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】
  • 知识点
    >
    数列
  • 题型
    >
    数列
  • 知识点
    >
    数列
    >
    等差数列及其性质
    >
    等差数列的定义与通项
  • 题型
    >
    数列
    >
    求数列的通项公式
  1. 求 ${a_1}$,$ {a_2} $,${a_3}$ 的值;
    标注
    • 知识点
      >
      数列
    • 题型
      >
      数列
    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\[\begin{cases}
    {a_1} = 3 ,\\
    {a_2} = 5 ,\\
    {a_3} = 7. \\
    \end{cases}\]
  2. 求数列 $\left\{ {a_n} \right\}$ 的通项公式;
    标注
    • 知识点
      >
      数列
      >
      等差数列及其性质
      >
      等差数列的定义与通项
    • 题型
      >
      数列
      >
      求数列的通项公式
    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
0.217945s