1、模板3 数列的通项及求和问题【例 3】(满分 13 分)(2015天津卷)已知数列an满足 an2qan(q 为实数,且 q1),nN*,a11,a22,且 a2a3,a3a4,a4a5 成等差数列.(1)求 q 的值和an的通项公式;(2)设 bnlog2a2na2n1,nN*,求数列bn的前 n 项和.规范解答(1)由已知,有(a3a4)(a2a3)(a4a5)(a3a4),即 a4a2a5a3,所以 a2(q1)a3(q1),又因为 q1,故 a3a22,由 a3a1q,得 q2.3 分当 n2k1(kN*)时,ana2k12k1122n;当 n2k(kN*)时,ana2k2k22n.所
2、以,an的通项公式为1222,2,nnnnan 为奇数,为偶数,6 分(2)由(1)得 bnlog2a2na2n1 n2n1.7 分设bn的前 n 项和为 Sn,则 Sn1 1202 1213 122(n1)12n2n 12n1,8 分12Sn1 1212 1223 123(n1)12n1n 12n.9 分上述两式相减得:12Sn112 122 12n1 n2n1 12n112 n2n2 22n n2n,10 分整理得,Sn4n22n1,nN*.12 分所以,数列bn的前 n 项和为 4n22n1,nN*.13 分解题模板 第一步 根据条件确定数列相邻两项之间的关系;第二步 确定公比q的值;第
3、三步 根据递推公式求数列的通项公式;第四步 求新数列的通项公式;第五步 根据数列表达式的结构特征确定求和方法;第六步 规范写出求和步骤.【训练 3】设各项均为正数的数列an的前 n 项和为 Sn,满足4Sna2n14n1,nN*,且 a2,a5,a14 构成等比数列.(1)证明:a2 4a15;(2)求数列an的通项公式;(3)证明:对一切正整数 n,有 1a1a2 1a2a31anan112.(1)证明 因为 an0,令 n1,有 4S1a2241,即 4a1a225,所以 a2 4a15.(2)解 4Sna2n14n1,当 n2 时,4Sn1a2n4(n1)1,两式相减得 4ana2n1a2n4,整理得 a2n1(an2)2,即 an1an2.所以an从第 2 项起,是公差为 2 的等差数列.所以 a5a232a26,a14a2122a224,又 a2,a5,a14 构成等比数列,有 a25a2a14,则(a26)2a2(a224),解得 a23.由(1)知 a11,又 an1an2(n2),所以数列an是首项为 1,公差为 2 的等差数列,即 an1(n1)22n1.(3)证明 由(2)得 1a1a2 1a2a31anan1 113 1351(2n1)(2n1)12113 1315 12n112n112112n1 12.