2022年高考数学_数列通项公式求解方法总结 .pdf
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1、保护原创权益净化网络环境求数列通项公式的十种方法一、公式法例 1 已知数列na满足1232nnnaa,12a,求数列na的通项公式。解:1232nnnaa两边除以12n,得113222nnnnaa,则113222nnnnaa,故数列2nna是以1222a11为首项,以23为公差的等差数列,由等差数列的通项公式,得31(1)22nnan,所以数列na的通项公式为31()222nnan。评注:本题解题的关键是把递推关系式1232nnnaa转化为113222nnnnaa,说明数列2nna是等差数列,再直接利用等差数列的通项公式求出31(1)22nnan,进而求出数列na的通项公式。二、累加法例 2
2、已知数列na满足11211nnaana,求数列na的通项公式。解:由121nnaan得121nnaan则112322112()()()()2(1)12(2)1(221)(21 1)12(1)(2)21(1)1(1)2(1)12(1)(1)1nnnnnaaaaaaaaaannnnnnnnnnnLLL所以数列na的通项公式为2nan。评注:本题解题的关键是把递推关系式121nnaan转化为121nnaan,进而求出11232211()()()()nnnnaaaaaaaaaL,即得数列na的通项公式。例 3 已知数列na满足112313nnnaaa,求数列na的通项公式。精选学习资料 - - - -
3、 - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 23 页保护原创权益净化网络环境解:由1231nnnaa得1231nnnaa则11232211122112211()()()()(231)(231)(231)(231)32(3333 )(1)33(1 3)2(1)313331331nnnnnnnnnnnnaaaaaaaaaannnnLLL所以31.nnan评注:本题解题的关键是把递推关系式1231nnnaa转化为1231nnnaa,进而求出11232211()()()()nnnnnaaaaaaaaaaL,即得数列na的通项公式。例4 已知数列na满足1132313n
4、nnaaa,求数列na的通项公式。解:13231nnnaa两边除以13n,得111213333nnnnnaa,则111213333nnnnnaa,故112232112232111122122()()()()33333333212121213()()()()3333333332(1)11111()1333333nnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnaaaaaaaaaaaanLLL因此11(1 3)2(1)211313313322 3nnnnnann,则21133.322nnnan评注:本题解题的关键是把递推关系式13231nnnaa转化为111213333nnnnnaa,进而求出112232
5、111122321()()()()333333333nnnnnnnnnnnnaaaaaaaaaL,即得数列3nna的通项公式, 最精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 23 页保护原创权益净化网络环境后再求数列na的通项公式。三、累乘法例 5 已知数列na满足112(1)53nnnanaa,求数列na的通项公式。解:因为112(1)53nnnanaa,所以0na,则12(1)5nnnana,故1321122112211(1)(2)2 1(1)122(1 1)52(21)52(21) 5 2(11) 5 32 (1)3 2533
6、25!nnnnnnnnnnn nnaaaaaaaaaannn nnLLLL所以数列na的通项公式为(1)12325!.n nnnan评注:本题解题的关键是把递推关系12(1)5nnnana转化为12(1)5nnnana,进而求出13211221nnnnaaaaaaaaaL,即得数列na的通项公式。例 6 ( 2004 年全国 I 第 15 题,原题是填空题)已知数列na满足11231123(1)(2)nnaaaaananL,求na的通项公式。解:因为123123(1)(2)nnaaaananL所以1123123(1)nnnaaaananaL用式式得1.nnnaana则1(1)(2)nnanan
7、故11(2)nnanna精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 23 页保护原创权益净化网络环境所以13222122! (1)4 3.2nnnnnaaanaan naaaaaLL由123123(1)(2)nnaaaananL,21222naaa取得,则21aa,又知11a,则21a,代入得!1 3 4 52nnanL。所以,na的通项公式为!.2nna评注: 本题解题的关键是把递推关系式1(1)(2)nnanan转化为11(2)nnanna,进而求出132122nnnnaaaaaaaL,从而可得当2nna时,的表达式,最后再求出
8、数列na的通项公式。四、待定系数法例 7已知数列na满足112356nnnaaa,求数列na的通项公式。解:设1152(5 )nnnnaxax将123 5nnnaa代入式,得12355225nnnnnaxax,等式两边消去2na,得13 5525nnnxx,两边除以5n,得352 ,1,xxx则代入式得1152(5 )nnnnaa由1156510a及式得50nna, 则11525nnnnaa, 则数列5 nna是以1151a为首项,以2 为公比的等比数列,则152nnna,故125nnna。评注:本题解题的关键是把递推关系式1235nnnaa转化为1152(5 )nnnnaa,从而可知数列5
9、nna是等比数列,进而求出数列5 nna的通项公式,最后再求出数列na的通项公式。例 8 已知数列na满足1135241nnnaaa,求数列na的通项公式。解:设1123(2)nnnnaxyaxy精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 23 页保护原创权益净化网络环境将13524nnnaa代入式,得1352423(2)nnnnnaxyaxy整理得(52 )24323nnxyxy。令52343xxyy,则52xy,代入式得115223(522)nnnnaa由115221 12130a及式,得5220nna,则115223522nn
10、nnaa,故数列522nna是以115221 1213a为首项,以3 为公比的等比数列,因此15 22133nnna,则113 3522nnna。评注:本题解题的关键是把递推关系式13524nnnaa转化为115223(522)nnnnaa,从而可知数列522nna是等比数列,进而求出数列522nna的通项公式,最后再求数列na的通项公式。例 9 已知数列na满足21123451nnaanna,求数列na的通项公式。解:设221(1)(1)2()nnax ny nzaxnynz将212345nnaann代入式,得2222345(1)(1)2()nnannx ny nzaxnynz,则222(3
11、)(24)(5)2222nnax nxynxyzaxnynz等式两边消去2na,得22(3)(24)(5)222x nxynxyzxnynz,精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 23 页保护原创权益净化网络环境解方程组3224252xxxyyxyzz,则31018xyz,代入式,得2213(1)10(1)182(31018)nnannann由213 1101 18131320a及式,得2310180nann则2123(1)10(1) 18231018nnannann,故数列231018nann为以213 110 118131
12、32a为首项,以2 为公比的等比数列,因此2131018322nnann,则42231018nnann。评注:本题解题的关键是把递推关系式212345nnaann转化为2213(1)10(1)182(31018)nnannann,从而可知数列231018nann是等比数列,进而求出数列231018nann的通项公式,最后再求出数列na的通项公式。五、对数变换法例 10 已知数列na满足512 3nnnaa,17a,求数列na的通项公式。解:因为511237nnnaaa,所以100nnaa,。在5123nnnaa式两边取常用对数得1lg5lglg3lg 2nnaan设1lg(1)5(lg)nna
13、x nyaxny11 将式代入11式,得5lglg 3lg 2(1)5(lg)nnanx nyaxny, 两边消去5lgna并整理,得(lg3)lg 255x nxyxny,则lg35lg 25xxxyy,故lg34lg3lg 2164xy精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 23 页保护原创权益净化网络环境代入11式,得1lg3lg3lg2lg3lg3lg 2lg(1)5(lg)41644164nnanan12 由1lg3lg3lg 2lg3lg3lg 2lg1lg71041644164a及12式,得lg3lg3lg 2lg
14、04164nan,则1lg3lg3lg2lg(1)41645lg3lg3lg2lg4164nnanan,所以数列lg3lg3lg2lg4164nan是以lg3lg3lg 2lg 74164为首项,以5 为公比的等比数列,则1lg3lg3lg2lg3lg3lg2lg(lg 7)541644164nnan,因此1111111116164444111111161644441111111616444455514lg 3lg 3lg 2lg 3lg 3lg 2lg(lg 7)54164464(lg 7lg 3lg 3lg 2 )5lg 3lg 3lg 2lg(7 332 )5lg(332 )lg(7 3
15、32 )5lg(332 )lg(733nnnnnnnnnnnnan1115116454151511642)lg(732)nnnnn则11541515164732nnnnna。评注:本题解题的关键是通过对数变换把递推关系式5123nnnaa转化为1lg3lg3lg 2lg3lg3lg 2lg(1)5(lg)41644164nnanan,从而可知数列lg3lg3lg2lg4164nan是等比数列, 进而求出数列lg3lg3lg 2lg4164nan的通项公式, 最后再求出数列na的通项公式。六、迭代法例 11 已知数列na满足3(1)2115nnnnaaa,求数列na的通项公式。解:因为3(1)2
16、1nnnnaa,所以121323(1) 23212nnnnnnnnnaaa精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 23 页保护原创权益净化网络环境2(2)(1)32(2)(1)3(3)(2) (1)11 2(3) (2)(1)(1)123 (1)223(2) 23 (1)233 (2)(1)2332 3(2) (1)213! 21nnnnnnnnnnnnn nnnnnnnnnnnnnnnnnaaaaaL LL LL又15a,所以数列na的通项公式为(1)123! 25n nnnna。评注:本题还可综合利用累乘法和对数变换法求数列
17、的通项公式。即先将等式3(1)21nnnnaa两边取常 用 对 数 得1lg3(1)2lgnnnana, 即1lg3(1)2lgnnnana, 再 由 累 乘 法 可 推 知(1)123! 213211221lglglglglglglg5lglglglgn nnnnnnnnaaaaaaaaaaL,从而1(1)3! 225nn nnna。七、数学归纳法例 12 已知数列na满足11228(1)8(21) (23)9nnnaaann,求数列na的通项公式。解:由1228(1)(21) (23)nnnaann及189a,得2122322243228(1 1)88224(21 1) (213)9925
18、258(21)248 348(221) (223)252549498(31)488480(23 1) (233)49498181aaaaaa由此可猜测22(21)1(21)nnan,往下用数学归纳法证明这个结论。(1)当1n时,212(211)18(21 1)9a,所以等式成立。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 23 页保护原创权益净化网络环境(2)假设当nk时等式成立,即22(21)1(21)kkak,则当1nk时,1228(1)(21) (23)kkkaakk222222222222222222222(21)18(1)
19、(21)(21) (23)(21)1(23)8(1)(21) (23)(21) (23)(23)8(1)(21) (23)(21) (23)(21)(21) (23)(23)1(23)2(1) 112(1) 1kkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkk2由此可知,当1nk时等式也成立。根据( 1) , ( 2)可知,等式对任何*nN都成立。评注:本题解题的关键是通过首项和递推关系式先求出数列的前n 项,进而猜出数列的通项公式,最后再用数学归纳法加以证明。八、换元法例 13 已知数列na满足111(1 4124)116nnnaaaa,求数列na的通项公式。解:令124nnba,则21(1
20、)24nnab故2111(1)24nnab,代入11(1 4124)16nnnaaa得221111(1)14(1)241624nnnbbb即2214(3)nnbb因为1240nnba,故111 240nnba精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 23 页保护原创权益净化网络环境则123nnbb,即11322nnbb,可化为113(3)2nnbb,所以3nb是以1131243124 132ba为首项,以21为公比的等比数列,因此121132( )( )22nnnb,则21( )32nnb,即21124( )32nna,得2 11
21、1( )( )3 423nnna。评注:本题解题的关键是通过将124na的换元为nb,使得所给递推关系式转化11322nnbb形式,从而可知数列3nb为等比数列,进而求出数列3nb的通项公式,最后再求出数列na的通项公式。九、不动点法例 14已知数列na满足112124441nnnaaaa,求数列na的通项公式。解:令212441xxx,得2420240 xx,则1223xx,是函数2124( )41xf xx的两个不动点。因为112124224121242(41)13262132124321243(41)92793341nnnnnnnnnnnnnnaaaaaaaaaaaaaa。所以数列23n
22、naa是以112422343aa为 首 项 , 以913为 公 比 的 等 比 数 列 , 故12132()39nnnaa, 则113132()19nna。评注:本题解题的关键是先求出函数2124( )41xf xx的不动点,即方程212441xxx的两个根1223xx,进而可推出112213393nnnnaaaa,从而可知数列23nnaa为等比数列,再求出数列23nnaa的通项公式,最后求出数列na的通项公式。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 23 页保护原创权益净化网络环境例 15 已知数列na满足1172223nn
23、naaaa,求数列na的通项公式。解:令7223xxx,得22420 xx,则1x是函数31( )47xf xx的不动点。因为17255112323nnnnnaaaaa,所以135231221222(1)155515115nnnnnnnaaaaaaa,所以数列11na是以1111121a为首项,以52为公差的等差数列,则121(1)15nna,故2823nnan。评注:本题解题的关键是先求出函数31( )47xf xx的不动点,即方程7223xxx的根1x,进而可推出1112115nnaa, 从而可知数列11na为等差数列, 再求出数列11na的通项公式,最后求出数列na的通项公式。十、特征根
24、法例 16已知数列na满足11123(2)1nnnaaanaa,求数列na的通项公式。解 :113(2)nnnaaan的 相 应 特 征 方 程 为2310, 解 之 求 特 征 根 是12353522,所以12353522nacc。由初始值121aa,得方程组1112221235351()()2235351()()22cccc精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 23 页保护原创权益净化网络环境求得1252 5552 55cc从而52 5 3552 5 35()()5252nnna。评注:本题解题的关键是先求出特征方程的根
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