3、an與Sn的關(guān)系
若數(shù)列{an}的前n項和為Sn,通項公式為an,
則an=
[知識拓展]
1.數(shù)列{an}是遞增數(shù)列?an+1>an恒成立.
2.數(shù)列{an}是遞減數(shù)列?an+1<an恒成立.
[基本能力自測]
1.(思考辨析)判斷下列結(jié)論的正誤.(正確的打“√”,錯誤的打“×”)
(1)所有數(shù)列的第n項都能使用公式表達.( )
(2)根據(jù)數(shù)列的前幾項歸納出數(shù)列的通項公式可能不止一個.( )
(3)如果數(shù)列{an}的前n項和為Sn,則對任意n∈N*,都有an+1=Sn+1-Sn.( )
(4)若已知數(shù)列{an}的遞推公式為an+1=,且a2=1,則可以
4、寫出數(shù)列{an}的任何一項.( )
[答案] (1)× (2)√ (3)√ (4)√
2.設(shè)數(shù)列{an}的前n項和Sn=n2,則a8的值為( )
A.15 B.16
C.49 D.64
A [當n=8時,a8=S8-S7=82-72=15.]
3.把1,3,6,10,15,21,…這些數(shù)叫做三角形數(shù),這是因為以這些數(shù)目的點可以排成一個正三角形(如圖5-1-1).
圖5-1-1
則第7個三角形數(shù)是( ) 【導學號:00090153】
A.27 B.28
C.29 D.30
B [由題圖可知,第7個三角形數(shù)是
5、1+2+3+4+5+6+7=28.]
4.(教材改編)數(shù)列1,,,,,…的一個通項公式an是__________.
[由已知得,數(shù)列可寫成,,,…,故通項為.]
5.(20xx·張掖模擬)數(shù)列{an}滿足an+1=,a8=2,則a1=________.
[由an+1=,得an=1-,
∵a8=2,∴a7=1-=,
a6=1-=-1,a5=1-=2,…,
∴{an}是以3為周期的數(shù)列,∴a1=a7=.]
(對應(yīng)學生用書第68頁)
由數(shù)列的前幾項歸納數(shù)列的通項公式
寫出下面各數(shù)列的一個通項公式:
(1)3,5,7,9,…;
(2),-,,-,,…
6、;
(3)3,33,333,3 333,….
(4)-1,1,-2,2,-3,3…
[解] (1)各項減去1后為正偶數(shù),所以an=2n+1.
(2)數(shù)列中各項的符號可通過(-1)n+1表示.每一項絕對值的分子比分母少1,而分母組成數(shù)列21,22,23,24,…,
所以an=.
(3)將數(shù)列各項改寫為,,,,…,分母都是3,而分子分別是10-1,102-1,103-1,104-1,…,
所以an=(10n-1).
(4)數(shù)列的奇數(shù)項為-1,-2,-3,…可用-表示
數(shù)列的偶數(shù)項為1,2,3,…可用表示.
因此an=
[規(guī)律方法] 1.求數(shù)列通項時,要抓
7、住以下幾個特征:
(1)分式中分子、分母的特征;
(2)相鄰項的變化特征;
(3)拆項后變化的部分和不變的部分的特征;
(4)各項符號特征等,并對此進行歸納、化歸、聯(lián)想.
2.若關(guān)系不明顯時,應(yīng)將部分項作適當?shù)淖冃?,統(tǒng)一成相同的形式,讓規(guī)律凸現(xiàn)出來.對于正負符號變化,可用(-1)n或(-1)n+1來調(diào)整,可代入驗證歸納的正確性.
[變式訓練1] (1)數(shù)列0,,,,…的一個通項公式為( ) 【導學號:00090154】
A.a(chǎn)n=(n∈N*)
B.a(chǎn)n=(n∈N*)
C.a(chǎn)n=(n∈N*)
D.a(chǎn)n=(n∈N*)
(2)數(shù)列{an}的前4項是,1,,
8、,則這個數(shù)列的一個通項公式是an=__________.
(1)C (2) [(1)注意到分子0,2,4,6都是偶數(shù),對照選項排除即可.
(2)數(shù)列{an}的前4項可變形為,,,,故an=.]
由an與Sn的關(guān)系求通項an
(1)若數(shù)列{an}的前n項和Sn=3n2-2n+1,則數(shù)列{an}的通項公式an=________.
(2)若數(shù)列{an}的前n項和Sn=an+,則{an}的通項公式an=________.
(1) (2)(-2)n-1 [(1)當n=1時,a1=S1=3×12-2×1+1=2;
當n≥2時,
an=Sn-Sn-1=3n2-2n+1-[3
9、(n-1)2-2(n-1)+1]=6n-5,顯然當n=1時,不滿足上式.
故數(shù)列的通項公式為an=
(2)由Sn=an+,得當n≥2時,Sn-1=an-1+,
兩式相減,得an=an-an-1,
∴當n≥2時,an=-2an-1,即=-2.
又n=1時,S1=a1=a1+,a1=1,
∴an=(-2)n-1.]
[規(guī)律方法] 由Sn求an的步驟
(1)先利用a1=S1求出a1;
(2)用n-1替換Sn中的n得到一個新的關(guān)系,利用an=Sn-Sn-1(n≥2)便可求出當n≥2時an的表達式;
(3)對n=1時的結(jié)果進行檢驗,看是否符合n≥2時an的表達式,
10、如果符合,則可以把數(shù)列的通項公式合寫;如果不符合,則應(yīng)寫成分段函數(shù)的形式.
易錯警示:利用an=Sn-Sn-1求通項時,應(yīng)注意n≥2這一前提條件,易忽視驗證n=1致誤.
[變式訓練2] (1)(20xx·河南八校聯(lián)考)在數(shù)列{an}中,Sn是其前n項和,且Sn=2an+1,則數(shù)列的通項公式an=________.
(2)已知數(shù)列{an}的前n項和Sn=3n+1,則數(shù)列的通項公式an=________.
【導學號:00090156】
(1)-2n-1 (2) [(1)依題意得Sn+1=2an+1+1,Sn=2an+1,兩式相減得Sn+1-Sn=2an+1-2an,即an+1=2
11、an,又S1=2a1+1=a1,因此a1=-1,所以數(shù)列{an}是以a1=-1為首項、2為公比的等比數(shù)列,an=-2n-1.
(2)當n=1時,a1=S1=3+1=4,
當n≥2時,an=Sn-Sn-1=3n+1-3n-1-1=2·3n-1.
顯然當n=1時,不滿足上式.
∴an=]
由遞推公式求數(shù)列的通項公式
根據(jù)下列條件,確定數(shù)列{an}的通項公式:
(1)a1=2,an+1=an+3n+2;
(2)a1=1,an+1=2nan;
(3)a1=1,an+1=3an+2. 【導學號:00090157】
[解] (1)∵an+1-an=3n+2,
12、
∴an-an-1=3n-1(n≥2),
∴an=(an-an-1)+(an-1-an-2)+…+(a2-a1)+a1
=(n≥2).
當n=1時,a1=×(3×1+1)=2符合公式,
∴an=n2+.
(2)∵an+1=2nan,∴=2n-1(n≥2),
∴an=··…··a1
=2n-1·2n-2·…·2·1=21+2+3+…+(n-1)
=2.
又a1=1適合上式,故an=2.
(3)∵an+1=3an+2,
∴an+1+1=3(an+1),
又a1=1,∴a1+1=2,
故數(shù)列{an+1}是首項為2,公比為3的等比數(shù)列,
∴a
13、n+1=2·3n-1,因此an=2·3n-1-1.
[規(guī)律方法] 1.已知a1,且an-an-1=f(n),可用“累加法”求an;已知a1(a1≠0),且=f(n),可用“累乘法”求an.
2.已知a1,且an+1=qan+b,則an+1+k=q(an+k)(其中k可由待定系數(shù)法確定),可轉(zhuǎn)化為{an+k}為等比數(shù)列.
易錯警示:本題(1),(2)中常見的錯誤是忽視驗證a1是否適合所求式,(3)中常見錯誤是忽視判定首項是否為零.
[變式訓練3] 根據(jù)下列條件,求數(shù)列{an}的通項公式.
(1)a1=1,an+1=an+2n;
(2)a1=,an=an-1(n≥2).
14、(3)a1=1,an+1=2an+3.
[解] (1)由題意知an+1-an=2n,
an=(an-an-1)+(an-1-an-2)+…+(a2-a1)+a1
=2n-1+2n-2+…+2+1==2n-1.
(2)因為an=an-1(n≥2),
所以當n≥2時,=,
所以=,=,…,=,=,
以上n-1個式子相乘得··…··=··…··,
即=××2×1,所以an=.
當n=1時,a1==,也與已知a1=相符,
所以數(shù)列{an}的通項公式為an=.
(3)由an+1=2an+3得an+1+3=2(an+3)
又a1=1,∴a1+3=4.
故數(shù)列{an+3}是首項為4,公比為2的等比數(shù)列
∴an+3=4·2n-1=2n+1,∴an=2n+1-3.