内容正文:
专题二 数列
§2 数列的通项与求和
环节1
1
【典例1】 (2023·全国甲卷)已知数列{an}中,a2=1,设Sn为数列{an}的前n项和,2Sn=nan.
(1)求{an}的通项公式;(2)求数列的前n项和Tn.
基础考点1 an与Sn的递推关系的通项与求和
[解] (1)当n=1时,2S1=a1,解得a1=0,
当n≥2时,2Sn-1=(n-1)an-1,∴2an=nan-(n-1)an-1,
∴(n-1)an-1=(n-2)an,当n≥3时,可得,
∴an=×…××a2=n-1,当n=2或n=1时,a1=0,a2=1适合上式,
∴{an}的通项公式为an=n-1.
(2)由(1)可得,
∴Tn=+…+,
∴Tn=+…+,
∴Tn=+…+==1-,
∴Tn=2-.
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由递推关系求通项公式的方法
(1)an+1=pan+q(p≠1)型:通常构造an+1+x=p(an+x)求an.
(2)an+1=pan+f (n)(p≠0,1)型:通常构造an+1+g(n+1)=p[an+g(n)] 求an.
(3)Sn与an的递推关系型:利用Sn-Sn-1=an(n≥2)转化为an的递推关系,求an;或者转化为Sn的递推关系,先求出Sn与n之间的关系,再求an.
基础考点1
能力考点
基础考点2
专题限时集训
§2 数列的通项与求和
1.(多选)已知数列{an}的前n项和为Sn,且满足a1=1,a2=2,an+1
=4an-3an-1(n≥2),则下面说法正确的是( )
A.数列{an+1-an}为等比数列
B.数列{an+1-3an}为等差数列
C.an=3n-1+1
D.Sn=
√
√
√
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§2 数列的通项与求和
ABD [因为an+1=4an-3an-1,
所以an+1-an=3(an-an-1)或an+1-3an=an-3an-1,
所以数列{an+1-an}是公比为3的等比数列,故A正确;
数列{an+1-3an}为常数列,即为公差为0的等差数列,故B正确;
由A的分析可得:an+1-an=3n-1,且an+1-3an=-1,
所以an=,故C错误;
Sn=a1+a2+…+an=+…+(1+3+32+…+3n-1)+
,故D正确.故选ABD.]
6
2.[高考变式]数列{an}中,其前n项和为Sn,a1=1,an+1=Sn+3n(n∈N*),则数列{Sn}的通项公式为Sn=________.
3n-2n [∵an+1=Sn+3n=Sn+1-Sn,∴Sn+1=2Sn+3n,
∴,∴-1=.又-1=-1=-,
∴数列是首项为-,公比为的等比数列,
∴-1=-=-,∴Sn=3n-2n.]
3n-2n
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§2 数列的通项与求和
3.(2023·山西晋城模拟)已知数列{an}的前n项的积为Tn,且满足=.
(1)证明:数列{Tn}为等差数列;
(2)设bn=,求数列{bn}的前n项和Sn.
[解] (1)证明:当n≥2时,,
∴1=,即Tn-Tn-1=2.又当n=1时,,得T1=a1=3,
∴数列{Tn}是以3为首项,2为公差的等差数列.
(2)由(1)得Tn=2n+1,则bn=,
∴Sn=
=.
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§2 数列的通项与求和
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设数列{an}的前n项和为Sn,满足Sn=1-nan(n∈N*).
(1)求数列{an}的通项公式;(2)设数列的前n项和为Tn,求T2n.
[解] (1)当n=1时,a1=S1=1-a1,∴a1=.
当n≥2时,Sn=1-nan,Sn-1=1-(n-1)an-1.
两式相减,得an=(n-1)an-1-nan,即(n≥2).
∴an=a1··…·×…×(n≥2),又a1=也满足上式,∴an=(n∈N*).
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§2 数列的通项与求和
(2)令bn=,
由(1)得bn=-(2n-1)2n+2n(2n+1)=4n,
则bn+1-bn=4(n+1)-4n=4,b1=4,
∴数列{bn}是以4为首项,4为公差的等差数列.
∴T2n=b1+b2+b3+…+bn==2n(n+1).
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【典例2】 (2023·全国乙卷)记Sn为等差数列{an}的前n项和,已知a2=11,S10=40.
(1)求{an}的通项公式;(2)求数列{|an|}的前n项和Tn.
基础考点2 分段数列的通项与求和
[解] (1)设等差数列{an}的公差为d,∵a2=11,S10=40,
∴
解得a1=13,d=-2,则an=13-2(n-1)=-2n+15(n∈N*).
(2)|an|=|-2n+15|=
即1≤n≤7时