第3讲 数列的综合问题
1.(2016·浙江)设数列{an}的前n项和为Sn.若S2=4,an+1=2Sn+1,n∈N,则a1=______,
S5=______. 答案 1 121
??a2=2a1+1,
解析 由?
?a2+a1=4,?
*
解得a1=1,a2=3,
当n≥2时,由已知可得:
an+1=2Sn+1,① an=2Sn-1+1,②
①-②得an+1-an=2an,∴an+1=3an,又a2=3a1, ∴{an}是以a1=1为首项,以q=3为公比的等比数列.
1-1×35
∴S5==121.
1-3
2.(2016·四川)已知数列{an}的首项为1,Sn为数列{an}的前n项和,Sn+1=qSn+1,其中q>0,
n∈N.
(1)若2a2,a3,a2+2成等差数列,求数列{an}的通项公式;
y254n-3n2
(2)设双曲线x-=1的离心率为en,且e2=,证明:e1+e2+…+en>.a2n33n-1
(1)解 由已知,Sn+1=qSn+1,Sn+2=qSn+1+1,两式相减得an+2=qan+1,n≥1.又由S2=qS1+
1得a2=qa1,故an+1=qan对所有n≥1都成立. 所以数列{an}是首项为1,公比为q的等比数列.
从而an=qn-1*
.
由2a2,a3,a2+2成等差数列,可得
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2a3=3a2+2,即2q=3q+2,则(2q+1)(q-2)=0,
由已知,q>0,故q=2.所以an=2
n-1
2
(n∈N).
n-1
*
(2)证明 由(1)可知,an=q.
y22
所以双曲线x-=1的离心率
a2n en=1+a2n=1+q2n-1
.
54
由e2=1+q2=,解得q=.
33
因为1+q 所以1+q2k-1
2(k-1)
>q2(k-1)
,
>qk-1
(k∈N).qn-1
=.q-1
*
于是e1+e2+…+en>1+q+…+qn-1
4n-3n
故e1+e2+…+en>.3n-1
1.数列的综合问题,往往将数列与函数、不等式结合,探求数列中的最值或证明不等式.2.以等差数列、等比数列为背景,利用函数观点探求参数的值或范围.3.将数列与实际应用问题相
结合,考查数学建模和数学应用.
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热点一 利用Sn,an的关系式求an 1.数列{an}中,an与Sn的关系:
??S1 an=?
?Sn-Sn-1 ?
n=1n≥2
.
2.求数列通项的常用方法
(1)公式法:利用等差(比)数列求通项公式.
(2)在已知数列{an}中,满足an+1-an=f(n),且f(1)+f(2)+…+f(n)可求,则可用累加法
求数列的通项an.
(3)在已知数列{an}中,满足
an+1
=f(n),且f(1)·f(2)·…·f(n)可求,则可用累积法求an
数列的通项an.
(4)将递推关系进行变换,转化为常见数列(等差、等比数列).
例1 已知数列{an}的前n项和为Sn,若Sn=2an-2,则Sn=________.
答案 n·2
nnnn解析 由Sn=2an-2,得S1=a1=2a1-2,a1=2,Sn=2(Sn-Sn-1)-2 (n≥2),则Sn=2Sn-1+
2 (n≥2),
-
?Sn?Sn-1S1SnS1Sn
=1(n≥2),所以??是首项为=1,公差为1的等差数列,所以=+n-1=2n-122n22n?2n?
n n,故Sn=n·2.
思维升华 给出Sn与an的递推关系,求an,常用思路:一是利用Sn-Sn-1=an(n≥2)转化为an的递推关系,再求其通项公式;二是转化为Sn的递推关系,先求出Sn与n之间的关系,再求
an.
an跟踪演练1 已知正项数列{an}的前n项和为Sn,且Sn=an+2
,则数列{an}的通项公式4
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