求得,则先求和再放缩;②如果不等式一端的和式无法求和,则要通过对数列通项的合适放缩使之能够求和,这时先放缩再求和,最后再放缩.
1
(2)注意放缩的尺度:如2<
nn111
,2<2. n-1nn-1
(2019·安徽黄山高三第二次质检)已知数列?(1)求数列{an}的通项公式; (2)令bn=都有Tn<1.
解 (1)因为Sn=n, ① 当n≥2时,Sn-1=n-1, ② 由①-②,得
2n+1
?
?的前n项和Sn=n,n∈N*.
?an-1?
n?
an-1
2
an+1-1
2
,数列{bn}的前n项和为Tn,求证:对于任意的n∈N,
*
nan-1
=1,故an=n+1
*
又因为a1=2适合上式,所以an=n+1(n∈N). (2)证明:由(1)知,
bn=
2n+1
an-1
2
an+1-1
2
=
2n+1nn+1
2
2
1=2-
n2
1n+1
2
,
1?11??11??1
Tn=?2-2?+?2-2?+…+?2-
n+1?12??23??n=1-
1
n+1
2
? ??
,
所以Tn<1.
考向3 奇(偶)数项和问题
例3 设数列{an}的前n项和为Sn.已知a1=1,a2=2,且an+2=3Sn-Sn+1+3,n∈N.
- 5 -
*
(1)证明:an+2=3an; (2)求Sn.
解 (1)证明:由条件,对任意n∈N*
,有
an+2=3Sn-Sn+1+3,
因而对任意n∈N*
,n≥2,有an+1=3Sn-1-Sn+3. 两式相减,得an+2-an+1=3an-an+1,即an+2=3an,n≥2. 又a1=1,a2=2,所以a3=3S1-S2+3=3a1-(a1+a2)+3=3a1. 故对一切n∈N*
,an+2=3an. (2)由(1)知,aan+2
n≠0,所以
a=3. n于是数列{a2n-1}是首项a1=1,公比为3的等比数列; 数列{a2n}是首项a2=2,公比为3的等比数列. 因此a-1
2n-1=3
n,an-1
2n=2×3
.
于是S2n=a1+a2+…+a2n
=(a1+a3+…+a2n-1)+(a2+a4+…+a2n) =(1+3+…+3
n-1
)+2(1+3+…+3n-1
)
=3(1+3+…+3
n-1
33n)=
-1
2
, n从而S3
3-12n-1=S2n-a2n=
2-2×3n-1=32
(5×3n-2
-1). 综上所述,- 6 -
当n为偶数时,数列中的奇数项与偶数项相同,分别为项;当n为奇数时,数列中的奇
2数项比偶数项多一项,此时偶数项为nn-1
2
项,奇数项为n-1
2
+1=n+1
2
项.
?69?已知函数f(x)=ln x+cosx-?-?x的导数为f′(x),且数列{an}满足an+1+an=?π2?
nf′??+3(n∈N*).
6
(1)若数列{an}是等差数列,求a1的值;
(2)若对任意n∈N,都有an+2n≥0成立,求a1的取值范围. π?169?解 f′(x)=-sinx-+,则f′??=4,故an+1+an=4n+3.
xπ2?6?(1)设等差数列{an}的公差为d, 则an=a1+(n-1)d,an+1=a1+nd,
- 7 -
*
2
?π???
5
由an+1+an=4n+3得(a1+nd)+[a1+(n-1)d]=4n+3,解得d=2,a1=.
2(2)由an+1+an=4n+3得an+2+an+1=4n+7,两式相减得an+2-an=4,
故数列{a2n-1}是首项为a1,公差为4的等差数列;数列{a2n}是首项为a2,公差为4的等差数列,
又a1+a2=7,a2=7-a1,
??2n-2+a1
所以an=?
?2n+3-a1?
n为奇数,n为偶数.
2
2
①当n为奇数时,an=2n-2+a1,an+2n≥0,则有a1≥-2n-2n+2对任意的奇数n恒成立,
1?25?n+令f(n)=-2n-2n+2=-2??+,n为奇数,则f(n)max=f(1)=-2,所以a1≥-
?2?2
2
2.
②当n为偶数时,an=2n+3-a1,an+2n≥0,则有-a1≥-2n-2n-3对任意的偶数n恒成立,
2
2
?1?252
令g(n)=-2n-2n-3=-2?n+?-,n为偶数,则g(n)max=g(2)=-15,故-a1≥-
?2?2
15,解得a1≤15.
综上,a1的取值范围是[-2,15].
真题
『真题模拟』
押题
1.(2019·齐齐哈尔高三二模)已知等差数列{an}的前n项和为Sn,且S10=120,a2-a1,
a4-a2,a1+a2成等比数列.
(1)求数列{an}的通项公式;
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