福建省泉州市第七中学 (362000) 纪建灵 黄永生 饶真平
分段数列逻辑性强,灵活度大,在试卷中经常扮演选择填空压轴题的角色.本文从分段数列的特点出发,归纳分段数列的考查类型及易错点,希望对考生突破高考数列压轴题有所帮助.
1分段数列特点
①通项公式分段,如数列{an},满足
②递推关系分段,如数列{an},满足a1=1,
类型一 由通项与前n项和的关系
例1 已知数列{an}的首项为1,前n项和为Sn,且an+1=(a-1)Sn+2,其中a>1,求{an}的通项公式.
类型二 由奇偶分类引起分段
评析:数列{an}中含有(-1)n,sinnπ,cosnπ,…时,需对n进行奇偶性讨论,通过研究奇数项和偶数项的特征,求得通项公式;求Sn时,可先讨论n为偶数的情形,此时奇数项与偶数项的项数相等,比较简单.n为奇数时,可通过递推关系Sn=Sn+1-an+1直接求得.
类型三 由递推关系引起分段
类型四 由绝对值讨论引起分段
例4 数列{an}是递增的等差数列,且a1+a6=-6,a3a4=8.(1)求数列{an}的通项公式;(2)求数列{|an|}的前n的和Tn.
解析:(1)易得an=2n-10.(2)记Sn=a1+a2+…an,则Sn=n2-9n.当n≤5时,an≤0;Tn=-a1-a2-…-an=-Sn=9n-n2;当n≥6时,an>0,则Tn=-a1-a2-…a5+a6+a7+…an=-2S5+Sn=n2-9n+40.
评析:本例中直接求数列{|an|}的前n项和比较困难,需要对的正负性讨论.当n≤5时,|an|=an,Tn为{an}的前n项和;n≥6时,数列{an}中的项有正有负,需要分段讨论.
分段数列试题不仅考查基础知识,更侧重考查考生的运算能力、理解能力、推理能力、论证能力、综合分析和解决问题的能力及分类讨论的思想方法等.考生遇到分段数列时,可以先通过合情推理,大胆猜想,再演绎论证,归纳总结,逐步培养并形成解决分段数列问题的思维习惯.