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等差数列an的通项公式怎么求(高中数学,绝对值数列易错题)

100次浏览     发布时间:2024-09-30 08:03:44     编辑: 用户1864396276009342 当前位置: 首页 > 知识大全 >

原题再现

设Sn为等差数列{an}的前n项和,n∈N+,且a2=15,S5=65.

⑴求数列{an}的通项公式;

⑵设数列{bn}的前n项和为Tn,且Tn=Sn-10,求数列{|bn|}的前n项和Rn。

该题是一个数列的题型,上述需要注意点也是做数列题型需要注意的点,所以该注意的点需要掌握,否则怎么扣分都不知道。


下面就在讲解题的过程中来详细的说明。

第一问解答

第一问是求数列an的通项公式。

求出数列an的通项公式一般就是需要求出数列的公差和首项。

第一步,求出数列an的公差。

根据等差数列的前n项和公式Sn=(a1+an)n/2,且S5=65,则S5=(a1+a5)×5/2=65,解得到a1+a5=26.

根据等差数列的基本性质,则有2a3=a1+a5,则a3=13.

根据等差数列公差d=a3-a2,则d=13-15=-2.

第二步,求出数列an的首项。

根据an=a(n+1)-d,则a1=a2-d,a1=17.

第三步,求出数列an的通项公式。

根据等差数列的通项公式an=a1+(n-1)d,由第一步和第二步可知d=-2,a1=17,则有an=17+(n-1)(-2),即an=19-2n。

综上所述,数列an的通项公式为an=19-2n。


第二问解答和注意事项

第二问的思路:

根据数列an求出Sn,根据Sn求出Tn,根据Tn求出数列bn,根据bn求出|bn|的前n项和。

第二问解法:

第一步,求出Tn。

由第一问可知,数列an的首项a1为17,公差d为-2.

根据等差数列的前n项和公式,则Sn=na1+1/2n(n-1)d,则Sn=18n-n^2.

因为Tn=Sn-10,所以Tn=18n-n^2-10.

第二步,求出bn的通项公式。

根据bn=Tn-T(n-1),且T(n-1)=18n-18-n^2+2n-1-10=20n-n^2-29,则

bn=18n-n^2-10-20n+n^2+29=19-2n。

注意事项1:此时n≥2,所以还需验证n=1是否成立。

第三步,验证b1.

因为b1=T1=18-1-10=7,将n=1代入bn=19-2n中,则有b1=19-2=17.

此时7≠17,所以当n=1时不符合数列bn的通项公式。

综上所述,数列bn的通项公式为bn=7,n=1和bn=19-2n,n≥2.

第四步,求出bn等于0的临界点。

令bn=0,则19-2n=0,解得到n=9.5.

当n<9.5时,数列bn为正数。

当1≤n≤9时,数列|bn|的前n项和等于数列bn的前n项和;

当n≥10时,数列|bn|的前n项和等于数列bn前n项和的相反数。


第五步,求出数列|bn|的前n项和。

因为Rn=|b1|+|b2|+|b3|+…+|bn|,且数列bn的前9项大于0,则

Rn=b1+b2+b3+…+b9-(b10+b11+…+bn)

=2(b1+b2+b3+…+b9)-(b1+b2+b3+…+b9+b10+b11+…+bn)

=n^2-18n+152

直接得出上述这个前n项和Rn对不对?

至少要扣一半分!!!

注意事项2:数列bn出现绝对值,即求数列|bn|的前n项和时,需要分别说明n的取值范围。

上述的解答只是求出数列|bn|当n≥10时的前n项和,但是还需注意的是,还有当1≤n≤9的时候的数列的前n项和。

这是比较简单的,但是也恰恰是容易忽视的。


正确答案:

当1≤n≤9时,数列|bn|的前n项和=数列bn的前n项和。

此时Rn=|b1|+|b2|+|b3|+…+|bn|=b1+b2+b3+…+bn=-n^2+18n-10;

当n≥10时,数列|bn|的前n项和≠数列bn的前n项和。

此时Rn=b1+b2+b3+…+b9-(b10+b11+…+bn)=n^2-18n+152.

综上所述,数列|bn|的前n项和Rn=-n^2+18n-10,1≤n≤9和Rn=n^2-18n+152,n≥10.


总结

求数列{|bn|}的前n项和Rn时应该注意的问题也是本题的易错之处:

第一,在求数列bn时需要验证b1,这也是很多同学做题时易忘记或者忽视的地方;

第二,当数列bn加上绝对值后求解前n项和的过程中,会有很多同学忘记考虑当1≤n≤9时的数列前n项和,直接认为你n是大于9的情况。

求解含有绝对值的数列的前n项和的时候,它的关键点:就是要判断出数列各项的符号,从而求掉绝对值符号,将问题转化成普通数列前n项和的求解。

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