题型最全的递推数列求通项公式的习题[1]
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高考递推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。
我现在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
)
(1
n f a a n
n
解法:把原递推公式转化为)(1
n f a a n
n ,利用累加法(逐差相加法)求解。
例1. 已知数列
n
a 满足2
11a ,n
n
a a n
n
2
1
1,求n a 。
变式:已知数列1}{1a a n 中,且a 2k =a 2k -1+(-1)K
,
a 2k+1=a 2k +3k
, 其中k=1,2,3,…….
(I )求a 3, a 5;(II )求{ a n }的通项公式. 类型2
n
n
a n f a )(1
解法:把原递推公式转化为
)(1
n f a a n n ,利用累乘法(逐商相乘法)求解。
例1:已知数列n
a 满足321a ,n n
a n n
a 1
1
,求n a 。
例2:已知31
a ,n
n
a n
n
a 23131
)1(n
,求n a 。
变式:(2004,全国I,理15.)已知数列{a n },满足a 1=1,1
3
21)1(32n
n
a n
a a a a (n ≥2),则{a n }的通项1___
n
a 12
n n
类型3
q pa
a n
n
1
(其中p ,q 均为常数,)0)
1((p
pq )。
解法(待定系数法):把原递推公式转化为:
)(1
t a p t
a n
n
,其中p
q t
1
,再利用换元法转化为等比数列求解。
例:已知数列
n
a 中,11
a ,321
n n
a a ,求n a .
变式:(2006,重庆,文,14)在数列
n
a 中,若11
1,23(1)n
n
a a a n
,则该数列的通项n a _______________
变式:(2006.福建.理22.本小题满分14分)已知数列
n
a 满足*
1
1
1,21().
n
n
a a a n N (I )求数列
n
a 的通项公式;
(II )若数列{b n }滿足1
2
1
1
1
*
4
4
4
(1)
(),n n
b b
b b
n
a n
N 证明:数列{b n }是等差数列;
(Ⅲ)证明:
*
122
3
1
1...
().
2
3
2
n n
a a a n n
n N a a a 类型4
n
n
n
q pa
a 1
(其中p ,q 均为常数,)0)
1)(1((q p
pq )。
(或1
n
n
n
a p a r q ,其中p ,q, r 均为常数)。
解法:一般地,要先在原递推公式两边同除以1
n q
,得:
q
q
a q
p q
a n
n n
n 11
1引入辅助数列
n
b (其中n
n n
q
a b ),得:q
b q
p
b n
n
11
再待定
系数法解决。
例:已知数列
n
a 中,6
51
a ,1
1
)
2
1(
3
1
n n n
a a ,求n a 。
变式:(2006,全国I,理22,本小题满分12分)设数列
n
a 的前n 项的和1
41
22
3
3
3
n n
n
S a
,1,2,3,
n
(Ⅰ)求首项1a 与通项n a ;(Ⅱ)设2
n
n
n
T S ,1,2,3,
n
,证明:
1
32
n
i
i T
类型5递推公式为n
n n
qa
pa
a 1
2
(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
)
(1
12n n
n n
sa a t sa
a 其中s ,t 满足
q st
p
t s 解法二(特征根法):对于由递推公式n
n n
qa
pa
a 1
2
,2
1
,a a 给出的数列
n
a ,方程02
q
px x
,叫做数列
n
a 的特征方程。
若21,x x 是特征方程的两个根,当
21
x x 时,数列n a 的通项为1
2
1
1
n n
n
Bx
Ax a ,其中A ,B 由2
1,a a 决定(即把2121,,,x x a a 和2,1n
,代入1
2
1
1
n n n
Bx
Ax
a ,得到关于A 、B 的方程组);当21
x x 时,数列n a 的通项为1
1
)(n
n
x Bn A
a ,其中A ,B 由2
1
,a a 决定(即把2121,,,x x a a 和2,1n ,代入1
1
)(n
n x Bn A
a ,得到关于A 、B 的方程组)。
解法一(待定系数——迭加法):
数列n a :),0(02531
2
N n
n
a a a n
n
n ,
b a a a 2
1,,求数列
n a 的通项公式。
例:已知数列n
a 中,11a ,22a ,n n
n
a a a 3
1
3
2
1
2
,求n a 。
变式:1.已知数列
n a 满足*
1
22
1
1,3,32().
n
n
n a a a a a n
N
(I )证明:数列1
n
n
a a 是等比数列;(II )求数列
n
a 的通项公式;
(III )若数列
n
b 满足1
2
1
1
1
*
4
4
...4
(1)
(),n
n
b b b b n a n N 证明n
b 是等差数列
2.已知数列
n
a 中,11a ,22a ,n n
n
a a a 3
1
3
2
1
2
,求n
a 3.已知数列
n a 中,n S 是其前n 项和,并且1
1
42(1,2,
),1n
n
S a n a ,
⑴设数列),
2,1(21
n
a a
b n n
n
,求证:数列
n
b 是等比数列;
⑵设数列),2,1(,2
n a c n
n n
,求证:数列
n c 是等差数列;⑶求数列n a 的通项公式及前n 项和。
类型6递推公式为n S 与n a 的关系式。
(或()n n S f a )解法:这种类型一般利用
)
2()1(1
1n
S S n S a n
n
n
与)()(1
1
n
n n
n n
a f a f S S a 消去n
S )2(n
或与)(1
n
n n S S f S )2(n
消
去n a 进行求解。
例:已知数列n
a 前n 项和2
2
14
n
n
n
a S .
(1)求1
n
a 与n a 的关系;(2)求通项公式n a .
(2)应用类型4(n
n
n q pa
a 1(其中p ,q 均为常数,)0)
1)(1((q p
pq ))的方法,上式两边同乘以
1
2
n 得:2
22
1
1
n n
n
n a a 由12
1
4
1
2
1
1
1
1
a a S a .于是数列
n
n
a 2是以2为首项,2为公差的等差数列,所以
n
n a n n
2)
1(2221
2
n
n
n a 变式:(2006,陕西,理,20本小题满分12分)
已知正项数列{a n },其前n 项和S n 满足10S n =a n 2
+5a n +6且a 1,a 3,a 15成等比数列,求数列{a n }的通项a n
变式: (2005,江西,文,22.本小题满分
14分)
已知数列{a n }的前n 项和S n 满足S n -S n -2=3,2
3,1),3()
21(2
1
1
S S n
n
且求数列{a n }的通项公式.
类型7 b an
pa
a n
n
1)
001(,a
、p
解法:这种类型一般利用
待定系数法
构造等比数列,即令
)()
1(1
y xn
a p y
n
x a n
n
,与已知递推式比较,解出y x,,从而转化为
y xn
a n
是公比为
p 的等比数列。
例:设数列n a :)2(,123,41
1
n
n a a a n
n ,求n a .
变式:(2006,山东,文,22,本小题满分14分)已知数列{n a }中,11
122
n
n a n a a 、点(、)在直线y=x 上,其中n=1,2,3…
(Ⅰ)令是等比数列;求证数列
n n
n
n
b a a b ,31
(Ⅱ)求数列的通项;
n a (Ⅲ)设分别为数列、n n T S 、n a n b 的前n 项和,是否存在实数,使得数列
n
n
S T n 为等差数列?若存在试求出
不存在,则说明理由.
类型8 r n
n
pa
a 1
)
0,0(n a p 解法:这种类型一般是等式两边取对数后转化为q pa
a n
n
1
,再利用待定系数法求解。
例:已知数列{
n a }中,2
1
1
1
,1n n
a a
a a )0(a
,求数列.
的通项公式
n a 变式:(2005,江西,理,21.本小题满分12分)
已知数列:,}{且满足
的各项都是正数n a .
),4(2
1
,11
N n
a a a a n n n
(1)证明;
,21
N n
a a n
n
(2)求数列}{n a 的通项公式a n .
变式:(2006,山东,理,22,本小题满分14分)
已知a 1=2,点(a n ,a n+1)在函数f(x)=x 2
+2x 的图象上,其中=1,2,3,…(1)证明数列{lg(1+a n )}是等比数列;
(2)设T n =(1+a 1) (1+a 2) …(1+a n ),求T n 及数列{a n }的通项;
记b n =
2
11n
n
a a ,求{
b n }数列的前项和
S n ,并证明S n +
1
32n
T =1
类型9 )
()()(1
n h a n g a n f a n
n
n
解法:这种类型一般是等式
两边取倒数后换元转化为q pa
a n
n
1。
例:已知数列{a n }满足:1,1
311
1
a a a a n
n
n
,求数列{a n }的通项公式。
变式:(2006,江西,理,22,本大题满分14分)1.已知数列{a n }满足:a 1=32
,且a n =
n 1
n 13n a n
2n N 2a n 1
--(,)
+-(1)求数列{a n }的通项公式;(2)
证明:对于一切正整数
n ,不等式a 1a 2……a n 2n !
2、若数列的递推公式为
1
1
113,
2()n
n
a n a a ,则求这个数列的通项公式。
3、已知数列{n a }满足2,11
n a 时,n n
n n
a a a a 1
1
2,求通项公式。
4、已知数列{a n }满足:1,1
31
1
1
a a a a n
n
n
,求数列{a n }的通项公式。
5、若数列{a n }中,a 1=1,a 1
n
=
2
2n
n a a n ∈N ,求通项a n .
类型10
h
ra
q pa
a n
n
n
1
解法:如果数列}{n a 满足下列条件:已知1a 的值且对于N n
,都有h
ra
q pa
a n
n
n
1
(其中p 、q 、r 、h 均为常数,且r
h a r qr ph
1
,0,),
那么,可作特征方程h
rx
q px x
,当特征方程有且仅有一根0x 时,则
1n
a x 是等差数列;当特征方程有两个相异的根
1x 、2x 时,则
12
n n
a x a x 是
等比数列。
例:已知数列}{n a 满足性质:对于
,3
24,N 1
n n
n
a a a n
且,31a 求}{n a 的通项公式.
例:已知数列}{n a 满足:对于
,N n
都有.
3
25131
n
n
n
a a a (1)若,51a 求;n a (2)若,31
a 求;n a (3)若,61a 求;n a (4)当1a 取哪些值时,无穷数列
}{n a 不存在?
变式:(2005,重庆,文,22,本小题满分12分)数列).1(05
21681}{1
1
1
n
a a a a a a n
n
n
n
n 且满足
记).
1(2
11n
a b n
n
(Ⅰ)求b 1、b 2、b 3、b 4的值;
(Ⅱ)求数列}{n b 的通项公式及数列
}{n n b a 的前n 项和.
n S 类型11 q pn
a a n
n
1
或n
n
n
pq
a a 1
解法:这种类型一般可转化为1
2n
a 与n a 2是等差或等比数列求解。
例:(I )在数列}{n a 中,n n
a n
a a 6,11
1,求n
a (II )在数列}{n a 中,n
n
n a a a 3,11
1,求n
a 类型12 归纳猜想法解法:数学归纳法
变式:(2006,全国II,理,22,本小题满分12分)
设数列{a n }的前n 项和为S n ,且方程x 2
-a n x -a n =0有一根为S n -1,n =1,2,3,…(Ⅰ)求a 1,a 2;(Ⅱ){a n }的通项公式类型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
n
a 中,11a ;数列n
b 中,01
b 。
当2n
时,)2(311
1
n
n
n
b a a ,)2(3
11
1
n
n
n
b a b ,求n a ,n b .
类型14周期型解法:由递推式计算出前几项,寻找周期。
例:若数列
n a 满足)
12
1(
,12)
2
10
(,21
n
n
n n n
a a a a a ,若7
61
a ,则20a 的值为___________。
变式:(2005,湖南,文,5)
已知数列}{n a 满足)(1
33,0*
1
1
N
n a a a a n
n
n
,则20a =
()
A .0
B .
3
C .
3
D .
2
3。