内容正文:
章末总结
知识辨析:判断对错.(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)若数列{an}的前n项和为Sn,则an=Sn-Sn-1,n∈N+.( × )
(2)等差数列{an}中,必有a10=a1+a9.( × )
(3)若{an}是等差数列,则{|an|}也是等差数列.( × )
(4)等差数列的前n项和一定是常数项为0的关于n的二次函数.( × )
(5) 若{an}是等差数列,则对任意n∈N+都有2an+1=an+an+2.( √ )
(6) 存在一个数列既是等差数列,又是等比数列.( √ )
(7) 若等差数列{an}的前n项和为Sn,则{}也是等差数列.( √ )
(8) 任意两个实数都有等比中项.( × )
(9) 若{an},{bn}都是等比数列,则{an+bn}是等比数列.( × )
(10) 数学归纳法的第一步n0的初始值一定为1.( × )
题型一 求数列的通项公式
[例1] (1)(2022·福建永春第一中学高二期末)若数列{an}满足(n-1)an=(n+1)an-1(n≥2),a1=2,则a4=( )
A.2 B.6 C.12 D.20
(2)已知数列{an}中,a1=1,且an+1-an=3n-n,求数列{an}的通项公式.
(1)解析:由(n-1)an=(n+1)an-1得=,
所以an=a1···…·=2××××…×=n(n+1)(n≥2),
所以a4=4(4+1)=20.故选D.
(2)解: 由an+1-an=3n-n,
得an-an-1=3n-1-(n-1),
an-1-an-2=3n-2-(n-2),
……
a3-a2=32-2,
a2-a1=3-1.
当n≥2时,以上n-1个等式两边分别相加,得
(an-an-1)+(an-1-an-2)+…+(a2-a1)=3n-1+3n-2+…+3-[(n-1)+(n-2)+…+1],
即an-a1=-.
又因为a1=1,所以an=×3n--.
显然a1=1也适合上式,所以{an}的通项公式为an=×3n--.
(1)定义法.
直接利用等差数列或等比数列的定义求通项的方法,这种方法适用于已知数列类型的题目.
(2)已知Sn求an.
若已知数列的前n项和Sn与an的关系,求数列{an}的通项an可用公式an=求解.
(3)由递推公式求数列通项法.
①已知形如“an+1=can+d”的递推公式,一般利用待定系数法把关系式转化为等比数列求an.
②已知形如“an+1=pan+pn+1·q”的递推公式,一般转化为=+q,利用{}为等差数列求an.
③已知形如“an+1=an+f(n)”的递推公式,可考虑叠加法求an.
④已知形如“an+1=f(n)·an”的递推公式,则可考虑累乘法求an.
题型二 等差、等比数列的判断
[例2] (2022·山东烟台高二期末)已知数列{an}的前n项和为Sn,a1=1,an≠0,anan+1=λSn-1,其中λ为常数.
(1)求证:an+2-an=λ;
(2)是否存在λ,使得{an}为等差数列?并说明理由.
(1)证明:由题意知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)解:存在λ=4满足题意.理由如下:
由题设知a1=1,a1a2=λS1-1,可得a2=λ-1.
由(1)知,a3=λ+1,令2a2=a1+a3,解得λ=4.
故an+2-an=4.由此可得数列中的奇数项构成的数列{a2n-1}是首项为1,公差为4的等差数列,a2n-1=4n-3=2(2n-1)-1.
数列中的偶数项构成的数列{a2n}是首项为3,公差为4的等差数列,a2n=4n-1=2×(2n)-1,所以对于任意的n∈N+,an=2n-1.因为an+1-an=2,所以数列{an}是首项为1,公差为2的等差数列.因此假设成立,存在λ=4使得数列{an}为等差数列.
判定一个数列是等差或等比数列的常用方法
(1)定义法,an+1-an=d(d为常数,n∈N+)⇔{an}是等差数列,=q(q为非零常数,n∈N+)⇔{an}是等比数列.
(2)中项法,2an+1=an+an+2(n∈N+)⇔{an}是等差数列,=anan+2(anan+1an+2≠0,n∈N+)⇔{an}为等比数列.
(3)通项公式法,an=pn+q(p,q为常数,n∈N+)⇔{an}是等差数列,an=c·qn(c,q均为非零常数,n∈N+)⇔{an}是等比数列.
(4)前n项和公式法,Sn=An2+Bn(A,B均为常数,n∈N+)⇔{an}是等差数列,Sn=kqn-k(k为非零常数,q≠1且q≠0,n∈N+)⇒{an}是等比数列.
题型