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2023-2024年新高考数学一轮复习培优教案6.1《数列的概念及简单表示》 (2份打包,原卷版+教师版)
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核心素养立意下的命题导向
1.与归纳推理相结合,考查数列的概念与通项,凸显逻辑推理的核心素养.
2.与函数相结合,考查数列的概念性质,凸显数学抽象的核心素养.
3.与递推公式相结合,考查对求通项公式的方法的掌握,凸显数学运算、数学建模的核心素养.
[理清主干知识]
1.数列的有关概念
(1)数列的定义:按照一定顺序排列的一列数叫做数列,数列中的每一个数叫做这个数列的项.
(2)数列与函数的关系:从函数观点看,数列可以看成以正整数集N*(或它的有限子集)为定义域的函数an=f(n),当自变量按照从小到大的顺序依次取值时所对应的一列函数值.
(3)数列的前n项和: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=eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(S1,n=1,,Sn-Sn-1,n≥2.))
3.数列的通项公式与递推公式
(1)通项公式:如果数列{an}的第n项an与序号n之间的关系可以用一个式子an=f(n)来表示,那么这个公式叫做这个数列的通项公式.
(2)递推公式:如果已知数列{an}的第1项(或前几项),且从第二项(或某一项)开始的任一项an与它的前一项an-1(或前几项)间的关系可以用一个公式来表示,那么这个公式就叫做这个数列的递推公式.
4.数列的分类
[澄清盲点误点]
一、关键点练明
1.(观察数列求通项公式)数列1,3,6,10,15,…的一个通项公式是( )
A.an=n2-(n-1) B.an=n2-1 C.an=eq \f(nn+1,2) D.an=eq \f(nn-1,2)
解析:选C 观察数列1,3,6,10,15,…可以发现:
1=1,
3=1+2,
6=1+2+3,
10=1+2+3+4,
…
所以第n项为1+2+3+4+5+…+n=eq \f(nn+1,2),
所以数列1,3,6,10,15,…的一个通项公式为an=eq \f(nn+1,2).
2.(观察图形求通项公式)根据下面的图形及相应的点数,写出点数构成的数列的一个通项公式an=________.
解析:由a1=1=5×1-4,a2=6=5×2-4,a3=11=5×3-4,…,归纳得an=5n-4.
答案:5n-4
3.(利用递推公式求项)数列{an}中,a1=2,且an+1=eq \f(1,2)an-1,则a4=________.
解析:由a1=2,an+1=eq \f(1,2)an-1,得a2=0,a3=-1,a4=-eq \f(3,2).
答案:-eq \f(3,2)
4.(由Sn求an)已知数列{an}的前n项和为Sn=2n,则数列{an}的通项公式是________.
解析:当n≥2时,an=Sn-Sn-1=2n-2(n-1)=2;当n=1时,a1=S1=2,所以an=2.
答案:an=2
二、易错点练清
1.(忽视n为正整数)在数列-1,0,eq \f(1,9),eq \f(1,8),…,eq \f(n-2,n2)中,若an=0.08,则n=( )
A.eq \f(5,2) B.8 C.eq \f(5,2)或10 D.10
解析:选D 由题意可得eq \f(n-2,n2)=0.08,解得n=10或n=eq \f(5,2)(舍去).
2.(忽视数列是特殊的函数)若an=n2-5n+3,则当n=________时,an取得最小值.
解析:an=n2-5n+3=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(n-\f(5,2)))2-eq \f(13,4),∵n∈N*,∴当n=2或3时,an最小,a2=a3=-3.
答案:2或3
3.(忽视对n=1的验证)已知数列{an}的前n项和Sn=n2-2,则an=________.
解析:当n≥2时,an=Sn-Sn-1=(n2-2)-[(n-1)2-2]=2n-1;
当n=1时,a1=S1=1-2=-1,不满足上式.故an=eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(-1,n=1,,2n-1,n≥2.))
答案:eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(-1,n=1,,2n-1,n≥2))
考点一 利用an与Sn的关系求通项
[典例] (1)已知Sn=3n+2n+1,则an=__________.
(2)设Sn是数列{an}的前n项和,且a1=-1,an+1=SnSn+1,则Sn=________.
[解析] (1)因为当n=1时,a1=S1=6;
当n≥2时,an=Sn-Sn-1=(3n+2n+1)-[3n-1+2(n-1)+1]=2·3n-1+2,
由于a1不适合此式,所以an=eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(6,n=1,,2·3n-1+2,n≥2.))
(2)∵an+1=Sn+1-Sn,an+1=SnSn+1,∴Sn+1-Sn=SnSn+1,
∵Sn≠0,∴eq \f(1,Sn)-eq \f(1,Sn+1)=1,即eq \f(1,Sn+1)-eq \f(1,Sn)=-1.
又eq \f(1,S1)=-1,∴eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(\f(1,Sn)))是首项为-1,公差为-1的等差数列.
∴eq \f(1,Sn)=-1+(n-1)×(-1)=-n,∴Sn=-eq \f(1,n).
[答案] (1)eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(6,n=1,,2·3n-1+2,n≥2)) (2)-eq \f(1,n)
[方法技巧]
1.已知Sn求an的3步骤
(1)先利用a1=S1求出a1;
(2)用n-1替换Sn中的n得到Sn-1,利用an=Sn-Sn-1(n≥2)便可求出当n≥2时an的表达式;
(3)注意检验n=1时的表达式是否可以与n≥2时的表达式合并.
2.Sn与an关系问题的求解思路
根据所求结果的不同要求,将问题向两个不同的方向转化.
(1)利用an=Sn-Sn-1(n≥2)转化为只含Sn,Sn-1的关系式,再求解.
(2)利用Sn-Sn-1=an(n≥2)转化为只含an,an-1的关系式,再求解.
[针对训练]
1.(多选)数列{an}的前n项和为Sn,若a1=1,an+1=2Sn(n∈N*),则有( )
A.Sn=3n-1 B.{Sn}为等比数列 C.an=2·3n-1 D.an=eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(1,n=1,2·3n-2,n≥2))
解析:选ABD 由题意,数列{an}的前n项和满足an+1=2Sn(n∈N*),
当n≥2时,an=2Sn-1,两式相减,可得an+1-an=2(Sn-Sn-1)=2an,
可得an+1=3an,即eq \f(an+1,an)=3(n≥2),
又由a1=1,当n=1时,a2=2S1=2a1=2,所以eq \f(a2,a1)=2,
所以数列的通项公式为an=eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(1,n=1,,2·3n-2,n≥2;))
当n≥2时,Sn=eq \f(an+1,2)=eq \f(2·3n-1,2)=3n-1,又由n=1时,S1=a1=1,适合上式,
所以数列{an}的前n项和为Sn=3n-1;
又由eq \f(Sn+1,Sn)=eq \f(3n,3n-1)=3,所以数列{Sn}为公比为3的等比数列,综上可得选项A、B、D是正确的.
2.若数列{an}的前n项和Sn=eq \f(2,3)an+eq \f(1,3),则{an}的通项公式为an=________.
解析:当n=1时,a1=S1=eq \f(2,3)a1+eq \f(1,3),即a1=1;当n≥2时,an=Sn-Sn-1=eq \f(2,3)an-eq \f(2,3)an-1,即eq \f(an,an-1)=-2,
故{an}是首项为1,公比为-2的等比数列.故an=(-2)n-1.
答案:(-2)n-1
3.设数列{an}满足a1+3a2+…+(2n-1)an=2n,则an=__________.
解析:因为a1+3a2+…+(2n-1)an=2n,故当n≥2时,a1+3a2+…+(2n-3)an-1=2(n-1).
两式相减得(2n-1)an=2,所以an=eq \f(2,2n-1)(n≥2).又由题设可得a1=2,满足上式,
从而{an}的通项公式为an=eq \f(2,2n-1)(n∈N*).
答案:eq \f(2,2n-1)
考点二 利用数列的递推关系求通项
[典题例析]
(1)在数列{an}中,已知a1=2,an+1=eq \f(an,3an+1)(n∈N*),则an的表达式为( )
A.an=eq \f(2,4n-3) B.an=eq \f(2,6n-5) C.an=eq \f(2,4n+3) D.an=eq \f(2,2n-1)
(2)设数列{an}中,a1=2,an+1=an+n+1,则an=________.
(3)在数列{an}中,a1=1,an=eq \f(n-1,n)an-1(n≥2),则数列{an}的通项公式为__________.
(4)若a1=1,an+1=2an-3,则通项公式an=________.
[解析] (1)数列{an}中,由a1=2,an+1=eq \f(an,3an+1)(n∈N*),可得eq \f(1,an+1)=3+eq \f(1,an),
所以数列eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(\f(1,an)))是首项为eq \f(1,2),公差为3的等差数列,所以eq \f(1,an)=eq \f(1,2)+3(n-1)=eq \f(6n-5,2).
可得an=eq \f(2,6n-5)(n∈N*).故选B.
(2)由条件知an+1-an=n+1,
则an=(a2-a1)+(a3-a2)+(a4-a3)+…+(an-an-1)+a1=(2+3+4+…+n)+2=eq \f(n2+n+2,2).
(3)∵an=eq \f(n-1,n)an-1(n≥2),∴an-1=eq \f(n-2,n-1)an-2,an-2=eq \f(n-3,n-2)an-3,…,a2=eq \f(1,2)a1.
以上(n-1)个式子相乘得an=a1·eq \f(1,2)·eq \f(2,3)·…·eq \f(n-1,n)=eq \f(a1,n)=eq \f(1,n).当n=1时,a1=1,上式也成立.∴an=eq \f(1,n)(n∈N*).
(4)由an+1=2an-3,得an+1-3=2(an-3).所以数列{an-3}是首项为-2,公比为2的等比数列,
则an-3=-2×2n-1,即an=-2n+3.
[答案] (1)B (2)eq \f(n2+n+2,2) (3)an=eq \f(1,n)(n∈N*) (4)-2n+3
[方法技巧] 由递推公式求通项公式的方法
[针对训练]
1.已知在数列{an}中,a1=3,且点Pn(an,an+1)(n∈N*)在直线4x-y+1=0上,则数列{an}的通项公式为________.
解析:因为点Pn(an,an+1)(n∈N*)在直线4x-y+1=0上,所以4an-an+1+1=0.
所以an+1+eq \f(1,3)=4eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(an+\f(1,3))).因为a1=3,所以a1+eq \f(1,3)=eq \f(10,3).
故数列eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(an+\f(1,3)))是首项为eq \f(10,3),公比为4的等比数列.
所以an+eq \f(1,3)=eq \f(10,3)×4n-1,故数列{an}的通项公式为an=eq \f(10,3)×4n-1-eq \f(1,3).
答案:an=eq \f(10,3)×4n-1-eq \f(1,3)
2.根据下列条件,求数列{an}的通项公式.
(1)a1=1,an+1=an+2n(n∈N*);
(2)a1=1,2nan+1=(n+1)an(n∈N*);
(3)a1=1,an=3an-1+4(n≥2).
解:(1)由题意知an+1-an=2n,
an=(an-an-1)+(an-1-an-2)+…+(a2-a1)+a1=2n-1+2n-2+…+2+1=eq \f(1-2n,1-2)=2n-1.
(2)由2nan+1=(n+1)an,得eq \f(an+1,an)=eq \f(n+1,2n).
所以an=eq \f(an,an-1)·eq \f(an-1,an-2)·eq \f(an-2,an-3)·…·eq \f(a2,a1)·a1=eq \f(n,2n-1)·eq \f(n-1,2n-2)·eq \f(n-2,2n-3)·…·eq \f(2,2·1)·1=eq \f(n,2n-1).
(3)因为an=3an-1+4(n≥2),所以an+2=3(an-1+2).
因为a1+2=3,所以{an+2}是首项与公比都为3的等比数列.
所以an+2=3n,即an=3n-2.
考点三 数列的性质
考法(一) 数列的周期性
[例1] 在数列{an}中,a1=-eq \f(1,4),an=1-eq \f(1,an-1)(n≥2,n∈N*),则a2 021的值为( )
A.-eq \f(1,4) B.5 C.eq \f(4,5) D.eq \f(5,4)
[解析] 因为在数列{an}中,a1=-eq \f(1,4),an=1-eq \f(1,an-1)(n≥2,n∈N*),
所以a2=1-eq \f(1,-\f(1,4))=5,a3=1-eq \f(1,5)=eq \f(4,5),a4=1-eq \f(1,\f(4,5))=-eq \f(1,4),所以{an}是以3为周期的周期数列,
所以a2 021=a673×3+2=a2=5.
[答案] B
[方法技巧]
1.周期数列的常见形式
(1)利用三角函数的周期性,即所给递推关系中含有三角函数;
(2)相邻多项之间的递推关系,如后一项是前两项的差;
(3)相邻两项的递推关系,等式中一侧含有分式,又较难变形构造出特殊数列.
2.解决此类题目的一般方法
根据给出的关系式求出数列的若干项,通过观察归纳出数列的周期,进而求有关项的值或者前n项的和.
考法(二) 数列的单调性
[例2]已知数列{an}满足a1=2,2anan+1=aeq \\al(2,n)+1,设bn=eq \f(an-1,an+1),则数列{bn}是( )
A.常数列 B.摆动数列 C.递增数列 D.递减数列
[解析] ∵2anan+1=aeq \\al(2,n)+1,∴an+1=eq \f(1,2)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(an+\f(1,an))).∵bn=eq \f(an-1,an+1),
∴bn+1=eq \f(an+1-1,an+1+1)=eq \f(\f(1,2)\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(an+\f(1,an)))-1,\f(1,2)\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(an+\f(1,an)))+1)=eq \f(an-12,an+12)=beq \\al(2,n)>0.
∵a1=2,∴b1=eq \f(2-1,2+1)=eq \f(1,3),b2=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,3)))2,b3=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,32)))2=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,3)))4,b4=eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,3)))4))2=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,3)))8,
∴数列{bn}是递减数列,故选D.
[答案] D
[方法技巧]
解决数列的单调性问题的3种方法
(1)用作差比较法,根据an+1-an的符号判断数列{an}是递增数列、递减数列或是常数列.
(2)用作商比较法,根据eq \f(an+1,an)(an>0或anan;当n=8时,an+1-an=0,即an+1=an;
当n>8时,an+1-an1),则an+1>an,即数列{an}是递增数列,所以数列{an}的最小项为a1=f(1);
②若有an+1-an=f(n+1)-f(n)0时,eq \f(an+1,an)0”是“{Sn}是递增数列”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
解析:选A 因为“an>0”⇒数列{Sn}是递增数列,所以“an>0”是“数列{Sn}是递增数列”的充分条件;反之,如数列{an}为-1,1,3,5,7,9,…,显然{Sn}是递增数列,但是an不一定大于零,还有可能小于零,“数列{Sn}是递增数列”⇒/ “an>0”,“an>0”是“数列{Sn}是递增数列”的不必要条件.因此“an>0”是“数列{Sn}是递增数列”的充分不必要条件.故选A.
4.若数列{an}的前n项和Sn=3n2-2n+1,则数列{an}的通项公式an=________.
解析:当n=1时,a1=S1=3×12-2×1+1=2;
当n≥2时,an=Sn-Sn-1=3n2-2n+1-[3(n-1)2-2(n-1)+1]=6n-5,
显然当n=1时, 不满足上式.故数列的通项公式为an=eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(2,n=1,,6n-5,n≥2.))
答案:eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(2,n=1,,6n-5,n≥2))
5.设数列{an}中,a1=3,an+1=an+eq \f(1,nn+1),则通项公式an=________.
解析:由题意知an+1-an=eq \f(1,nn+1)=eq \f(1,n)-eq \f(1,n+1),∴a2-a1=1-eq \f(1,2),a3-a2=eq \f(1,2)-eq \f(1,3),a4-a3=eq \f(1,3)-eq \f(1,4),…,an-an-1=eq \f(1,n-1)-eq \f(1,n)(n≥2,n∈N*),逐项相加得an=a1+1-eq \f(1,n)=4-eq \f(1,n).经检验,a1=3也符合上式.故an=4-eq \f(1,n).
答案:4-eq \f(1,n)
二、综合练——练思维敏锐度
1.已知数列{an}的前n项和Sn=2-2n+1,则a3=( )
A.-1 B.-2 C.-4 D.-8
解析:选D ∵数列{an}的前n项和Sn=2-2n+1,∴a3=S3-S2=(2-24)-(2-23)= -8.故选D.
2.已知数列{an}中a1=1,an=n(an+1-an)(n∈N*),则an=( )
A.2n-1 B.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(n+1,n)))n-1 C.n D.n2
解析:选C 由an=n(an+1-an),得(n+1)an=nan+1,即eq \f(an+1,n+1)=eq \f(an,n),∴eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(\f(an,n)))为常数列,
即eq \f(an,n)=eq \f(a1,1)=1,故an=n.故选C.
3.设an=-3n2+15n-18,则数列{an}中的最大项的值是( )
A.eq \f(16,3) B.eq \f(13,3) C.4 D.0
解析:选D 因为an=-3eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(n-\f(5,2)))2+eq \f(3,4),由二次函数性质,得当n=2或3时,an最大,最大值为0.
4.(多选)对于数列eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(an)),令bn=an-eq \f(1,an),下列说法正确的是( )
A.若数列eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(an))是单调递增数列,则数列eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(bn))也是单调递增数列
B.若数列eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(an))是单调递减数列,则数列eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(bn))也是单调递减数列
C.若an=3n-1,则数列eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(bn))有最小值
D.若an=1-eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(1,2)))n,则数列eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(bn))有最大值
解析:选CD 如果a1=-1,a2=1,则b1=b2=0,从而A不正确;如果a1=1,a2=-1,则b1=b2=0,从而B不正确;函数f(x)=x-eq \f(1,x)在(0,+∞)上为增函数,若an=3n-1,则eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(an))为递增数列,当n=1时,an取最小值,a1=2>0,所以数列eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(bn))有最小值,从而C正确;若an=1-eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(-\f(1,2)))n,当n=1时,an取最大值eq \f(3,2)且an>0,所以数列eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\c1(bn))有最大值,从而D正确.
5.设数列{an}满足a1=1,a2=2,且2nan=(n-1)an-1+(n+1)an+1(n≥2且n∈N*),则a18=( )
A.eq \f(25,9) B.eq \f(26,9) C.3 D.eq \f(28,9)
解析:选B 令bn=nan,则由2nan=(n-1)an-1+(n+1)an+1(n≥2且n∈N*),
得2bn=bn-1+bn+1(n≥2且n∈N*),∴数列{bn}是以1为首项,以2a2-a1=3为公差的等差数列,
则bn=1+3(n-1)=3n-2,即nan=3n-2,∴an=eq \f(3n-2,n),∴a18=eq \f(3×18-2,18)=eq \f(26,9).故选B.
6.(多选)已知数列{an}满足:a1=3,当n≥2时,an=(eq \r(an-1+1)+1)2-1,则关于数列{an}说法正确的是( )
A.a2=8 B.数列{an}为递增数列
C.数列{an}为周期数列 D.an=n2+2n
解析:选ABD 由an=(eq \r(an-1+1)+1)2-1得an+1=(eq \r(an-1+1)+1)2,∴eq \r(an+1)=eq \r(an-1+1)+1,
即数列{eq \r(an+1)}是首项为eq \r(a1+1)=2,公差为1的等差数列,∴eq \r(an+1)=2+(n-1)×1=n+1,
∴an=n2+2n,得a2=8,由二次函数的性质得数列{an}为递增数列,故A、B、D正确.
7.设数列{an}中a1=a2=1,且满足a2n+1=3a2n-1与a2n+2-a2n+1=a2n,则数列{an}的前12项的和为( )
A.364 B.728 C.907 D.1 635
解析:选C 数列{an}中a1=a2=1,且满足a2n+1=3a2n-1,则a3=3a1=3,a5=3a3=9,a7=3a5=27,
a9=3a7=81,a11=3a9=243.由于a2n+2-a2n+1=a2n,所以a2n+2=a2n+1+a2n,
故a4=a3+a2=4,a6=a5+a4=13,a8=a7+a6=40,a10=a9+a8=121,a12=a11+a10=364,
所以数列{an}的前12项的和为1+1+3+4+9+13+27+40+81+121+243+364=907.故选C.
8.已知Sn为数列{an}的前n项和,a1=1,2Sn=(n+1)an,若关于正整数n的不等式aeq \\al(2,n)-tan≤2t2的解集中的整数解有两个,则正实数t的取值范围为( )
A.eq \b\lc\[\rc\)(\a\vs4\al\c1(1,\f(3,2))) B.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(1,\f(3,2))) C.eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(\f(1,2),1)) D.eq \b\lc\(\rc\](\a\vs4\al\c1(\f(1,12),1))
解析:选A ∵a1=1,2Sn=(n+1)an,∴当n≥2时,2Sn-1=nan-1,
∴2an=2(Sn-Sn-1)=(n+1)an-nan-1,整理得eq \f(an,n)=eq \f(an-1,n-1)(n≥2),
∴eq \f(an,n)=eq \f(an-1,n-1)=…=eq \f(a2,2)=eq \f(a1,1)=1,∴an=n(n∈N*).不等式aeq \\al(2,n)-tan≤2t2可化为(n-2t)(n+t)≤0,t>0,
∴00,所以an-an-1-2=0,即an-an-1=2,
又a1=1,故数列{an}是首项为1,公差为2的等差数列,所以an=1+2(n-1)=2n-1.
答案:an=2n-1
12.若数列{an}是正项数列,且eq \r(a1)+eq \r(a2)+eq \r(a3)+…+eq \r(an)=n2+n,则a1+eq \f(a2,2)+…+eq \f(an,n)=________.
解析:由题意得当n≥2时,eq \r(an)=n2+n-(n-1)2-(n-1)=2n,∴an=4n2.
又当n=1时,eq \r(a1)=2,∴a1=4,∴eq \f(an,n)=4n,∴a1+eq \f(a2,2)+…+eq \f(an,n)=eq \f(1,2)n(4+4n)=2n2+2n.
答案:2n2+2n
13.在数列{an}中,a1=1,a1+eq \f(a2,22)+eq \f(a3,32)+…+eq \f(an,n2)=an(n∈N*),则数列{an}的通项公式an=________.
解析:由a1+eq \f(a2,22)+eq \f(a3,32)+…+eq \f(an,n2)=an(n∈N*)知,当n≥2时,a1+eq \f(a2,22)+eq \f(a3,32)+…+eq \f(an-1,n-12)= an-1,
∴eq \f(an,n2)=an-an-1,即eq \f(n+1,n)an=eq \f(n,n-1)an-1,∴eq \f(n+1,n)an=…=2a1=2,∴an=eq \f(2n,n+1).
答案:eq \f(2n,n+1)
14.已知数列{an}的前n项和为Sn,数列{bn}的前n项和为Tn.满足a1=2,3Sn=(n+m)an(m∈R),且anbn=n,若存在n∈N*,使得λ+Tn≥T2n成立,则实数λ的最小值为________.
解析:∵3Sn=(n+m)an,∴3S1=3a1=(1+m)a1,解得m=2,∴3Sn=(n+2)an,①
当n≥2时,3Sn-1=(n+1)an-1,②
由①-②可得3an=(n+2)an-(n+1)an-1,
即(n-1)an=(n+1)an-1,∴eq \f(an,an-1)=eq \f(n+1,n-1),∴eq \f(a2,a1)=eq \f(3,1),eq \f(a3,a2)=eq \f(4,2),eq \f(a4,a3)=eq \f(5,3),…,eq \f(an-1,an-2)=eq \f(n,n-2),eq \f(an,an-1)=eq \f(n+1,n-1),
累乘可得an=n(n+1)(n≥2),经检验,a1=2符合上式,∴an=n(n+1),n∈N*.∵anbn=n,
∴bn=eq \f(1,n+1),令Bn=T2n-Tn=eq \f(1,n+2)+eq \f(1,n+3)+…+eq \f(1,2n+1),则Bn+1-Bn=eq \f(3n+4,2n+22n+3n+2)>0,
∴数列{Bn}为递增数列,∴Bn≥B1=eq \f(1,3).∵存在n∈N*,使得λ+Tn≥T2n成立,∴λ≥B1=eq \f(1,3),
故实数λ的最小值为eq \f(1,3).
答案:eq \f(1,3)
15.已知数列{an}的通项公式是an=n2+kn+4.
(1)若k=-5,则数列中有多少项是负数?n为何值时,an有最小值?并求出最小值;
(2)对于n∈N*,都有an+1>an,求实数k的取值范围.
解:(1)由n2-5n+40.
又c1=-3,c2=5,c3=-3,c4=-eq \f(1,3),c5=eq \f(1,5),c6=eq \f(3,7),
即c1·c2
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