内容正文:
专题2数列—错位相减法
一、例题讲解:
1.已知各项均不相等的等差数列{an}的前n项和为Sn,S2=3,且a2,a4,as成等比数列.
(I)求{an}的通项公式:
(2)若bn=2·an,求数列{bn}的前n项和Tn
2.已知{an}是等差数列,{b}是等比数列,且a1=b=3,a2+a4=2b2,a,4=b.
(1)求{an}和bn}的通项公式:
(2)求数列
b
的前n项和.
3.已知数列{an}的前n项和为Sn,数列{bn}是公比为3的等比数列,且
S,=n2(nEN"),b=a.
(I)求数列an},{bn}的通项公式:
(2)令cn=(an+1)bn,求数列cn}的前n项和n.
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4.己知数列{an}的前n项和为Sn,且满足a1=1,3an=2Sn+1.
(1)证明数列an}为等比数列,并求它的通项公式;
(2)设bn=n·an,求数列{bn}的前n项和Tn:
5.已知数列{an}的前n项和为Sn,且a,=1,2Sn=3an+m.
(1)求实数m的值和数列an}的通项公式:
(2)若bn=alog3a+1,求数列bn}的前n项和Tn
6。已知单调递增数列a,的前项和为S,且s.-a,+
4
(I)求数列{an}的通项公式;
(2)若数列bn}满足b,=
,求数列b,}的前项和工。
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二、强化训练:
7.已知{an}为等比数列,a1=1,242是4a,a3的等差中项.
(1)求{an}的通项公式:
(2)求数列{nan}的前n项和,
8.已知数列an}是等差数列,首项4=1,公差为d且a,a2,a成等比数列.
(I)求{an}的通项公式:
(2)若d≠0,数列{b}满足b。=a。·2-,求数列{b}的前n项和Tn
9.已知SmTn分别是等差数列{an}和等比数列{bn}的前n项和,S,=15,
bb4=64,a2=b,S3=T3.
(1)求数列{an}和{bn}的通项公式
(2)若{bn}为递增数列,Cn=abn,求数列{cn}的前n项和A.
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10.己知各项都为正数的等差数列{an}的前n项和为Sn,且S,=45,且a,a:-1,a+1构
成等比数列
(1)求数列{an}的通项公式:
(2)设6,=1
一,求数列b}的前项和;
an·an
(3)若c,=an×4,求数列{cn}的前n项和.
11.已知各项均为正数的等比数列{an}满足aa,=a4,3a,+2a4=a;
(1)求{an}的通项公式;
(2)令bn=log;am,Cn=b,·an,求数列{cn}的前n项和Sn
12.己知数列(an},41=1,a+1=S.+1(n1,n∈Z)
(1)求a:
②令,=g,a山,I,为数列b}的前n项和,求7.
a.
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《专题2数列——错位相减法》参考答案
1.(1)an=n;
(2)Tn=(n-1)·21+2
【详解】(1)设数列{an}的公差为d,则d≠0.
=a,4得
a+3d=(a+d(a+7d,化简得
d2=ad
由〈
S2=3
2a,+d=3
2a+d=3'
因为d≠0,所以d=a1=1,
所以an=1+(n-1)×1=n,
(2)由(1)知bn=n·2",
则T,=1×2+2×22+3×23+…+n2”,
2T,=1×22+2×23+3×24+…+n…2m1,
两式相减得-7,=2+2+2+…+2”-2_2-29
-n·21=1-n)21-2,
1-2
所以Tn=(n-1)2+2.
2.【详解】(1)设公差为d,公比为qq≠0),
a2+a4=2b2,故2a1+4d=2b,9,6+4d=6g,
a,a=b,故33+2d)=3g2,
[6+4d=6q
3
d=-
联立33+2d=3g2解得
d=3
或
9=3
2(舍去),
q=0
故0n=3+3n-1=3n,bn=3.3m-=3”;
(2)只-3n”
633,设数列
的前n项和为Sn,
则方
n
十…十
3,①
1,2.3,4,
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肉式m2++”儿
3
所以5-+)品
3.(1)因为Sn=n2(n∈N),所以a,=S,=1,
当n22时,an=Sn-Sn-1=n2-(n-1)2=2n-1,
又a,=1满足上式,所以an=2n-1.
因为b=a=1,所以数列{b}是首项为1,公比为3的等比数列,即b,=3”-
(2)由(1)知,cn=(a,+1b=2n3-,
所以Tn=2×1×3°+2×3+3×32+…+n3-),①
37n=2×[1x3+2x32+3×3+…+(n-1小3m-+n-3],②
①-②得-2T=2×(3°+3+32+33+…+3-1-n-3),
所以7.=n3”-(30+3+32+3+…+3=n3-1-3”
1-3
=m-3”_3”-1_(2m--3”+1
2
2
4.(1)由题设3a1=2Sm+1+1,则3(a1-an)=2an+1,整理得an1=3an,
又a1=1≠0,
所以{an}是首项为1,公比为3的等比数列,则a,=3
(2)由bn=n3,则T,=1×3°+2×3+3×32++n3,
所以3Tn=1×3+2×32+3×33+…+(n-1)-3m-1+n3”,
所以-27,=3°+3+32+3+…+34-n3”=1-3”
1-3n3,
所以7=日+2空
4
5.(1)当n=1时,2S,=3a,+m,又S,=a,则2a1=3a1+m,所以m=-a1=-1;
当n≥2时,2an=2Sn-2Sn-1=3an-1-(3an-1-l),整理得an=3a,
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因此数列{an}是以1为首项,3为公比的等比数列,
所以数列{an}的通项公式为a,=3
(2)由(1)知,b。=an·log;a1=3-1log33”=n3m-,
则T,=1×3°+2×3+3×32+…+(n-1)3-2+n3-,
于是3T=1×3+2×32+3×33+…+(n-1)3m-1+n3”,
两式相减得-2Tn=3°+3+32+…+3-2+3-1-n3”
1×(1-3”
-n-3”=-1+0-2m)-30
1-3
22
所以7,=1+2n--3”
4
4
6.1)8-a+,即45.=2+2a,+1,
4
当n=1时,4S,=4a1=a2+2a,+1,解得a=1,
当n≥2时,4Sn-4Sn-1=4an=a斤+2an+1-a+2am1+l=a-a1+2an-2a-1,
即a7-a-1-2(an+am-=(an+an-t(an-an-1-2)=0,
又数列{an}单调递增,所以an+a1≠0,即an-a-1-2=0,
则an-a-1=2,an=2n-1,n=1时也符合,
所以an=2n-1.
(2)6,=3-0=3-(2m-1-2-n
2n+1
2+
-2”
10-1.
2-n
7.=6+6+6+…+62+2+2+…+
2
1.0.-1.2-n
241,
1
111112-n14
2-n
6T7222222
、2
2+1
解得工,=2
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7.(1)设{an}的公比为q,因为2a2为4a,4的等差中项,
所以4a2=4a1+a3,a1≠0,即4a9=4a1+a1g2,
则q2-4q+4=0,解得9=2,
所以an=2-
(2)设{nan}的前n项和为Sn,又a1=1,an=2-,
Sn=1×1+2×2+3×22+…+nx2m-1,①
2S。=1×2+2×22+3×23+…(n-1)2-+n×2",②
0-②得-3=1+2+2++2-2”昌-ax2=0-m2-1.
所以Sn=(n-1)2"+1
8.(1)因为a1,a2,a成等比数列,又a,=1,
所以a=a,a,即(1+d)2=1x(1+4d),解得d=2或d=0,
当d=2时数列{an}的通项公式an=2n-1;
当d=0时数列an}的通项公式an=1;
所以an=2n-1或an=1
(2)因为d≠0,所以an=2n-1,
所以bn=an·2-=(2n-12-,
所以T,=1×2°+3×2+5×22+…+(2n-1×2-,
则2T,=1×2+3×22+5×2+…+(2n-1)×2”,
所以-T,=1×2°+2×2+2×22+…+2×2m-1-(2n-1×2
142×20-2-(2m-×2=-3+3-2m×2°,
=1+
1-2
所以Tn=3+2n-3×2
9.1)因数列a,}为等差数列,则5,=a+a,)x5=50,=15,解符4,=3,
2
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同理可得S=3a2,
因S3=T2,则3a2=b+b2,又a2=b,得b=2b,
因数列bn}为等比数列,则bb,=b=64,解得b=±8,
若b=8,则b=2,b2=4,a2=2,公比为2,公差为1:
若b=-8,则b=-2,b2=-4,a2=-2,公比为2,公差为5,
则an=n,bn=2"或an=5n-12,bn=-2".
(2)因{bn}为递增数列,则an=n,b,=2”,则cn=n·2”,
则An=1×2+2×22+3×23+…+n2”,2An=1×22+2×23+3×24+…+n2m1,
两式相减得,4=n2-2-2-2--2”=n-21_2-2
1-2
=n…2+1+2-2m1=n-1·2+1+2.
10.(1)设等差数列{an}的公差为d,则d>0
由S,-9a+a,-9×2a=9a,=45,解得a,=5,
2
2
因a,a-1,a+1构成等比数列,
则有(a4-1)2=a,(a+1),即(a-d-12=(a-4d)(a+3d+1),
整理得13d+14)(d-1)=0
解符4=片
(因d>0,故舍去),或d=l,
故数列an}的通项公式为an=n;
(2)因6,=。1=111
ana+ln(n+lnn+1’
设数列{b}的前n项和为T,
则T=1-+1-支+-11=”.
nn+l
n+1n+1
(3)由(1)可知an=n,cm=an×4.=n×4”,
设数列cn}的前n项和为A,
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则An=1×4+2×42+…+(n-1×4-+n×4”,①
4An=1×42+2×43+…+(n-1×4”+n×41,②
由①-②:-3An=4+42+…+4”-n×4m+
1-4
11.(1)设等比数列{an}的公比为9,
由题意得
aza3 a as as
3a,+2a9=ag2’
因为等比数列{an}中a≠0,a4≠0,a1=1
3+2g=q2,又q>0,解得q=3,
所以a。=1×3-=3-;
(2)由(1)知b,=10g33m-=3n-1,
Sn=G+C2+C3+…+Cn
S,=2×3°+5×3+8×32+…+3n-1×3-①.
3S。=2×3+5×32+…+(3n-4×3"-+(3n-1×3”②
①-②得-2S,=2+3×3+3×32+…+3×3"-1-3n-1×3m
-2Sn=2+
91-3)
-3n-1×3m
1-3
所以5+贺-引
4
12.(①)a=2
【分析】(1)利用an1=Sn+1得到an=Sn-1+1,再用两式相减可得a1=2an,由于此时
n≥2,所以需要对第一项和第二项进行检验,a2=S,+1=a,+1=2a1,最后可判断{an}是等
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