数列通项公式的求法还有例题详解中学教育高考_中学教育-高中教育.pdf
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1、一 观察法 例 1:根据数列的前 4 项,写出它的一个通项公式:(1)9,99,999,9999,(2),17164,1093,542,211(3),52,21,32,1(4),54,43,32,21 解:(1)变形为:1011,1021,1031,1041,通项公式为:110 nna (2);122nnnan (3);12nan (4)1)1(1nnann.点评:关键是找出各项与项数n 的关系。二、公式法:当已知条件中有 an和 sn的递推关系时,往往利用公式:an1*1(1)(2,)nns nssnnN来求数列的通项公式。例 1:已知数列an是公差为d的等差数列,数列bn是公比为q的(qR
2、且q1)的等比数列,若函数f(x)=(x1)2,且a1=f(d1),a3=f(d+1),b1=f(q+1),b3=f(q1),(1)求数列 a n 和 b n 的通项公式;解:(1)a 1=f(d1)=(d2)2,a 3=f(d+1)=d 2,a3a1=d2(d2)2=2d,d=2,an=a1+(n1)d=2(n1);又b1=f(q+1)=q2,b3=f(q1)=(q2)2,2213)2(qqbb=q2,由qR,且q1,得q=2,bn=bqn1=4(2)n1 例 2.等差数列na是递减数列,且432aaa=48,432aaa=12,则数列的通项公式是()(A)122 nan (B)42 nan
3、(C)122 nan (D)102 nan 解析:设等差数列的公差位 d,由已知12348)()(3333adaada,解 得243da,又na是 递 减 数 列,2d,81a,)2)(1(8nan102 n,故选(D)。例 3.已 知 等 比 数 列na的 首 项11a,公 比10q,设 数 列nb的 通 项 为21nnnaab,求数列nb的通项公式。解析:由题意,321nnnaab,又na是等比数列,公比为q qaaaabbnnnnnn21321,故数列nb是等比数列,)1(211321qqqaqaaab,)1()1(1qqqqqbnnn 点评:当已知数列为等差或等比数列时,可直接利用等差
4、或等比数列的通项公式,只需求得首项及公差公比。例 4:已知无穷数列na的前n项和为nS,并且*1()nnaSnN,求na的通项公式?【解析】:Q 1nnSa,111nnnnnaSSaa,112nnaa,又112a,12nna .反思:利用相关数列na与nS的关系:11aS,1nnnaSS(2)n 与提设条件,建立递推关系,是本题求解的关键.跟踪训练 1.已知数列na的前n项和nS,满足关系1lgnSn(1,2)n.试证数列na是等比数列.例 5:已知数列na前 n 项的和为 sn23an3,求这个数列的通项公式。分析:用 an替换 sn-s1n(n2)得到数列项与项的递推关系来求。解:a1=2
5、3a1-3,a1=6 sn23an3 (nN)s1n23a1n3 (n2 且 nN)得:an23an23a1n 21 an23a1n,即1nnaa3(n2 且 nN)数列na是以 a1=6,公比 q 为 3 的等比数列.ana1q1n631n23n。例 6:已知正项数列na中,sn21(an+na1),求数列na的通项公式.法当已知条件中有和的递推关系时往往利用公式来求数列的通项公式例已知数列是公差为的等差数列数列数且是公比为的且的等比数列若函求数列和的通项公式解又由且得例等差数列是递减数列且则数列的通项公式是解析设等差数意又是等比数列公比为故数列是等比数列点评当已知数列为等差或等比数列时可直
6、接利用等差或等比数列的通项公式只需求得首项及公差公比例已知无穷数列的前项和为并且求的通项公式解析又反思利用相关数列与的关系与提设条为得到数列项与项的递推关系来求求这个数列的通项公式分析用替换解且得即且数列是以中公比为的等比数列例已知正项数列求数列的通项公式分析用替换得到数列与的递推关系来求较易解又且且是以为首项公差为的等差数列即当分析:用 sn-s1n(n2)替换 an得到数列ns与1ns的递推关系来求较易。解 sn21(an+na1),a1=21(a1+11a)a1=1 又 an sns1n(n2 且 nN)sn21(sns1n1ns1ns)2snsns1n1ns1ns sns1n1ns1n
7、s sn2s1n21 (n2 且 nN)数列 2ns是以 a21=1 为首项,公差为 1 的等差数列。sn21(n1)1n,即 snn,当 n2 时,sns1nann1n 将 n1 代入上式得 ann1n 练习:数列na前 n 项和为nS,已知na5nS3(*nN),求na 三.累加法:求形如1na=naf(n)的递推数列的通项公式的基本方法。(其中 f(n)能求前 n 项和即可)利用1211()()nnnaaaaaa 求通项公式的方法称为累加法。累加法是求型如1()nnaaf n的递推数列通项公式的基本方法(()f n可求前n项和).例 1.已知数列na中,1129,21,(2,*)nnaa
8、annnN,求这个数列的通项公式。分析:由已知121nnaan,得121nnaan,注意到数列na的递推公式的形式与等差数列的递推公式类似,因而,可累加法求数列的通项。解:数列na中,1129,21,(2,*)nnaaannnN,可得:2132431221231241.21(2,*)nnaaaaaaaannnN 以上各式相加,112*(22 12(234.)(1)282nnnaaaanannnN )(2 3-1)+.+2n-1整理得且 将 n1 代入上式得228nan 法当已知条件中有和的递推关系时往往利用公式来求数列的通项公式例已知数列是公差为的等差数列数列数且是公比为的且的等比数列若函求数
9、列和的通项公式解又由且得例等差数列是递减数列且则数列的通项公式是解析设等差数意又是等比数列公比为故数列是等比数列点评当已知数列为等差或等比数列时可直接利用等差或等比数列的通项公式只需求得首项及公差公比例已知无穷数列的前项和为并且求的通项公式解析又反思利用相关数列与的关系与提设条为得到数列项与项的递推关系来求求这个数列的通项公式分析用替换解且得即且数列是以中公比为的等比数列例已知正项数列求数列的通项公式分析用替换得到数列与的递推关系来求较易解又且且是以为首项公差为的等差数列即当练习:已知数列na中,113,2,(*)nnnaaanN,求na 例 2:已知数列 6,9,14,21,30,求此数列的
10、一个通项。解 易 知,121naann,312 aa,523 aa,734 aa,121naann 各式相加得)12(7531naan)(52Nnnan 点评:一般地,对于型如)(1nfaann类的通项公式,只要)()2()1(nfff能进行求和,则宜采用此方法求解。例 3.若在数列na中,31a,naann 1,求通项na。解析:由naann 1得naann 1,所以11naann,221naann,112 aa,将以上各式相加得:1)2()1(1nnaan,又31a所以 na=32)1(nn 例 4 已知无穷数列na的的通项公式是12nna ,若数列nb满足11b,(1)n,求数列nb的通
11、项公式.【解析】:11b,112nnnbb (1)n,1211()()nnnbbbbbb =1+12+112n =1122n .反思:用累加法求通项公式的关键是将递推公式变形为1()nnaaf n.跟踪训练 3.已知112a,112nnnaa *()nN,求数列na通项公式.3.累乘法:求形如1na=g(n)na的递推数列通项公式的基本方法。(其中g(n)可求前 n 项 积即可)。利用恒等式321121(0,2)nnnnaaaaaana aa求通项公式的方法称为累乘法,累乘法是求型如:1()nnag n a的递推数列通项公式的基本方法(数列()g n可求前n项积).法当已知条件中有和的递推关系
12、时往往利用公式来求数列的通项公式例已知数列是公差为的等差数列数列数且是公比为的且的等比数列若函求数列和的通项公式解又由且得例等差数列是递减数列且则数列的通项公式是解析设等差数意又是等比数列公比为故数列是等比数列点评当已知数列为等差或等比数列时可直接利用等差或等比数列的通项公式只需求得首项及公差公比例已知无穷数列的前项和为并且求的通项公式解析又反思利用相关数列与的关系与提设条为得到数列项与项的递推关系来求求这个数列的通项公式分析用替换解且得即且数列是以中公比为的等比数列例已知正项数列求数列的通项公式分析用替换得到数列与的递推关系来求较易解又且且是以为首项公差为的等差数列即当 例 1.若满足111
13、,(*),1nnananNan求这个数列的通项公式。分析:由11nnanan知数列na不是等比数列,但其递推公式的形式与等比数列递推公式类似,因而,可累加法求数列的通项。解:111,(*),1nnananNanQ 2132*1122 3 .1 2 nnaaaaannNan且 以上各式相乘得:11231.234nanan 1nan(2)n*且nN 将 n1 代入上式得1nan 变式练习:设na是首项为 1 的正数组成的数列,且2211(1)0(12)nnnnnanaaan,则它的通项公式为na 例 2:在数列na中,1a=1,(n+1)1na=nna,求na的表达式。解:由(n+1)1na=nn
14、a得11nnaann,1aan=12aa23aa34aa1nnaa=nnn11433221 所以nan1 例 3 已知数列na中,311a,前n项和nS与na的关系是 nnannS)12(,试求通项公式na。解析:首先由nnannS)12(易求的递推公式:1232,)32()12(11nnaaanannnnn 5112521221aannaann将上面 n1 个等式相乘得:.)12(12(1)12)(12(357)32)(12)(12(13)72)(52)(32(1nnannnnnnnnaann 点评:一般地,对于型如1na=f(n)na类的通项公式,当)()2()1(nfff的值可以求得时,
15、法当已知条件中有和的递推关系时往往利用公式来求数列的通项公式例已知数列是公差为的等差数列数列数且是公比为的且的等比数列若函求数列和的通项公式解又由且得例等差数列是递减数列且则数列的通项公式是解析设等差数意又是等比数列公比为故数列是等比数列点评当已知数列为等差或等比数列时可直接利用等差或等比数列的通项公式只需求得首项及公差公比例已知无穷数列的前项和为并且求的通项公式解析又反思利用相关数列与的关系与提设条为得到数列项与项的递推关系来求求这个数列的通项公式分析用替换解且得即且数列是以中公比为的等比数列例已知正项数列求数列的通项公式分析用替换得到数列与的递推关系来求较易解又且且是以为首项公差为的等差数
16、列即当宜采用此方法。例四 已知11a,1()nnnan aa*()nN,求数列na通项公式.【解析】:Q1()nnnan aa,11nnanan,又有321121(0,2)nnnnaaaaaana aa=123n 12n-1=n,当1n 时11a,满足nan,nan.反思:用累乘法求通项公式的关键是将递推公式变形为1()nnag n a.跟踪训练 4.已知数列na满足11a,123123(1)(2)nnaaaanan .则na的通项公式是.4.构造新数列:通过变换递推关系,可将非等差数列或等比数列转化为等差或等比数列而求得通项公式的方法。(待定系数法)例题 5:已知数列na中满足11a,*12
17、3()nnaanN,求数列na的通项公式。分析:将一阶线性递推关系形如1(0,1)nnaAaB ABAB、为常数,可转化为 111(),111nnnnBaBBAaA aABAAaA即的一个新的等比数列或消常数项转化为212111()nnnnnnnnaaaaA aaAaa,即的一个等比数列。解法 1:数列na中11a,321nnaa(n1))3(231nnaa 2331nnaa 数列331nnaa是以首项231a,公比为 2 的等比数列 11223nna *23nnanN 解法 2:数列na中11a,321nnaa 3212nnaa 得)(nnnnaaaa122 法当已知条件中有和的递推关系时往
18、往利用公式来求数列的通项公式例已知数列是公差为的等差数列数列数且是公比为的且的等比数列若函求数列和的通项公式解又由且得例等差数列是递减数列且则数列的通项公式是解析设等差数意又是等比数列公比为故数列是等比数列点评当已知数列为等差或等比数列时可直接利用等差或等比数列的通项公式只需求得首项及公差公比例已知无穷数列的前项和为并且求的通项公式解析又反思利用相关数列与的关系与提设条为得到数列项与项的递推关系来求求这个数列的通项公式分析用替换解且得即且数列是以中公比为的等比数列例已知正项数列求数列的通项公式分析用替换得到数列与的递推关系来求较易解又且且是以为首项公差为的等差数列即当 2112nnnnaaaa
19、 又 21231aa 数列1nnaa是以首项212,aa 公比为 2 的等比数列 11122,2nnnnnnaaaa 即,(再利用累加法可求数列的通项公式,以下解法略)可求得*23nnanN (倒数法)例题 6:已知数列na中满足11a,131nnnaaa,求数列的通项na.分析:可将形如一阶分式递推公式1nnnCaaAaB,(A、B、C为满足条件的常数),等式两边取倒数得:111.nnBAaC aC,又可利用求形如1nnaA aB(A、B为常数)的方法来求数列的通项。解:Q数列 na中,11a,131nnnaaa 1113nnaa,即1113nnaa 数列1na 是以111,a公差为 3 的
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