2022年高考数学冲刺专题复习之——求数列通项公式 .pdf
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1、高考数学(文)冲刺复习之求数列的通项公式一、定义法直接利用等差数列或等比数列的定义求通项的方法叫定义法.这种方法适用于已知数列类型的题目,此题目是必须掌握的基本运算,一般有“知二求一”的方程思想 . 例题等差数列na是递增数列,前n 项和为nS,且931,aaa成等比数列,255aS求数列na的通项公式 . 训练【2017 新课标 1 文】记 Sn为等比数列na的前 n 项和,已知S2=2,S3=-6 (1)求na的通项公式;(2)求 Sn,并判断Sn+1,Sn,Sn+2是否成等差数列【答案】(1)( 2)nna; (2) ,证明见解析【解析】122( 1)33nnnS(2)由( 1)可得11
2、(1)22()1331nnnnaqSq由于3212142222()2()2313313nnnnnnnnSSS,故1nS,nS,2nS成等差数列【考点】等比数列【名师点睛】等差、等比数列的性质是两种数列基本规律的深刻体现,是解决等差、等比数列问题既精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 27 页二、利用nS和na的关系求na的通项公式解法:巧用1112nnnSnaSSn,.使用是根据具体条件和结论,正用、逆用或同时使用,对等式退(进)一步作差. 1、形如 f(Sn,n)=0 型可利用公式:11SSSannn) 1()2(nn直接求
3、出通项na; (讨论1a能否被吸收 )例题 1 已知数列 an的前 n项和为(1)Sn=2n2-n; (2)Sn=n2+n+1 ,分别求数列 an的通项公式;例题 2 已知数列na的前n项和nS满足2( 1) ,1.nnnSan求数列na的通项公式;变式 1 数列na的前 n 项和nS满足:naSnn32(n N+) ,求数列na的通项公式n;变式 2 已知数列na的前 n 项和为11,4nS a且1112nnnSSa, 数列nb满足11194b且13nnbbn (2)nnN且 ()求na的通项公式; ()求证:数列nnba为等比数列;精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳
4、总结 - - - - - - -第 2 页,共 27 页变式 3 若前 n项和为 Sn且满足 an=)2(1222nSSnn,且 a1=1,求数列的通项公式;2、形如 f(Sn,Sn+1)=0 型方法( i). 看成Sn的递推公式,求Sn的通项公式,再由nS求出n.(ii). (逆用)利用 an=Sn-Sn-1转化成关于 an和 an-1的关系式再求。例题 1 已知数列 an 的首项 a1=1,前 n 项和 Sn满足关系式 3tSn-(2t+3)Sn-1=3t(t 为常数且 t0,n=2,3,4 )(1)求证:数列 an是等比数列;(2)设数列 an的公比为f(t),作数列 bn,使 b1=1
5、,11()nnbfb(2,)nnN,求 bn变式 1: 若前 n 项和为 Sn方程 x2-anx-an=0 有一根为 Sn-1,3 ,2,1n求数列的通项公式n;变式 2:已知下列各数列na的前n项和nS的公式,求na的通项公式;(1)32nnS; (2)212 ,1nnSn ana【解析】(1)当1n时,111aS,2n时,112 3nnnnaSS?,11,12 3,2nnnan?(2)当2n时,22111nnnnnaSSn ana,即2211111,1nnnnannanaan精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 27 页1
6、234211233211233212.115431nnnnnnnaaaaaaannnaaaaaaannnn n?21nan n,又121111a,21nanNn n3、形如 f(Sn,an)=0 型利用 an=Sn-Sn-1转化为 g(an,an-1)=0 型或 h(Sn,Sn-1)=0 型例题 数列 an 的前 n 项和记为 Sn,已知).3, 2, 1(2, 111nSnnaann证明:数列nsn是等比数列 . 变式: 数列的各项均为正数,是的前 n项和, 对于任意, 总有成等差数列求数列的通项公式 ;设数列的前 n 项和为,且,求证:对任意实数和,总有点评:利用公式1112nnnSnaS
7、SnL L L L L L LL L L L L求解时,要注意对进行分类讨论,但若能合写时一定要合并.另外,此种方法的原理适合所有多写一项,逐项对齐,两式相减的题目四、由递推式求数列通项法对于递推式确定的数列的求解,通常可以通过地推公式的变换,转化为等差数列或等比数列,有时也用到特殊的转化方法与特殊数列;类型 1:1( )nnaaf n,( )f n为可求和的式子 . 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 27 页解法:把原递推公式转化为1( )nnaaf n,利用累加法(逐差相加法) 、迭代法或左边构造ns来求解例题 1 已
8、知数列na,求na(1)112,1nnaaan,求通项na(2)11211,2nnaaann,例题 2 已知数列 an满足)2(3, 1111naaannn, 证明213nna变式 设数列 an 满足 a10 且11an111an1.求an 的通项公式;类型 2 1( )nnaf n a,( )f n为可求乘积的式子解法:把原递推公式转化为1( )nnaf na,利用累乘法(逐商相乘法)或迭代法求解例题 1 已知数列na满足112,31nnnaaan,求na. 例题 2 已知数列na满足11313,(1)32nnnaaann,求na. 变式 1 (全国 I) 已知数列na满足112311,23
9、(1)(2),nnaaaaananL求na的通项na;精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 27 页变 式2 ( 全 国I ) 设 数 列na是 首 项 为 1 的 正 项 数 列 , 且22111(1)0(1,2,3)nnnnnanaaanL,求它的通项公式na;变式 3 (2017年四川全国卷三)类型 3 1( )nnapaf n, p 为非零常数,( )f n一般有下列三种情况:1、( )f n当为常数时,即1(1,0)nnapaq ppq点评:求递推式形如1nnapaq( p、 q为常数)的数列通项,是近年高考考得很多
10、的一种题型 .解法一(待定系数累加法) :用待定系数法构造辅助数列或构造一个新数列,可转化为特殊数列nak的形式求解 .一般地,形如1(1,0)nnapaq ppq的递推式均可通过待定系数法对常数p 分解法:设1()nnakp ak与原式比较系数可得pkkq,即1qkp,从而利用换元法构造等比数列nak精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 27 页解法二(特征 根法 ) :设 已知数列na的项满足dcaabann 11, 其中, 1,0 cc求这个数列的通项公式。 作出一个方程,dcxx则当10ax时,na为常数列, 即010
11、1,;xbaaxaannn时当,其中nb是以 c为公比的等比数列,即01111,xabcbbnn.例题 1 已知数列na中111,23nnaaa,求na. 例题 2 数列na满足111,370nnaaa,求数列na的通项公式变式已知数列na满足,*11212,2nnnaaaaanN 2. 求na的通项公式。变式 1: (2006,福建)已知数列na满足111,21(*)nnaaanN()求数列na的通项公式;()若数列nb满足12111444(1) (*)nnbbbbnanNL,证明: nb是等差数列;()证明 :122311(*)232nnaaannnNaaa(I)解: an+1=2 an+
12、1(nN), an+1+1=2(an+1), | an+1| 是以 a1+1=2 为首项, 2 为公比的等比数列。an+1=2n,既 an=2n1(nN)。(II)证法一: 4b114 b224 bn1=(a+1)bn,4k1+k2+kn=2nk, 2(b1+b2+bn)-n=nb, 2(b1+b2+bn+1)-(n+1)=(n+1)bn+1-,得 2(bn+1-1)=(n+1)bn+1-nb, 即 (n-1)bn+1-nbn+2=0. nbn+2=(n+1)bn+1+2=0. -,得 nbn+2-2nbn+1-nbn=0, 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 -
13、- - - - - -第 7 页,共 27 页即 bn+2-2bn+1+b=0, bn-2-bn+1=bn(nN*), bn 是等差数列 . 证法二:同证法一,得(n-1)bn+1=nbn+2=0 令 n=1,得 b1=2. 设 b2=2+d(dR),,下面用数学归纳法证明bn=2+(n-1)d. (1)当 n=1,得 b1=2. (2)假设当 n=k(k2)时,b1=2+(k-1)d,那么bk+1=.)1) 1(212)1(2(1121dkkdkkkkbkk这就是说,当 n=k+1 时,等式也成立 . 根据(1)和(2),可知 bn=2(n-1)d 对任何 nN*都成立 . bn+1-bn=
14、d, bn是等差数列 . (3)证明:,.,2 ,1,21)212(212121211nkaakkkkkk.213221naaaaaann2223121) 12(21211212111kkkkkkkaa3121(k21),k=1,2,n, 变 式2 : 设 正 数 列012,naa aaLL满 足21212(2)nnnnna aaaan且011aa,求na的通项公式;2、 当( )f n 为n的一次式时,可转化为特殊数列naAnB的形式求解,也可以同除以1np或1nq转化为前面的类型求解 ;解法:利用待定系数法,再利用换元法构造等比数列naAnB设nnbaAnB,即构造1+A1+AnnanBp
15、 anB例题 设数列na:114,321,(2)nnaaann,求na;精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 27 页变 式 : 在 数 列 an中 ,231a,114,2=63,nnaaan求 通 项an.(96)21(9nann.) 说明:若( )f n 为 n的二次式,则可设2nnbaAnBnC ,利用待定系数法进而求解3、 当( )nf nq时,则递推公式为1nnnapaq(其中p、q均为常数)解法:一般地,(1)在原递推公式两边同除以1np(累加法)或1nq(构造等比数列)转化为前面的类型求解(2)待定系数法:设 a
16、n+1+qn+1=p(an+qn). 则 an+1=pan+ (p-q)qn,令则 cn+1=pcncn是等比数列,可求 cn通项。范例 已知数列na满足111,32(2)nnnaaan,求na;变式 1 (1)已知数列na中,111511,( )632nnnaaa,求na;(2)在数列na中,11a,122nnnaa求数列nb;(3)设 a0为常数,且 2an=3n-1-3an-1 求通项 an. 变式 2 在数列)0,(2)2(,2111Nnaa,aannnnn中(1)求证:数列2() nnna是等差数列;(2)求数列na的前 n 项和nS;变式 3(全国)1pq1nnncaqpq)(Nn
17、精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 27 页设数列na的前 n 项和14122,1,2,3,333nnnSanL(1) 求首项1a与通项na;(2) 设2,1,2,3,nnnTnSL证明:132niiT类型 4 21nnnapaqa型(其中 p,q 均为常数)。(二阶递推如果在高考中出现,可以不用特征根法,因为不是高考要求,一定能转化成前面一阶递推的形式,只要有整体和转化思想。)解法一(分解系数法)递推式21nnnapaqa中含相邻三项,因而考虑每相邻两项的组合, 即把中间一项1na的系数分解成两个数, 适当组合,换元法构造
18、等比数列1nnaa。解法二(待定系数法) :先把原递推公式转化为211()nnnnasat asa其中 s,t 满足stpstq,高考中常用此法 ;解法二(特征根法):对于由递推公式2112,nnnapaqaaa给出的数列na,方程20 xpxq,叫做数列na的特征方程。若12,x x是特征方程的两个根,当12xx时,数列na的通项为1112nnnaAxBx,其中A 、B 由12,aa决定(即把1212,a ax x和 n=1,2,代入1112nnnaAxBx,得到关于A、B 的方程组);当12xx时,数列na的通项为11()nnaABn x,其中 A、B 由12,aa决定(即把1212,a
19、axx和 n=1,2,代入11()nnaABn x,得到关于 A、B 的方程组)。例题 已知数列na中,1221211,2,33nnnaaaaa ,求na。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 27 页变式 1、数列na中,nnnaaaaa122123 ,2, 1,求数列na的通项公式。解:由nnnaaa1223得,313212nnnaaa设)(112nnnnkaahkaa比较系数得3132khhk,解得31, 1 hk或1,31hk若取31, 1 hk,则有)(31112nnnnaaaa1nnaa是以31为公比,以1121
20、2aa为首项的等比数列11)31(nnnaa由逐差法可得112211)()()(aaaaaaaannnnn=11)31()31()31()31(232nn=1311)31(11n=11)31(43471)31(143nn说明 :若本题中取1,31hk,则有nnnnaaaa3131112即得311nnaa为常数列 ,nnaa311131nnaa1231aa37312故可转化为例 13。变式 2: (2006,福建)已知数列na满足12211,3,32()nnnaaaaanN(1) 证明:数列1nnaa是等比数列;(2) 求数列na的通项公式;(3) 若数列nb满足12111444(1) ()nb
21、bbbnnanNK, 证明nb是等差数列。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 27 页变式 3: (四川)设数列的na前 n 项和为nS,已知2(1)nnnbabS,求na的通项公式类型 5 1( )( )( )nnnf n aag n ah n型解法:这种类型一般是等式两边取倒数后换元转化为1nnapaq。例题 已知数列na满足:111,1,31nnnaaaa,求数列na的通项公式。变式 1 (江西)1111233(2,)221(1)22!nnnnnnnaaaannNananaaan?L L已知数列满足:,且求数列的通项
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