数列的综合应用
【考点突破】
考点一、等差、等比数列的综合问题
【例1】 已知{an}是等比数列,前n项和为Sn(n∈N*),且-=,S6=63.
(1)求{an}的通项公式;
(2)若对任意的n∈N*,bn是log2an和log2an+1的等差中项,求数列{(-1)nb}的前2n项和.
解析] (1)设数列{an}的公比为q.
由已知,有-=,
解得q=2或q=-1.
又由S6=a1·=63,知q≠-1,
所以a1·=63,得a1=1.
所以an=2n-1.
(2)由题意,得bn=(log2an+log2an+1)
=(log22n-1+log22n)=n-,
即{bn}是首项为,公差为1的等差数列.
设数列{(-1)nb}的前n项和为Tn,则
T2n=(-b+b)+(-b+b)+…+(-b+b)
=b1+b2+b3+b4+…+b2n-1+b2n
==2n2.
【类题通法】
1.若{an}是等差数列,则{ban}(b>0,且b≠1)是等比数列;若{an}是正项等比数列,则{logban}(b>0,且b≠1)是等差数列.
2.对等差、等比数列的综合问题,应重点分析等差、等比数列项之间的关系,以便实现等差、等比数列之间的相互转化.
【对点训练】
1. 已知数列{an}的前n项和为Sn,常数λ>0,且λa1an=S1+Sn对一切正整数n都成立.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)设a1>0,λ=100.当n为何值时,数列的前n项和最大?
解析] (1)取n=1,得λa=2S1=2a1,a1(λa1-2)=0.
若a1=0,则Sn=0.
当n≥2时,an=Sn-Sn-1=0-0=0,
所以an=0(n≥1).
若a1≠0,则a1=.
当n≥2时,2an=+Sn,2an-1=+Sn-1,
两式相减得2an-2an-1=an,
所以an=2an-1(n≥2),从而数列{an}是等比数列,
所以an=a1·2n-1=·2n-1=.
综上,当a1=0时,an=0;当a1≠0时,an=.
(2)当a1>0,且λ=100时,令bn=lg,
由(1)知,bn=lg=2-nlg 2.
所以数列{bn}是单调递减的等差数列,公差为-lg 2.
b1>b2>…>b6=lg=lg>lg 1=0,
当n≥7时,bn≤b7=lg=lg