3.数列中已知前n项和Sn求an(20200706120351)
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微专题数列之三由数列的前n 项和S n 求其通项公式一、备考基础——查清对于题目中给出n a 和n S 关系的,一定要注意公式1112n nn S n a S S n -=⎧=⎨-≥⎩的正用和逆用.已知S n 求a n ,常用的方法是利用a n =S n -S n -1(n ≥2),将已知等式转化为关于a n 的递推关系,再求数列的通项公式.要注意验证a 1是否满足a n .二、热点命题——悟通例1.已知数列{a n }的前n 项和S n =n 2-2n +2,则数列{a n }的通项公式为( )A .a n =2n -3B .a n =2n +3C .a n =⎩⎪⎨⎪⎧1,n =1,2n -3,n ≥2D .a n =⎩⎪⎨⎪⎧1,n =1,2n +3,n ≥2[解析] 当n =1时,a 1=S 1=1-2+2=1;当n ≥2时,a n =S n -S n -1=(n 2-2n +2)-[(n -1)2-2(n -1)+2]=2n -3.又a 1=1不适合上式,所以数列{a n }的通项公式为a n =⎩⎪⎨⎪⎧1,n =1,2n -3,n ≥2.变式训练: 已知数列{a n }的前n 项和S n =n 2-9n ,第k (k ∈N *)项满足5<a k <8,则k =( )A.7B.6C.9D.8[解析] 当n =1时,a 1=S 1=1-9=-8;当n ≥2时,a n =S n -S n -1=(n 2-9n)-[(n -1)2-9(n -1)]=2n -10. 又a 1=-8适合上式,所以数列{a n }的通项公式为a n =2n -10.由第k 项满足5<a k <8,得5<2k -10<8,解得 152<k<9,又因为k ∈N *,所以k =8.例2.设数列{a n }的前n 项和是S n ,且a 1=12,S n =n 2a n ,n ∈N *.求数列{a n }的通项公式;解:(1)S n =n 2a n ,①当n ≥2时,S n -1=(n -1)2a n -1,②①-②,得a n =n 2a n -(n -1)2a n -1(n ≥2,n ∈N *),∴(n +1)a n =(n -1)a n -1(n ≥2,n ∈N *),即a n a n -1=n -1n +1(n ≥2,n ∈N *),∴a 1·a 2a 1·a 3a 2·a 4a 3·…·a n a n -1=12×13×24×35×…×n -1n +1=1n (n +1),∴a n =1n (n +1),n ∈N *.例3.设数列{}n a 满足21*12333...3()3n n n a a a a n N -++++=∈,求n a例4.(2013山东)设等差数列的前项和为,且,(Ⅰ)求数列的通项公式 (Ⅱ)设数列满足,求的前项和解:(1)设等差数列{a n }的首项为a 1,公差为d. 由S 4=4S 2,a 2n =2a n +1得 ⎩⎪⎨⎪⎧4a 1+6d =8a 1+4d ,a 1+(2n -1)d =2a 1+2(n -1)d +1. 解得a 1=1,d =2.因此a n =2n -1,n ∈N *.(2)由已知b 1a 1+b 2a 2+…+b n a n =1-12n ,n ∈N *,当n =1时,b 1a 1=12;当n ≥2时,b n a n =1-12n -⎝⎛⎭⎫1-12n -1=12n .所以b n a n =12n ,n ∈N *.由(1)知a n =2n -1,n ∈N *,所以b n =2n -12n ,n ∈N *.又T n =12+322+523+…+2n -12n ,12T n =122+323+…+2n -32n +2n -12n +1, 两式相减得12T n =12+⎝⎛⎭⎫222+223+…+22n -2n -12n +1 =32-12n -1-2n -12n +1, 所以T n =3-2n +32n .三、迁移应用——练透1.若数列{a n }满足a 1+3a 2+5a 3+…+(2n -1)·a n =(n -1)·3n +1+3(n ∈N *),则数列{a n }的通项公式a n =________.[解析] 由a 1+3a 2+5a 3+…+(2n -3)·a n -1+(2n -1)·a n =(n -1)·3n +1+3,得a 1+3a 2+5a 3+…+(2n -3)·a n -1=(n -2)·3n +3,两式相减,得a n =3n .2.已知数列{a n }的前n 项和S n =3n 2-n2,n ∈N *.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)证明:对任意的n >1,都存在m ∈N *,使得a 1,a n ,a m 成等比数列.解:(1)由S n =3n 2-n2,得a 1=S 1=1.当n ≥2时,a n =S n -S n -1=3n -2,a 1也符合上式,所以数列{a n }的通项公式为a n =3n -2.(2)证明:要使得a 1,a n ,a m 成等比数列,只需要a 2n =a 1·a m ,即(3n -2)2=1·(3m -2),即m =3n 2-4n +2. 而此时m ∈N *,且m >n ,所以对任意的n >1,都存在m ∈N *,使得a 1,a n ,a m 成等比数列.3.设数列{a n }的前n 项和为S n ,已知数列{S n }是首项和公比都是3的等比数列,则数列{a n }的通项公式a n =________________.解析:由已知可得S n =3n ,当n =1时,a 1=S 1=3;当n ≥2时,a n =S n -S n -1=3n -3n -1=2·3n -1.当n =1时,2·3n -1=2.所以a n =⎩⎪⎨⎪⎧3,n =1,2·3n -1,n ≥2.4.[2015·四川卷] 设数列{a n }(n =1,2,3,…)的前n 项和S n 满足S n =2a n -a 1,且a 1,a 2+1,a 3成等差数列.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)设数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 的前n 项和为T n ,求T n .解:(1)由已知S n =2a n -a 1,有a n =S n -S n -1=2a n -2a n -1(n ≥2), 即a n =2a n -1(n ≥2).从而a 2=2a 1,a 3=2a 2=4a 1.又因为a 1,a 2+1,a 3成等差数列,即a 1+a 3=2(a 2+1), 所以a 1+4a 1=2(2a 1+1),解得a 1=2,所以数列{a n }是首项为2,公比为2的等比数列. 故a n =2n .(2)由(1)得1a n =12n ,所以T n =12+122+…+12n =121-12n 1-12=1-12n .5.[2015·浙江卷] 已知数列{a n }和{b n }满足a 1=2,b 1=1,a n +1=2a n (n ∈N *),b 1+12b 2+13b 3+…+1n b n =b n +1-1(n ∈N *).(1)求a n 与b n ;(2)记数列{a n b n }的前n 项和为T n ,求T n .解:(1)由a 1=2,a n +1=2a n ,得a n =2n (n ∈N *). 由题意知,当n =1时,b 1=b 2-1,故b 2=2.当n ≥2时,1nb n =b n +1-b n ,整理得b n +1n +1=b nn, 所以b n =n (n ∈N *). (2)由(1)知a n b n =n ·2n , 因此T n =2+2·22+3·23+…+n ·2n ,2T n =22+2·23+3·24+…+n ·2n +1,所以T n -2T n =2+22+23+…+2n -n ·2n +1,故T n =(n -1)2n +1+2(n ∈N *).6.[2015·湖北部分高中调研] 已知数列{a n }为等差数列,a 1=1,公差d >0,数列{b n }为等比数列,且a 2=b 1,a 6=b 2,a 18=b 3.(1)求数列{a n }和数列{b n }的通项公式;(2)设数列{c n }对任意正整数n 均有c 1b 1+c 2b 2+…+c n b n =12a 2n ,若m 为正整数,求所有满足不等式102<c 1+c 2+…+c m <103的m 的值.解:(1)由已知可知a 2,a 6,a 18成等比数列,∴a 26=a 2a 18,即(a 1+5d )2=(a 1+d )(a 1+17d ), 8d 2-8a 1d =0.∵d >0,a 1=1,∴a 1=d =1,∴a n =n .由b 1=2,b 2=6,b 3=18,{b n }为等比数列,得b n =2×3n -1.(2)∵c 1b 1+c 2b 2+…+c n b n =12n 2,∴当n =1时,c 1b 1=12,∴c 1=1.当n ≥2时,c 1b 1+…+c n -1b n -1=12(n -1)2,∴c n =(2n -1)·3n -1.易知当n =1时也满足c n =(2n -1)·3n -1,∴c n =(2n -1)·3n -1.又c n =(2n -1)·3n -1>0,c 1=1,c 1+c 2=10,c 1+c 2+c 3=55,c 1+c 2+c 3+c 4=244,c 1+c 2+c 3+c 4+c 5=973,c 1+c 2+c 3+c 4+c 5+c 6=3646,∴m =4或5. 7.[2015·广东湛江调研] 已知数列{a n }的前n 项和S n 满足S n =2a n +3n -12(n ∈N *). (1)试说明数列{a n -3}为等比数列,并求出数列{a n }的通项公式; (2)若b n =na n ,数列{b n }的前n 项和为T n ,求T n .解:(1)当n =1时,S 1=a 1=2a 1+3-12,∴a 1=9.当n >1时,S n -S n -1=a n =2a n +3n -12-2a n -1-3(n -1)+12=2a n -2a n -1+3,∴a n -3=2(a n -1-3),∴{a n -3}是以6为首项,2为公比的等比数列,∴a n -3=6×2n -1,∴a n =6×2n -1+3.(2)b n =na n =6n ×2n -1+3n ,∴T n =6×[1×20+2×21+3×22+…+(n -1)×2n -2+n ·2n -1]+3×(1+2+…+n ).令K n =1×20+2×21+3×22+…+(n -1)×2n -2+n ·2n -1,则2K n =1×21+2×22+3×23+…+(n -1)×2n -1+n ·2n ,两式相减得-K n =1×20+21+22+23+…+2n -1-n ·2n=1+2-2n -1×21-2-n ·2n =(1-n )·2n -1,∴K n =(n -1)·2n +1,∴T n =6(n -1)·2n +6+32(n 2+n ).。
求数列前n 项和8种的方法一.公式法(定义法): 1.等差数列求和公式:11()(1)22n n n a a n n S na d ++==+特别地,当前n 项的个数为奇数时,211(21)k k S k a ++=+,即前n 项和为中间项乘以项数。
这个公式在很多时候可以简化运算; 2.等比数列求和公式: (1)1q =时,1n S na =; (2)()1111nn a q q S q-≠=-,,特别要注意对公比的讨论;3.可转化为等差、等比数列的数列;4.常用公式:(1)1nk k ==∑12123(1)n n n ++++=+;(2)21nk k ==∑222216123(1)(21)n n n n ++++=++;(3)31nk k ==∑33332(1)2123[]n n n +++++=;(4)1(21)n k k =-=∑2n 1)-(2n ...531=++++.例1 已知3log 1log 23-=x ,求⋅⋅⋅++⋅⋅⋅+++n x x x x 32的前n 项和. 解:由212log log 3log 1log 3323=⇒-=⇒-=x x x由等比数列求和公式得 n n x x x x S +⋅⋅⋅+++=32=xx x n--1)1(=211)211(21--n =1-n 21例2 设123n s n =++++,*n N ∈,求1)32()(++=n nS n S n f 的最大值.解:易知 )1(21+=n n S n , )2)(1(211++=+n n S n∴ 1)32()(++=n nS n S n f =64342++n n n=n n 64341++=50)8(12+-nn 501≤∴ 当 88-n ,即n =8时,501)(max =n f .二.倒序相加法:如果一个数列{a n },与首末两端等“距离”的两项的和相等或等于同一常数,那么求这个数列的前n 项和即可用倒序相加法。
课题浅谈数列中an与S n的递推公式的应用数列中an与Sn的关系对于任意一个数列,当定义数列的前n项和通常用S n表示时,记作S n=a1+a2+…+a n,此时通项公式a n=错误!.而对于不同的题目中的an与S n的递推关系,在解题时又应该从哪些方向去灵活应用a n=S n-Sn-1(n≥2)去解决不同类型的问题呢?我们将从下面三个角度去探索在各类考试中出现的a n与S n相关的问题:归纳起来常见的角度有:角度一:直观运用已知的Sn,求an;角度二:客观运用a n=S n—Sn—1(n≥2),求与a n,S n有关的结论;角度三:a n与S n的延伸应用。
角度一:直观运用已知的Sn,求a n方法:已知S n求an的三个步骤(此时Sn为关于n的代数式):(1)先利用a1=S1求出a1;(2)用n—1替换S n中的n得到一个新的关系,利用aSn-S n-1(n≥2)便可求出当n≥2时an的表达式;...文档交n=流仅供参考...(3)对n=1时的结果进行检验,看是否符合n≥2时an的表达式,如果符合,则可以把数列的通项公式合写;如果不符合,则应该分n=1与n≥2两段来写....文档交流仅供参考...同时,在部分题目中需要深刻理解“数列的前n项和”的实际意义,对“和的式子"有本质的认识,这样才能更好的运用S n求解。
如:a1+2a2+3a3+…+na n=2n-1,其中a1+2a2+3a3+…+na n表示数列{na n}的前n项和....文档交流仅供参考...1.已知数列{a n}的前n项和Sn=n2-2n+2,则数列{an}的通项公式为( )A.an=2n-3 B.an=2n+3C.a n=错误!D。
an=错误!...文档交流仅供参考...【解析】当n≥2时,an=S n-Sn-1=2n-3。
当n=1时,a1=S1=1,不满足上式。
【答案】C2.(2015·河北石家庄一中月考)数列{a n}满足:a1+3a2+5a3+…+(2n-1)·an=(n—1)·3n+1+3(n ∈N*),则数列的通项公式a n= ....文档交流仅供参考...【解析】当n≥2时,a1+3a2+5a3+…+(2n-3)·a n-1=(n-2)·3n+3;则用已知等式减去上式得(2n-1)·an-1)·3n,得an=3n;当n=1时,a1=3,满足上式; n=(2故an=3n。
数列sn求an教案教案标题:数列S_n求a_n教案教学目标:1. 学生能够理解数列S_n的概念,并能够根据给定的数列求解数列的前n项和。
2. 学生能够理解数列a_n的概念,并能够根据给定的数列求解数列的第n项。
教学准备:1. 教师准备白板、黑板笔、教学投影仪等教学工具。
2. 学生准备纸和笔。
教学过程:Step 1: 引入概念 (5分钟)1. 教师向学生介绍数列S_n的概念,解释数列S_n是前n项的和。
2. 举例说明数列S_n的概念,例如:S_n = 1 + 2 + 3 + ... + n。
Step 2: 数列S_n的求解方法 (15分钟)1. 教师通过示范,解释如何求解数列S_n。
2. 提醒学生要注意数列的规律,例如:等差数列的前n项和公式为S_n = (a_1+ a_n) * n / 2。
3. 给学生几个练习题,让他们尝试求解数列S_n。
Step 3: 引入数列a_n的概念 (5分钟)1. 教师向学生介绍数列a_n的概念,解释数列a_n是数列的第n项。
2. 举例说明数列a_n的概念,例如:a_n = 2n。
Step 4: 数列a_n的求解方法 (15分钟)1. 教师通过示范,解释如何求解数列a_n。
2. 提醒学生要注意数列的规律,例如:等差数列的通项公式为a_n = a_1 + (n-1)d。
3. 给学生几个练习题,让他们尝试求解数列a_n。
Step 5: 综合练习 (10分钟)1. 教师提供一些综合练习题,要求学生综合运用数列S_n和数列a_n的求解方法。
2. 学生独立完成练习题,并互相讨论解题思路和答案。
Step 6: 总结与拓展 (5分钟)1. 教师与学生共同总结本节课所学的内容,强调数列S_n和数列a_n的求解方法。
2. 鼓励学生在课后进行更多的练习,巩固所学知识。
教学延伸:1. 学生可以尝试解决更复杂的数列问题,例如等比数列或斐波那契数列的求解。
2. 学生可以自主寻找数列应用的实际问题,并尝试解决。
第2讲 已知nS 求na一.选择题(共6小题)1.已知n S 为数列{}n a 的前n 项和,且2log (1)1n S n +=+,则数列{}n a 的通项公式为( ) A .2n n a = B .3122n n n a n =⎧=⎨⎩C .D .【解析】解:由2log (1)1n S n +=+,得,当1n =时,113a S ==; 当2n 时,12n n n n a S S -=-=,所以数列{}n a 的通项公式为3,12,2n n n a n =⎧=⎨⎩.故选:B .2.已知n S 为数列{}n a 的前n 项和,12a =-,1n n a S +=,那么5(a = ) A .B .C .16-D .32-【解析】解:2n 时,1n n a S +=,1n n a S -=,可得:1n n n a a a +-=,化为12n n a a +=. 1n =时,212a a ==-.数列{}n a 从第二项起为等比数列,公比为2,首项为. 那么352216a =-⨯=-. 故选:C .3.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,24a =,*(1)()2nn n a S n N +=∈,则数列{}n a 的通项公式为( ) A .*2()n a n n N =∈B .*2()n n a n N =∈C .*2()n a n n N =+∈D .2*()n a n n N =∈【解析】解:因为数列{}n a 的前n 项和为n S ,24a =,*(1)()2nn n a S n N +=∈, 当2n =时,22121(21)22a S a a a +==+⇒=; 把1n =代入检验,只有答案A B 成立,排除CD ; 当3n =时,;排除B ; 故选:A .4.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,且14121n n S a n +-=-,11a =,*n N ∈,则{}n a 的通项公式(n a = )A .nB .1n +C .21n -D .21n +【解析】解:14121n n S a n +-=-, 1(21)41n n n a S +∴-=-①,1(23)41(2)n n n a S n -∴-=-②,①②得:1(21)(23)4(2)n n n n a n a a n +---=, 整理得:121(2)21n n a n n a n ++=-, ,又11a =,符合上式, 21n a n ∴=-.故选:C .5.已知各项均为正数的数列{}n a 的前n 项和为n S ,且22a =,2121(*)n n a S n n N +=++∈,若对任意的*n N ∈,恒成立,则实数λ的取值范围为( ) A .(-∞,2]B .(-∞,1]C .1(,]4-∞D .【解析】解:22a =,2121(*)n n a S n n N +=++∈,2n ∴时,22112()121n n n n n a a S S a +--=-+=+,化为:222121(1)n n n n a a a a +=++=+,0n a >.11n n a a +∴=+,即11n n a a +-=,1n =时,212224a a +==,解得11a =.数列{}n a 为等差数列,首项为1,公差为1. 11n a n n ∴=+-=..对任意的*n N ∈,恒成立, 122λ∴,解得14λ. 实数λ的取值范围为(-∞,1]4.故选:C .6.已知数列{}n a 满足:12a =,,其中n S 为{}n a 的前n 项和.若对任意的n 均有恒成立,则的最大整数值为( ) A .2B .3C .4D .5【解析】解:当1n 时,由条件, 可得21(1)n n n nS S S S +--=-,整理得,化简得:121n n n S S S +=-, 从而111n n nS S S +--=-, 故, 由于:1111S =-, 所以:数列1{}1n S -是以1111S =-为首项,1为公差的等差数列, 则:11n n S =-, 整理得:1n n S n+=, 依题只须,12(1)(1)(1)()n S S S f n n++⋯+=,则12(1)(1)(23)1()1(1)n n S f n n n f n n n ++++==>++, 故, 3max∴=,故选:B .二.填空题(共11小题)7.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,满足22(*)n S n n n N =+∈,则数列{}n a 的通项公式n a = n .设211(1)nn n n n a b a a ++=-,则数列{}n b 的前n 项和n T = . 【解析】解:22(*)n S n n n N =+∈,212(1)1(2,*)n S n n n n N -∴=-+-∈,两式相减得:22n a n =,即(2)n a n n =, 又212112a =+=,11a ∴=,也符合上式, n a n ∴=;又2112111(1)(1)(1)()(1)1nn n n n n n a n b a a n n n n +++=-=-=-+++,1111111(1)()()(1)()223341n n T n n ∴=-+++-+-⋯+-++,.故答案为:n ;.8.已知数列{}n a 的前n 项和为S ,若11a =,12n n S a +=,则数列{}n a 的通项公式n a = . 【解析】解:当2n 时,12n n S a -=①,12n n S a +=②, ②①得12n n n a a a +=-,即13n n a a +=.故数列{}n a 从第二项起为等比数列,又22a =,则223n n a -=⨯. 当1n =时,11a =,故2*1,123,2,n n n a n n N -=⎧=⎨⨯∈⎩. 故答案为:.9.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,且,则数列{}n a 的通项公式n a = n . 【解析】解:数列{}n a 的的前n 项和为n S ,且①, 当2n 时,②, ①②得, 所以(1)2n n n S +=, 故1(1)(1)22n n n n n n n a S S n -+-=-=-=(首项1符合通项). 故n a n =. 故答案为:n10.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,且231122n S n n =++,则数列{}n a 的通项公式n a = .【解析】解:231122n S n n =++,可得113a S ==;当2n 时,,则数列{}n a 的通项公式3,131,2n n a n n =⎧=⎨-⎩.故答案为:.11.已知数列{}n a 的各项均为正数,n S 为其前n 项和,且对任意的*n N ∈,均有n a ,n S ,2n a 成等差数列,则n a = n .【解析】解:各项均为正数的数列{}n a 的前n 项和为n S ,对任意*n N ∈,总有n a ,n S ,2n a 成等差数列,22n n n S a a ∴=+,21112n n n S a a ---=+,两式相减,得22112n n n n n a a a a a --=+--,111()()n n n n n n a a a a a a ---∴+=+-,又n a ,1n a -为正数,11n n a a -∴-=,2n , {}n a ∴是公差为1的等差数列,当1n =时,21112S a a =+,得11a =,或10a =(舍), n a n ∴=.故答案为:n .12.设各项均为正数的数列{}n a 的前n 项和为n S 满足,且2a ,5a ,14a 恰好是等比数列{}n b 的前三项.记数列{}n b 的前n 项和为n T ,若对任意的*n N ∈,不等式3()362n T k n +-恒成立,则实数k 的取值范围是 .【解析】解:,2n ∴时,,可得:22144n n n a a a +-=+,可得,0n a >,可得12n n a a +=+,数列{}n a 是等差数列,公差为2, ,解得11a =.12(1)21n a n n ∴=+-=-. 123b a ∴==,259b a ==.等比数列{}n b 的公比3q =. 数列{}n b 的前n 项和.对任意的*n N ∈,不等式3()362n T k n +-恒成立,. 令243nnn -=,则10c <,20c =,3n 时,. 且11124224100333nn n n n n n n c +++----=-=>,因此单调递减. 3227k c ∴=. 实数k 的取值范围是:. 故答案为:.13.已知数列{}n a 各项均为正数,其前n 项和为n S ,且满足2*42()n nn S a a n N =+∈,则n a = 2n . 【解析】解:由题意知,2*42()n nn S a a n N =+∈, 当1n =时,211142S a a =+, 解得12a =或10a =(舍去),当2n 时,242n nn S a a =+,① 211142n n n S a a ---=+,②,①②得,2211422n n n n n a a a a a --=+--,则22112()0n n n n a a a a ----+=,所以11()(2)0n n n n a a a a --+--=, 因为数列{}n a 各项均为正数, 所以120n n a a ---=,即12n n a a --=, 则数列{}n a 是以2为首项、公差的等差数列, 所以22(1)2n a n n =+-=, 故答案为:2n .14.数列{}n a 满足1(1)21n n n a a n ++-=-,其前n 项和为n S ,则 (1)13599a a a a +++⋯+= 50 ; (2)4n S = .【解析】解:(1)1(1)21n n n a a n ++-=-,21241n n a a n +∴+=-,22143n n a a n --=-.两式相减得21212n n a a +-+=.则312a a +=,752a a +=,,99972a a +=, 1359925250a a a a ∴+++⋯+=⨯=;(2)由(1)得,312a a =-,23212n n a a +++=,*2321212122(2)()n n n n a a a a n N ++--∴=-=--=∈.当*2()n k k N =∈时,;当*21()n k k N =-∈时,41431k k a a a +-==⋯=. 由已知可得414285k k a a k --+=-,.424118587k k a k a k a --∴=--=-+,44118381k k a k a k a -=-+=--..设*4342414166()n n n n n b a a a a n n N ---=+++=-∈, 则{}n b 为首项为10,公差为16的等差数列. 241216(1)10822n n n n S b b b n n n -∴=++⋯+=+=+. 故答案为:(1)50;(2)282n n +.15.已知数列{}n a 的前n 项和n S ,对任意*n N ∈,1(1)32n n n nS a n =-++-且1()()0n n a p a p +--<恒成立,则实数p 的取值范围是 . 【解析】解:由1(1)32n n n n S a n =-++-,得134a =-; 当2n 时,111111(1)3(1)(1)322n n n n n n n n n a S S a n a n ----=-=-++------+ 11(1)(1)12n n n n na a -=-+--+. 若n 为偶数,则,为正奇数); 若n 为奇数,则, 13(2n na n =-为正偶数). 函数为正奇数)为减函数,最大值为134a =-,函数13(2n na n =-为正偶数)为增函数,最小值为.若1()()0n n a p a p +--<恒成立, 则12a p a <<,即. 故答案为:.16.设数列{}n a 前n 项和n S ,且11a =,为常数列,则n a = 2(1)n n + .【解析】解:2{}n n S n a -为常数列,2n ∴时,2211(1)n n n n S n a S n a ---=--,,12321213451(1)n n n a n n n n --∴=⋯=++. 故答案为:2(1)n n +.17.已知数列{}n a 中,11a =,n S 是数列{}n a 的前n 项和,对任意2n ,均有34n S -、n a 、13122n S ---成等差数列,则数列{}n a 的通项公式n a = .【解析】解:数列{}n a 中,11a =,n S 是数列{}n a 的前n 项和, 对任意2n ,均有34n S -、n a 、13122n S ---成等差数列, 当2n 时,131234222n n n a S S -=-+-+,33(2)n n a S n ∴=-.223(1)3a a ∴=+-,解得20a =, 33(2)n n a S n =-,,113n n n a a a ++∴=-, 12n n a a +∴=-,2n ,20a =,0n a ∴=,2n , 1,10,2n n a n =⎧∴=⎨⎩. 故答案为:.三.解答题(共9小题)18.设a R ∈,函数()f x lnx ax =-.(1)若3a =,求曲线在(1,3)P -处的切线方程; (2)求函数()f x 单调区间.【解析】解:(1)当3a =时,()3f x lnx x =-,函数的定义域为(0,)+∞,且113()3xf x x x-'=-=, f ∴'(1), 过点P 的切线方程为,即为210x y ++=; (2)11()(0)axf x a x x x-'=-=>, 当0a 时,()0f x '>,函数()f x 在(0,)+∞上单调递增, 当0a >时,令()0f x '>,解得10x a <<,令()0f x '<,解得1x a >,故函数在1(0,)a单调递增,在单调递减. 综上,当0a 时,函数()f x 的增区间为(0,)+∞,当0a >时,函数()f x 的增区间为1(0,)a,减区间为.19.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,且22(*)n n S a n N =-∈. (1)求数列{}n a 的通项公式;(2)记21log ()n n n b a a +=,数列{}n b 的前n 项和为n T ,求证:. 【解析】解:(1)由22(*)n n S a n N =-∈得1122(2)n n S a n --=-, 1111222a S a a ==-∴=,1122n n n n n a S S a a --=-=-1122(2)nn n n a a a n a --=∴=, 数列{}n a 是首项12a =且公比2q =的等比数列,(2)证明:根据(1),,12n n b b -∴-=, 数列{}n b 是等差数列,11()(2)2n n T n b b n n =+=+,故原命题成立.20.已知各项均为正数的数列{}n a 的前n 项和n S 满足22()0nn S n n S -+=. (1)求数列{}n a 的通项公式;(2)设,数列{}n b 的前n 项和为n T .证明:.【解析】解:(1)各项均为正数的数列{}n a 的前n 项和n S 满足22()0nn S n n S -+=①. 当1n =时,解得12a =,当2n 时,2211[(1)(1)]0n n S n n S ----+-=②,①②得:12n n n a S S n -=-=,(首项符合通项), 故2n a n =.证明:(2)由(1)得, 所以21.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,. (1)若2a =,求数列{}n a 的通项公式; (2)若数列{}n a 是等差数列,11n n n a b n S ++=,数列的前n 项和为n T ,是否存在*n N ∈,使得13(1)n n n T S a +=+?若存在,求出所有满足条件的n 的值;若不存在,请说明理由.【解析】解:(1)当2a =时,23n S n n =++. 当1n =时,115a S ==; 当2n 时,12n n n a S S n -=-=. 经检验,15a =不符合上式,故数列{}n a 的通项公式5,12,2n n a n n =⎧=⎨⎩.(2)当1n =时,113a S a ==+; 当2n 时,12n n n a S S n -=-=. 因为数列{}n a 是等差数列, 所以32a +=,解得1a =-, 因为2n a n =,. 则, 故 ,所以13113(1)(2)(1)(2)()(2)(1)2122n n n n T S n n n n n n +++=++--=-+-+++.令13(1)n n n T S a +=+,整理得23760n n --=,所以3n =, 故存在3n =满足题意.22.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,且.(1)求数列{}n a 的前n 项和n S 和通项公式n a ; (2)设11n n n b a a +=,数列{}n b 的前n 项和为n T ,求使得715n T >的最小正整数n . 【解析】解:(1),① ,2n ,②①②两式相减得nS n n=,2n 故2n S n =,2n ,又11S =,从而2n S n =,*n N ∈ 易得, 21n a n ∴=-.(2)由(1)得, 故. 由715n T >得7n >, 又当*n N ∈时,n T 单调递增, 故所求最小正整数n 为8.23.已知数列{}n a 各项均为正数,n S 是数列{}n a 的前n 项的和,对任意的*n N ∈都有2232n n n S a a =+-.数列{}n b 各项都是正整数,11b =,24b =,且数列12,b b a a ,3,,n b b a a ⋯是等比数列. (1)证明:数列{}n a 是等差数列; (2)求数列{}n b 的通项公式n b ; (3)求满足124n n S b <+的最小正整数n .【解析】解:(1)当1n =时,2111232a a a =+-,即,11(32)(1)0a a +-=, 由10a >得11a =;(1分)当2n 时,由2232n n n S a a =+-得2111232n n n S a a ---=+-, 所以两式相减得,所以1113()()n n n n n n a a a a a a ----+=+,(3分) 由0n a >知10n n a a -+> 所以113n n a a --=, 所以数列{}n a 是首项11a =,公差13d =的等差数列.(5分)(2)由(1)得1121(1)333n a n n =+-=+,由12141,2b b a a a a ====,所以数列{}n b a 是首项为1,公比为2的等比数列 所以12nn b a -=,(7分)又1233n b n a b =+,所以,即.(10分) (3)由21()1(5)26n n n a a S n n +==+, 所以,(12分)设25()292n nn S n n f n b +==+⨯, 则221222(1)5(1)(1)7612692(1)5()2102592n nn n f n n n n n n f n n n n n ++++++++⨯===++++⨯, 令得222761,360210n n n n n n++>+-<+即, 由*n N ∈得1n =,所以f (1)f <(2)f >(3)f >(4)()f n >⋯>>⋯,(14分) 又因为11611(1)21834S f b ===>+,221471(2)236184S f b ===>+,332411(3)27234S f b ===>+,44361(4)21444S f b ===+,5550251(5)22881444S f b ===<+,所以当5n 时,1()4f n <, 所以满足124n n S b <+的最小正整数n 为5.(16分) 24.已知数列{}n a 各项均为正数,n S 为其前n 项和,且对任意的*n N ∈,都有. (1)求数列{}n a 的通项公式;(2)若对任意的*n N ∈恒成立,求实数t 的最大值. 【解析】解:(1)对任意的*n N ∈,都有. 当2n 时,,化为11()(2)0n n n n a a a a --+--=, 又{}n a 各项均为正数, 12n n a a -∴-=,又2114(1)a a =+,解得11a =. 数列{}n a 是等差数列, .(2)对任意的*n N ∈恒成立,则2{}nmin e t n.令2n n e b n =,2()1n n +单调递增,2n 时,. 1b e =,224e b =,.24e t , 实数t 的最大值为24e .25.已知数列{}n a 的各项均为正数,n S 为其前n 项和,且对任意的n N +∈,有3322n n S a =-.(1)求数列{}n a 的通项公式; (2)设,求数列{}n b 的前n 项和n T . 【解析】解:(1)由已知得3322n n S a =-,当2n 时,113322n n S a --=-;113322n n n n S S a a ---=-,即13322n n n a a a -=-,当2n 时,13n n a a -=;数列{}n a 为等比数列,且公比3q =; 又当1n =时,113322S a =-,即113322a a =-,13a ∴=;3n n a ∴=.(2)33log log 3n a =n n =, ;{}n b ∴的前n 项和.26.已知各项均为正数的数列{}n a 中,11a =,n s 是数列{}n a 的前n 项和,对任意的*n N ∈,有222()n n n s pa pa p p R =+-∈.(1)求常数p 的值; (2)求数列{}n a 的通项公式.【解析】解:(1)各项均为正数的数列{}n a 中,11a =,n s 是数列{}n a 的前n 项和,对任意的*n N ∈,有222()n nn s pa pa p p R =+-∈. 当1n =时,211122a pa pa p =+-, 解得:1p =; (2)由于1p =, 则:2221n n n S a a =+-①,当2n 时,2111221n n n S a a ---=+-②, ①②得:, 整理得:112n n a a --=(常数), 故:数列{}n a 是以1为首项,12为公差的等差数列,则:11(1)2na n=+-,整理得:12nna+=.。
复习专用 -1 - TGL 已知数列{an}前n项和Sn求an
一、数列{an}前n项和Sn求an理论知识点:
注意:数列{an}的通项公式是否需要分段表示? 二、典例剖析 (一)已知Sn与n的关系时,求an
1、 已知数列{an}的前项和为Sn,且Sn =log! (n 1),则 昕-an……-飞99二 __________________ ; 2
2、 已知数列{an}的前项和为Sn,且lOg2(Sn,1)= n 1,求an。
S 3、 (湖北卷)设数列{an}的前n项和为Sn,点(n, —)(n・N ”)均在函数y= 3x— 2的图像上。 n
(I)求数列{an}的通项公式;
(□)设bn二^^ , Tn是数列{bn}的前n项和,求使得Tn :::—对所有n,N ”都成立 ana^K 20 的最小正整数m。
4. (2009浙江)设Sn为数列{an}的前n项和,Sn=kn2 • n , n・N
,其中k是常数.
(I) 求 a1 及 an ; (II) 若对于任意的 N* , am , a2m , a^成等比数列,求k的值.
5.(2009山东卷理)等比数列{ an}的前n项和为Sn ,已知对任意的n • N ■,点(n, Sn),均 在函数y =bx • r(b 0且b =1,b,r
均为常数)的图像上.
(1 )求r的值; 复习专用 -2 - TGL n 1 (11)(文)当b=2时,记 bn n N ) 求数列{bn}的前n项和Tn
4an
(11)(理)当 b=2 时,记 bn =2( l o>ga^ n^N* 卜
证明:对任意的n・N ,不等式「.,百成立 b1 b2 bn
(二)已知Sn与an的关系时,求an
1.(福建)数列{an}的前n项和为Sn,印=1,an 1 =2Sn(n・N*)。(1)求数列{务}的通 项an ; (2)求数列{nan}的前n项和Tn。
2.(四川卷)数列:an /的前n项和记为Sn,a^1,an^2Sn 1 n_1 (I)求「an?的通项公式;
(n)等差数列"4 的各项为正,其前n项和为Tn,且^3 - 15,又a1,b,a 2^ 3a
3 b
成 等比数列,求
Tn
3.(上海卷)设数列{an}的前n项和为Sn,且对任意正整数 n , an •& =4096。 (1) 求数列{an}的通项公式 (2) 设数列{log 2 an}的前n项和为Tn,对数列「Tn?,从第几项起T^ -509 ?
4•在正项数列{务}的前n项和为Sn ,且对任意正整数 n , a.二-1, 求证:数列{an}是等差数列,并求数列{an}的通项公式 复习专用
-3 - TGL 5.(湖南卷)设Sn是数列{an}( n・N* )的前n项和,a^ a,且S; = 3n^ • S;」, an = 0 , n 二 2,3,4, • (I)证明:数列{an .2-an} ( n > 2 )是常数数列; (Il )试找出一个奇数 a,使以18为首项,7为公比的等比数列{bn} ( n := N* )中的所有 项都是数列{an}中的项,并指出bn是数列{an}中的第几项.
6.(重庆)已知各项均为正数的数列{an}的前n项和Sn满足Sn > 1 ,且 6Sn 二(an 1)an 2肌 N (1)求{ an}的通项公式;
(n )设数列{ bn}满足an 2n -1 =1,并记Tn为{ bn}的前n项和,求证:
3Tn 1> log2(an 3), n N.
7.(陕西卷)已知正项数列{an},其前n项和Sn满足10Sn=an +5an+6且a1,a3,a15成等比数列, 求数列{an}的通项an .
& (上海卷)已知有穷数列{ an}共有2k项(整数k >2),首项a1 = 2.设该数列的前n项 和为 Sn ,且 an 1 = (a T)Sn + 2 ( n = 1, 2,…,2k — 1),其中常数 a> 1.
(1) 求证:数列{ an}是等比数列;
丄 , 1 (2) 若 a = 2
2
心,数列{ bn}满足 bn = log 2(a1a^ an) ( n = 1, 2,…,2k),求数
n
列{ bn}的通项公式; 3 3 3 3
(3)若(2)中的数列{bn}满足不等式 b — |+ | b2 — | +…+ |b2k 1 — |+ |b2k — | 2 2 - 2 2
< 4,求k的值. 复习专用 -4 - TGL r 、 4 1 2 9.(全国卷I)设数列{an}的前n
项的和Sn =—an——疋2“十+—,n= 1,2,3,理
3 3 3
(I)求首项a1与通项a
n
;
2n n 3 (□)设 Tn , n =1,2,3,―二,证明:v
T ::: —
Sn y 2
10.(安徽卷)数列「aj的前n项和为Sn,已知a 二n2an -n n-1 ,n =1,2,
2 (I)写出Sn与Sn4的递推关系式 n-2,并求Sn关于n的表达式;
(n)设fn x =Snxn ',bn = fn/ P P R,求数列S的前门项和T
n
。
n
11.已知数列、an *的前n项和为Sn,且满足a^1,an 2Sn Sn = 0( n 一 2),求数列l an』的 通项an ; 复习专用
-5 - TGL 1 12.已知数列tan J中,an ^0(n _1),印 ,前n项和Sn满足:an 2
的通项an ;
【小结】已知数列{an}前n项和Sn求a
n
1、 当Sn与an的关系比较直接时,消 Sn求% ; 2、 当Sn与an的关系不直接时, ① 转化为Sn与an较直接的关系,消 Sn求务; ② 不能转化为Sn与an较直接的关系时,消 an求& ,再求a.
。
三、强化训练 20.( 2009 广东) 1
已知点(1,丄)是函数f(x)二ax(a . 0,
且a = 1)的图象上一点,等比数列
3
项和为f(n) -C,数列{bn} (bn 0)的首项为C,且前n项和Sn满足Sn-SnJ
(n 一2).
(1 )求数列{an}和{bn}的通项公式;
(2)若数列{—亠}前n项和为Tn,问Tn>1000的最小正整数n是多少? bnbn+ 2009
2S2 n 2Sn -1
{an}的前n
..Sn + ■._ Sn J 复习专用
-6 - TGL (19) (2009安徽)已知数列{ an}的前n项和Sn =2n2 • 2n,数列{ b
n}的前n项和
Tn = 2 -bn
(1)求数列{ an}与{ bn}的通项公式; 、w 2
(2 )设Cn二an bn,证明:当且仅当 n > 3时,Cn.1 < Cn
1 17.(2009湖北卷理)已知数列 咼!的前n项和Sn - -a^(-)nJ ' 2
(n为正整数)。
2
(I)令bn = 2n an,求证数列:bn [是等差数列,并求数列 :a^f的通项公式;
(n)令cn二口 an, Tn = C! c2 ....................................... cn试比较Tn与 竝 的大小,并予以证明。
n 2n +1复习专用
-7 - TGL 18( 2009四川卷文)设数列:aj-的前n项和为Sn,对任意的正整数n ,都有a^ 5Sn 1成 4 +a *
立,记 bn
n(n N )
。
1 -an
(I)求数列「an ?与数列:bn /的通项公式; (II )设数列的前n项和为Rn,是否存在正整数 k,使得Rn _4k成立?若存在,找 出一个正整数k ;若不存在,请说明理由; (III )记Cn二b2n -t2ni_(n • N*),设数列 心?的前n项和为Tn,求证:对任意正整数n都
19. (2009全国卷n理)设数列{an}的前n项和为Sn,已知a^ 1, Sn i = 4an 2 ⑴设bn二an 1 -2an,证明数列{bn}是等比数列 (II)求数列{an}的通项公式。