1、1课时跟踪检测(十一)大题考法数列的综合应用及数学归纳法1数列 an的前 n 项和 Sn满足 Sn2 an a1,且 a1, a21, a3成等差数列(1)求数列 an的通项公式;(2)设 bn ,求数列 bn的前 n 项和 Tn.an 1SnSn 1解:(1) Sn2 an a1, 当 n2 时, Sn1 2 an1 a1, 得, an2 an2 an1 ,即 an2 an1 .由 a1, a21, a3成等差数列,得 2(a21) a1 a3,2(2 a11) a14 a1,解得 a12.数列 an是首项为 2,公比为 2 的等比数列 an2 n.(2) an2 n, Sn2 an a12
2、 n1 2, Sn1 2 n2 2. bn .an 1SnSn 1 2n 1 2n 1 2 2n 2 2 12( 12n 1 12n 1 1)数列 bn的前 n 项和Tn 12( 12 1 122 1) ( 122 1 123 1) ( 12n 1 12n 1 1) 12(1 12n 1 1).2n 12n 1 12(2018浙江“七彩阳光”联盟联考)已知等比数列 an为递增数列,且a4 , a3 a5 ,设 bnlog 3 (nN *)23 209 an2(1)求数列 bn的前 n 项和 Sn;(2)令 Tn b1 b2 b22 b2n1 ,求使 Tn0 成立的最小值 n.解:(1)设等比数
3、列 an的公比为 q,由题意知,Error!两式相除,得 ,解得q1 q2 310q3 或 q , an为递增数列, q3, a1 .13 281 an a1qn1 3n1 23 n5 .281 bnlog 3 n5,数列 bn的前 n 项和 Sn (n29 n)an2 n 4 n 52 12(2)Tn b1 b2 b22 b2n1 (15)(25)(2 25)(2 n1 5) 5 n0,1 2n1 2即 2n5n1,22 4551, nmin5.3已知数列 an的前 n 项和为 Sn,若 an3 Sn4, bnlog 2an1 .(1)求数列 an的通项公式与数列 bn的通项公式;(2)令
4、cn ,其中 nN *,若数列 cn的前 n 项和为 Tn,求 Tn.bn2n 1 1n n 1解:(1)由 a13 a14,得 a11,由 an3 Sn4,知 an1 3 Sn1 4,两式相减并化简得 an1 an,14 an n1 , bnlog 2an1 log 2 n2 n.(14) (14)(2)由题意知, cn .n2n 1n n 1令 Hn , 12 222 323 n2n则 Hn , 12 122 223 n 12n n2n 1得, Hn 1 .12 12 122 123 12n n2n 1 n 22n 1 Hn2 .n 22n又 Tn Hn 1 1 112 123 1n n
5、1 12 12 13 1n 1n 1 1n 1,nn 1 Tn Hn( Tn Hn)2 .n 22n nn 14(2018江苏泰州中学模拟)已知数列 an满足: a11, an1 Error!(nN *),设 bn a2n1 .(1)求 b2, b3,并证明 bn1 2 bn2;(2)证明:数列 bn2为等比数列;若 a2k, a2k1, 9 a2k2 成等比数列,求正整数 k 的值解:(1)数列 an满足 a11, an1 Error!( nN *), bn a2n1 , b2 a32 a22( a11)4,b3 a52 a42( a31)10,同理, bn1 a2n1 2 a2n2( a2
6、n1 1)2( bn1)2 bn2.(2)证明: b1 a11, b120,3 2,bn 1 2bn 2 2bn 2 2bn 2数列 bn2为等比数列由知 bn232 n1 , bn32 n1 2, a2n1 32 n1 2,a2n a2n1 132 n1 1, a2k, a2k1, 9 a2k2 成等比数列,(32 k2) 2(32 k1 1)(32 k8),令 2k t,得(3 t2) 2 (3t8),(32t 1)整理,得 3t214 t80,解得 t 或 t4,23 kN *,2 k4,解得 k2.5(2019 届高三浙江五校联考)已知各项均不相等的等差数列 an的前 4 项和为14,
7、且 a1, a3, a7恰为等比数列 bn的前 3 项(1)分别求数列 an, bn的前 n 项和 Sn, Tn;(2)设 Kn为数列 anbn的前 n 项和,若不等式 S nTn Kn n 对一切 nN *恒成立,求实数 的最小值解:(1)设数列 an的公差为 d,则Error!解得 d1 或 d0(舍去), a12,所以 an n1, Sn .n n 32bn2 n, Tn2 n1 2.(2)由题意得 Kn22 132 2( n1)2 n,则 2Kn22 232 3 n2n( n1)2 n1 ,得 Kn22 12 22 32 n( n1)2 n1 , Kn n2n1 .要使 S nTn Kn n 对一切 nN *恒成立,即 恒成立,Kn nSnTn 2n 1 1 n 3 2n 1设 g(n) ,2n 1 1 n 3 2n 1因为 g n 1g n n 3 2n 1 2n 2 1 n 4 2n 1 1 2n 1 14,当 n3 时, n.由 an 1 1 ,2n 1 22n 1 1 12n 1 1 12n 1得 Sn n n2 n2,故(1121 1) (1 122 1) (1 12n 1)1 12n1 12 (1 12n)nSnn2.