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复习与小结( 2) :
例谈an与Sn 的亲密关系
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引例
1 n 1
设数列an 的前n项和 Sn an ( ) 2
2
(其中n为正整数).
(1)求a1 , a2 ;
(2)求数列an 的通项.
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分析
(1)题目已知Sn 与an的关系, 要求出a1, 只需令n 1即可,
求出a1, 再令n 2可求出a2 .
(2)Sn 与an的等式关系可以通过an =Sn Sn(
-1 n 2)转化为
an与an1之间的关系,进一步求出通项.
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解析
1
1
(1)依题意, S1 a1 1 2, 又 S1 a1 , 所以a1 = ;S2 a2 2,
2
2
1
1
又 S2 a1 a2 a2 , 解得a2 .
2
2
1
1
(2)因为 Sn an ( ) n 1 2, 当n 2时, Sn 1 an 1 ( ) n 2 2,
2
2
1 n 1 1 n 2
两式相减得an an an 1 ( ) ( ) (n 2),
2
2
1 n 1
整理得2an an 1 ( ) (n 2),
2
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解析
1 n 1
等式两边同时除以( ) 得2n an 2n 1an 1 1(n 2),
2
即2n an 2n 1an 1 1(n 2),
1
故数列2 an 是首项为2 1,公差为1的等差数列.
2
n
所以2n an =1+ n-1 1=n, 所以an n .
2
n
1
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变式
已知数列an 中, a1 4, an 0, 前n项和为 Sn , 若
an = Sn Sn 1 (n N , n 2).求数列an 的通项公式.
分析
利用an Sn Sn 1 (n 2)可以将an 与Sn 相互转化,
本题虽然是求 an 的通项公式, 但将Sn 转化为an 较困
难, 可以先将an 转化为Sn , 求出Sn , 进一步求出an .
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解析
因为an = Sn Sn1 , 由an =Sn Sn1 (n 2)得,Sn Sn1 Sn Sn1 (n 2),
S 是公差为1的等差数列,
化简得 : Sn Sn 1 1(n 2), 所以
n
首项 S1 2, 所以 Sn 2 (n 1) 1 n 1, Sn (n 1) 2 ,
an =Sn Sn 1 2n 1(n 2), a1 4不符合该式.
, n 1
4
所以an =
2n 1, n 2
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小结
当题目已知有Sn 中的项与an 中的项之间的等式关系时,
可以考虑用an = Sn Sn -1( n 2) 进行转化, 转化方向有两个:
1、将Sn 转化为an , 变成数列an 的前后两项( 或几项) 的
关系, 操作为:用n 1换题目所给等式中的n, 然后两式相减.
2、将an 转化为Sn , 直接将等式中的an写成 Sn Sn -1 , 得到数
列Sn 的前后两项( 或几项) 的关系, 求出Sn , 进一步可求an .
转化完得化简式还注意检验n=1时的情形.
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微诊断
1. 数列an 的前n项和Sn n 2 n 1, bn =( - 1)n an
(n N ), 则数列bn 的前50项的和为 _____ .
2. 已知数列an 的前n项和为 Sn ,且满足a1 =2,
nan 1 Sn n(n 1), 求数列an 的通项公式.
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分析
1. 数列an 的前n项和Sn n2 n 1, bn =( - 1)n an (n N ), 则数列bn
的前50项的和为 _____
分析: 知前n项和Sn , 可求通项an , 利用an Sn Sn 1 , 但要注意这时n 2,
n 1时, a1 S1 .
解 : n 2时, an Sn Sn 1 (n 2 n 1) (n 1) 2 (n 1) 1 2n;
an , n为偶数
2n, n 2
n
a1 S1 3不符合上式, 所以an
, bn =( - 1) an
,
3, n 1
an , n为奇数
所以bn 的前50项的和为 : 3 4 6 8 10 12 98 100
3 4 (6 8) (10 12)
(98 100) 1 2 2
2 =49
24 个
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分析
2. 已知数列an 的前n项和为 Sn ,且满足a1 =2,
nan 1 Sn n(n 1), 求数列an 的通项公式.
解: 由题意, 当n 2时, 有( n 1) an Sn 1 ( n 1) n,
nan 1 Sn n(n 1)
即:
( n 1) an Sn 1 (n 1)n, ( n 2)
两式相减得 : nan 1 ( n 1) an an 2n,
即an 1 an 2( n 2) ,
又a2 S1 2 a1 2 4, 得a2 a1 2,
即对一切正整数an 1 an 2,
所以an 是公差为2的等差数列, an a1 2(n 1) 2n.
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