57 第六章 第1课时 数列的概念与简单表示法.docx
等比数列是高考的重点和热点,一是考查利用等比数列的通项公式、前n项和公式进行基本量运算,多以选择题、填空题形式呈现,属于中低难度题;二是考查等比数列的证明、等比数列的性质、通项公式及前n项和等,多以解答题形式呈现,难度中等.
(12分)(2024·全国甲卷T18)记Sn为数列{an}的前n项和,已知4Sn=3an+4.
(1)求{an}的通项公式;
(2)设bn=(-1)n-1nan,求数列{bn}的前n项和Tn.
[阅读与思考](1)第1步:根据数列中an和Sn的关系求数列{an}的递推关系.
因为4Sn=3an+4,①
所以当n≥2时,4Sn-1=3an-1+4,②…………(1分)
则当n≥2时,①-②得4an=3an-3an-1,
即an=-3an-1.…………………(3分)
第2步:求出a1.
当n=1时,由4Sn=3an+4,得4a1=3a1+4,所以a1=4≠0,……………(4分)
第3步:求数列{an}的通项公式.
所以数列{an}是以4为首项,-3为公比的等比数列,
所以an=4×(-3)n-1.……………(5分)
(2)第1步:求出数列{bn}的通项公式.
因为bn=(-1)n-1nan=(-1)n-1n×4×(-3)n-1=4n·3n-1,……(7分)
第2步:利用错位相减法求Tn.
所以Tn=4×30+8×31+12×32+…+4n·3n-1,
3Tn=4×31+8×32+12×33+…+4n·3n,……(8分)
两式相减得-2Tn=4+4(31+32+…+3n-1)-4n·3n
=4+4×31-3n-11-3-
=-2+(2-4n)·3n,…………(11分)
所以Tn=1+(2n-1)·3n.……………………(12分)
归纳总结:若一个数列的通项公式为anbn的形式,其中数列{an}为等差数列,数列{bn}为等比数列,则求数列{anbn}的前n项和时,可以利用错位相减法.
本题第(1)问源自人教A版教材选择性必修第二册P56复习参考题4T12(1).这一问教材习题和高考题在解法上完全相同,难度相当,都是考查由数列的递推关系式求数列的通项公式.本题第(2)问源自人教A版教材选择性必修第二册P56复习参考题4T11(2).教材习题第(1)问求得an=2n-1后,则第(2)问cn=(2n-1)·3n-1与高考题第(2)问bn=4n·3n-1的通项公式都是等差数列与等比数列“积”的形式,用“错位相减法”求和.高考题难度稍高于教材习题,在于多了一步幂运算,即bn=(-1)n-1nan=(-1)n-1n×4×(-3)n-1=(-1)n-1n×4×(-1)n-1×3n-1=(-1)2(n-1)n×4×3n-1=4n×3n-1.
试题评价:本题以数列的前n项和与通项之间的关系为载体,考查数列问题中已知数列的递推关系的条件下,求数列的通项公式及错位相减法求和,属于课程学习情境,难度中等,体现了数学运算、逻辑推理的数学核心素养.
附:1.(人教A版选择性必修第二册复习参考题4P56T12(1))已知等比数列{an}的前n项和为Sn,且an+1=2Sn+2(n∈N*).(1)求数列{an}的通项公式.
2.(人教A版选择性必修第二册复习参考题4P56T11(2))已知等差数列{an}的前n项和为Sn,且S4=4S2,a2n=2an+1(n∈N*).(2)若bn=3n-1,令cn=anbn,求数列{cn}的前n项和Tn.
第1课时数列的概念与简单表示法
[考试要求]1.了解数列的概念和几种简单的表示方法(列表、图象、通项公式).2.了解数列是自变量为正整数的一类特殊函数.
考点一由an与Sn的关系求通项公式
1.数列的定义
一般地,把按照确定的顺序排列的一列数称为数列,数列中的每一个数叫做这个数列的项.
2.数列的前n项和
(1)表示:在数列{an}中,Sn=a1+a2+…+an叫做数列的前n项和.
(2)an与Sn的关系:若数列{an}的前n项和为Sn,则an=S
提醒:若a1满足an=Sn-Sn-1(n≥2),则不需要分段.
[典例1](1)(人教A版选择性必修第二册P8练习T4改编)数列{an}的前n项和Sn=2n2+n+1,那么{an}的通项公式是________.
(2)(2024·全国甲卷节选)已知等比数列{an}的前n项和为Sn,且2Sn=3an+1-3.求{an}的通项公式.
(1)an=4,n=14n-1,n≥2[当n=1时,a1=S1=2
当n≥2时,an=Sn-Sn-1=2n2+n+1-