设数列 $\left\{a_n\right\}$($n=1,2,3,\cdots$)的前 $n$ 项和 $S_n$ 满足 $S_n=2a_n-a_1$,且 $a_1$,$a_2+1$,$a_3$ 成等差数列.
【难度】
【出处】
2015年高考四川卷(理)
【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
  • 知识点
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    数列
    >
    等比数列及其性质
    >
    等比数列的定义与通项
  • 题型
    >
    数列
    >
    求数列的通项公式
  • 知识点
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    数列
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    等比数列及其性质
    >
    等比数列的前n项和
  • 题型
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    数列
  • 题型
    >
    不等式
  1. 求数列 $\left\{a_n\right\}$ 的通项公式;
    标注
    • 知识点
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      数列
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      等差数列及其性质
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      等差数列的定义与通项
    • 知识点
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      数列
      >
      等比数列及其性质
      >
      等比数列的定义与通项
    • 题型
      >
      数列
      >
      求数列的通项公式
    答案
    $a_n=2^n$.
    解析
    可以先由通项与和的关系得出相邻两项的关系,再由等差数列的性质得出 $a_1$ 的值,最后由等比数列的知识得出结果.已知 $S_n=2a_n-a_1$,由通项与前 $n$ 项和的关系,得\[a_n=S_n-S_{n-1}=2a_n-2a_{n-1}, n\geqslant2,\]即 $a_n=2a_{n-1}$($n\geqslant2$),从而\[a_2=2a_1 ,a_3=2a_2=4a_1.\]又因为 $a_1$,$a_2+1$,$a_3$ 成等差数列,得\[a_1+a_3=2\left(a_2+1\right),\]所以\[a_1+4a_1=2\left(2a_1+1\right),\]解得\[a_1=2.\]所以数列 $\left\{a_n\right\}$ 是首项为 $2$,公比为 $2$ 的等比数列,故\[a_n=2^n.\]
  2. 记数列 $\left\{\dfrac{1}{a_n}\right\}$ 的前 $n$ 项和为 $T_n$,求使得 $|T_n-1|<\dfrac1{1000}$ 成立的 $n$ 的最小值.
    标注
    • 知识点
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      数列
      >
      等比数列及其性质
      >
      等比数列的前n项和
    • 题型
      >
      数列
    • 题型
      >
      不等式
    答案
    使 $ \left|T_n-1 \right|<\dfrac1{1000}$ 成立的 $n$ 的最小值为 $10$.
    解析
    先根据等比数列的求和公式算出 $T_n$,再根据指数的性质分析不等式即可得出结果.由(1)得 $\dfrac{1}{a_n}=\dfrac{1}{2^n}$,所以\[ \begin{split}T_n&=\dfrac{1}{2}+\dfrac{1}{2^2}+\cdots+\dfrac{1}{2^n}\\&\overset {\left[a\right]}=\dfrac{\dfrac12\left[1-\left(\dfrac12\right)^n\right]}{1-\dfrac12}\\&=1-\dfrac{1}{2^n},\end{split} \](推导中用到 $\left[a\right]$.)由 $ \left|T_n-1 \right|<\dfrac{1}{1000}$,得\[ \left|1-\dfrac{1}{2^n}-1 \right|<\dfrac{1}{1000},\]即\[2^n\overset {\left[b\right]}>1000 .\](推导中用到 $\left[b\right]$.)因为\[2^9=512<1000<1024=2^{10},\]所以\[n\geqslant10.\]于是使 $ \left|T_n-1 \right|<\dfrac1{1000}$ 成立的 $n$ 的最小值为 $10$.
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
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