已知数列前n项和Sn=2an-1,其通项公式如何求解?

求数列{aₙ}的通项公式

已知数列{aₙ}的前n项和为Sₙ,且满足Sₙ=2aₙ-1,我们来求该数列的通项公式。

首先,当n=1时,数列的前1项和S₁就是首项a₁。将n=1代入Sₙ=2aₙ-1,可得S₁=2a₁-1。又因为S₁=a₁,所以有a₁=2a₁-1。通过移项计算,1=2a₁-a₁,即a₁=1。由此确定数列的首项a₁为1。

接下来考虑n≥2的情况。根据数列前n项和的定义,aₙ=Sₙ - Sₙ₋₁n≥2。已知Sₙ=2aₙ-1,那么Sₙ₋₁=2aₙ₋₁-1n≥2。将这两个表达式代入aₙ=Sₙ - Sₙ₋₁,可得:

aₙ=(2aₙ -1)-(2aₙ₋₁ -1)

化简等式右边:2aₙ -1 -2aₙ₋₁ +1=2aₙ -2aₙ₋₁。因此,aₙ=2aₙ -2aₙ₋₁。移项整理后,2aₙ₋₁=2aₙ -aₙ,即aₙ=2aₙ₋₁n≥2。

这表明当n≥2时,数列{aₙ}从第二项起,每一项都是前一项的2倍。结合首项a₁=1,验证n=2时:S₂=a₁+a₂=2a₂ -1,将a₁=1代入,得1+a₂=2a₂ -1,得a₂=2,满足a₂=2a₁。因此,数列{aₙ}是首项为1,公比为2的等比数列。

等比数列的通项公式为aₙ=a₁qⁿ⁻¹,其中a₁=1,q=2,代入可得aₙ=1×2ⁿ⁻¹=2ⁿ⁻¹。

综上,数列{aₙ}的通项公式为aₙ=2ⁿ⁻¹。

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