设数列 $\left\{ {a_n} \right\}$ 的前 $n$ 和为 ${S_n}$,满足 ${S_n}= 2n{a_{n + 1}} - 3{n^2} - 4n$,$n \in {{\mathbb{N}}^*}$,且 ${S_3} = 15$.
【难度】
【出处】
2014年高考广东卷(理)
【标注】
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求 ${a_1}$,$ {a_2} $,${a_3}$ 的值;标注答案${a_1} = 3 $,${a_2} = 5$,${a_3} = 7$.解析本小问是考查数列的概念,数列的项与前 $n$ 项和的关系式,通过对 $n$ 进行赋值,计算出数列中的几项.由 $S_n=2na_{n+1}-3n^2-4n$,$n\in\mathbb N^*$ 得,\[\begin{cases}
{S_1} \overset{\left[a\right]}= {a_1} = 2{a_2} - 7 ,\\
{S_2} \overset{\left[a\right]}= {a_1} + {a_2} = 4{a_3} - 20 ,\\
{a_1} + {a_2} + a{}_3 = 15 ,\\
\end{cases}\](推导中用到:[a])
解得\[\begin{cases}
{a_1} = 3 ,\\
{a_2} = 5 ,\\
{a_3} = 7. \\
\end{cases}\] -
求数列 $\left\{ {a_n} \right\}$ 的通项公式;标注答案$a_n=2n+1 $.解析通过分析所给的式子,首先会想到用由通项公式与求和公式关系求通项公式的方法,但是尝试后发现求出通项比较困难,此时可以尝试写几项归纳通项公式,然后用数学归纳法证明.由(1)问猜想 ${a_n} = 2n + 1$.用数学归纳法证明.
当 $n = 1$ 时,满足题意.
假设当 $n=k\left(k\geqslant 2\right)$ 时满足通项公式,即 ${a_k} = 2k + 1$,则\[\begin{split}S_k&=3+5+\cdots +\left(2k+1\right)\\&=\dfrac{k\left[3+\left(2k+1\right)\right]}{2}\\&=k\left(k+2\right),\end{split}\]又\[S_k=2ka_{k+1}-3k^2-4k,\]所以\[k\left(k+2\right)=2ka_{k+1}-3k^2-4k,\]解得\[a_{k+1}=2k+3,\]即\[a_{k+1}=2\left(k+1\right)+1.\]于是,当 $n=k+1$ 时,满足通项公式 $a_n=2n+1$.综上,$\forall n \in {\mathbb{N}}^*$,$a_n=2n+1 $.
题目
问题1
答案1
解析1
备注1
问题2
答案2
解析2
备注2