数列求和之错位相减法
[例1] 已知数列{an}的前n项和为Sn,且有a1=2,3Sn=5an?4an?1?3Sn?1(n?2) (I)求数列an的通项公式; (Ⅱ)若bn=n·an,求数列{bn}的前n项和Tn。
a解析:(Ⅰ)3Sn?3Sn?1?5an?4an?1(n≥2),?an?2an?1,n?2,……(3分)
an?1又a1?2,?{an}是以2为首项,2为公比的等比数列,……………………………(4分)
?an?2?2n?1?2n. ……………………………………………………………………(5分)
n(Ⅱ)bn?n?2,
Tn?1?21?2?22?3?23?2Tn?1?22?2?23??n?2n,
?(n?1)?2n?n?2n?1.…………………………(8分)
?2n?n?2n?1,
12两式相减得:?Tn?2?2?2(1?2n)??Tn??n?2n?1?(1?n)?2n?1?2,………………………………………(11分)
1?2?Tn?2?(n?1)?2n?1.…………………………………………………………………(12分)
[例2] 等比数列{an}的前n项和为Sn.已知S1,S3,S2成等差数列. (1)求{an}的公比q;
3
(2)若a1-a3=-,求数列{n·an}的前n项和Tn.
2解析:(1)由已知得2S3=S1+S2, ∴2(a1+a2+a3)=a1+(a1+a2), ∴a2+2a3=0,an≠0, 1
∴1+2q=0,∴q=-.
2
1332
(2)∵a1-a3=a1(1-q)=a1(1-)=a1=-,
442
整理为word格式
1n-11n-2
∴a1=-2,∴an=(-2)·(-)=(-),
221n-2
∴nan=n(-).
2
1-110111n-2
∴Tn=1·(-)+2·(-)+3·(-)+…+n·(-),①
222211011121n-1
∴-Tn=1·(-)+2·(-)+3·(-)+…+n·(-),②
22222①-②得
311111Tn=-2+[(-)0+(-)1+(-)2+…+(-)n-2]-n·(-)n-1 22222241n-12
=--(-)(+n),
32381n-142∴Tn=--(-)(+n).
9293
[例3] 设数列{an}满足a1=2,an+1-an=3·2(1)求数列{an}的通项公式;
(2)令bn=nan,求数列{bn}的前n项和Sn. 解析 (1)由已知,得当n≥1时,
2n-1
.
an+1=[(an+1-an)+(an-an-1)+…+(a2-a1)]+a1
=3(2
2n-1
+2
2n-3
+…+2)+2=2
2(n+1)-1
.
而a1=2,符合上式,
所以数列{an}的通项公式为an=2(2)由bn=nan=n·2
2n-1
2n-1
.
知
2n+1
Sn=1·2+2·23+3·25+…+n·22n-1.
从而2·Sn=1·2+2·2+3·2+…+n·2①-②得(1-2)Sn=2+2+2+…+2
2
3
5
2n-1
2
3
5
7
. ,
① ②
-n·2
2n+1
整理为word格式
12n+1
即Sn=[(3n-1)2+2].
9
[例4] 已知等差数列{an}满足a2=0,a6+a8=-10. (1)求数列{an}的通项公式;
(2)求数列{n-1}的前n项和.
2
??a1+d=0,
解析 (1)设等差数列{an}的公差为d.由已知条件可得?
??2a1+12d=-10,??a1=1,
解得?
??d=-1.
?
an
故数列{an}的通项公式为an=2-n.
(2)设数列?
an?
n-1??2
的前n项和为Sn,即Sn=a1++…+n-1,故S1=1,
22?
a2anSna1a2
=++…+n.
2242
anSna2-a1an-an-1an1112-n所以,当n>1时,=a1++…+n-1-n=1-(++…+n-1)-n=1-(1-
22222422
?an?2-nnnnn-1)-n=n.所以Sn=n-1.综上,数列?n-1?的前n项和Sn=n-1. 22222?2?
1
[例5] (2008,陕西) 已知数列{an}的首项a1?22an,an?1?,n?1,2,3,…. 3an?1(Ⅰ)证明:数列{1?1}是等比数列; an(Ⅱ)数列{n}的前n项和Sn. ana?111112an?n???, ,? a2a22anan?1n?1n解析 (Ⅰ) an?1? ? 211111?1?(?1),又a1?,??1?,
3an?12ana12整理为word格式
错位相减法(提高篇)
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