1、专题45 数列通项结构的应用【方法点拨】1.数列an是等差数列anpnq(p,q为常数).2. 数列an是等差数列SnAn2Bn(A,B为常数).3. 已知Sn是等差数列an的前n项和,则也是等差数列,且其首项为a1,公差为an公差的.4.两个等差数列an、bn的前n项和Sn、Tn之间的关系为.5.两个等差数列an、bn的前n项和分别为Sn、Tn,若,则.【典型题示例】例1 是公差为2的等差数列的前n项和,若数列也是等差数列,则_.【答案】或3【分析】用特殊值法,也可直接抓住等差数列的结构特征解题.【解析一】(特殊值法)由题意,数列是等差数列,解得或,时,时,均为的一次函数,数列是等差数列,故
2、的值为1或3.【解析一】(特殊值法)由题意,数列是等差数列必为关于的一次式,即是完全平方式解之得或(下同解法一)例2 已知是首项为2,公比为的等比数列,且的前项和为,若也为等比数列,则 【答案】2【解析】因为是首项为2,公比为的等比数列所以为等比数列,则也为等比数列所以,即点评:等比数列通项的结构特征是:.例3 已知两个等差数列和的前项和分别为A和,且,则使得为整数的正整数的个数是 .【答案】5【解析】根据等差数列前项和的公式不难得到: ()()式是一个关于的一次齐次分式,遇到此类问题的最基本的求解策略是“部分分式”即将该分式逆用通分,将它转化为分子为常数,只有分母中含有变量因为所以,要求使得
3、为整数的正整数,只需为的不小于的正约数所以例4 已知Sn是等差数列an的前n项和,若a12 014,6,则S2 020等于_.【答案】2 020【解析】由等差数列的性质可得也为等差数列,设其公差为d,则6d6,d1,且首项为2 014.故2 015d2 0142 0151,S2 02012 0202 020.【巩固训练】1.记等差数列an的前n项和为,已知,且数列也为等差数列,则 = . 2. 已知公差大于零的等差数列an的前n项和为Sn,且满足a3a4117,a2a522,数列bn满足bn(其中c0),若bn为等差数列,则c的值等于_.3. 设等比数列an,bn的前n项和分别为Sn,Tn,若
4、对任意自然数n都有,则的值为_.4. 设,分别是等差数列,的前项和,已知,则 5.已知是等差数列的前项和,若,则数列的前20项和为 6. 已知数列的an的前n项和Sn,若an和都是等差数列,则的最小值是 . 【答案与提示】1.【答案】50【解析】设该等差数列的公差为,则由等差数列求和公式得.又因为数列为等差数列,故.所以.2.【答案】【解析】设等差数列an的公差为d,且d0,由等差数列的性质,得a2a5a3a422,所以a3,a4是关于x 的方程x222x1170的解,所以a39,a413,易知a11,d4,故通项为an1(n1)44n3.所以bn.法一(特殊值法)所以b1,b2,b3(c0)
5、.令2b2b1b3,解得c.当c时,bn2n,当n2时,bnbn12.故当c时,数列bn为等差数列.法二由bn,c0,可令c,得到bn2n.bn1bn2(n1)2n2(nN*),数列bn是公差为2的等差数列.即存在一个非零常数c,使数列bn也为等差数列.3.【答案】9【解析】联想等比数列的前n项和的结构特征,可知:,且 所以.4.【答案】 【提示】因为,所以. 5.【答案】55【解析】由等差数列的性质得也是等差数列,设,其公差为d且,所以,所以的前20项和即为的前20项和,故为.6.【答案】21【解析】设该等差数列的公差为,则由等差数列求和公式得.又因为数列为等差数列,故.所以,当且仅当时,“=”成立.所以的最小值是21.