湘教版高中数学选择性必修第一册第1章数列1.1第2课时数列的递推公式、单调性及an 和Sn 的关系课件(共63张PPT)+学案

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湘教版高中数学选择性必修第一册第1章数列1.1第2课时数列的递推公式、单调性及an 和Sn 的关系课件(共63张PPT)+学案

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(共63张PPT)
第2课时 数列的递推公式、单调性及an 和Sn 的关系
 
第1章 1.1 数列的概念
学习目标
1.通过日常生活和数学中的实例,理解数列的递推公式和数列的单调性,培养数学抽象的核心素养.
2.能根据递推公式求出数列的前几项,了解用累加法、累乘法求通项公式,增强逻辑推理的核心素养.
3.会用an与Sn的关系求通项公式,提升数学运算的核心素养.
任务一 数列的递推公式
问题导思
问题.观察某次智力测试中的一道题:数列:1,3,6,10,15,…中数字出现的规律是:
a2-a1=3-1=2,a3-a2=6-3=3,a4-a3=10-6=4,a5-a4=15-10=5,…
(1)你能写出该数列的第8个数吗?
提示:36
(2)你能用an+1与an的一个数字表达式描述该数列相邻两项之间的关系吗?
提示:an+1-an=n+1
新知构建
如果数列{an}的任一项an+1与它的前一项an之间的关系可用一个公式来表示,即an+1=f(an),n≥1,那么这个公式就叫作数列{an}的递推公式;____称为数列{an}的初始条件.
a1
典例1
规律方法
由递推公式求数列的某指定项的方法
  根据递推公式写出数列的前几项,要弄清楚公式中各部分的关系,依次代入计算即可.若已知首项,通常将所给公式整理成用前面的项表示后面的项的形式;若已知末项,通常将所给公式整理成用后面的项表示前面的项的形式.
对点练1.已知数列{an}满足an=4an-1+3,且a1=0,则此数列的第5项是______.
255
因为a1=0,所以a2=4a1+3=3,a3=4a2+3=15,a4=4a3+3=63,a5=4a4+3=255.
典例2
规律方法

对点练3.若a1=2,an+1=3an(n∈N+),写出数列的前5项,猜想an并
证明.
解:由a1=2,an+1=3an,得:
a2=3a1=3×2,
a3=3a2=3×3×2=32×2,
a4=3a3=3×32×2=33×2,
a5=3a4=3×33×2=34×2,
…,
返回
任务二 数列的单调性
新知构建
名称 含义
递增数列 从第2项起,每一项都______它的前一项,即___________
递减数列 从第2项起,每一项都______它的前一项___________
摆动数列 从第2项起,有些项______它的前一项,有些项______它的前一项
常数列 各项都______的数列
大于
an+1>an
小于
an+1<an
大于
小于
相等
典例3
规律方法
  用作差法判断数列的单调性关键是判断符号,为此,一般要对差式进行通分,因式分解等变形;若用作商法则要特别注意分母的符号.
返回
任务三 数列{an}的前n项和
新知构建

1
n
a1+a2+…+an
一个式子
这个式子
微提醒
(1)注意等式成立的条件.
(2)一定要检验n=1时,S1是否满足首项.
(3)若Sn与an的关系式较复杂,可分别写出Sn与Sn-1,然后作差求得.
典例4
规律方法
由Sn求通项公式an的步骤
返回
任务四 数列的最值
典例5
规律方法


对点练6.已知数列an=n2-6n+5,则该数列中最小项的序号是
A.3     B.4    
C.5     D.6
因为an=(n2-6n+9)-4=(n-3)2-4,
所以当n=3时,an取得最小值.
返回
随堂评价




4.(双空题)已知Sn是数列{an}的前n项和,且满足Sn=n2+n(n∈N*),则S3=_____,数列{an}的通项公式an=_____.
由Sn=n2+n,所以S3=9+3=12.当n=1时,a1=S1=1+1=2,当n≥2时,an=Sn-Sn-1=n2+n-(n-1)2-(n-1)=2n,当n=1时,得a1=2成立,所以an=2n.
12
2n
返回
课时测评
该数列从第2项起,第n项与第n-1项的差为(n2-12n)-[(n-1)2-12(n-1)]=2n-13,所以该数列的前6项单调递减,从第6项往后单调递增,故选D.

1.数列-11,-20,-27,…,n2-12n,…是
A.递增数列         B.递减数列
C.常数列 D.摆动数列

2.已知数列{an}满足an=4an-1-2(n≥2,n∈N+),且a1=1,则此数列的第5项是
A.6     B.86    
C.22     D.63
由递推公式,得a2=2,a3=6,a4=22,a5=86.

3.已知数列{an}中,a1=1,an+1=2an+1,则数列{an}的一个通项公式是
A.an=n B.an=n+1
C.an=2n D.an=2n-1
由题a1=1,a2=3,a3=7,a4=15,经验证,an=2n-1.
由题中图形知,各图中“短线”个数依次为6,6+5,6+5+5,…,若把6看作1+5,则上述数列为1+5,1+2×5,1+3×5,…,于是第n个图形有(5n+1)个化学键.故选D.

4.如图所示的是一系列有机物的结构简图,图中的“小黑点”表示原子,两点之间的“短线”表示化学键,按图中结构,第n个图有化学键
A.6n个
B.(4n+2)个
C.(5n-1)个
D.(5n+1)个

5.(多选)若数列{an}满足a1=1,a2=2,anan-2=an-1(n>3),记数列{an}的前n项积为Tn,则下列说法正确的是
A.Tn无最大值
B.an有最大值
C.T2 025=4
D.a2 025=2


所以an有最大值2,a2 025=a3=2,
又因为T1=1,T2=2,T3=4,T4=4,T5=2,T6=1,T7=1,T8=2,…,
所以{Tn}是周期为6的周期数列,Tn+6=Tn,
所以Tn有最大值4,T2 025=T3=4.故选BCD.

6.下列给出的图形中,星星的个数构成一个数列,则该数列的一个递推公式可以是
A.an+1=an+n,n∈N+
B.an=an-1+n,n∈N+,n≥2
C.an+1=an+(n+1),n∈N+,n≥2
D.an=an-1+(n-1),n∈N+,n≥2
由题中图形知,a1=1,a2=a1+2,a3=a2+3,a4=a3+4,所以an=an-1+n,n∈N+,n≥2,故选B.
当n=1时,a2=a1+1×2=3,
当n=2时,a3=a2+2×2=3+4=7,
当n=3时,a4=a3+3×2=7+6=13.
7.已知数列{an}满足a1=1,an+1=an+2n(n∈N+),则a4=___.
13
8.已知在数列{an}中,a1a2…an=n2(n∈N+),则a9=___.

10.(10分)已知数列{an}满足a1=1,a2=-13,an+2-2an+1+an=2n-6.
(1)设bn=an+1-an,求数列{bn}的通项公式;
解:由an+2-2an+1+an=2n-6,
得(an+2-an+1)-(an+1-an)=2n-6,
所以bn+1-bn=2n-6.
当n≥2时,bn-bn-1=2(n-1)-6,
bn-1-bn-2=2(n-2)-6,

b3-b2=2×2-6,
b2-b1=2×1-6,
累加得bn-b1=2(1+2+…+n-1)-6(n-1)
=n(n-1)-6n+6=n2-7n+6.
又b1=a2-a1=-14,
所以bn=n2-7n-8.
(2)求n为何值时an最小.
解:由bn=(n-8)(n+1),
得an+1-an=(n-8)(n+1).
所以当n<8时,an+1<an;
当n=8时,a9=a8;
当n>8时,an+1>an.
所以当n=8或n=9时,an的值最小.








15.(5分)雪花曲线是一种模样古怪的曲线,但它是真实存在的.这条曲线可以从一个等边三角形开始来画.你可以想象,有一位可爱的小天使正在画雪花曲线,她把一个蓝色的等边三角形的每边分成相同的三份,再在中间的那个三分之一上向外画出一个粉红色的等边三角形,这样一来就做成了一个六角星,六角星的每一条边再向外画一个绿色等边三角形,…,以此类推.
设第n个雪花曲线的边数为an,则a3=____,an+1与an的关系是_________.
48
an+1=4an
a1=3,a2=3×4=12,a3=3×42=48,…,an+1=4an.
返回第2课时 数列的递推公式、单调性及an 和Sn 的关系
学习目标 1.通过日常生活和数学中的实例,理解数列的递推公式和数列的单调性,培养数学抽象的核心素养. 2.能根据递推公式求出数列的前几项,了解用累加法、累乘法求通项公式,增强逻辑推理的核心素养. 3.会用an与Sn的关系求通项公式,提升数学运算的核心素养.
任务一 数列的递推公式
问题.观察某次智力测试中的一道题:数列:1,3,6,10,15,…中数字出现的规律是:
a2-a1=3-1=2,a3-a2=6-3=3,a4-a3=10-6=4,a5-a4=15-10=5,…
(1)你能写出该数列的第8个数吗?
(2)你能用an+1与an的一个数字表达式描述该数列相邻两项之间的关系吗?
提示:(1)36 (2)an+1-an=n+1
如果数列{an}的任一项an+1与它的前一项an之间的关系可用一个公式来表示,即an+1=f(an),n≥1,那么这个公式就叫作数列{an}的递推公式;a1称为数列{an}的初始条件.
角度一 由递推公式求数列的某指定项
已知数列{an}中,a1=1,且满足an=3an-1+(n∈N+,且n>1),写出数列{an}的前5项.
解:由题意,得a2=3a1+,而a1=1,
所以a2=3×1+=.
同理a3=3a2+=10,a4=3a3+=,a5=3a4+=91.
由递推公式求数列的某指定项的方法   根据递推公式写出数列的前几项,要弄清楚公式中各部分的关系,依次代入计算即可.若已知首项,通常将所给公式整理成用前面的项表示后面的项的形式;若已知末项,通常将所给公式整理成用后面的项表示前面的项的形式.
对点练1.已知数列{an}满足an=4an-1+3,且a1=0,则此数列的第5项是   .
答案:255
解析:因为a1=0,所以a2=4a1+3=3,a3=4a2+3=15,a4=4a3+3=63,a5=4a4+3=255.
角度二 由递推公式求数列的通项公式
(1)已知数列{an}满足a1=-1,an+1=an+,n∈N+,求通项公式an;
(2)设数列{an}中,a1=1,an=(1-)an-1(n≥2),求通项公式an.
解:(1)因为an+1-an=,
所以a2-a1=;
a3-a2=;
a4-a3=;

an-an-1=.
以上各式累加得,an-a1=++…+
=(1-)+(-)+…+(-)=1-.
所以an+1=1-,所以an=-(n≥2).
又因为n=1时,a1=-1,符合上式,
所以an=-(n∈N+).
(2)因为a1=1,an=(1-)an-1(n≥2),
所以=,an=×××…×××a1=×××…×××1=.
又因为n=1时,a1=1,符合上式,所以an=(n∈N+).
  由数列的递推公式求通项公式时,若递推关系为an+1=an+f(n)或an+1=g(n)·an,则可以分别通过累加或累乘法求得通项公式,即: 1.累加法:当an=an-1+f(n)时,常用an=(an-an-1)+(an-1-an-2)+…+(a2-a1)+a1求通项公式; 2.累乘法:当=g(n)时,常用an=··…··a1求通项公式.
对点练2.若a1=,anan-1=an-1-an(n≥2),求数列{an}的通项公式.
解:因为anan-1=an-1-an,所以-=1.
所以=+(-)+(-)+…+(-)
=2+= n+1.
所以=n+1,所以an=(n≥2).又因为n=1时,a1=,符合上式,所以an=(n∈N+).
对点练3.若a1=2,an+1=3an(n∈N+),写出数列的前5项,猜想an并证明.
解:由a1=2,an+1=3an,得:
a2=3a1=3×2,
a3=3a2=3×3×2=32×2,
a4=3a3=3×32×2=33×2,
a5=3a4=3×33×2=34×2,
…,
猜想:an=2×3n-1,
证明如下:由an+1=3an得=3.
因此可得=3,=3,=3,…,=3.
将上面的n-1个式子相乘可得···…·=3n-1.
即=3n-1,所以an=a1·3n-1,
又a1=2,故an=2·3n-1.
任务二 数列的单调性
名称 含义
递增数列 从第2项起,每一项都大于它的前一项,即an+1>an
递减数列 从第2项起,每一项都小于它的前一项an+1<an
摆动数列 从第2项起,有些项大于它的前一项,有些项小于它的前一项
常数列 各项都相等的数列
已知函数f(x)=(x≥1),构造数列an=f(n)(n∈N+).
(1)求证:an>-2;
(2)数列{an}是递增数列还是递减数列?为什么?
解:(1)证明:因为f(x)===-2+,
所以an=-2+.因为n∈N+,所以an>-2.
(2)数列{an}为递减数列.理由如下:
因为an=-2+,
所以an+1-an=(-2+)-(-2+)
=-=<0,
即an+1<an,所以数列{an}为递减数列.
  用作差法判断数列的单调性关键是判断符号,为此,一般要对差式进行通分,因式分解等变形;若用作商法则要特别注意分母的符号.
对点练4.已知数列{an}的第n项可以表示为,n∈N+,试判断数列的增减性.
解:因为{an}的第n项为,所以{an}的第n+1项为.因为-=-

==>0,
所以>,所以数列{an}的第n+1项大于第n项,
故数列{an}是递增数列.
任务三 数列{an}的前n项和
1.定义
把数列{an}从第1项起到第n项止的各项之和,称为数列{an}的前n项和,记作Sn,即Sn=a1+a2+…+an.
2.数列的前n项和公式
如果数列{an}的前n项和Sn与它的序号n之间的对应关系可以用一个式子来表示,那么这个式子叫做这个数列的前n项和公式.
3.an与Sn的关系
an=
[微提醒] (1)注意等式成立的条件.(2)一定要检验n=1时,S1是否满足首项.(3)若Sn与an的关系式较复杂,可分别写出Sn与Sn-1,然后作差求得.
已知Sn为数列{an}的前n项和,Sn=2n2-30n.求a1及an.
解:因为Sn=2n2-30n,
所以当n=1时,a1=S1=2×12-30×1=-28,
当n≥2时,an=Sn-=2n2-30n-[2(n-1)2-30(n-1)]=4n-32.
验证当n=1时上式成立,
所以an=4n-32,n∈N*.
[变式探究](变条件)将本例的条件“Sn=2n2-30n”改为“Sn=2n2-30n+1”,其他条件不变,求an.
解:因为Sn=2n2-30n+1,
所以当n=1时,a1=S1=2×12-30×1+1=-27,
当n≥2时,an=Sn-
=2n2-30n+1-[2(n-1)2-30(n-1)+1]=4n-32.
当n=1时不符合上式.
所以an=
由Sn求通项公式an的步骤
对点练5.已知Sn是数列{an}的前n项和,根据条件求an.
(1)Sn=;
(2)Sn=3n-2.
解:(1)当n=1时,a1=S1=,
当n≥2时,an=Sn-=-=,
又a1=适合上式,
所以an=.
(2)当n=1时,a1=S1=1,
当n≥2时,an=Sn-=(3n-2)-(-2)=2×,
又a1=1不适合上式,
所以an=
任务四 数列的最值
已知数列{an}的通项公式是an=(n+1)·,n∈N+.试问该数列有没有最大项?若有,求出最大项和最大项的序号;若没有,请说明理由.
解:法一:an+1-an=(n+2)-(n+1)·=,
当n<9时,an+1-an>0,即an+1>an;
当n=9时,an+1-an=0,即an+1=an;
当n>9时,an+1-an<0,即an+1<an.
则a1<a2<a3<…<a9=a10>a11>a12>…,
故数列{an}有最大项,为第9项和第10项,且a9=a10=10×.
法二:根据题意,令

解得9≤n≤10.
又n∈N+,则n=9或n=10.故数列{an}有最大项,为第9项和第10项,且a9=a10=10×.
求数列最值的方法 1.函数的单调性法:令an=f(n),通过研究f(n)的单调性来研究最大(小)项. 2.不等式组法:先假设有最大(小)项.不妨设an最大,则满足(n≥2),解不等式组便可得到n的取值范围,从而确定n的值;求最小项用不等式组(n≥2)求得n的取值范围,从而确定n的值.
对点练6.已知数列an=n2-6n+5,则该数列中最小项的序号是(  )
A.3     B.4    
C.5     D.6
答案:A
解析:因为an=(n2-6n+9)-4=(n-3)2-4,
所以当n=3时,an取得最小值.
1.在数列{an}中,an=,则{an}(  )
A.是常数列     B.不是单调数列
C.是递增数列 D.是递减数列
答案:D
解析:在数列{an}中,an==1+,由反比例函数的性质得{an}是递减数列.
2.数列{an}满足an+1=1-,且a1=2,则a2 021的值为(  )
A.     B.-1    
C.2     D.1
答案:A
解析:a2=,a3=-1,a4=2,a5=,a6=-1,a7=2,依此类推知a2 021= .
3.在数列{an}中,a1=2,an+1=an+ln,则an=(  )
A.2+ln n B.2+(n-1)ln n
C.2+nln n D.1+n+ln n
答案:A
解析:因为在数列{an}中,an+1-an=ln=ln,
所以an=(an-an-1)+(an-1-an-2)+…+(a2-a1)+a1
=ln+ln+…+ln+2
=ln+2=2+ln n.故选A.
4.(双空题)已知Sn是数列{an}的前n项和,且满足Sn=n2+n(n∈N*),则S3=    ,数列{an}的通项公式an=    .
答案:12 2n
解析:由Sn=n2+n,所以S3=9+3=12.当n=1时,a1=S1=1+1=2,当n≥2时,an=Sn-Sn-1=n2+n-(n-1)2-(n-1)=2n,当n=1时,得a1=2成立,所以an=2n.
课时测评2 数列的递推公式、单调性及an和Sn的关系
(时间:60分钟 满分:110分)
(1—8小题,每小题5分,共40分)
1.数列-11,-20,-27,…,n2-12n,…是(  )
A.递增数列         B.递减数列
C.常数列 D.摆动数列
答案:D
解析:该数列从第2项起,第n项与第n-1项的差为(n2-12n)-[(n-1)2-12(n-1)]=2n-13,所以该数列的前6项单调递减,从第6项往后单调递增,故选D.
2.已知数列{an}满足an=4an-1-2(n≥2,n∈N+),且a1=1,则此数列的第5项是(  )
A.6     B.86    
C.22     D.63
答案:B
解析:由递推公式,得a2=2,a3=6,a4=22,a5=86.
3.已知数列{an}中,a1=1,an+1=2an+1,则数列{an}的一个通项公式是(  )
A.an=n B.an=n+1
C.an=2n D.an=2n-1
答案:D
解析:由题a1=1,a2=3,a3=7,a4=15,经验证,an=2n-1.
4.如图所示的是一系列有机物的结构简图,图中的“小黑点”表示原子,两点之间的“短线”表示化学键,按图中结构,第n个图有化学键(  )
A.6n个 B.(4n+2)个
C.(5n-1)个 D.(5n+1)个
答案:D
解析:由题中图形知,各图中“短线”个数依次为6,6+5,6+5+5,…,若把6看作1+5,则上述数列为1+5,1+2×5,1+3×5,…,于是第n个图形有(5n+1)个化学键.故选D.
5.(多选)若数列{an}满足a1=1,a2=2,anan-2=an-1(n>3),记数列{an}的前n项积为Tn,则下列说法正确的是(  )
A.Tn无最大值 B.an有最大值
C.T2 025=4 D.a2 025=2
答案:BCD
解析:因为a1=1,a2=2,anan-2=an-1(n>3),
所以a3=2,a4=1,a5=,a6=,a7=1,a8=2,…,
因此数列{an}是周期为6的周期数列,an+6=an,
所以an有最大值2,a2 025=a3=2,
又因为T1=1,T2=2,T3=4,T4=4,T5=2,T6=1,T7=1,T8=2,…,
所以{Tn}是周期为6的周期数列,Tn+6=Tn,
所以Tn有最大值4,T2 025=T3=4.故选BCD.
6.下列给出的图形中,星星的个数构成一个数列,则该数列的一个递推公式可以是(  )
A.an+1=an+n,n∈N+
B.an=an-1+n,n∈N+,n≥2
C.an+1=an+(n+1),n∈N+,n≥2
D.an=an-1+(n-1),n∈N+,n≥2
答案:B
解析:由题中图形知,a1=1,a2=a1+2,a3=a2+3,a4=a3+4,所以an=an-1+n,n∈N+,n≥2,故选B.
7.已知数列{an}满足a1=1,an+1=an+2n(n∈N+),则a4=    .
答案:13
解析:当n=1时,a2=a1+1×2=3,
当n=2时,a3=a2+2×2=3+4=7,
当n=3时,a4=a3+3×2=7+6=13.
8.已知在数列{an}中,a1a2…an=n2(n∈N+),则a9=   .
答案:
解析:a1a2…a8=82,①
a1a2…a9=92,②
②÷①得,a9==.
9.(10分)已知数列{an}满足a1=,an+1=an,求数列{an}的通项公式.
解:由条件=,分别令n=1,2,3,…,n-1,代入上式得n-1个等式,即=,=,=,…,=.
将以上各式等号两边分别相乘,得···…·=×××…×,
所以=.
又因为a1=,所以an=.
10.(10分)已知数列{an}满足a1=1,a2=-13,an+2-2an+1+an=2n-6.
(1)设bn=an+1-an,求数列{bn}的通项公式;
(2)求n为何值时an最小.
解:(1)由an+2-2an+1+an=2n-6,
得(an+2-an+1)-(an+1-an)=2n-6,
所以bn+1-bn=2n-6.
当n≥2时,bn-bn-1=2(n-1)-6,
bn-1-bn-2=2(n-2)-6,

b3-b2=2×2-6,
b2-b1=2×1-6,
累加得bn-b1=2(1+2+…+n-1)-6(n-1)
=n(n-1)-6n+6=n2-7n+6.
又b1=a2-a1=-14,
所以bn=n2-7n-8.
(2)由bn=(n-8)(n+1),
得an+1-an=(n-8)(n+1).
所以当n<8时,an+1<an;
当n=8时,a9=a8;
当n>8时,an+1>an.
所以当n=8或n=9时,an的值最小.
(11—13小题,每小题5分,共15分)
11.已知数列{an}中,a1=1,a2=2,且an·an+2=an+1(n∈N+),则a2 021的值为(  )
A.2 B.1
C. D.
答案:C
解析:an·an+2=an+1(n∈N+),
由a1=1,a2=2,得a3=2,
由a2=2,a3=2,得a4=1,
由a3=2,a4=1,得a5=,
由a4=1,a5=,得a6=,
由a5=,a6=,得a7=1,
由a6=,a7=1,得a8=2,
由此推理可得数列{an}是一个周期为6的周期数列,
所以a2 021=a336×6+5=a5=.
12.设是无穷数列,若存在正整数k,使得对任意的n∈N+,均有an+k<an,则称是间隔递减数列,k是的间隔数.已知an=-n2+tn+9,若是间隔递减数列,且最小间隔数是4,则t的取值范围是(  )
A. B.
C. D.
答案:D
解析:由题意可得,an+k-an=-+t+9-=k-k2<0对任意的n∈N+成立,
则存在k≥4,使k-k2<0成立,且存在k≤3,使k-k2≥0成立.
因为k是正整数,所以t-2-4<0,且t-2-3≥0,解得5≤t<6.故选D.
13.(多选)数列{an}的通项公式为an=n+,则(  )
A.当a=2时,数列{an}的最小值是a1=a2=3
B.当a=-1时,数列{an}的最小值是a1=0
C.当0<a<4时,a不是数列{an}中的项
D.当a<2时,{an}为递增数列
答案:ABCD
解析:当a=2时,an=n+,由f(x)=x+的单调性及a1=3,a2=3,可知A正确;当a=-1时,an=n-,显然是递增数列,故最小值为a1=0,B正确;
令an=n+=a,得n2-na+a=0,当0<a<4时,Δ=a2-4a<0,故方程无解,所以a不是数列{an}中的项,C正确;若{an}是递增数列,则an+1>an,即n+1+>n+,得a<n2+n,又n2+n≥2,所以a<2,D正确.故选ABCD.
14.(13分)已知数列满足2a1+22a2+23a3+…+2nan=n,求数列的通项公式.
解:因为2a1+22a2+23a3+…+2nan=n(n∈N+)①,
所以2a1+22a2+23a3+…+2n-1an-1=n-1②,
①-②得2nan=1(n≥2),即an=,
当n=1时,a1=,满足an=,所以an=.
15.(5分)雪花曲线是一种模样古怪的曲线,但它是真实存在的.这条曲线可以从一个等边三角形开始来画.你可以想象,有一位可爱的小天使正在画雪花曲线,她把一个蓝色的等边三角形的每边分成相同的三份,再在中间的那个三分之一上向外画出一个粉红色的等边三角形,这样一来就做成了一个六角星,六角星的每一条边再向外画一个绿色等边三角形,…,以此类推.
设第n个雪花曲线的边数为an,则a3=    ,an+1与an的关系是    .
答案:48 an+1=4an
解析:a1=3,a2=3×4=12,a3=3×42=48,…,an+1=4an.
16.(17分)已知数列{an}中,a1=1,其前n项和为Sn,且满足2Sn=(n+1)an.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)记bn=3n-λ,若数列{bn}为递增数列,求实数λ的取值范围.
解:(1)法一:因为2Sn=(n+1)an,
所以2Sn+1=(n+2)an+1,
所以2an+1=(n+2)an+1-(n+1)an,
即nan+1=(n+1)an,所以=,
所以==…==1,
所以an=n.
法二:因为2Sn=(n+1)an,
所以2Sn+1=(n+2)an+1,
所以2an+1=(n+2)an+1-(n+1)an,
即nan+1=(n+1)an,所以=,
所以当n≥2时,an=a1···…·=1×××…×=n.
又a1=1也满足an=n,
所以数列{an}的通项公式为an=n.
(2)由(1)知bn=3n-λn2,
由bn+1-bn=3n+1-λ(n+1)2-(3n-λn2)=2·3n-λ(2n+1),
因为数列{bn}为递增数列,
所以2·3n-λ(2n+1)>0,即λ<.
令cn=,则=·=>1,
所以{cn}为递增数列,所以λ<c1=2,
即λ的取值范围为(-∞,2).
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