01原題
設Sn為等差數列{an}的前n項和,n∈N+,且a2=15,S5=65.
⑴求數列{an}的通項公式;
⑵設數列{bn}的前n項和為Tn,且Tn=Sn-10,求數列{|bn|}的前n項和Rn。
該題是一個數列的題型,上述需要注意點也是做數列題型需要注意的點,所以該注意的點需要掌握,否則怎麼扣分都不知道。
下面就在講解題的過程中來詳細的說明。
02第一問解答
第一問是求數列an的通項公式。
求出數列an的通項公式一般就是需要求出數列的公差和首項。
第一步,求出數列an的公差。
根據等差數列的前n項和公式Sn=(a1+an)n/2,且S5=65,則S5=(a1+a5)×5/2=65,解得到a1+a5=26.
根據等差數列的基本性質,則有2a3=a1+a5,則a3=13.
根據等差數列公差d=a3-a2,則d=13-15=-2.
第二步,求出數列an的首項。
根據an=a(n+1)-d,則a1=a2-d,a1=17.
第三步,求出數列an的通項公式。
根據等差數列的通項公式an=a1+(n-1)d,由第一步和第二步可知d=-2,a1=17,則有an=17+(n-1)(-2),即an=19-2n。
綜上所述,數列an的通項公式為an=19-2n。
03第二問解答和注意事項
第二問的思路:
根據數列an求出Sn,根據Sn求出Tn,根據Tn求出數列bn,根據bn求出|bn|的前n項和。
第二問解法:
第一步,求出Tn。
由第一問可知,數列an的首項a1為17,公差d為-2.
根據等差數列的前n項和公式,則Sn=na1+1/2n(n-1)d,則Sn=18n-n^2.
因為Tn=Sn-10,所以Tn=18n-n^2-10.
第二步,求出bn的通項公式。
根據bn=Tn-T(n-1),且T(n-1)=18n-18-n^2+2n-1-10=20n-n^2-29,則
bn=18n-n^2-10-20n+n^2+29=19-2n。
注意事項1:此時n≥2,所以還需驗證n=1是否成立。
第三步,驗證b1.
因為b1=T1=18-1-10=7,將n=1代入bn=19-2n中,則有b1=19-2=17.
此時7≠17,所以當n=1時不符合數列bn的通項公式。
綜上所述,數列bn的通項公式為bn=7,n=1和bn=19-2n,n≥2.
第四步,求出bn等於0的臨界點。
令bn=0,則19-2n=0,解得到n=9.5.
當n<9.5時,數列bn為正數。
當1≤n≤9時,數列|bn|的前n項和等於數列bn的前n項和;
當n≥10時,數列|bn|的前n項和等於數列bn前n項和的相反數。
第五步,求出數列|bn|的前n項和。
因為Rn=|b1|+|b2|+|b3|+…+|bn|,且數列bn的前9項大於0,則
Rn=b1+b2+b3+…+b9-(b10+b11+…+bn)
=2(b1+b2+b3+…+b9)-(b1+b2+b3+…+b9+b10+b11+…+bn)
=n^2-18n+152
直接得出上述這個前n項和Rn對不對?
至少要扣一半分!!!
注意事項2:數列bn出現絕對值,即求數列|bn|的前n項和時,需要分別說明n的取值範圍。
上述的解答只是求出數列|bn|當n≥10時的前n項和,但是還需注意的是,還有當1≤n≤9的時候的數列的前n項和。
這是比較簡單的,但是也恰恰是容易忽視的。
正確答案:
當1≤n≤9時,數列|bn|的前n項和=數列bn的前n項和。
此時Rn=|b1|+|b2|+|b3|+…+|bn|=b1+b2+b3+…+bn=-n^2+18n-10;
當n≥10時,數列|bn|的前n項和≠數列bn的前n項和。
此時Rn=b1+b2+b3+…+b9-(b10+b11+…+bn)=n^2-18n+152.
綜上所述,數列|bn|的前n項和Rn=-n^2+18n-10,1≤n≤9和Rn=n^2-18n+152,n≥10.
04總結
求數列{|bn|}的前n項和Rn時應該注意的問題也是本題的易錯之處:
第一,在求數列bn時需要驗證b1,這也是很多同學做題時易忘記或者忽視的地方;
第二,當數列bn加上絕對值後求解前n項和的過程中,會有很多同學忘記考慮當1≤n≤9時的數列前n項和,直接認為你n是大於9的情況。
求解含有絕對值的數列的前n項和的時候,它的關鍵點:就是要判斷出數列各項的符號,從而求掉絕對值符號,將問題轉化成普通數列前n項和的求解。
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