急!简单数列题!

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/09/22 23:28:07
等差数列{an}中,公差不等于0,等式2Sn=(an-t)^2对一切n属于N*恒成立,试求常数t及an=f(n)的表达式。

这道题目已知条件够少的,表面上看很简单,但做起来不容易,一要熟悉数列通项公式和求和公式的关系An=Sn-S(n-1),这对所有数列都是通用的;二要熟悉等差数列的通项公式和求和公式;三要注意参数t的引入导致的变化(题目中都告诉你了t是常数,而等差数列中公差也是常数,后面化简到因式连乘的时候你就会明白公差为什么不等于0了,否则An就等于0了),当化简到An=[An-(t+d/2)]*d的时候,要把An当成变量,t和d当成常量(好比系数)来处理,这样才能从恒等的角度找到突破口。具体解法如下:

解:设公差为d,由已知得Sn=(1/2)*(An-t)^2。根据数列的特点,An=Sn-S(n-1)(也就是第n项等于前n项的和减去前n-1项的和,刚好剩下第n项)。

于是,利用平方差公式和An-A(n-1)=d化简:An=(1/2){(An-t)^2-[A(n-1)-t]^2}=(1/2)*[An+A(n-1)-2t]*[An-A(n-1)]=(1/2)*(2An-d-2t)*d=[An-(t+d/2)]*d.

这时候去掉中间化简过程,就是An=[An-(t+d/2)]*d,注意等式的两边必须相等,因此d=1是必须的,因为等式右边An的系数就是d,而左边是1.由此d=1。
到此An=[An-(t+d/2)]*d可进一步化简为An=An-[t+(1/2)],由此又求出t=-1/2.
同样,Sn可进一步化简为Sn=(1/2)*[An+(1/2)]^2,在根据数列的特性A1=S1,代入n=1可得,A1=S1=(1/2)*[A1+(1/2)]^2,化简得A1=1/2,然后根据等差数列通项公式得An=A1+(n-1)*d=(1/2)+(n-1)*1=n-(1/2).

现在可以进一步验证:一方面,按已知等式Sn=(1/2)*(An-t)^2=(1/2)*[An+(1/2)]^2=(1/2)*[n-(1/2)+(1/2)]^2=(1/2)*n^2.另一方面,根据等差数列Sn=(1/2)*n*(A1+An)=(1/2)*n*[(1/2)+n-(1/2)]=(1/2)*n^2.据此可以说明上述求解是正确的。

综上所得,