=3·[4+C12n·4
2n2n-1
n?1
(-1)+?+C22n·4·(-1)+(-1)]=4n+3,
2n∴3+1∈{bn} 2n而数3=(4-1)
2n2n2n =4+C12n·4
2n2n-1
n?1
·(-1)+?+C22n·4·(-1)+(-1)=(4k+1),
2n2n+1
∴3?{bn},而数列{an}={a2n+1}∪{a2n},∴dn=3
2n+1
32n?1?3(3)由3=4·r+3,可知r=,
4r(7?4r?3)32n?1?332n?1?72727?r(2r?5)??,Dn??(1?9n)?(9n?1), ∴Br=
2421?9892n?1?4?32n?1?2127n?Tn?Br?Dn??(9?1)889113 ??34n??32n?,(an)4?34n,884T9?limn4?n??(an)8
例3 设{an}是正数组成的数列,其前n项和为Sn,并且对于所有的自然数n,an与2的等差中项等于Sn与2的等比中项 (1)写出数列{an}的前3项
(2)求数列{an}的通项公式(写出推证过程)
a1a*
(3)令bn=(n?1?n)(n∈N),求lim (b1+b2+b3+?+bn-n) 2anan?1n??a1?2?2S1,S1=a1, 2a?2a?2∴1?2a1,解得a1=2 当n=2时,有2?2S2,S2=a1+a2,
22解析 (1)由题意,当n=1时,有
将a1=2代入,整理得(a2-2)=16,由a2>0,解得a2=6 2
当n=3时,有
a3?2?2S3,S3=a1+a2+a3, 22
将a1=2,a2=6代入,整理得(a3-2)=64,由a3>0,解得a3=10
故该数列的前3项为2,6,10
(2)解法一 由(1)猜想数列{an} 有通项公式an=4n-2
下面用数学归纳法证明{an}的通项公式是an=4n-2,(n∈N) *
①当n=1时,因为4×1-2=2,,又在(1)中已求出a1=2,所以上述结论成立 ②假设当n=k时,结论成立,即有ak=4k-2,由题意,有将ak=4k-2 代入上式,解得2k=2Sk,得Sk=2k,
ak?2?2Sk,22
ak?1?2?2Sk?1,Sk+1=Sk+ak+1, 2a?2222
将Sk=2k代入得(k?1)=2(ak+1+2k),
2由题意,有
整理得ak+1-4ak+1+4-16k=0,由ak+1>0,解得ak+1=2+4k, 所以ak+1=2+4k=4(k+1)-2, 即当n=k+1时,上述结论成立 22
根据①②,上述结论对所有的自然数n∈N成立
*
an?21*2
?2Sn,(n∈N) 整理得,Sn=(an+2), 2811222
由此得Sn+1=(an+1+2),∴an+1=Sn+1-Sn=[(an+1+2)-(an+2)] 88解法二 由题意知
整理得(an+1+an)(an+1-an-4)=0, 由题意知an+1+an≠0,∴an+1-an=4,
即数列{an}为等差数列,其中a1=2,公差d=4 ∴an=a1+(n-1)d=2+4(n-1),即通项公式为an=4n-2 解法三 由已知得
an?2*
?2Sn,(n∈N) ①, 2an?1?2?2Sn?1 ②, 2S?Sn?2由②式得n?1?2Sn?1,
2所以有
整理得Sn+1-22·Sn?1+2-Sn=0, 解得Sn?1?2?Sn,
由于数列{an}为正项数列,而S1?2,?Sn?1?Sn?2, 因而Sn?1?2?Sn,
即{Sn}是以S1?2为首项,以2为公差的等差数列 所以Sn= 2+(n-1) 2=2n,Sn=2n,
2
?2,(n?1)*
故an=?即an=4n-2(n∈N)
?Sn?Sn?1?4n?2,(n?2)a1a(3)令cn=bn-1,则cn=(n?1?n?2)
2anan?112n?12n?111?[(?1)?(?1)]??, 22n?12n?12n?12n?1b1?b2???bn?n?c1?c2???cn
111111?(1?)?(?)???(?)?1?,
3352n?12n?12n?11?lim(b1?b2???bn?n)?lim(1?)?1. n??n??2n?1
学生巩固练习 1 设zn=(
1?in*
),(n∈N),记Sn=|z2-z1|+|z3-z2|+?+|zn+1-2zn|,则limSn=_________ n??
2 作边长为a的正三角形的内切圆,在这个圆内作新的内接正三角形,
在新的正三角形内再作内切圆,如此继续下去,所有这些圆的周长之和及面积之和分别为_________
3 数列{an}满足a1=2,对于任意的n∈N都有an>0,且(n+1)an+an·an+1
*2
-nan+1=0,又知数列{bn}的通项为bn=2
2n-1
+1 (1)求数列{an}的通项an及它的前n项和Sn; (2)求数列{bn}的前n项和Tn;
(3)猜想Sn与Tn的大小关系,并说明理由
4 数列{an}中,a1=8,a4=2且满足an+2=2an+1-an,(n∈N) *
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)设Sn=|a1|+|a2|+?+|an|,求Sn; (3)设bn=
1**
(n∈N),Tn=b1+b2+??+bn(n∈N),是否存在最大的
n(12?an)*
整数m,使得对任意n∈N均有Tn>在,说明理由 m成立?若存在,求出m的值;若不存325 设数列{an}的前n项和为Sn,且Sn=(m+1)-man 对任意正整数n都
成立,其中m为常数,且m<-1 (1)求证 {an}是等比数列;
(2)设数列{an}的公比q=f(m),数列{bn}满足 b1=
1a1,bn=f(bn-1)(n≥3何
值
时
,
2,nn??∈N)
*
试问当m为
lim(bn?lgan)?lim3(b1b2?b2b3???bn?1bn)成立?
n??6 已知数列{bn}是等差数列,b1=1,b1+b2+?+b10=145 (1)求数列{bn}的通项bn; (2)设数列{an}的通项an=loga(1+
1)(其中a>0且a≠1),记Sn是数列bn{an}的前n项和,试比较Sn与
1logabn+1的大小,并证明你的结论 37 设数列{an}的首项a1=1,前n项和Sn满足关系式 3tSn-(2t+3)Sn
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