例1.已知数列{a
}是公差d≠0的等差数列,其前n项和为S
.
![]()
(2)过点Q
(1,a
),Q
(2,a
)作直线12,设l
与l
的夹角为θ,![]()
证明:(1)因为等差数列{a
}的公差d≠0,所以
![]()
![]()
Kp
p
是常数(k=2,3,…,n).
![]()
(2)直线l
的方程为y-a
=d(x-1),直线l
的斜率为d.
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例2.已知数列
中,
是其前
项和,并且
,
⑴设数列
,求证:数列
是等比数列;
⑵设数列
,求证:数列
是等差数列;
⑶求数列
的通项公式及前
项和。
分析:由于{b
}和{c
}中的项都和{a
}中的项有关,{a
}中又有S
=4a
+2,可由S
-S
作切入点探索解题的途径.
解:(1)由S
=4a
,S
=4a
+2,两式相减,得S
-S
=4(a
-a
),即a
=4a
-4a
.(根据b
的构造,如何把该式表示成b
与b
的关系是证明的关键,注意加强恒等变形能力的训练)
a
-2a
=2(a
-2a
),又b
=a
-2a
,所以b
=2b
①
已知S
=4a
+2,a
=1,a
+a
=4a
+2,解得a
=5,b
=a
-2a
=3 ②
由①和②得,数列{b
}是首项为3,公比为2的等比数列,故b
=3·2
.
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![]()
![]()
当n≥2时,S
=4a
+2=2
(3n-4)+2;当n=1时,S
=a
=1也适合上式.
综上可知,所求的求和公式为S
=2
(3n-4)+2.
说明:1.本例主要复习用等差、等比数列的定义证明一个数列为等差,等比数列,求数列通项与前
项和。解决本题的关键在于由条件
得出递推公式。
2.解综合题要总揽全局,尤其要注意上一问的结论可作为下面论证的已知条件,在后面求解的过程中适时应用.
例3.(04年浙江)设数列{an}的前项的和Sn=
(an-1) (n
+),(1)求a1;a2; (2)求证数列{an}为等比数列。
解: (Ⅰ)由
,得
∴![]()
又
,即
,得
.
(Ⅱ)当n>1时,![]()
得
所以
是首项
,公比为
的等比数列.
例4、(04年重庆)设a1=1,a2=
,an+2=
an+1-
an (n=1,2,---),令bn=an+1-an (n=1,2---)求数列{bn}的通项公式,(2)求数列{nan}的前n项的和Sn。
解:(I)因![]()
![]()
故{bn}是公比为
的等比数列,且
![]()
(II)由![]()
![]()
![]()
注意到
可得![]()
记数列
的前n项和为Tn,则
![]()
![]()
![]()
例5.在直角坐标平面上有一点列
,对一切正整数
,点
位于函数
的图象上,且
的横坐标构成以
为首项,
为公差的等差数列
。
⑴求点
的坐标;
⑵设抛物线列
中的每一条的对称轴都垂直于
轴,第
条抛物线
的顶点为
,且过点
,记与抛物线
相切于
的直线的斜率为
,求:
。
⑶设
,等差数列
的任一项
,其中
是
中的最大数,
,求
的通项公式。
解:(1)![]()
![]()
(2)
的对称轴垂直于
轴,且顶点为
.
设
的方程为:![]()
把
代入上式,得
,
的方程为:
。
,![]()
![]()
![]()
=![]()
(3)
,
![]()
![]()
T中最大数
.
设
公差为
,则
,由此得
![]()
说明:本例为数列与解析几何的综合题,难度较大(1)、(2)两问运用几何知识算出
,解决(3)的关键在于算出
及求数列
的公差。
例6.数列
中,
且满足
⑴求数列
的通项公式;
⑵设
,求
;
⑶设
=![]()
,是否存在最大的整数
,使得对任意
,均有![]()
成立?若存在,求出
的值;若不存在,请说明理由。
解:(1)由题意,
,
为等差数列,设公差为
,
由题意得
,
.
(2)若
,![]()
![]()
时,![]()
![]()
故
![]()
(3)![]()
![]()
![]()
![]()
![]()
若
对任意
成立,即
对任意
成立,
的最小值是
,![]()
的最大整数值是7。
即存在最大整数
使对任意
,均有![]()
说明:本例复习数列通项,数列求和以及有关数列与不等式的综合问题。.
5.解综合题的成败在于审清题目,弄懂来龙去脉,透过给定信息的表象,抓住问题的本质,揭示问题的内在联系和隐含条件,明确解题方向,形成解题策略.
4.数列极限的综合题形式多样,解题思路灵活,但万变不离其宗,就是离不开数列极限的概念和性质,离不开数学思想方法,只要能把握这两方面,就会迅速打通解题思路.
3.注意
与
之间关系的转化。如:
=
,
=
.
2.在解决等差数列或等比数列的相关问题时,“基本量法”是常用的方法,但有时灵活地运用性质,可使运算简便,而一般数列的问题常转化为等差、等比数列求解。
1.证明数列
是等差或等比数列常用定义,即通过证明
或
而得。
3.数列求和的常用方法:公式法、裂项相消法、错位相减法、倒序相加法等。
2.
在等差数列
中,有关
的最值问题--常用邻项变号法求解:
(1)当
>0,d<0时,满足
的项数m使得
取最大值.
(2)当
<0,d>0时,满足
的项数m使得
取最小值。
在解含绝对值的数列最值问题时,注意转化思想的应用。
1.判断和证明数列是等差(等比)数列常有三种方法:
(1)定义法:对于n≥2的任意自然数,验证
为同一常数。
(2)通项公式法:
①若
=
+(n-1)d=
+(n-k)d ,则
为等差数列;
②若
,则
为等比数列。
(3)中项公式法:验证中项公式成立。
3.培养学生善于分析题意,富于联想,以适应新的背景,新的设问方式,提高学生用函数的思想、方程的思想研究数列问题的自觉性、培养学生主动探索的精神和科学理性的思维方法.
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