(1)求k的值及数列{an}的通项公式;
an+1
(2)若数列{bn}满足=(4+k)anbn,求数列{bn}的前n项和Tn.
2
解:(1)当n≥2时,由an=Sn-Sn-1=3n+k-3n1-k=2·3n1,得等比数列{an}的公比q
-
-
=3,首项为2.
∴a1=S1=3+k=2,∴k=-1,∴数列{an}的通项公式为an=2·3n1.
-
(2)由
an+1n
=(4+k)anbn,可得bn=n-1, 22·3
3n即bn=·n. 23
n3123
+2+3+…+n?, ∵Tn=?3?2?333n13123
∴Tn=?32+33+34+…+3n+1?, 32??1n23111
∴Tn=?3+32+33+…+3n-3n+1?, 32??1n?91
n-n+1. ∴Tn=?2-2·33?4?
典题导入
[例3] 已知数列{an}的前n项和为Sn,a1=1,Sn=nan-n(n-1)(n∈N*). (1)求数列{an}的通项公式;
2
(2)设bn=,求数列{bn}的前n项和Tn.
anan+1
[自主解答] (1)∵Sn=nan-n(n-1),当n≥2时, Sn-1=(n-1)·an-1-(n-1)(n-2),
∴an=Sn-Sn-1=nan-n(n-1)-(n-1)an-1+(n-1)·(n-2), 即an-an-1=2.
∴数列{an}是首项a1=1,公差d=2的等差数列, 故an=1+(n-1)·2=2n-1,n∈N*.
2211(2)由(1)知bn===-,
anan+1?2n-1??2n+1?2n-12n+1
11?111111-1-?+?-?+?-?+…+?故Tn=b1+b2+…+bn=?=1-=?3??35??57??2n-12n+1?2n+12n
. 2n+1
裂项相消法求和
1
本例条件不变,若数列{bn}满足bn=,求数列{bn}的前n项和Tn.
Sn+n解:Sn=nan-n(n-1)=n(2n-1)-n(n-1)=n2. 11111bn==2==-,
Sn+nn+nn?n+1?nn+1
11?11??11??11?1n
-+-+-+…+?n-Tn=?=1-=. ?12??23??34??n+1?n+1n+1
由题悟法
利用裂项相消法求和应注意
(1)抵消后并不一定只剩下第一项和最后一项,也有可能前面剩两项,后面也剩两项; (2)将通项裂项后,有时需要调整前面的系数,使裂开的两项之差和系数之积与原通项11111111
相等.如:若{an}是等差数列,则=?a-a?,=?a-a?.
anan+1d?nn+1?anan+22d?nn+2?
以题试法
3.(20xx·“江南十校”联考)在等比数列{an}中,a1>0,n∈N*,且a3-a2=8,又a1、a5的等比中项为16.
(1)求数列{an}的通项公式;
111
(2)设bn=log4an,数列{bn}的前n项和为Sn,是否存在正整数k,使得+++…+S1S2S3
1
解:(1)设数列{an}的公比为q,由题意可得a3=16, ∵a3-a2=8,则a2=8,∴q=2. ∴an=2n1. + n+1+ (2)∵bn=log42n1=, 2n?n+3? ∴Sn=b1+b2+…+bn=. 411441 ∵==?n-n+3?, Snn?n+3?3??1111∴+++…+ S1S2S3Sn 114111111 =?1-4+2-5+3-6+…+n-n+3? 3??11111422=?1+2+3-n+1-n+2-n+3?<, 3??9 ∴存在正整数k的最小值为3. ?1? 1.已知{an}是首项为1的等比数列,Sn是{an}的前n项和,且9S3=S6,则数列?a?的 ?n? 前5项和为( ) 15 A.或5 831C. 16 31B.或5 1615D. 8 9?1-q3?1-q6 解析:选C 设数列{an}的公比为q.由题意可知q≠1,且=,解得q=2, 1-q1-q ?1?131 所以数列?a?是以1为首项,为公比的等比数列,由求和公式可得S5=. 216?n? 2.已知数列{an}的前n项和Sn=an2+bn(a、b∈R),且S25=100,则a12+a14等于( ) A.16 C.4 B.8 D.不确定 解析:选B 由数列{an}的前n项和Sn=an2+bn(a、b∈R),可知数列{an}是等差数列,?a1+a25?×25 由S25==100,解得a1+a25=8,所以a1+a25=a12+a14=8. 2 11111 3.数列1,3,5,7,…,(2n-1)+n,…的前n项和Sn的值等于( ) 2481621 A.n2+1-n 2C.n2+1- 2 n-1 1 B.2n2-n+1-n 21 D.n2-n+1-n 2 1 1 解析:选A 该数列的通项公式为an=(2n-1)+n, 21111+2+…+n?=n2+1-n. 则Sn=[1+3+5+…+(2n-1)]+?2??222 11 4.(20xx·“江南十校”联考)若数列{an}为等比数列,且a1=1,q=2,则Tn=+ a1a2a2a3 +…+ 1 的结果可化为( ) anan+1 1 B.1-n 2 1 A.1-n 4 12 1-n? C.?3?4? 12 1-n? D.?3?2?1?2n-11- 解析:选C an=2n1,设bn==?, anan+1?2?11?3?1?2n-1 则Tn=b1+b2+…+bn=+?+…+?2?2?2?11? 1-n?2?4?2?1==?1-4n??. 13 1-4 ?1? 5.已知等差数列{an}的前n项和为Sn,a5=5,S5=15,则数列?aa?的前100项和为 ?nn+1? ( ) 100A. 10199 C. 100 99B. 101101D. 100 解析:选A 设等差数列{an}的首项为a1,公差为d. a+4d=5,??1 ∵a5=5,S5=15,∴? 5×?5-1? 5a+d=15,?2?1 ??a1=1, ∴?∴an=a1+(n-1)d=n. ?d=1,? ∴ ?1?11111111 ==-,∴数列?aa?的前100项和为1-+-+…+- 223100anan+1n?n+1?nn+1?nn+1? 11100 =1-=. 101101101 2 ??n?当n为奇数时?, 6.已知函数f(n)=?2且an=f(n)+f(n+1),则a1+a2+a3+…+a100 ?-n?当n为偶数时?,? 等于( ) A.0 B.100 D.10 200 C.-100 解析:选B 由题意,a1+a2+a3+…+a100=12-22-22+32+32-42-42+52+…+992 -1002-1002+1012=-(1+2)+(3+2)+…-(99+100)+(101+100)=-(1+2+…+99+100)+(2+3+…+100+101)=-1+101=100. 7.在等差数列{an}中,Sn表示前n项和,a2+a8=18-a5,则S9=________. 解析:由等差数列的性质及a2+a8=18-a5, 得2a5=18-a5,则a5=6,