2=a4=a3+1=a2+2+1=5.
因为bn=a2n,
所以bn+1=a2n+2=a2n+1+1=a2n+1+1=a2n+2+1=a2n+3,
所以bn+1-bn=a2n+3-a2n=3,
所以数列{bn}是以2为首项,3为公差的等差数列,
所以bn=2+3(n-1)=3n-1,n∈N*.
(2)因为an+1=
所以k∈N*时,a2k=a2k-1+1=a2k-1+1,
即a2k=a2k-1+1,①
a2k+1=a2k+2,②
a2k+2=a2k+1+1=a2k+1+1,即a2k+2=a2k+1+1,③
所以①+②得a2k+1=a2k-1+3,即a2k+1-a2k-1=3,
所以数列{an}的奇数项是以1为首项,3为公差的等差数列;
②+③得a2k+2=a2k+3,即a2k+2-a2k=3,
又a2=2,所以数列{an}的偶数项是以2为首项,3为公差的等差数列.
所以数列{an}的前20项和S20=(a1+a3+a5+…+a19)+(a2+a4+a6+…+a20)=10+×3=300.
×3+20+
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