例谈关于an与Sn等式的三种转化方式

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  内容摘要:在高考数学全国卷中,an与Sn的关系是高频考点,一定要处理好;介绍an与Sn关系的三种转化方式及两种策略,并结合例题说明Sn的等式、通项an、关于Sn的递推公式、数列{an}的递推公式之间的相互转化。
  关键词:转化方式、Sn的等式、通项an、关于Sn的递推公式、数列{an}的递推公式
  在高考数学全国卷中,数列是重要的考查内容之一。在这部分内容中,考查数列{an}的通项 与前n项和Sn的关系( )的频率很高,一定要处理好。下面通过几个例子,介绍下an与Sn关系的三种转化方式及两种策略。
  转化方式(一):Sn的等式→数列{an}的通项公式
  例1、已知数列{an}的前n项和为Sn,且 ,求数列{an}的通项。
  解:由 得, ,
  当 时, ;
  当 时, ,
  综上所述,数列{an}的通项公式为
  总结,关于Sn的等式转化成数列{an}的通项公式。
  转化方式(二):Sn的等式→数列{an}的递推公式→数列{an}的通项公式(→求出Sn)
  例2、已知数列{an}的各项均为正数,其前n项和为Sn且 ,求通项。
  解: 时, -------(1) ------ (2)
  (1)-(2)得
  即
  ∵各项均为正数 ∴ 即
  ∴数列{an}为公差为1的等差数列
  n=1时, (舍去) ∴
  总结,利用 消去Sn,将Sn的等式转化成数列{an}的递推公式,接着用迭加法、迭乘法、构造法等求出数列{an}的通项公式;如果有需要,再用公式法、裂项相消法、错位相减法、分组求和法、倒序相加法求出前n项和Sn。
  转化方式(三):Sn的等式→关于Sn的递推公式→求出前n项和Sn(→求出an)
  例3、已知数列{an}的前n项和为Sn, , ,
  (1)求证数列 为等差数列;(2)求前n项和Sn。
  (1)证: 时,
  = = =2
  数列 为公差为2的等差数列
  (2) = + =
  总结,利用 消去an,将Sn的等式转化成关于Sn的递推公式,接着用构造法等求出Sn(大多数情况下题目会提示如何构造);如果有需要,再用 或已知条件求出通项an。
  (策略一):一般来说,题目所求是关于通项an的,可采取转化方式(二),如例4和例5;题目所求是关于前n项和Sn的,可采取转化方式(三),如例6;
  例4、已知数列{an}的前n项和为Sn且所有项都不为0,a1=1, ,
  求证: 。
  例5、已知数列 的前 项和为Sn, ,求通项 。
  例6、已知数列 的前 项和为Sn, , ,试问数列 是什么数列,并求Sn。
  (策略二):有很多情况,(二)(三)两种转化方式都可用,如例7;有的情况下,所求是关于通项 的,却要采取转化方式(三),如例8。
  例7、已知数列 的前 项和为Sn, , ,求通项 。
  解法一: 时, -------(1) ------ -(2)
  得 即
  数列 从第二项起为公比为2的等比数列
  时,
  解法二: 时, 即
  数列{Sn}从第二项起为公比为2的等比数列
  时,
  数列{Sn}为公比为2的等比数列
  =
  时,
  例8、已知数列{an}的各项均为正数,其前n项和为Sn, ,求通项an。
  分析: 时, -------(1) ------ -(2)
  得
  再用构造法求通项an,很难,所以此题不采取转化方式(二)。
  解:变形为
  时, 将 代入上式
  数列 为公差为1的等差数列
  时,
  总之,所采取的转化方式解决不了问题,可以换种处理方式看看。平时做题,试着用两种转化方式解题,可以提高计算能力及分析判斷的能力,更可以培养逆商。
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