已知在数列中,,其前项和为,且证明是等差数列,并求数列的前项和若求数列的前项和.
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完整解法
(1)
1. 利用 $a_n = s_n - s_{n-1}$ 改写已知递推关系
当 时,由 及已知条件 ,可得:
2. 推导 $\{\dfrac{1}{s_n}\}$ 的递推关系并证明其为等差数列
由上式变形得:
两边取倒数,得:
即:
又当 时,,则 。
因此, 是以 为首项、 为公差的等差数列。
3. 求数列 $\{\dfrac{1}{s_n}\}$ 的通项公式与前 $n$ 项和 $P_n$
由等差数列通项公式,得:
故数列 的前 项和 为:
答案
是以 为首项、 为公差的等差数列,前 项和 。
(2)
1. 复用第(1)问结论将 $b_n$ 拆分为两部分
由(1)知 ,故 。
代入 的表达式,得:
设 ,,则 。
数列 的前 项和 ,其中 ,。
2. 利用裂项相消法求 $c_n$ 的前 $n$ 项和 $C_n$
将 裂项变形为:
则 的前 项和 为:
3. 利用错位相减法求 $d_n$ 的前 $n$ 项和 $D_n$
记 ①
两边同乘以 ,得:
②
①式减去②式,得:
解得:
4. 合并求得数列 $\{b_n\}$ 的前 $n$ 项和 $T_n$
综上所述,数列 的前 项和为:
答案
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