“结构”与“配型”的思维指向性
2018-04-23唐德绪
数理化解题研究 2018年7期
唐德绪
(云南省蒙自一中 661199)
问题1 设数列{an}的前n项和为Sn,满足2Sn=an+1-2n+1+1,n∈N*,且a1,a2+5,a3成等差数列.求数列{an}的通项公式.
思维试验:可令n=1,n=2得关系式联立求a1;
由已知可得n≥2时,2Sn-1=an-2n+1,两式相减.
解(1)当n=1时,
2a1=a2-4+1=a2-3,
①
当n=2时,2(a1+a2)=a3-8+1=a3-7,
②
又a1,a2+5,a3成等差数列,所以a1+a3=2(a2+5).
③
由①②③解得a1=1.
(2)因为2Sn=an+1-2n+1+1,所以当n≥2时,有2Sn-1=an-2n+1.
两式相减得an+1-3an=2n,则可配型为an+1+2n+1=3(an+2n).
又a1+21=3,a2+22=9,所以数列{an+2n}是首项为3,公比为3的等比数列,
所以an+2n=3×3n-1,即an=3n-2n.
问题2 已知数列{an}的前n项和为Sn,满足Sn=2an+(-1)n(n∈N*).
解当n=1时,a1=S1=2a1-1,得a1=1.
由Sn=2an+(-1)n,当n≥2时,得Sn-1=2an-1+
(-1)n-1.
两式相减得an=2an-1-2(-1)n,n≥2.
……
上述(n-2)个式子累加得:
(1)求数列{an}和{bn}的通项公式;
当n≥2时,bn=Sn-Sn-1=n2-(n-1)2=2n-1,
当n=1时,b1=1也适合此通项公式.所以bn=2n-1 (n∈N*).
参考文献:
[1]G.波利亚.怎样解题——数学教学法的新面貌[M].上海:上海科技教育出版社,2002.