设数列{an}的前n项和为Sn,已知a1=1,S(n+1)=4an+2,求数列{an}的通项公式。
提问:级别:一年级来自:四川省
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设数列{an}的前n项和为Sn,已知a1=1,S(n+1)=4an+2,求数列{an}的通项公式。
设数列{an}的前n项和为Sn,已知a1=1,S(n+1)=4an+2,求数列{an}的通项公式。(上面S旁的括号是没有的,但为了方便看)
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回答:级别:高级教员 09:38:40来自:问吧专家团
令n=1,则S2=4a1+2
a1+a2 =4a1+2
a2 =3a1 +2 = 5.
S(n+1)=4an+2
=4a(n=1)+2
以上两式相减得:a(n+1) = 4an -4a(n-1)
a(n+1) - 2an = 2an -4a(n-1)
a(n+1) - 2an = 2【an -2a(n-1)】
【 a(n+1) - 2an】/ 【an -2a(n-1)】= 2
a(n+1) - 2an
则 上式即 bn/b(n-1) =2
说明 {bn} 是一个首项b1=a2-2a1 = 5 - 2×1 =3,公比为2的等比数列。
∴ bn=3×2^(n-1)
即 a(n+1) - 2an = 3×2^(n-1)
③式两边各项同除以2^(n+1) 得:
2^(n+1)- an/2^n = 3/4
再令 cn = an/2^n ,
则上式即 c(n+1) - cn = 3/4
说明 {Cn} 是一个首项c1=a1/2^1 = 1/2 ,公差为 3/4 的等差数列。
∴ Cn = c1 + (n-1)d
= 1/2 + 3(n-1)/4
= 3n/4 -1/4
∴an/2^n = 3n/4 -1/4
=( 3n/4 -1/4)×2^n
至此,在两次设辅助数列{bn} 、{cn}后,终于算出了{an}的通项公式。
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解:(Ⅰ)∵an+1=Sn+3n,又an+1=Sn+1-Sn,∴Sn+1-Sn=Sn+3n,即Sn+1=2Sn+3n,∴Sn+1-3n+1=2(Sn-3n).∴bn+1=2bn.又b1=S1-3=a1-3≠0(a≠3),∴数列{bn}是首项为a-3,公比为2的等比数列,因此bn=(a-3);(Ⅱ)由(Ⅰ)知,Sn-3n =(a-3).∴Sn=3n+(a-3).当n≥2时,an=Sn-Sn-1=[3n+(a-3)]-[3n-1+(a-3)]=2+(a-3).而当n=1时,2+(a-3)=2+(a-3)≠a1,∴数列{an}的通项公式为an=a(n=1)2+(a-3)(n≥2);(Ⅲ)由a2≥a1,得2•3+(a-3)•1≥a,即3≥0,此时对任何a≠3的实数a恒成立;当n≥2时,由an+1≥an,得2•3n+(a-3)≥2+(a-3),即(a-3)≥2-2•3n=-4.∴a≥3-8•(32)n-1.∵n≥2时3-8•(32)n-1的最大值为-9,∴a≥-9且a≠3.综上,所求a的范围是[-9,3)∪(3,+∞).
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满分5 学习网 . All Rights Reserved.已知数列{an}的前n项和为Sn,且(a-1)Sn=a(an-1)(a>0,n∈N*)
陌小千丶0420
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