文档内容
第 35 讲 数列求和
【基础知识全通关】
1.等差数列的前n项和
首 项 为 , 末 项 为 , 项 数 为 n 的 等 差 数 列 的 前 n 项 和 公 式 :
.
令 , ,可得 ,则
当 ,即 时, 是关于n的二次函数,点 是 的图象上
一系列孤立的点;
当 ,即 时, 是关于n的一次函数 ,即 或常函数 ,
即 ,点 是直线 上一系列孤立的点.
我们可以借助二次函数的图象和性质来研究等差数列的前n项和的相关问题.
2.用前n项和公式法判定等差数列
等差数列的前n项和公式与函数的关系给出了一种判断数列是否为等差数列的方法:若
数列 的前n项和 ,那么当且仅当 时,数列 是以
为首项, 为公差的等差数列;当 时,数列 不是等差数列.
3.等差数列的常用性质
由等差数列的定义可得公差为 的等差数列 具有如下性质:
(1)通项公式的推广: , .
a +a =a +a
(2)若 ,则 .
m n p q
特别地,①若 ,则 ;
②若 ,则 .
③有穷等差数列中,与首末两项等距离的两项之和都相等,都等于首末两项的和,即
(3)下标成等差数列的项 组成以md为公差的等差数列.
(4)数列 是常数 是公差为td的等差数列.
(5)若数列 为等差数列,则数列 是常数 仍为等差数列.
(6)若 ,则 .
4.与等差数列各项的和有关的性质
利用等差数列的通项公式及前n项和公式易得等差数列的前n项和具有如下性质:
设等差数列 (公差为d)和 的前n项和分别为 ,
(1)数列 是等差数列,首项为 ,公差为 .
(2) 构成公差为 的等差数列.
(3)若数列 共有 项,则 , .
( 4 ) 若 数 列 共 有 项 , 则 ,
.
(5) , .
5.等比数列的前n项和公式
首 项 为 , 公 比 为 的 等 比 数 列 的 前 项 和 的 公 式 为(1)当公比 时,因为 ,所以 是关于 n 的正比例函数,则数列
的图象是正比例函数 图象上的一群孤立的点.
(2)当公比 时,等比数列的前 项和公式是 ,即
, 设 , 则 上 式 可 写 成 的 形 式 , 则 数 列
的图象是函数 图象上的一群孤立的点.
由此可见,非常数列的等比数列的前n项和 是一个关于n的指数型函数与一个常数的
和,且指数型函数的系数与常数项互为相反数.
6、等比数列及其前n项和的性质
若数列 是公比为 的等比数列,前n项和为 ,则有如下性质:
( 1 ) 若 , 则 ; 若 , 则
.
推 广 : 若 , 则
.
(2)若 成等差数列,则 成等比数列.
(3)数列 仍是公比为 的等比数列;数列 是公比为 的等比数列;
数列 是公比为 的等比数列;
若数列 是公比为 的等比数列,则数列 是公比为 的等比数列.
(4) 成等比数列,公比为 .
(5)连续相邻 项的和(或积)构成公比为 或 的等比数列.
(6)当 时, ;当 时, .
(7) .
(8)若项数为 ,则 ,若项数为 ,则 .
(9)当 时,连续 项的和(如 )仍组成等比数列
(公比为 , ).注意:这里连续m项的和均非零.
【考点研习一点通】
考点一 求解等差数列的通项及前n项和
1.已知数列 中, ,当 时, ,求数列 的通项公式.
【解析】当 时, ,即 ,
两边同时取倒数,得 ,即 ,
所以数列 是以 为首项, 为公差的等差数列,所以 ,
故 .
【变式1-1】已知 为等差数列 的前n项和,且a =7,S =16 .
4 4
(1)求数列 的通项公式;
1
b =
(2)设 n a a ,求数列 的前n项和 T .
n n+1 n
【解析】(1)设等差数列 的公差为d,
{ a +3d=7
1
依题意得 ,解得 ,
4a +6d=16 a =1,d=2
1 1
则 .
故数列 的通项公式为 .
1 1 1 1
b = = ( − )
n (2n−1)(2n+1) 2 2n−1 2n+1
(2)由(1)得 ,
,
故数列 的前n项和 .
考点二 数列 的前n项和的求解
{a } S =−3n2 +49n
2.已知数列 n 的前n项和为 n .
{a }
(1)请问数列 n 是否为等差数列?如果是,请证明;
b =|a | {b }
(2)设 n n ,求数列 n 的前n项和.
S =−3n2 +49n, S =−3(n−1) 2 +49(n−1)(n≥2)
【解析】(1)由 n 可得 n−1 ,a =−6n+52(n≥2),而由a =S =46,可得a =−6n+52,
两式相减可得 n 1 1 n
a −a =−6 {a }
于是由 n+1 n 可知数列 n 为等差数列.
{b } T
(2)记数列 n 的前n项和为 n,
当n ≤8时,T =−3n2 +49n;
n
当n>9时,T =2S −S =400−(−3n2 +49n)=3n2 −49n+400
n 8 n .
{b }
故数列 n 的前n项和为 .
【变式2-1】设数列 满足 .
(1)求数列 的通项公式;
(2)求数列 的前n项和 .
【解析】(1)设 ,且数列 的前 项和为 ,则有 .
当 时, ;
当 时, .
从而 ,即 ,解得 .
(2)设数列 的前 项和为 ,当 时, ,所以有
当 时, ;
当 时,
.综上, .
考点三 求解等比数列的通项及前n项和
3.若等比数列 的前 项和为 ,且 5,则 等于
A.5 B.16
C.17 D.25
【答案】C
【解析】当公比 时, 故公比不为1,
当 公 比 时 , ∴ , ∴
,故选C.
【名师点睛】本题重点考查了等比数列的前n项和,注意对公比 的分类讨论,这是一个
易错点,同时注意首项与公比均不为零.解决本题时,对公比 进行分类讨论,利用前n项和
公式及条件,求出 ,从而得到结果.
【变式3-1】已知等比数列 的各项均为正数,且 , .
(1)求数列 的通项公式;
(2)若数列 满足: ,求数列 的前 项和 .【答案】(1) ;(2) .
【解析】(1)设等比数列{a}的公比为q,
n
∵a=6,a+a=72,
2 3 4
∴6q+6q2=72,即q2+q-12=0,解得q=3或q=-4.
又∵a>0,
n
∴q>0,
∴q=3, .
∴ .
(2)∵ ,
∴
.
考点四 等比数列的性质的应用
4.在等比数列 中, 是方程 的根,则
A. B.2
C.1 D.
【答案】A
【 解 析 】 由 等 比 数 列 的 性 质 知 , 故
,故选A.
【变式 4-1】已知等比数列 的前 n 项和为 ,若 , ,则_______.
【答案】140
【解析】方法1:由 , ,易得公比 ,
根据等比数列前 n 项和的性质,可得 ,即 ,解得
,
又 ,所以 , .
方法2:根据等比数列前n项和的性质,可得 ,即 ,解得
,
所以 .
方法3:根据等比数列前n项和的性质,可知 , , 成等比数列,
则 ,即 ,解得 .
【考点易错】
1.等差数列 的前30项之和为50,前50项之和为30,求 。
【思路】根据等差数列前 n 项公式 ,整体代入,或者应用公式
。
【解析】法一: ∵ 为等差数列, ∴ ,
{ 302 30
−
S = 30a + d= 50...... (1)¿¿¿¿
30 1
2
∴
79d
−1=a +
1 2
(2)-(1)有 , 即80(80−1) 79d
S =80a + d=80(a + )=−80
80 1 2 1 2
∴ 。
法二: ∵ 为等差数列, ∴ ,
{S = 302 ⋅A+ 30B¿¿¿¿ {50 = 30 2 A+ 30B........ (1)¿¿¿¿
30
∴ 即
∴ (2)-(1)有:
即 , ∴ ,
∴ 。
n(a +a )
S = 1 n
n 2
法三:∵ 为等差数列, ∴ , ,
∵ , ,…, 也为等差数列,
20⋅(a +a )
S −S =a +a +⋯+a = 31 50 =10⋅(a +a )=10⋅(a +a )
50 30 31 32 50 2 31 50 1 80
∴ ,
S
50
−S
30
30−50
a +a = = =−2
1 80 10 10
∴ ,
80⋅(a +a )
S = 1 80 =40⋅(a +a )=−80
80 2 1 80
∴ .
【总结】法一、二均可用方程思想求出A、B、 、d来,然后求未知,运算量则相对很大,
此时要注意整体思想的运用。
2.设 为数列 的前n项和,且 .求证:数列 为等差数列.
【思路】判断一个数列是否等差数列,可以参考考点梳理中罗列的方法。
证明:由 得 ,所以
整理得 ,又得
相减并整理得:
所以数列 是个等差数列
1
2
3.设{a}是等差数列,证明以b= (n∈N*)为通项公式的数列{b}是等差数
n n n
列.
证法一:设等差数列{a}的公差是d(常数),
n
当n≥2时,1 a +a +¿⋅¿+a
1 2 n−1
= 2 - n−1
n(a +a ) (n−1)(a +a )
1 n 1 n−1
−
=
2n 2(n−1)
a +a a +a
1 n 1 n−1
−
= 2 2 =
= (常数)
∴{b}是等差数列.
n
证法二:等差数列{a}的前n项和 ,
n
∴b=
n
∴{b}是等差数列.
n
【总结】判断或证明数列是等差数列的方法有:
(1)定义法:a -a=d(常数)(n∈N*)⇔{a}是等差数列;
n+1 n n
(2)中项公式法:2a =a+a (n∈N*)⇔{a}是等差数列;
n+1 n n+2 n
(3)通项公式法:a=kn+b(k、b是常数)(n∈N*)⇔{a}是等差数列;
n n
(4)前n项和公式法:S=An2+Bn(A、B是常数)(n∈N*)⇔{a}是等差数列.
n n
4.等差数列 的前n项和为 ,若 , , .
(1)求公差d的取值范围;
(2)n为何值时,S 最大,并说明理由。
n
【解析】
12 11
{ ×
S = 12a + d>0 ¿ ¿¿¿
12 1
2
(1)由
又由 得 代入不等式组
{24 +7d>0¿¿¿¿ 24
− − >0 ¿¿¿¿
1 2
∴ 即 ,
∴ 中最后一个正数项是 , 开始为负数项
∴当n=6时, 最大.
方法二:由(1)知: 且
∴数列 是递减数列,
若要 最大,需确定数列中最后一个非负数项是第几项.
由 ∴ 即 , ∴
由 , ∴ , 即 , ∴ , ∴
∴ 中最后一个正数项是 , 开始为负数项
∴当n=6时, 最大.
方法三:
∵ d<0, ∴当 最小时 有最大值,
当 时,
∴当n=6时 最小,即 最大,
方法四: 是等差数列,故设 ,如图所示
∵ , ,
∴抛物线与x轴的另一个交点在n=12与n=13之间。
∴对称轴l的位置在6与6.5之间,
易知n=6对应的A点与对称轴的距离比n=7对应的点B与对称轴的距离要近,
故A为最高点, 最大。5.若数列 满足 ,则称数列 为“平方递推数列”.已知数列 中,
,点 在函数 的图象上,其中n为正整数.
(1)证明:数列 是“平方递推数列”,且数列 为等比数列;
(2)设(1)中“平方递推数列”的前n项之积为 ,求 ;
(3)在(2)的条件下,记 ,设数列 的前n项和为 ,求使
成立的n的最小值.
【答案】(1)见解析;(2) ;(3) .
a 1
【解析】(1)由题意得 ,即 ,则 n 是“平方递推
数列”.
对 两边取对数得 ,
所以数列 是以 为首项,2为公比的等比数列.
(2)由(1)知 ,
则
(3)由(2)知 , ,
又 ,所以 ,即 ,
又 ,
所以 ,
故使 成立的n的最小值为 .
6.若数列 的前 项和 满足 .
(1)求证:数列 是等比数列;
(2)设 ,求数列 的前 项和 .
【答案】(1)见解析;(2) .
【解析】(1)当 时, ,计算得出 ,
当 时,根据题意得, ,
所以 ,即 .
,即 ,
数列 是首项为−2,公比为2的等比数列.
(2)由(1)知, ,
,
,,
则 .
【名师点睛】本题考查了等比数列的证明,数列求和的常用方法;数列求和的常用方有:
分组求和,用于当数列中相邻两项的和或者差是定值的;错位相减法,用于一个等比数列
和等差数列乘到一起;裂项相消法主要用于分式型的通项.
7.已知等比数列 满足 .
(1)求 的通项公式;
(2)设 ,求数列 的前 项和.
【答案】(1) ;(2) .
【解析】(1)设 ,依题意,有 ,
解得 .
所以 .
(2)
.记数列 的前n项的和为 ,则
,
.
两式相减,得
.
故 .
【名师点睛】本题主要考查了数列通项的求法以及数列前 项和的求法.数列通项的求法常
用的方法有:公式法、累加、累乘等.求数列前 项和的常用的方法有:错位相减、裂项相
消、分组求和等.
(1)把 和 换成 和 的关系即可.
(2)首先利用裂项把 计算出来,再根据错位相减即可得出 的前 项和.
【巩固提升】
1. 和 是两个等差数列,其中 为常值, , ,
,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由已知条件求出 的值,利用等差中项的性质可求得 的值.
【详解】由已知条件可得 ,则 ,因此,.
故选:B.
2.已知数列 满足 .记数列 的前n项和为 ,则(
)
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】显然可知, ,利用倒数法得到 ,再
放缩可得 ,由累加法可得 ,进而由 局部放
缩可得 ,然后利用累乘法求得 ,最后根据裂项相消法即可
得到 ,从而得解.
【详解】因为 ,所以 , .
由
,即
根据累加法可得, ,当且仅当 时取等号,,
由累乘法可得 ,当且仅当 时取等号,
由裂项求和法得:
所以 ,即 .
故选:A.
【点睛】本题解题关键是通过倒数法先找到 的不等关系,再由累加法可求得
,由题目条件可知要证 小于某数,从而通过局部放缩得到 的不等
关系,改变不等式的方向得到 ,最后由裂项相消法求得 .
3.某校学生在研究民间剪纸艺术时,发现剪纸时经常会沿纸的某条对称轴把纸对折,规格
为 的长方形纸,对折1次共可以得到 , 两种规格
的图形,它们的面积之和 ,对折2次共可以得到 , ,
三种规格的图形,它们的面积之和 ,以此类推,则对折4次共
可以得到不同规格图形的种数为______;如果对折 次,那么 ______ .【答案】5
【分析】(1)按对折列举即可;(2)根据规律可得 ,再根据错位相减法得结果.
【详解】(1)由对折2次共可以得到 , , 三种规
格的图形,所以对着三次的结果有: ,共4种不同规格(单位
;
故对折4次可得到如下规格: , , , , ,共5种不同规格;
(2)由于每次对着后的图形的面积都减小为原来的一半,故各次对着后的图形,不论规格
如何,其面积成公比为 的等比数列,首项为120 ,第n次对折后的图形面积为
,对于第n此对折后的图形的规格形状种数,根据(1)的过程和结论,猜想
为 种(证明从略),故得猜想 ,
设 ,
则 ,
两式作差得:,
因此, .
故答案为: ; .
【点睛】方法点睛:数列求和的常用方法:
(1)对于等差等比数列,利用公式法可直接求解;
(2)对于 结构,其中 是等差数列, 是等比数列,用错位相减法求和;
(3)对于 结构,利用分组求和法;
(4)对于 结构,其中 是等差数列,公差为 ,则
,利用裂项相消法求和.
9
4.已知数列
a
n
的前n项和为 S n ,
a
1
4 ,且 4S n1 3S n 9 .
a
(1)求数列 n 的通项;
b
3b (n4)a 0
b
T T b
(2)设数列 n 满足 n n ,记 n 的前n项和为 n,若 n n对任意
nN
恒成立,求 的范围.3
a 3( )n
【答案】(1) n 4 ;(2)31.
4S 3S 9 S a n1,n2
【分析】(1)由 n1 n ,结合 n与 n的关系,分 讨论,得到数列
{a }
n 为等比数列,即可得出结论;
3b (n4)a 0 (1) T T b
(2)由 n n 结合 的结论,利用错位相减法求出 n, n n对任意
nN n
恒成立,分类讨论分离参数 ,转化为 与关于 的函数的范围关系,即可求解.
4(a a )3a 9
n1
【详解】(1)当 时, 1 2 1 ,
9 27 27
4a 9 ,a
2 4 4 2 16 ,
4S 3S 9
n2
当 时,由 n1 n ①,
4S 3S 9 4a 3a
得 n n1 ②,① ②得 n1 n
27 a 3
a 0,a 0, n1
2 16 n a 4 ,
n
a 3
9 3
2 ,{a }
又 a 4 n 是首项为 ,公比为 的等比数列,
4 4
1
9 3 3
a ( )n1 3( )n
n 4 4 4 ;
n4 3
b a (n4)( )n
(2)由 3b (n4)a 0 ,得 n 3 n 4 ,
n n
2 3 4 n
3 3 3 3 3
T 3 2 1 0 (n4)
所以 n 4 4 4 4 4 ,
2 3 4 n n1
3 3 3 3 3 3
T 3 2 1 (n5) (n4)
4 n 4 4 4 4 4 ,2 3 4 n n1
1 3 3 3 3 3 3
T 3 (n4)
两式相减得4 n 4
4
4
4
4
4
9 3 n1
1
9 16 4 3 n1
(n4)
4 3 4
1
4
n1 n1 n1
9 9 3 3 3
4 (n4) n
4 4 4 4 4 ,
3
T 4n( )n1
所以 n 4 ,
3 3
4n( )n1 (n4)( )n
T b
由 得 4 4 恒成立,
n n
(n4)3n0
即 恒成立,
n4时不等式恒成立;
3n 12
3
n4时, n4 n4,得1;
3n 12
3
n4时, n4 n4,得3;
31
所以 .
S a
n1
【点睛】易错点点睛:(1)已知 n求 n不要忽略 情况;(2)恒成立分离参数时,
(n4)3n0
要注意变量的正负零讨论,如(2)中 恒成立,要对
n40,n40,n40 n40
讨论,还要注意 时,分离参数不等式要变号.
R a a p0 a p0 nN,a a
5.定义 p数列 n :对实数p,满足:① 1 , 2 ;② 4n1 4n;③a a a p,a a p1 m,nN
mn m n m n , .
R
(1)对于前4项2,-2,0,1的数列,可以是 2数列吗?说明理由;
a
R a
(2)若 n 是 0数列,求 5的值;
R a nN,S S
(3)是否存在p,使得存在 p数列 n ,对 n 10?若存在,求出所有这样的
p;若不存在,说明理由.
R a 1 p 2
【答案】(1)不可以是 2数列;理由见解析;(2) 5 ;(3)存在; .
a R
【分析】(1)由题意考查 3的值即可说明数列不是 2数列;
a
(2)由题意首先确定数列的前4项,然后讨论计算即可确定 5的值;
b a p
b
R
(3)构造数列 n n ,易知数列 n 是 0的,结合(2)中的结论求解不等式即可确定满
p
足题意的实数 的值.
0a a a 2,a a 21{2,3}
【详解】(1)由性质③结合题意可知 3 1 2 1 2 ,
2,2,0,1 R
矛盾,故前4项 的数列,不可能是 2数列.
a 0,a 0
(2)性质① 1 2 ,
a a ,a 1 a a a a 1 a 0 a 1
由性质③ m2 m m ,因此 3 1或 3 1 , 4 或 4 ,
a 0 a a a 0 a 10
若 4 ,由性质②可知 3 4,即 1 或 1 ,矛盾;
a 1,a a 1 a a a 11
若 4 3 1 ,由 3 4有 1 ,矛盾.
a 1,a a
因此只能是 4 3 1.
1
a
又因为 a a a 或 a a a 1 ,所以 1 2或 a 0 .
4 1 3 4 1 3 11
a
若 1 2,则 a 2 a 11 a 1 a 1 0,a 1 a 1 012a 1 ,2a 1 11,2 ,
a 0
不满足 2 ,舍去.
a 0
a
当 1 ,则 n 前四项为:0,0,0,1,
a n(i 1,2,3),a n1nN
下面用纳法证明 4ni 4n4 :
n0 nk(k 0)
当 时,经验证命题成立,假设当 时命题成立,
nk1
当 时:
a a a
若 i 1 ,则 4k11 4k5 j4k5j,利用性质③:
a a ∣jN*,1 j 4k4 {k,k1} a k1
j 4k5j ,此时可得: 4k5 ;
a k k 0 a 0
否则,若 4k5 ,取 可得: 5 ,
a a a 1,2 a 0
而由性质②可得: 5 1 4 ,与 5 矛盾.
同理可得:
a a ∣jN*,1 j 4k5 {k,k1} a k1
j 4k6j ,有 4k6 ;
a a ∣jN*,2 j 4k6 {k1,k2} a k2
j 4k8j ,有 4k8 ;
a a ∣jN*,1 j 4k6 {k1} a a a k1.
j 4k7j ,又因为 4k7 4k8,有 4k7
nk1
即当 时命题成立,证毕.
a 0 a a 1
综上可得: 1 , 5 411 .
b a p
(3)令 n n ,由性质③可知:
m,nN*,b a pa pa p,a pa p1
mn mn m n m nb b ,b b 1
m n m n ,
b a p0,b a p0,b a pa p b
由于 1 1 2 2 4n1 4n1 4n 4n,
b
R
因此数列 n 为 0数列.
由(2)可知:
nN,a n p(i 1,2,3),a n1 p
若 4ni 4n4 ;
S S a a 2 p0 S S a a (2 p)0
11 10 11 423 , 9 10 10 422 ,
p 2 a ,a ,,a 0 a 0 j 11
因此 ,此时 1 2 10 , j ,满足题意.
【点睛】本题属于数列中的“新定义问题”,“新定义”主要是指即时定义新概念、新公
式、新定理、新法则、新运算五种,然后根据此新定义去解决问题,有时还需要用类比的
方法去理解新的定义,这样有助于对新定义的透彻理解.但是,透过现象看本质,它们考查
的还是基础数学知识,所以说“新题”不一定是“难题”,掌握好三基,以不变应万变才
是制胜法宝.
a 1,n为奇数,
a n
6.已知数列a 满足 a 1 , n1 a 2,n为偶数.
n 1 n
b a b b
b
(1)记 n 2n,写出 1, 2,并求数列 n 的通项公式;
a
(2)求 n 的前20项和.
b 2,b 5 300
【答案】(1) 1 2 ;(2) .
b
b b 3
【分析】(1)根据题设中的递推关系可得 n1 n ,从而可求 n 的通项.
a
20 S
(2)根据题设中的递推关系可得 n 的前 项和为 20可化为
S 2b b b b 10 S
20 1 2 9 10 ,利用(1)的结果可求 20.
b a a 12,b a a 1a 215
【详解】(1)由题设可得 1 2 1 2 4 3 2a a 1 a a 2 (kN*)
又 2k2 2k1 , 2k1 2k ,
a a 3 b b 3 b b 3
故 2k2 2k ,即 n1 n ,即 n1 n
b b 2n133n1
所以 n 为等差数列,故 n .
(2)设
a
n
的前 20 项和为 S 20,则 S 20 a 1 a 2 a 3 a 20,
a a 1,a a 1, ,a a 1
因为 1 2 3 4 19 20 ,
S 2a a a a 10
所以 20 2 4 18 20
910
2b b b b 102 102 3 10300
1 2 9 10 2 .
【点睛】方法点睛:对于数列的交叉递推关系,我们一般利用已知的关系得到奇数项的递
推关系或偶数项的递推关系,再结合已知数列的通项公式、求和公式等来求解问题.
2 1
2
7.记S 为数列
a
的前n项和,b 为数列
S
的前n项积,已知S b .
n n n n n n
b
(1)证明:数列 n 是等差数列;
a
(2)求 n 的通项公式.
3
,n1
2
a
【答案】(1)证明见解析;(2) n 1 .
,n2
nn1
2 1 2b
2 S n 3
【分析】(1)由已知S n b n 得 n 2b n 1,且b n 0,取 n1 ,得 b 1 2 ,由题意得
2b 2b 2b 2b b
1 2 n b n1 n1
2b 1 2b 1 2b 1 n,消积得到项的递推关系2b 1 b ,进而证明数列 b
1 2 n n1 n n
是等差数列;b S
(2)由(1)可得 n的表达式,由此得到 n的表达式,然后利用和与项的关系求得
3
,n1
2
a
n 1 .
,n2
nn1
2 1 2b
1
2 S n b
【详解】(1)由已知S b 得 n 2b 1,且b 0, n 2 ,
n n n n
3
取 n1 ,由S 1 b 1 得b 1 2 ,
b
S
由于 n为数列 n 的前n项积,
2b 2b 2b
1 2 n b
所以2b 1 2b 1 2b 1 n,
1 2 n
2b 2b 2b
1 2 n1 b
所以2b 1 2b 1 2b 1 n1,
1 2 n1
2b b
n1 n1
所以2b 1 b ,
n1 n
b 0
由于 n1
2 1 1
b b
所以2b 1 b ,即 n1 n 2 ,其中nN*
n1 n
1
3
b b d
所以数列 n 是以 1 2 为首项,以 2 为公差等差数列;
1
3
b b d
(2)由(1)可得,数列 n 是以 1 2 为首项,以 2 为公差的等差数列,
3 1 n
b n1 1
n 2 2 2 ,2b 2n
S n
n 2b 1 1n ,
n
3
a S
当n=1时, 1 1 2 ,
2n 1n 1
a S S
当n≥2时, n n n1 1n n nn1 ,显然对于n=1不成立,
3
,n1
2
a
∴ n 1 .
,n2
nn1
【点睛】本题考查等差数列的证明,考查数列的前n项和与项的关系,数列的前n项积与
2b 2b 2b 2b 2b 2b
1 2 n b 1 2 n1 b
项的关系,其中由2b 1 2b 1 2b 1 n,得到2b 1 2b 1 2b 1 n1,
1 2 n 1 2 n1
2b b
n1 n1
进而得到2b 1 b 是关键一步;要熟练掌握前n项和,积与数列的项的关系,消和
n1 n
(积)得到项(或项的递推关系),或者消项得到和(积)的递推关系是常用的重要的思
想方法.