设{an}是正数组成的数列,其前n项和为sn,且an与2的等差中项等于sn与2的等比中项.求此数列的前三项及通项

1个回答

  • 由已知条件列式:

    (an+2)/2=√(2Sn)

    整理,得

    (an+2)²=8Sn

    令n=1 (a1+2)²=8a1

    整理,得(a1-2)²=0

    a1=2

    令n=2 (a2+2)²=8(2+a2)

    整理,得(a2-2)²=16

    a2=6或a2=-2(舍去)

    a2=6

    令n=3

    (a3+2)²=8(2+6+a3)

    整理,得

    (a3-2)²=64

    a3=10或a3=-6(舍去)

    a3=10

    a2-a1=6-2=4

    a3-a2=10-6=4,差相同.

    猜想数列{an}是以2为首项,4为公差的等差数列.

    假设当n=k(k∈Z,且k≥1)时,数列是是以2为首项,4为公差的等差数列.

    则当n=k+1时,

    前k项和Sk=2k+4k(k-1)/2=2k+2k(k-1)=2k²

    [a(k+1)+2]²=8[2k²+a(k+1)]

    a(k+1)²+4a(k+1)+4=16k²+8a(k+1)

    a(k+1)²-4a(k+1)+4=16k²

    [a(k+1)-2]²=16k²

    a(k+1)=2+4k或a(k+1)=2-4k(舍去)

    a(k+1)=2+4k,同样满足等差数列

    an=2+4(n-1)=4n-2

    综上,得数列{an}的通项公式为an=4n-2

    提示:这道题先要求前三项,再求通项公式,据题意,是要找规律再证明,因此用了数学归纳法. 其实,直接求通项公式更简单:

    由已知条件列式:

    (an+2)/2=√(2Sn)

    整理,得

    (an+2)²=8Sn

    [a(n+1)+2]²=8Sn+1

    8a(n+1)=8Sn+1-8Sn=[a(n+1)+2]²-(an+2)²

    [a(n+1)-2]²-(an+2)²=0

    [a(n+1)-2+an+2][a(n+1)-2-an-2]=0

    [an+a(n+1)][a(n+1)-an-4]=0

    数列为正项数列,各项均>0 an+a(n+1)>0,要等式成立,只有a(n+1)-an-4=0

    a(n+1)-an=4,为定值.

    a1=2

    数列{an}是以2为首项,4为公差的等差数列.

    an=2+4(n-1)=4n-2

    数列{an}的通项公式为an=4n-2

    这也验证了上面的数学归纳法的结论是正确的.