高考数列题型分类归纳解析
各种数列问题在很多情形下,就是对数列通项公式的求解。特别是在一些综合性比较强的数列问题中,数列通项公式的求解问题往往是解决数列难题的瓶颈。本文总结出几种求解数列通项公式的方法,希望能对大家有帮助。
类型1 an1anf(n)
解法:把原递推公式转化为an1anf(n),利用累加法(逐差相加法)求解。
1例:已知数列aan满足
12,a1n1ann2n,求an。
1111解:由条件知:
an1ann2nn(n1)nn1
分别令n1,2,3,,(n1),代入上式得(n1)个等式累加之(a2a1)(a3a2)(a4a3)(anan1)
(112)(11111123)(34)(n1n)
1所以
ana11n
a1131112,an21n2n
即
1
,
变式:(2004,全国I,个理22.本小题满分14分)
已知数列{an}中a11,且a2k=a2k-1+(-1)K, a2k+1=a2k+3k, 其中k=1,2,3,…….
(I)求a3, a5;
(II)求{ an}的通项公式.
解:
a2ka2k1(1)k,
a2k1a2k3k
akkkkk2k1a2k3a2k1(1)3,即a2k1a2k13(1)
a3a13(1),
a5a332(1)2
…… ……
a2k1a2k13k(1)k
将以上k个式子相加,得
a3k)[(1)(1)2(1)k]3(3k1)12k1a1(3322[(1)k21]
将a11代入,得
2
a2k11k113(1)k122,
a2ka2k1(1)k1k13(1)k122。
1n11n2123(1)1(n为奇数)2an2nn1321(1)21(n为偶数)22经检验a11也适合,
类型2 an1f(n)an
an1f(n)a解法:把原递推公式转化为n,利用累乘法(逐商相乘法)求解。
例:已知数列an满足
a12nan1an3,n1,求an。
an1n解:由条件知ann1,分别令n1,2,3,,(n1),代入上式得(n1)个等式累乘之,
即
aaa2a3a41••••n123n1na1a2a3an1234a1n n又
a122an3,3n
例:已知a13,
an13n1an3n2 (n1),求an。
3
解:
an3(n1)13(n2)132131••••a13(n1)23(n2)232232
3n43n73n13n45263853n1。
变式:(2004,全国I,理15.)已知数列{an},满足a1=1,ana12a23a3(n1)an1
n11an___ n2 (n≥2),则{an}的通项
解:由已知,得an1a12a23a3(n1)an1nan,用此式减去已知式,得
当n2时,an1annan,即an1(n1)an,又a2a11,
aaa2an!1,33,44,,nnana1a2a3an12(n2) ,将以上n个式子相乘,得
a11,类型3 an1panq(其中p,q均为常数,(pq(p1)0))。
q1p,再利用换
解法(待定系数法):把原递推公式转化为:an1tp(ant),其中元法转化为等比数列求解。
例:已知数列an中,a11,an12an3,求an.
t解:设递推公式an12an3可以转化为an1t2(ant)即an12antt3.故递推公式为an132(an3),令bnan3,则b1a134,且
bn1an132bnan3.所以bn是以b14为首
4
n1n1n1项,2为公比的等比数列,则
bn422,所以
an23.
变式:(2006,重庆,文,14)
在数列an中,若a11,an12an3(n1),则该数列的通项an_______________
(key:
an2n13)
变式:(2006. 福建.理22.本小题满分14分)
已知数列an满足a11,an12an1(nN*).
(I)求数列an的通项公式;
(II)若数列{b1n}滿足
4b114b24bn1(abnn1)(nN*),证明:数列{bn}是等差数列;n1a1a2an(Ⅲ)证明:23a...n(nN*2a3a).n12
(I)解:
an12an1(nN*),
an112(an1),
an1是以a112为首项,2为公比的等比数列
an12n.
5
即
an2n1(nN*).
(II)证法一:
4k114k21...4kn1(ann1)k.
4(k1k2...kn)n2nkn. 2[(b1b2...bn)n]nbn, 2[(b1b2...bnbn1)(n1)](n1)bn1. ②-①,得2(bn11)(n1)bn1nbn,
即(n1)bn1nbn20,
nbn2(n1)bn120.
③-④,得 nbn22nbn1nbn0,
即 bn22bn1bn0,
b*n2bn1bn1bn(nN),
bn是等差数列
证法二:同证法一,得
①②
6
(n1)bn1nbn20
令n1,得b12.
设b22d(dR),下面用数学归纳法证明 bn2(n1)d.
(1)当n1,2时,等式成立
(2)假设当nk(k2)时,bk2(k1)d,那么
bkk1k1b2k2kk1k1[2(k1)d]k12[(k1)1]d.
这就是说,当nk1时,等式也成立
根据(1)和(2),可知bn2(n1)d对任何nN*都成立
bn1bnd,bn是等差数列
akk21a2k11k11,k1,2,...,n,(III)证明:
k122(2k12)2
a1aa2...ann.2a3an12
ak2k111111a1.1k1,k1,2,...,n,k12122(2k11)23.2k2k2232k7
aa1a2n1111n11n1...n(2...n)(1n),a2a3an12322223223
an1aan12...n(nN*).23a2a3an12
变式:递推式:an1panfn。解法:只需构造数列bn,消去fn带来的差异.
类型4
an1panqnan1panrqn(pq(p1)(q1)0)(其中p,q均为常数,)。 (或,
其中p,q, r均为常数) 。
an1pan1•nn1n1qqq引入辅助数列bnq解法:一般地,要先在原递推公式两边同除以q,得:
(其中
bnanp1bbn1nqn)qq再待定系数法解决。 ,得:
例:已知数列an中,
a1511an1an()n16,32,求an。
112nn1an1an()n12•a(2•an)1n1n1323解:在两边乘以2得:
22nbb1b32()n1nnbn2•an33令,则,解之得:
n所以
anbn1n1n3()2()23 2n变式:(2006,全国I,理22,本小题满分12分)
41n12Sa2nnan333,n1,2,3,设数列的前n项的和
8
2nTnSn,n1,2,3,(Ⅰ)求首项a1与通项an;(Ⅱ)设
,证明:i1Tin32
解:(I)当n1时,
a1S1442a1333a12;
412412anSnSn1an2n1(an12n)an4an12nn2333333当时,,即,利用an1panqnan1panrqn(pq(p1)(q1)0)(其中p,q均为常数,)。 (或,其中p,
q, r均为常数)的方法,解之得:
(Ⅱ)将
an4n2nan4n2n
4121
nnn+1代入①得 Sn= ×(4-2)-×2 + = ×(2n+1-1)(2n+1-2) 3333
2
= ×(2n+1-1)(2n-1) 3
2n32n311Tn= = ×n+1 = ×(n - n+1) nSn2 (2-1)(2-1)22-12-1
所以,
Ti1ni=
3(2
i1n3113
- i+1) = ×(1 - i+1) < i2-12-122-12-12
11
类型5 递推公式为an2pan1qan(其中p,q均为常数)。
解法一(待定系数法):先把原递推公式转化为an2san1t(an1san)
stp其中s,t满足stq
解法二(特征根法):对于由递推公式an2pan1qan,a1,a2给出的数列an,方
2x程pxq0,叫做数列an的特征方程。若x1,x2是特征方程的两个根,当x1x2时,数
9
列an的通项为an代入
n1Ax1n1Bx2,其中A,B由a1,a2决定(即把a1,a2,x1,x2和n1,2,
n1anAx1n1Bx2,得到关于A、B的方程组);当x1x2时,数列an的通项为
an(ABn)x1n1,其中A,B由a1,a2决定(即把a1,a2,x1,x2和n1,2,代入an(ABn)xn11,得到关于A、B的方程组)。
解法一(待定系数——迭加法):
数列an:3an25an12an0(n0,nN), a1a,a2b,求数列an的通项公式。由3an25an12an0,得
a2n2an13(an1an),
且a2a1ba。
2则数列an1an是以ba为首项,3为公比的等比数列,于是
aaa)(2n1n(b3)n1。把n1,2,3,,n代入,得
a2a1ba,
a23a2(ba)(3),
10
a(ba)(24a3)23,
•••
a2nan1(ba)()n23。
把以上各式相加,得
1(2)n13(baa(ba)[123(23)(2n22)na13)]13。
a[33(23)n1](ba)a3(ab)(2n3)n13b2a。
解法二(特征根法):数列an:3an25an12an0(n0,nN),方程是:3x25x20。
x211,x23,
an1AB(2nAxn11Bx3)n12。
又由a1a,a2b,于是
a1a,a2b的特征
11
aABA3b2a2bABB3(ab)3
2an3b2a3(ab)()n13故
21aaann2n1ana1a233,求an。 例:已知数列中,1,2,
21an2an1an33可转化为an2san1t(an1san) 解:由
即an22st1s13s31st1t(st)an1stan33或t1
s11t3(当然也可选用这里不妨选用1s3t1,大家可以试一试),则
11an2an1(an1an)aan1n是以首项为a2a11,公比为3的等比数列,所以31an1an()n13,应用类型1的方法,分别令n1,2,3,,(n1),代入上式得(n1)个等式累
111ana1()0()1()n2333加之,即
11()n13113
又a11,所以
an731n1()443。
12
变式:(2006,福建,文,22,本小题满分14分)
已知数列an满足a11,a23,an23an12an(nN*).
(I)证明:数列an1an是等比数列; (II)求数列an的通项公式;
(III)若数列b满足11n4b4b21...4bn1(abnn1)(nN*),证明bn是等差数列 (I)证明:an23an12an,
an2an12(an1an),a11,a23,an2an1a2(nN*).n1an
an1an是以a2a12为首项,2为公比的等比数列
(II)解:由(I)得
ann1an2(nN*),
an(anan1)(an1an2)...(a2a1)a1
2n12n2...212n1(nN*).
(III)证明:
4b114b21...4bn1(ann1)b,
13
4(b1b2...bn)2nbn, 2[(b1b2...bn)n]nbn, ①
2[(b1b2...bnbn1)(n1)](n1)bn1. ②
②-①,得2(bn11)(n1)bn1nbn,
即(n1)bn1nbn20. ③
nbn2(n1)bn120. ④
④-③,得nbn22nbn1nbn0,
即bn22bn1bn0,
bn2bn1bn1bn(nN*),
bn是等差数列
类型6 递推公式为Sn与an的关系式。(或Snf(an))
S1(n1)anSnSn1(n2)与anSnSn1f(an)f(an1)消去Sn 解法:这种类型一般利用
(n2)或与Snf(SnSn1)(n2)消去an进行求解。
14
例:已知数列an前n项和
Sn4an12n2.
(1)求an1与an的关系;(2)求通项公式an.
12n2得:
12n1
解:(1)由
Sn4anSn14an1于是
Sn1Sn(anan1)(12n212n1)
所以
an1anan1111aan1n22n12n.
(2)应用类型4(
n1an1panqn(其中p,q均为常数,(pq(p1)(q1)0)))的方法,
上式两边同乘以2得:
2n1an12nan2由
na1S14a11a112nan212.于是数列是以2为首项,2为公差的等差数列,所
nan2n1 以2an22(n1)2n变式:(2006,陕西,理,20本小题满分12分)
已知正项数列{an},其前n项和Sn满足10Sn=an2+5an+6且a1,a3,a15成等比数列,求数列{an}的通项an
解: ∵10Sn=an2+5an+6, ① ∴10a1=a12+5a1+6,解之得a1=2或a1=3
15
又10Sn-1=an-12+5an-1+6(n≥2),②
由①-②得 10an=(an2-an-12)+5(an-an-1),即(an+an-1)(an-an-1-5)=0
∵an+an-1>0 , ∴an-an-1=5 (n≥2)
当a1=3时,a3=13,a15=73 a1, a3,a15不成等比数列∴a1≠3;
当a1=2时, a3=12, a15=72, 有 a32=a1a15 , ∴a1=2, ∴an=5n-3
变式: (2005,江西,文,22.本小题满分14分)
13()n1(n3),且S11,S2,2求数列{an}已知数列{an}的前n项和Sn满足Sn-Sn-2=32的通项公式.
解:SnSn2anan1,
1anan13•()n1(n3)n(1)2,两边同乘以,可得
11(1)nanan1(1)n13•(1)n()n13•()n122 bn(1)nan令
1bnbn13•()n1(n3)2
16
b1n1bn23•(2)n2
…… ……
b123b23•(2)
1b11•(1)n2n11n212nb23•[(2)(2)(4422)]b23112
b32•(1232)n1(n3)
又aa351S11,
2S2S1212, 5b1(1)1a(1)2a11,
b222
b533•(1)n143•(1n)n12222(n1)。
43•(1)n1,a)nb)n3•(1)n•(1n(1n4(1)n12n为奇数,243•(12)n1,n为偶数.类型7 an1pananb(p1、0,a0)
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解法:这种类型一般利用待定系数法构造等比数列,即令an1x(n1)yp(anxny),与已知递推式比较,解出x,y,从而转化为anxny是公比为p的等比数列。
例:设数列an:a14,an3an12n1,(n2),求an.
解:设bnanAnB,则anbnAnB,将an,an1代入递推式,得
bnAnB3bn1A(n1)B2n13bn1(3A2)n(3B3A1)
A3A2A1B3B3A1B1 取bnann1an23nn1…(1)则
bn3bn1n1nb6323b6n,又1,故代入(1)得
bnanAn2BnCf(n)n说明:(1)若为的二次式,则可设;(2)本题也可由
an3an12n1 ,an13an22(n1)1(n3)两式相减得anan13(an1an2)2转化为
bn2pbn1qbn求之.
变式:(2006,山东,文,22,本小题满分14分)
1a、点(n、2an1an)1an2已知数列{}中,在直线y=x上,其中n=1,2,3…
(Ⅰ)令bnan1an3,求证数列bn是等比数列;
18
(Ⅱ)求数列an的通项;
bn的前n(Ⅲ)设Sn、Tn分别为数列an、SnTnn为等项和,是否存在实数,使得数列
差数列?若存在,试求出 若不存在,则说明理由
解:(I)由已知得 a112,2an1ann,
a34,a31322a114214,
又bnan1an1,
bn1an2an11,
an1(n1)annan1an1bn1an1an1221b2.nan2an11an1an1an1an12
31{bn}是以4为首项,以2为公比的等比数列
b3(1)n131(II)由(I)知,
n4222n, a131n1an22n, a1312a122,
19
a313a21222,
a131nan122n1,
将以上各式相加得:
aa3111n1(n1)2(2222n1),
1(11a3na1n1222n1)1(n1)3(11311222n1)2nn2.2a3n2nn2.
(III)解法一:
SnTn存在2,使数列{n}是等差数列
Sna1a2an3(12112212n)(12n)2n
1(11322n)n(n1)2n1122
20
1n23n3n23n3(1n)n3.2222
31(1)Tnb1b2bn42n3(111122n)3232n1.2
SnTn数列{n}SnTn是等差数列的充要条件是nAnB,(A、B是常数)即
SnTnAn2Bn,
3n23n又S33nTn2n23(22n1)
n23n23(112)(12n)
nTn当且仅当
120S,即2时,数列{n}为等差数列
解法二:
SnTn存在2,使数列{n}是等差数列
由(I)、(II)知,an2bnn2
Sn(n1)n2T22n
21
n(n1)2n2TnTnSnTn2nn
n32Tn2n
31(1n)23(11)33Tnb1b2bn4nn11222212又
SnTnn3233(n1)n2n22
SnTn}2n当且仅当时,数列是等差数列
{类型8
ran1pan(p0,an0)
解法:这种类型一般是等式两边取对数后转化为an1panq,再利用待定系数法求解。
12an的通项公式.(a0),求数列ana
例:已知数列{an}中,
a11,an1解:由
an1121anlgan12lganlgaa, 两边取对数得
令bnlgan,则
bn12bnlg11ana()2n1a,再利用待定系数法解得:a。
变式:(2005,江西,理,21.本小题满分12分)
22
已知数列{aa1,a1an}的各项都是正数,且满足:0n12n(4an),nN.
(1)证明anan12,nN;
(2)求数列{an}的通项公式an.
f(x)1解:用数学归纳法并结合函数
2x(4x)的单调性证明:
(1)方法一 用数学归纳法证明:
11°当n=1时,
a01,a12a30(4a0)2,
∴a0a12,命题正确.
2°假设n=k时有ak1ak2.
1则
nk1时,akak12a(4a1k1k1)2ak(4ak)
2(a11k1ak)2(ak1ak)(ak1ak)2(ak1ak)(4ak1ak).
而ak1ak0.4ak1ak0,akak10.
又
ak112a(4a)1kk2[4(ak2)2]2.
23
∴nk1时命题正确.
由1°、2°知,对一切n∈N时有anan12.
方法二:用数学归纳法证明:
11°当n=1时,
a01,a12a30(4a0)2,∴0a0a12;
2°假设n=k时有ak1ak2成立,
1 令
f(x)2x(4x),f(x)在[0,2]上单调递增,所以由假设
1有:f(aa(4a)1a(4a)12(42k1)f(ak)f(2),即2k1k12kk2),
也即当n=k+1时 akak12成立,所以对一切nN,有akak1211a12(2)解法一:
an2n(4an)2[(an2)4],
所以
2(a2n12)(an2)
令ba则b121122112221122n12nnn2,n2bn12(2bn2)2(2)bn1(2)bn,
又bb12n1,即a12n1n=-1,所以n(2)n2bn2(2)
24
1解法二:an1a(4a)1nn(a222n2)2,
2a1n12(2an)2
由(I)知,2an0,两边取以2为底的对数,
log2(2an1)12log2(2an)
令
bnlog2(2an),则
bn112bnbn12n
21a或a2(12)nn2212nn
变式:(2006,山东,理,22,本小题满分14分)
已知a1=2,点(an,an+1)在函数f(x)=x2+2x的图象上,其中=1,2,3,…(1) 证明数列{lg(1+an)}是等比数列;
(2) 设Tn=(1+a1) (1+a2) …(1+an),求Tn及数列{an}的通项;
112记bn=anan2,求{bn}数列的前项和Sn,并证明Sn+
3Tn1=1
解:(Ⅰ)由已知aa2n1n2an,
25
an11(an1)2
a12
an11,两边取对数得
lg(1an1)2lg(1an),
lg(1an1)即lg(1a2n)
{lg(1an)}是公比为2的等比数列
(Ⅱ)由(Ⅰ)知
lg(1a1n)2nlg(1a1)1an32n1 (*)Tn(1a1)(1a2)…(1+an)
320321322…32n-1
31222…+2n-1=32n-1
由(*)式得a32n1n1 2n1lg3lg32n126
111(Ⅲ)
a2n1a02an, an1an(an2),
1a()n12anan2
1a21a2b1111nabn2()nnan1,又nan2,anan1
111111Snb1b2…+b2(1naa…+)2(1)12a2a3anan1a1an1
an1nn321,a12,an1321
S22n132n1,又T32n1n,
Sn3T1n1
f(n)an类型9
an1g(n)anh(n)
解法:这种类型一般是等式两边取倒数后换元转化为an1panq。
例:已知数列{aaan1n3a,a11n}满足:
n11,求数列{an}的通项公式。1解:取倒数:a3an111na3n1an1 1a11(n1)31n是等差数列,ana11(n1)3an3n2
变式:(2006,江西,理,22,本大题满分14分)
27
3nan-13(n2,nN)已知数列{an}满足:a1=2,且an=2an-1+n-1
(1) 求数列{an}的通项公式;
(2) 证明:对于一切正整数n,不等式a1•a2•……an2•n!
n1n-1n(1-)an-1,因此{1-an}为一个等比数列,其首项解:(1)将条件变为:1-an=3为
1nn•3n111nn1-a1=3,公比3,从而1-an=3,据此得an=3-1(n1)…………1
n!111(1-)•(1-2)…(1-n)333 (2)证:据1得,a1•a2•…an=
为证a1•a2•……an2•n!
1111(1-)•(1-2)…(1-n)3332…………2 只要证nN时有
显然,左端每个因式都是正数,先证明,对每个nN,有
111111(1-)•(1-2)…(1-n)+2+…+n3331-(333)…………3
用数学归纳法证明3式:
28
(i) n=1时,3式显然成立,
(ii) 设n=k时,3式成立,
即
(1-13)•(1-1111132)…(1-3k)1-(3+32+…+3k) 则当n=k+1时,
1-111111113)•(1-32)…(•1-3k)•(1-3k+1)〔1-(3+32+…+3k)〕•(1-3k+1)1=1-(3+111111132+…+3k)-3k+1+3k+1(3+32+…+3k) 11-(3+11132+…+3k+3k+1)即当n=k+1时,3式也成立 故对一切nN,3式都成立
利用3得,
1〔1-(1)n1-111111313〕3)•(1-32)…(1-3n)1-(3+32+…+3n)=1-1-3
11n111n=1-2〔1-(3)〕=2+2(3)12 29
(
(
故2式成立,从而结论成立
类型10
an1panqranh
解法:如果数列{an}满足下列条件:已知a1的值且对于nN,都有
an1panqranh(其中
p、q、r、h均为常数,且
phqr,r0,a1hpxqxr)rxh,当特征方,那么,可作特征方程
1axx0程有且仅有一根时,则n0是等差数列;当特征方程有两个相异的根x1、x2时,则anx1axn2是等比数列。
例:已知数列{an}满足性质:对于
nN,an1an4,2an3且a13,求{an}的通项公式.
解: 数列{an}的特征方程为
xx4,22x3变形得2x2x40,其根为11,22.故特征
方程有两个相异的根,使用定理2的第(2)部分,则有
a11p1rn131112n1()(),nN.a12p2r32122cn
∴
cn21n1(),nN.55
30
a2c22(1)n11n1nc55n12,nN.(1)n1∴551
即a(5)n4n2(5)n,nN.
例:已知数列{an}满足:对于nN,都有
an113an25a3.n
(1)若a15,求an;(2)若a13,求an;(3)若a16,求an;
(4)当a1取哪些值时,无穷数列{an}不存在?
13x25解:作特征方程
xx3.变形得x210x250,
特征方程有两个相同的特征根5.依定理2的第(1)部分解答. (1)∵a15,a1.对于nN,都有an5; (2)∵a13,a1.
1∴
bna(n1)r1pr
135(n1)11315
31
1n1,28
令bn0,得n5.故数列{an}从第5项开始都不存在,
15n17bnn5.
当n≤4,nN时,
an(3)∵a16,5,∴a1.
1rn1(n1)1,nN.a1pr8
∴
bn令bn0,则n7n.∴对于nN,bn0.
1bn15n435,nN.n1n718
an∴
(4)、显然当a13时,数列从第2项开始便不存在.由本题的第(1)小题的解答过程知,a15时,数列{an}是存在的,当a15时,则有
bn1r1n15n13(n1),nN.a,nN1bn0,a1pra158n1令则得且n≥2.
∴当
a15n13n1(其中nN且N≥2)时,数列{an}从第n项开始便不存在.
5n13:nN,a{3于是知:当1在集合或n1且n≥2}上取值时,无穷数列{an}都不存在.
32
变式:(2005,重庆,文,22,本小题满分12分)
b1n(n1).数列{an}满足a11且8an1an16an12an50(n1).记
a1n2
(Ⅰ)求b1、b2、b3、b4的值;
(Ⅱ)求数列{bn}的通项公式及数列{anbn}的前n项和Sn.
2an52x515解法一:由已知,得
an1168axx解之得,xn,其特征方程为16812或x246(a15a1n12)12(a2168aan15n)n4n,4168an a1n12a1111n2an2a12•(1)n1452a55522nn14an4, an4a14 2n1a5n2n4 解法二:
a111,故b112;(I)12
33
a78故b182,2713;82 a34,故b133314;42
a1320420,故b43.
(II)因
(b442841)(b3)3(3)2333, (b43(43)2,(b4442)213)(b33)(b23)2
故猜想{b42n3}是首项为3,公比q2的等比数列.
因an2,(否则将an2代入递推公式会导致矛盾)故a52an1168a(n1).n因b418an42016an13a141636an,n1n336an322(b428n3)a32016an446a3bn13,b130,n1n2
4故
|bn3|确是公比为q2的等比数列.
34
由b1n得a1nbn因b4241n2bn1,133,故bn332, bn132n43(n1)
an12
故Sna1b1a2b2anbn
112(b3(12n)51b2bn)n123n13(2n5n1)
解法三:
b11n得an(Ⅰ)由a1b1,代入递推关系8an1an16an12an50,nn224整理得b630,即b4n12bn,n1bnbn1bn3 由a1,有b820112,所以b23,b34,b43.
(Ⅱ)由b44442n12bn3,bn132(bn3),b1330,
所以{b42n3}是首项为3,公比q2的等比数列,故
bn412n,即b1n433n323(n1).
35
由bn1得anbnbn1,12an2
11故Sa1b1a2b2abbnn2(b1b2nn)n
1(12n)31253n13(2n5n1).
解法四:
(Ⅰ)同解法一
2(Ⅱ)
b2b1,bb4828432,b4b33,33(3)233
猜想{b21nn1bn}是首项为3,公比q2的等比数列,bn1bn32又因aa52ann2,故n1168a(n1).因此nb1n1bn1a1152a2n12an11n12an2168an2
168an108
6a366aan3;nn36an
b8an1168an2bn11a111166ann2n136an32an12
36
3624an6a3168an6a2016an32(bn1bn).nn36an
因b22b130,{bb1n1bn}是公比q2的等比数列,n1bn32n,
从而bn(bnbn1)(bn1bn2)(b2b1)b1
1(2n12n221)213(2n2)214332n3(n1).
由b1n得a1nbnbn1,a12n2
1故Sna1b1a2b2abnbn2(b1b2n)n
1(12n)35n1(2n12335n1).
类型11 an1anpnq或an1anpqn
解法:这种类型一般可转化为a2n1与a2n是等差或等比数列求解。例:(I)在数列{an}中,a11,an16nan,求an
(II)在数列
{an}中,
a11,anan13n,求an
类型12 归纳猜想法
37
解法:数学归纳法
变式:(2006,全国II,理,22,本小题满分12分)
设数列{an}的前n项和为Sn,且方程x2-anx-an=0有一根为Sn-1,n=1,2,3,…
(Ⅰ)求a1,a2;
(Ⅱ){an}的通项公式
提示:1
Sn1,n1,2,3,...为方程的根,代入方程可得
11a22 6
(Sn1)2an(Sn1)an0
将n=1和n=2代入上式可得
a12 求出a1,a2,a3,a4等,可猜想
an1n(n1)并用数学归纳法进行证明,本题主要考察 一般
数列的通项公式与求和公式间的关系
3 方程的根的意义(根代入方程成立)
4数学归纳法证明数列的通项公式(也可以把
an1n(n1)分开为
an111然后求和,中间项均抵消,只剩下首项和末项n(n1)nn1,可得Sn
38
解:(Ⅰ)当n=1时,x2-a1x-a1=0有一根为S1-1=a1-1,
于是(a1-1)2-a1(a1
1-1)-a1=0,解得a1=2
当n=2时,x2-a2x-a2=0
有一根为S1
2-1=a2-2
,
于是(a1112-2)2-a2(a2-2)-a2=0,解得a1=6
(Ⅱ)由题设(Sn-1)2-an(Sn-1)-an=0,
即 Sn2-2Sn+1-anSn=0
当n≥2时,an=Sn-Sn-1,代入上式得
Sn-1Sn-2Sn+1=0 ①
由(Ⅰ)知S1112
1=a1=2,S2=a1+a2=2+6=3
由①可得S33=4
由此猜想Snn=
n+1
,n=1,2,3,… ……8分 39
下面用数学归纳法证明这个结论
(i)n=1时已知结论成立
(ii)假设n=k时结论成立,即Skk=
k+1
, 当n=k+1时,由①得S1k+1
k+1=2-Sk,即Sk+1=k+2
,
故n=k+1时结论也成立
综上,由(i)、(ii)可知Snn=
n+1
对所有正整数n都成立 ……10分 于是当n≥2时,an1
n=Sn-Sn-1=
n+1
-n-1n=n(n+1)
,
又n=1时,a11
1=2=1×2
,所以
{ann}的通项公式an=
n+1
,n=1,2,3,… ……12分 本题难度较大,不过计算较易,数列的前面一些项的关系也比较容易发现 40
类型13双数列型
解法:根据所给两个数列递推公式的关系,灵活采用累加、累乘、化归等方法求解。 例:已知数列an中,a11;数列bn中,b10。当n2时,
a13(2a1nn1bn1),bn3(an12bn1),求an,bn.
1解:因
a(2ab)13(anbn3n1n1n12bn1)an1bn1 所以anbnan1bn1an2bn2•••a2b2a1b11
即anbn1…………………………………………(1)
1又因为a(2ab)1(a2b)1nbn3n1n13n1n13(an1bn1)
11所以a(abn1)(3)2ab)……(13)n1(anbn3n1n2n21b1)
(13)n1.即a(1n13)nbn………………………(2)
a11111由(1)、(2)得:n2[1(3)n1], bn2[1(3)n]
类型14周期型
41
解法:由递推式计算出前几项,寻找周期。
an1例:若数列an满足
12a,(0a)nn262a1,(1a1)ann127,则a20的值为___________。 ,若
变式:(2005,湖南,文,5)
n3已知数列{an}满足
a10,an1a3aN*)n1(n,则a20=
3A.0 B.3 C.3
D.2
)
42
(
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