构造法数列求通项
构造法求数列通项公式
作者:刘高峰 2016.10 北京师范大学东莞石竹附属学校
复习回顾
一、观察法:如数列 二、公式法:
1, 1 , 1 , 1 , 1 , 3579
1、等差数列:an a1 (n 1)d
2、等比数列:an a1qn1
3、an Sn Sn1 (n 2) ——(作差法)
巩固练习
练习2:已知数列{an }中,a1
3 2
,2an
an1
6n
3,
求an .
课后思考
1、形如 an1 pan an2 bn c 如何求通项公式? 已知数列{an} 满足:a1 1, an1 2an 3n2 4n 5, 求an .
2、形如 an1 pan qn 如何求通项公式? 已知数列{an}满足:a1 1, an1 3an 2n , 求 an .
课后作业
1、已知数列an中,a1 1 ,an1 2an 3,求 an .
2、已知数列an 中,a1 1, an 4an1 n 1, (n 2),
求 an .
再见!
巩固练习
练习1:已知数列{an }中,a1
2
,an1
1 2
an
1 2
,
求数列的通项an .
知识延伸
例2、已知数列{an} 中,a1 , 1 an1 3an 2n , 求 an .
规律总结
an1 pan kn b
an1 x(n 1) y p(an xn y)
问题探究
例1、已知数列{an}满足:a1 1 ,且an1 2an 1 , (1)证明:数列{an 1} 是等比数列; (2)求 an .
(完整版)用构造法求数列的通项公式汇总
用构造法求数列的通项公式上海外国语大学嘉定外国语实验学校 徐红洁在高中数学教材中,有很多已知等差数列的首项、公比或公差(或者通过计算可以求出数列的首项,公比),来求数列的通项公式。
但实际上有些数列并不是等差、等比数列,给出数列的首项和递推公式,要求出数列的通项公式。
而这些题目往往可以用构造法,根据递推公式构造出一个新数列,从而间接地求出原数列的通项公式。
对于不同的递推公式,我们当然可以采用不同的方法构造不同的类型的新数列。
下面给出几种我们常见的构造新数列的方法:一.利用倒数关系构造数列。
例如:中,若求a n }{n a 数列),(411,211N n a a a nn ∈+==++4,n n nn b b a b ==+1,1则设即=4,n n b b -+1}是等差数列。
n b {∴可以通过等差数列的通项公式求出,然再求后数列{ a n }的通项。
n b 练习:1)数列{ a n }中,a n ≠0,且满足求a n),(,311,2111N n a a a nn ∈+==+2)数列{ a n }中,求a n 通项公式。
,22,111+==+n nn a a a a 3)数列{ a n }中,求a n .),,2(02,0,1111N n n a a a a a a n n n n n ∈≥=-⋅+≠=--且二.构造形如的数列。
2n n a b =例:正数数列{ a n }中,若n n n a N n a a a 求),(4,52211∈-==+ 解:设4,4,112-=--==++n n n n n n b b b b a b 即则),71(,429429429)4()1(25254}{2211N n n n a na n nb a b b n n n n ∈≤≤-=∴-=-=-⋅-+=∴==-即,是等差数列,公差是数列练习:已知正数数列{ a n }中,,),2(2,211N n n a a a n n ∈≥==-求数列{ a n }的通项公式。
求数列通项公式常用的七种方法
求数列通项公式常用的七种方法一、公式法:已知或根据题目的条件能够推出数列{}n a 为等差或等比数列,根据通项公式()d n a a n 11-+=或11-=n n q a a 进行求解.例1:已知{}n a 是一个等差数列,且5,152-==a a ,求{}n a 的通项公式.二、前n 项和法:已知数列{}n a 的前n 项和n s 的解析式,求n a . 例2:已知数列{}n a 的前n 项和12-=n n s ,求通项n a .三、n s 与n a 的关系式法:已知数列{}n a 的前n 项和n s 与通项n a 的关系式,求n a . 例3:已知数列{}n a 的前n 项和n s 满足n n s a 311=+,其中11=a ,求n a .注:解决这类问题的方法,用具俗话说就是“比着葫芦画瓢”,由n s 与n a 的关系式,类比出1-n a 与1-n s 的关系式,然后两式作差,最后别忘了检验1a 是否适合用上面的方法求出的通项.四、累加法:当数列{}n a 中有()n f a a n n =--1,即第n 项与第1-n 项的差是个有“规律”的数时,就可以用这种方法.例4:()12,011-+==+n a a a n n ,求通项n a五、累乘法:它与累加法类似 ,当数列{}n a 中有()1nn a f n a -=,即第n 项与第1-n 项的商是个有“规律”的数时,就可以用这种方法.例5:111,1n n na a a n -==- ()2,n n N *≥∈ 求通项n a六、构造法:㈠、一次函数法:在数列{}n a 中有1n n a ka b -=+(,k b 均为常数且0k ≠),从表面形式上来看n a 是关于1n a -的“一次函数”的形式,这时用下面的方法:一般化方法:设()1n n a m k a m -+=+ 则()11n n a ka k m -=+- 而1n n a ka b -=+ ∴()1b k m =- 即1b m k =- 故111n n b b a k a k k -⎛⎫+=+ ⎪--⎝⎭∴数列11n b a k -⎧⎫+⎨⎬-⎩⎭是以k 为公比的等比数列,借助它去求n a例6:已知111,21n n a a a -==+ ()2,n n N *≥∈ 求通项n a㈡、取倒数法:这种方法适用于11n n n ka a ma p--=+()2,n n N *≥∈(,,k m p 均为常数0m ≠), 两边取倒数后得到一个新的特殊(等差或等比)数列或类似于1n n a ka b -=+的式子. 例7:已知11122,2n n n a a a a --==+ ()2,n n N *≥∈ 求通项n a㈢、取对数法:一般情况下适用于1k l n n a a -=(,k l 为非零常数)例8:已知()2113,2n n a a a n -==≥ 求通项n a七、“m n n c ba a +=+1(c b ,为常数且不为0,*,N n m ∈)”型的数列求通项n a .例9:设数列{}n a 的前n 项和为n s ,已知*11,3,N n s a a a n n n ∈+==+,求通项n a .注:求m n n c ba a +=+1(c b ,为常数且不为0,*,N n m ∈)”型的数列求通项公式的方法是等式的两边同除以1+n c ,得到一个“1n n a ka b -=+”型的数列,再用上面第六种方法里面的“一次函数法”便可求出n n ca 的通式,从而求出n a .另外本题还可以由n n n s a 31+=+得到nn n n s s s 31+=-+即 n n n s s 321+=+,按照上面求n a 的方法同理可求出n s ,再求n a .您不不妨试一试.除了以上七种方法外,还有嵌套法(迭代法)、归纳猜想法等,但这七种方法是经常用的,将其总结到一块,以便于学生记忆和掌握.。
(完整版)数列通项公式常用求法及构造法
数列通项公式的常用求法构造法求数列通项公式一、构造等差数列求数列通项公式运用乘、除、去分母、添项、去项、取对数、待定系数等方法,将递推公式变形成为(1)()f n f n +-=A (其中A 为常数)形式,根据等差数列的定义知)(n f 是等差数列,根据等差数列的通项公式,先求出)(n f 的通项公式,再根据)(n f 与n a ,从而求出n a 的通项公式。
例1 在数列{}n a 中,1a =12,133n n n a a a +=+(n N +∈),求数列{}n a 通项公式.解析:由313n n a n a a ++=得,a n+1 a n =3 a n+1-3 a n =0,两边同除以a n+1 a n 得,=-+n n a a 11131,设b n =n a 1,则b n+1- b n =31,根据等差数列的定义知, 数列{b n }是首项b 1=2,公差d=31的等差数列,根据等差数列的通项公式得b n =2+31(n-1)=31n +35∴数列通项公式为a n =53+n例2 在数列{a n }中,S n 是其前n 项和,且S n ≠0,a 1=1,a n =1222-n n S S (n ≥2),求S n 与a n 。
解析:当n ≥2时,a n =S n -S n-1 代入a n =1222-n n S S 得,S n -S n-1=1222-n n S S ,变形整理得S n -S n-1= S n S n-1两边除以S n S n-1得,n S 1-11-n S =2,∴{n S 1}是首相为1,公差为2的等差数列∴n S 1=1+2(n-1)=2n-1, ∴ S n =121-n (n ≥2),n=1也适合,∴S n =121-n (n ≥1) 当n ≥2时,a n =S n -S n-1=121-n -321-n =-38422+-n n ,n=1不满足此式, ∴a n ={21138422≥=+--n n n n二、构造等比数列求数列通项公式运用乘、除、去分母、添项、去项、取对数、待定系数等方法,将递推公式变形成为f (n+1)=Af (n )(其中A 为非零常数)形式,根据等比数列的定义知)(n f 是等比数列,根据等比数列的通项公式,先求出)(n f 的通项公式,再根据)(n f 与n a ,从而求出n a 的通项公式。
求数列通项公式常用的八种方法
求数列通项公式常用八种方法一、 公式法:已知或根据题目的条件能够推出数列{}n a 为等差或等比数列,根据通项公式()d n a a n 11-+= 或11-=n n q a a 进行求解.二、前n 项和法:已知数列{}n a 的前n 项和n s 的解析式,求n a .(分3步)三、n s 与n a 的关系式法:已知数列{}n a 的前n 项和n s 与通项n a 的关系式,求n a .(分3步)四、累加法:当数列{}n a 中有()n f a a n n =--1,即第n 项与第1-n 项的差是个有“规律”的数时,就可以用这种方法.五、累乘法:它与累加法类似 ,当数列{}n a 中有()1n n a f n a -=,即第n 项与第1-n 项的商是个有“规律”的数时,就可以用这种方法.六、构造法:㈠、一次函数法:在数列{}n a 中有1n n a ka b -=+(,k b 均为常数且0k ≠),从表面形式上来看n a 是关于1n a -的“一次函数”的形式,这时用下面的方法:------+常数P㈡、取倒数法:这种方法适用于11c --=+n n n Aa a Ba ()2,n n N *≥∈(,,k m p 均为常数 0m ≠),两边取倒数后得到一个新的特殊(等差或等比)数列或类似于 1n n a ka b -=+的式子.㈢、取对数法:一般情况下适用于1k l n n a a -=(,k l 为非零常数)例8:已知()2113,2n n a a a n -==≥ 求通项n a分析:由()2113,2n n a a a n -==≥知0n a >∴在21n n a a -=的两边同取常用对数得211lg lg 2lg n n n a a a --== 即1lg 2lg n n a a -= ∴数列{}lg n a 是以lg 3为首项,以2为公比的等比数列故112lg 2lg3lg3n n n a --==∴123n n a -=七、“1p ()n n a a f n +=+(c b ,为常数且不为0,*,N n m ∈)”型的数列求通项n a . 可以先在等式两边 同除以f(n)后再用累加法。
(完整版)求数列通项公式常用的七种方法
求数列通项公式常用的七种方法一、公式法:已知或根据题目的条件能够推出数列na 为等差或等比数列,根据通项公式d n a a n11或11n n qa a 进行求解.例1:已知n a 是一个等差数列,且5,152a a ,求n a 的通项公式.分析:设数列n a 的公差为d ,则54111da d a 解得231da 5211ndn a a n二、前n 项和法:已知数列n a 的前n 项和n s 的解析式,求n a .例2:已知数列n a 的前n 项和12nns ,求通项n a .分析:当2n 时,1n nns s a =32321n n=12n 而111s a 不适合上式,22111n n a n n三、n s 与n a 的关系式法:已知数列n a 的前n 项和n s 与通项n a 的关系式,求n a .例3:已知数列n a 的前n 项和n s 满足n n s a 311,其中11a ,求n a .分析:13n na s ①nna s 312n②①-②得n n n a a a 331134nn a a 即341nn a a 2n又1123131a s a 不适合上式数列n a 从第2项起是以34为公比的等比数列222343134n n n a a 2n23431112n na n n注:解决这类问题的方法,用具俗话说就是“比着葫芦画瓢”,由n s 与n a 的关系式,类比出1na 与1ns 的关系式,然后两式作差,最后别忘了检验1a 是否适合用上面的方法求出的通项.四、累加法:当数列n a 中有n f a a nn1,即第n 项与第1n 项的差是个有“规律”的数时,就可以用这种方法. 例4:12,011n a a a nn,求通项na 分析:121n a a n n112a a 323a a 534a a ┅321n a a nn2n以上各式相加得211327531n n a a n 2n 又01a ,所以21n a n 2n,而01a 也适合上式,21n a n Nn 五、累乘法:它与累加法类似,当数列n a 中有1n na f n a ,即第n 项与第1n 项的商是个有“规律”的数时,就可以用这种方法.例5:111,1nnn a a a n 2,n n N求通项na 分析:Q 11nnna a n 11nn a na n 2,n n N故3241123123411231n nn a a a a na a n a a a a n g g g g L g g g g L g 2,n n N而11a 也适合上式,所以na n n N六、构造法:㈠、一次函数法:在数列n a 中有1nna kab (,k b 均为常数且0k ),从表面形式上来看n a 是关于1n a 的“一次函数”的形式,这时用下面的方法: 一般化方法:设1nna mk a m则11nna ka k m而1nn a ka b1bk m 即1bmk 故111n nb ba k a k k数列11nba k 是以k 为公比的等比数列,借助它去求na 例6:已知111,21n n a a a 2,n n N求通项na 分析:Q 121nna a 1112221n nna a a 数列1n a 是以2为首项,2为公比的等比数列111122n nna a 故21nna ㈡、取倒数法:这种方法适用于11n nnka a ma p2,n n N (,,k m p 均为常数0m),两边取倒数后得到一个新的特殊(等差或等比)数列或类似于1n na kab 的式子.例7:已知11122,2n nna a a a 2,nnN求通项na Q 1122n nna a a 111211122nnnna a a a 即11112nna a 2,n n N数列1n a 是以12为首项,以12为公差的等差数列1111222nn n a 2na n㈢、取对数法:一般情况下适用于1klnn a a (,k l 为非零常数)例8:已知2113,2nn a a a n 求通项na 分析:由2113,2nn a a an知0n a 在21n na a 的两边同取常用对数得211lg lg 2lg n n n a a a 即1lg 2lg n na a 数列lg n a 是以lg 3为首项,以2为公比的等比数列故112lg 2lg3lg3nn na 123nna 七、“mnnc ba a 1(c b,为常数且不为0,*,N nm )”型的数列求通项n a .例9:设数列n a 的前n 项和为n s ,已知*11,3,N ns a a a nn n ,求通项n a .解:nn n s a 31113n nns a 2n两式相减得1132n n nn a a a 即11322n nna a 上式两边同除以13n 得92332311nn n n a a (这一步是关键)令nn na c 3得92321nn c c 3232321n nc c 2n(想想这步是怎么得来的)数列32nc 从第2项起,是以93322a c 为首项,以32为公比的等比数列故nn n n na a c c 32332933232322222323232nn nac 又nn na c 3,所以123223n n na a a a 1不适合上式23223112n a n a a n n n注:求mnnc ba a 1(c b,为常数且不为0,*,N nm )”型的数列求通项公式的方法是等式的两边同除以1n c ,得到一个“1nna kab ”型的数列,再用上面第六种方法里面的“一次函数法”便可求出nn ca 的通式,从而求出n a .另外本题还可以由nnns a 31得到n nn ns s s 31即nn ns s 321,按照上面求n a 的方法同理可求出n s ,再求n a .您不不妨试一试.除了以上七种方法外,还有嵌套法(迭代法)、归纳猜想法等,但这七种方法是经常用的,将其总结到一块,以便于学生记忆和掌握.。
求数列通项公式常用的七种方法
求数列通项公式经常使用的七种方法一、公式法:已知或根据题目的条件能够推出数列为等差或等比数列,根据通项公式或进行求解.例1:已知是一个等差数列,且,求的通项公式.分析:设数列的公差为,则解得二、前项和法:已知数列的前项和的解析式,求.例2:已知数列的前项和,求通项.分析:当时,==而不适合上式,三、与的关系式法:已知数列的前项和与通项的关系式,求.例3:已知数列的前项和满足,其中,求.分析:①②①-②得即又不适合上式数列从第2项起是以为公比的等比数列注:解决这类问题的方法,用具俗话说就是“比着葫芦画瓢”,由与的关系式,类比出与的关系式,然后两式作差,最后别忘了检验是否适合用上面的方法求出的通项. 四、累加法:当数列中有,即第项与第项的差是个有“规律”的数时,就可以用这种方法.例4:,求通项分析:┅以上各式相加得又,所以,而也适合上式,五、累乘法:它与累加法类似,当数列中有,即第项与第项的商是个有“规律”的数时,就可以用这种方法.例5:求通项分析:故而也适合上式,所以六、构造法:㈠、一次函数法:在数列中有(均为常数且),从概况形式上来看是关于的“一次函数”的形式,这时用下面的方法:一般化方法:设则而即故数列是以为公比的等比数列,借助它去求例6:已知求通项分析:数列是以为首项,为公比的等比数列故㈡、取倒数法:这种方法适用于(均为常数),两边取倒数后得到一个新的特殊(等差或等比)数列或类似于的式子.例7:已知求通项即数列是以为首项,以为公差的等差数列㈢、取对数法:一般情况下适用于(为非零常数)例8:已知求通项分析:由知在的两边同取经常使用对数得即数列是以为首项,以为公比的等比数列故七、“(为常数且不为,)”型的数列求通项.例9:设数列的前项和为,已知,求通项.解:两式相减得即上式两边同除以得(这一步是关键)令得(想想这步是怎么得来的)数列从第项起,是以为首项,以为公比的等比数列故又,所以不适合上式注:求(为常数且不为,)”型的数列求通项公式的方法是等式的两边同除以,得到一个“”型的数列,再用上面第六种方法里面的“一次函数法”即可求出的通式,从而求出.另外本题还可以由得到即,依照上面求的方法同理可求出,再求.您不无妨试一试.除了以上七种方法外,还有嵌套法(迭代法)、归纳猜测法等,但这七种方法是经经常使用的,将其总结到一块,以便于学生记忆和掌握.。
(完整版)求数列通项公式常用的七种方法
求数列通项公式常用的七种方法一、公式法:已知或根据题目的条件能够推出数列{}n a 为等差或等比数列,根据通项公式()d n a a n 11-+=或11-=n n q a a 进行求解.例1:已知{}n a 是一个等差数列,且5,152-==a a ,求{}n a 的通项公式.分析:设数列{}n a 的公差为d ,则⎩⎨⎧-=+=+54111d a d a 解得⎩⎨⎧-==231d a∴ ()5211+-=-+=n d n a a n二、前n 项和法:已知数列{}n a 的前n 项和n s 的解析式,求n a . 例2:已知数列{}n a 的前n 项和12-=n n s ,求通项n a . 分析:当2≥n 时,1--=n n n s s a =()()32321----n n=12-n而111-==s a 不适合上式,()()⎩⎨⎧≥=-=∴-22111n n a n n三、n s 与n a 的关系式法:已知数列{}n a 的前n 项和n s 与通项n a 的关系式,求n a . 例3:已知数列{}n a 的前n 项和n s 满足n n s a 311=+,其中11=a ,求n a . 分析:Θ 13+=n n a s ① ∴ n n a s 31=- ()2≥n ② ①-② 得 n n n a a a 331-=+ ∴ 134+=n n a a即 341=+n n a a ()2≥n 又1123131a s a ==不适合上式∴ 数列{}n a 从第2项起是以34为公比的等比数列 ∴ 222343134--⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎭⎫⎝⎛=n n n a a ()2≥n ∴()()⎪⎩⎪⎨⎧≥⎪⎭⎫ ⎝⎛==-23431112n n a n n注:解决这类问题的方法,用具俗话说就是“比着葫芦画瓢”,由n s 与n a 的关系式,类比出1-n a 与1-n s 的关系式,然后两式作差,最后别忘了检验1a 是否适合用上面的方法求出的通项.四、累加法:当数列{}n a 中有()n f a a n n =--1,即第n 项与第1-n 项的差是个有“规律”的数时,就可以用这种方法.例4:()12,011-+==+n a a a n n ,求通项n a分析:Θ 121-=-+n a a n n ∴ 112=-a a 323=-a a 534=-a a┅ 321-=--n a a n n ()2≥n以上各式相加得()()211327531-=-+++++=-n n a a n Λ ()2≥n又01=a ,所以()21-=n a n ()2≥n ,而01=a 也适合上式, ∴ ()21-=n a n ()*∈Nn五、累乘法:它与累加法类似 ,当数列{}n a 中有()1nn a f n a -=,即第n 项与第1-n 项的商是个有“规律”的数时,就可以用这种方法.例5:111,1n n na a a n -==- ()2,n n N *≥∈ 求通项n a分析:Q 11n n n a a n -=- ∴11n n a n a n -=- ()2,n n N *≥∈故3241123123411231n n n a a a a na a n a a a a n -===-gg g g L g g g g L g ()2,n n N *≥∈ 而11a =也适合上式,所以()n a n n N *=∈ 六、构造法:㈠、一次函数法:在数列{}n a 中有1n n a ka b -=+(,k b 均为常数且0k ≠),从表面形式上来看n a 是关于1n a -的“一次函数”的形式,这时用下面的方法:一般化方法:设()1n n a m k a m -+=+ 则()11n n a ka k m -=+- 而1n n a ka b -=+ ∴()1b k m =- 即1b m k =- 故111n n b b a k a k k -⎛⎫+=+ ⎪--⎝⎭∴数列11n b a k -⎧⎫+⎨⎬-⎩⎭是以k 为公比的等比数列,借助它去求n a例6:已知111,21n n a a a -==+ ()2,n n N *≥∈ 求通项n a分析:Q 121n n a a -=+ ∴()1112221n n n a a a --+=+=+ ∴数列{}1n a +是以2为首项,2为公比的等比数列 ∴()111122n n n a a -+=+⋅= 故21n n a =- ㈡、取倒数法:这种方法适用于11n n n ka a ma p--=+()2,n n N *≥∈(,,k m p 均为常数0m ≠), 两边取倒数后得到一个新的特殊(等差或等比)数列或类似于1n n a ka b -=+的式子. 例7:已知11122,2n n n a a a a --==+ ()2,n n N *≥∈ 求通项n aQ 1122n n n a a a --=+ ∴111211122n n n n a a a a ---+==+ 即11112n n a a --= ()2,n n N *≥∈ ∴ 数列1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是以12为首项,以12为公差的等差数列∴()1111222n n n a =+-⋅= ∴2n a n= ㈢、取对数法:一般情况下适用于1k l n n a a -=(,k l 为非零常数) 例8:已知()2113,2n n a a a n -==≥ 求通项n a分析:由()2113,2n n a a a n -==≥知0n a >∴在21n n a a -=的两边同取常用对数得 211lg lg 2lg n n n a aa --==即1lg 2lg nn a a -= ∴数列{}lg n a 是以lg 3为首项,以2为公比的等比数列故112lg 2lg3lg3n n n a --== ∴123n n a -=七、“m n n c ba a +=+1(c b ,为常数且不为0,*,N n m ∈)”型的数列求通项n a .例9:设数列{}n a 的前n 项和为n s ,已知*11,3,N n s a a a n n n ∈+==+,求通项n a . 解:n n n s a 31+=+Θ 113--+=∴n n n s a ()2≥n两式相减得 1132-+⋅+=-n n n n a a a 即 11322-+⋅+=n n n a a上式两边同除以13+n 得92332311+⋅=++n n n n a a (这一步是关键) 令nnn a c 3=得 92321+=+n n c c ⎪⎭⎫⎝⎛-=-∴+3232321n n c c ()2≥n (想想这步是怎么得来的) ∴数列⎭⎬⎫⎩⎨⎧-32n c 从第2项起,是以93322-=-a c 为首项,以32为公比的等比数列故 ()n n n n n a a c c 32332933232322222----=⎪⎭⎫⎝⎛-=⎪⎭⎫⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛-=-()323232+-=∴-n n n a c 又n n n a c 3=,所以()123223--⋅+⋅-=n n n a a a a =1Θ不适合上式 ()()()⎩⎨⎧≥⋅+⋅-==∴--23223112n a n a a n n n 注:求m n n c ba a +=+1(c b ,为常数且不为0,*,N n m ∈)”型的数列求通项公式的方法是等式的两边同除以1+n c ,得到一个“1n n a ka b -=+”型的数列,再用上面第六种方法里面的“一次函数法”便可求出n n ca 的通式,从而求出n a .另外本题还可以由n n n s a 31+=+得到nn n n s s s 31+=-+即 n n n s s 321+=+,按照上面求n a 的方法同理可求出n s ,再求n a .您不不妨试一试.除了以上七种方法外,还有嵌套法(迭代法)、归纳猜想法等,但这七种方法是经常用的,将其总结到一块,以便于学生记忆和掌握.。
构造法求数列通项公式典型例题解析
构造法求数列通项公式典型例题解析构造法是一种求解数列通项公式的技巧,它可以在给定数列中发现出某些共同的特征,从而构建出数列的通项公式。
这种技巧的本质是人们通过观察数列的特点,并尝试推测通项的类型、公式和系数,从而找到数列的通项公式。
二、构造法的应用1.比数列的通项公式对于等比数列来说,它的通项公式的结构为:a_n = a_1 q^(n-1)其中a_1是数列的第一项,q是数列的公比。
为了求出等比数列的通项公式,我们可以使用构造法,观察该数列给出的前几项,如: a_1 , a_2, a_3, a_4我们发现,从第二项a_2开始,每一项都是由上一项乘以某个常数,也就是公比q得到的,所以q可以用以下的公式表示:q = a_2/a_1接下来,我们就可以用上面的通项公式求出数列的任意项值了。
2.差数列的通项公式对于等差数列来说,它的通项公式的结构为:a_n = a_1 + (n-1)d其中a_1是数列的第一项,d是数列的公差。
为了求出等差数列的通项公式,我们也可以使用构造法,观察该数列给出的前几项,如: a_1 , a_2, a_3, a_4我们发现,从第二项a_2开始,每一项都是由上一项加上某个常数,也就是公差d得到的,所以d可以用以下的公式表示:d = a_2 - a_1接下来,我们就可以用上面的通项公式求出数列的任意项值了。
三、构造法的优点1.以让我们省去求解数列通项公式的一系列步骤,使用构造法求解数列通项公式的过程简单易懂,用时也短。
2.造法可以使我们更加清晰地观察数列的特征,从而更快地找到数列的通项公式。
3.造法可以使我们在求解特定的数列时,能够更加得心应手地把握数列的变化规律。
四、典型例题解析1. 例题一已知一个等差数列:2, 5, 8, 11, 14, 17, 20, ...(1)该数列的通项公式解:由题意可知,该数列是等差数列,我们可以用构造法求解。
我们可以观察数列的前几项,a_1 = 2, a_2 = 5,根据d = a_2 - a_1原理,我们可以求出公差d = 3.因此,该数列的通项公式为:a_n = 2 + (n-1)3,即a_n = 2 + 3n - 32. 例题二已知一个等比数列:2, 6, 18, 54, ...(1)该数列的通项公式解:由题意可知,该数列是等比数列,我们可以用构造法求解。
(完整版)高中数学构造法求数列通
构造法求数列通项例题分析型如a n+1=pa n +f(n) (p 为常数且p ≠0, p ≠1)的数列(1)f(n)= q (q 为常数) 一般地,递推关系式a n+1=pa n +q (p 、q 为常数,且p ≠0,p ≠1)等价与)1(11pqa p p q a n n --=--+,则{p q a n --1}为等比数列,从而可求n a .例1、已知数列{}n a 满足112a =,132n n a a --=(2n ≥),求通项n a . 解:由132n n a a --=,得111(1)2n n a a --=--,又11210a -=≠, 所以数列{1}n a -是首项为12,公比为12-的等比数列, ∴11111(1)()1()22n n n a a -=---=+-.练习:已知数列}{n a 的递推关系为121+=+n n a a ,且11=a ,求通项n a . 答案:12-=n n a .(2) f(n)为等比数列,如f(n)= q n (q 为常数) ,两边同除以q n ,得111+=++nnn n q a p q a q, 令nnna b q =,则可转化为b n+1=pb n +q 的形式求解. 例1、已知数列{a n }中,a 1=65,1111()32n n n a a ++=+,求通项n a . 解:由条件,得2 n+1a n+1=32(2 na n )+1,令b n =2 n a n , 则b n+1=32b n +1,b n+1-3=32(b n -3) 易得 b n =3)32(341+--n ,即2 n a n =3)32(341+--n , ∴ a n =nn 2332+-. 练习、已知数列{}n a 满足1232n n n a a +=+⨯,12a =,求通项n a . 答案:31()222nn a n =-.(3) f(n)为等差数列,如1n n a Aa Bn C +=++型递推式,可构造等比数列.(选学,注重记忆方法)例1、已知数列{}n a 满足11=a ,11212n n a a n -=+-(2n ≥),求.解:令n n b a An B =++,则n n a b An B =--, ∴11(1)n n a b A n B --=---,代入已知条件,得11[(1)]212n n b An B b A n B n ---=---+-,即11111(2)(1)2222n n b b A n A B -=++++-,令202A +=,1022A B+-=,解得A =-4,B=6, 所以112n n b b -=,且46n n b a n =-+,∴{}n b 是以3为首项、以12为公比的等比数列,故132n n b -=,故13462nn a n -=+-. 点拨:通过引入一些尚待确定的系数,经过变形与比较,把问题转化成基本数列(等差或等比数列)求解.练习:在数列{}a n 中,132a =,1263n n a a n --=-,求通项a n . 答案:a n n n-+=69912·().解:由1263n n a a n --=-,得111(63)22n n a a n -=+-,令11[(1)]2n n a An B a A n B -++=+-+,比较系数可得:A =-6,B=9,令n n b a An B =++,则有112n n b b -=,又1192b a A B ==++,∴{}n b 是首项为92,公比为12的等比数列,所以b n n =-92121(),故a n n n -+=69912·().(4) f(n)为非等差数列,非等比数列 法一、构造等差数列法例1、在数列{}n a 中,1112(2)2()n n n n a a a n λλλ+*+==++-∈N ,,其中0λ>,求数列{}n a 的通项公式.解:由条件可得111221n nn nn n a a λλλλ+++⎛⎫⎛⎫-=-+ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭, ∴数列2nn n a λλ⎧⎫⎪⎪⎛⎫-⎨⎬ ⎪⎝⎭⎪⎪⎩⎭是首项为0,公差为1的等差数列,故21n n n a n λλ⎛⎫-=- ⎪⎝⎭,∴(1)2n n n a n λ=-+.练习:在数列{a n }中,a na n a n n n n n 1132212==+++++,()()(),求通项a n 。
2024年高考数学专项突破构造法求数列通项的八种技巧(一)(解析版)
构造法求数列通项的八种技巧(一)【必备知识点】◆构造一:待定系数之a n +1=Aa n +B 型构造等比数列求关于a n +1=Aa n +B (其中A ,B 均为常数,AB (A -1)≠0)类型的通项公式时,先把原递推公式转化为a n +1+M =A a n +M ,再利用待定系数法求出M 的值,再用换元法转化为等比数列求解.其实对于这类式子,我们只需要记住在等式两侧加上一个常数M ,构造成等比数列.常数M 的值并不需要背诵,我们可以通过待定系数法推导出来.【经典例题1】已知a n 满足a 1=3,a n +1=2a n +1求数列a n 的通项公式.【经典例题2】已知数列a n 中,a 1=1,a n +1=2a n +3,求数列a n 的通项公式.【经典例题3】已知数列a n 中,a 1=1,a n +1=3a n +4,求数列a n 的通项公式.【练习1】数列a n 中,a n +1=2a n -1,a 3=2,设其前n 项和为S n ,则S 6=()A.874 B.634 C.15 D.27【练习2】已知数列a n 的前n 项和为S n ,若3S n =2a n -3n ,则a 2018=()A.22018-1B.22018-6C.12 2018-72D.13 2018-103【练习3】在数列a n 中,a 1=2,a n +1=2a n +1,则a 5=_______.【练习4】已知数列a n 满足a 1=3,a n +1=2a n +1,则数列a n 的通项公式a n =______.【练习5】已知数列a n 的首项a 1=2,且a n +1=12a n +12n ∈N * ,则数列1a n -1 的前10项的和为______.【练习6】已知数列a n 中,a 1=1,a n +1=3a n +2,则a n =_______.◆构造二:待定系数之a n +1=Aa n +Bn +C 型构造等比数列求关于a n +1=Aa n +Bn +C (A ≠1,C ≠0,B ≠0)类型的通项公式时,与上面讲述的构造一的方法很相似,只不过等式中多了一项Bn ,在构造时我们也保持跟题干一样的结构,加一项pn 再构造等比数列就可以,即令a n +1+p (n +1)+q =A a n +pn +q ,然后与已知递推式各项的系数对应相等,解p ,q ,从而得到a n +pn +q 是公比为A 的等比数列.2024年高考数学专项突破构造法求数列通项的八种技巧(一)(解析版)【经典例题1】设数列a n满足a1=4,a n=3a n-1+2n-1(n≥2),求数列a n的通项公式.【经典例题2】已知:a1=1,n≥2时,a n=12a n-1+2n-1,求a n的通项公式.【练习1】已知数列a n是首项为a1=2,a n+1=13a n+2n+53.(1)求a n通项公式;(2)求数列a n的前n项和S n.【练习2】已知数列a n和b n,a n的前n项和S n,对于任意的n∈N*,a n,S n是二次方程x2-3n2x+b n=0的两根.(1)求a n和b n通项公式;(2)a n的前n项和S n.【练习3】设数列a n是首项为a1=1,满足a n+1=2a n-n2+3n(n=1,2,⋯).问是否存在λ,μ,使得数列a n+λn2+μn成等比数列?若存在,求出λ,μ的值,若不存在,说明理由;◆构造三:待定系数之a n+1=pa n+q n型构造数列求关于a n+1=pa n+q n(其中p,q均为常数,pq(p-1)≠0)类型的通项公式时,共有3种方法.方法一:先用待定系数法把原递推公式转化为a n+1+λq n+1=p a n+λq n,根据对应项系数相等求出λ的值,再利用换元法转化为等比数列求解.方法二:先在递推公式两边同除以q n+1,得a n+1q n+1=pq⋅a nq n+1q,引入辅助数列b n(其中b n=a nq n),得b n+1=pq⋅b n+1q,再利用待定系数法解决;方法二:也可以在原递推公式两边同除以p n+1,得a n+1p n+1=a np n+1p⋅qpn,引入辅助数列b n (其中b n=a n p n ),得b n+1-b n=1p⋅q.pn,再利用叠加法(逐差相加法)求解.【经典例题1】已知数列a n中a1=56,a n+1=13a n+12n+1,求an的通项公式.【经典例题2】已知数列a n满足a n+1=2a n+4⋅3n-1,a1=-1,求数列a n的通项公式.【练习1】已知数列a n满足a1=1,a n+1=3a n+2n n∈N*,b n=a n+1a n.设t∈Z,若对于∀n∈N*,都有b n>t恒成立,则t的最大值为()A.3B.4C.7D.9【练习2】已知数列a n满足a1=2,a n+1=a n+2n+2n∈N*.(1)判断数列a n-2n是否为等差数列,并说明理由;(2)记S n为数列a n的前n项和,求S n.【过关检测】一、单选题1.已知S n为数列a n的前n项和,若a n+1=2a n-2,S2=10,则a n的通项公式为( )A.a n=3n-4B.a n=2n+2C.a n=n2+nD.a n=3n2-12.已知数列a n中,a1=1,a n+1=2a n+1,则数列a n的通项公式为( )A.a n=nB.a n=n+1C.a n=2nD.a n=2n-13.已知数列a n满足a1=3,a n+1=5a n-8,则a2022的值为( )A.52021-2B.52021+2C.52022+2D.52022-24.设数列a n的前n项和为S n,若S n=2a n-2n+1,则S10=( )A.211-23B.210-19C.3×210-23D.3×29-195.在数列a n中,a1=1,且a n+1=2a n+1,则a n的通项为( )A.a n=2n-1B.a n=2nC.a n=2n+1D.a n=2n+16.数列a n中,a n+1=2a n+1,a1=1,则a100=( )A.2100+1B.2101C.2100-1D.21007.数列a n满足12a n=a n+1-12n+1,且a1=12,若a n<13,则n的最小值为( )A.3B.4C.5D.68.已知数列a n中,a1=1,a n=3a n-1+4(n∈N∗且n≥2),则数列a n通项公式a n为( )A.3n-1B.3n+1-2C.3n-2D.3n9.数列a n满足a n=4a n-1+3n≥2且a1=0,则此数列第5项是( )A.15B.255C.16D.6310.在数列a n中,已知a1=1,a n+1=2a n+1,则a n=( )A.2n -1B.2n -1C.nD.2n -111.在数列a n 中,a 1=3,a n =2a n -1-n +2n ≥2,n ∈N + ,若a n >980,则n 的最小值是( )A.8B.9C.10D.1112.设数列{an }中,a 1=2,an +1=2an +3,则通项an 可能是()A.5-3nB.3·2n -1-1C.5-3n 2D.5·2n -1-313.在数列a n 中,若a 1=2,a n +1=3a n +2n +1,则a n =( )A.n ⋅2nB.52-12nC.2⋅3n -2n +1D.4⋅3n -1-2n +114.已知在数列a n 中,a 1=56,a n +1=13a n +12 n +1,则a n =( )A.32n -23n B.23n -32n C.12n -23n D.23n -12n 15.数列a n 满足a n +1=2a n +3,n ∈N *,若a 2017≥a 1,则a 1的取值范围为( )A.(-∞,-3]B.{-3}C.(-3,+∞)D.[-3,+∞)二、填空题16.设数列a n 满足a 1=1,且a n =3a n -1+4n ≥2 ,则数列a n 的通项公式为a n =___________.17.已知数列a n 中,a 1=1,a n +1=2a n +1,则a n 通项a n =______;18.数列{an }满足a 1=1,an +1=2an +1. (n ∈N *).数列{an }的通项公式为______.19.数列a n 满足a n =4a n -1+3,且a 1=0,则a 6=_________.20.已知数列a n 满足a n +1=2a n +12,且a n 前8项和为761,则a 1=______.三、解答题21.已知数列a n 满足a 1=1,a n +1=3a n +2.(1)证明1+a n 为等比数列,并求a n 的通项公式;(2)记数列11+a n 的前n 项和为S n ,证明S n <34.22.已知数列a n满足a1=3,a n+1=2a n-2.(1)求a n的通项公式;(2)求a n的前n项和S n.23.已知数列a n的首项a1=1,且1a n+1=2a n+1.(1)求数列a n的通项公式;(2)若数列b n满足a n⋅b n=n,求数列b n的前n项和S n.24.在数列a n中,a1=5,且a n+1=2a n-1n∈N*.(1)证明:a n-1为等比数列,并求a n的通项公式;(2)令b n=(-1)n⋅a n,求数列b n的前n项和S n.25.已知数列a n的前n项和为S n,a1=2,且a n+1=2a n+2.(1)求数列a n的通项公式;(2)令b n=2n+1a n+2,记数列b n的前n项和为T n,求证:T n<3.构造法求数列通项的八种技巧(一)【必备知识点】◆构造一:待定系数之a n +1=Aa n +B 型构造等比数列求关于a n +1=Aa n +B (其中A ,B 均为常数,AB (A -1)≠0)类型的通项公式时,先把原递推公式转化为a n +1+M =A a n +M ,再利用待定系数法求出M 的值,再用换元法转化为等比数列求解.其实对于这类式子,我们只需要记住在等式两侧加上一个常数M ,构造成等比数列.常数M 的值并不需要背诵,我们可以通过待定系数法推导出来.【经典例题1】已知a n 满足a 1=3,a n +1=2a n +1求数列a n 的通项公式.【解析】根据原式,设a n +1+m =2a n +m ,整理得a n +1=2a n +m ,题干中a n +1=2a n +1,根据对应项系数相等得m =1.∴a n +1+1=2a n +1 ,令b n =a n +1+1,b 1=a 1+1=3+1=4,所以a n +1 是4为首项,2为公比的等比数列.即a n +1=4⋅2n -1,a n =2n +1-1.【经典例题2】已知数列a n 中,a 1=1,a n +1=2a n +3,求数列a n 的通项公式.【解析】设a n +1+t =2a n +t ,整理得a n +1=2a n +t ,题干中a n +1=2a n +3,根据对应项系数相等,解得t =3,故a n +1+3=2a n +3 .令b n =a n +3,则b 1=a 1+3=4,且b n +1b n=a n +1+3a n +3=2.所以b n 是4为首项,2为公比的等比数列.所以b n =4×2n -1=2n +1,即a n =2n +1-3.【经典例题3】已知数列a n 中,a 1=1,a n +1=3a n +4,求数列a n 的通项公式.【解析】设a n +1+t =3(a n +t ),即a n +1=3a n +2t ,题干中a n +1=3a n +4,根据对应项系数相等,解得t =2,故a n +1+2=3a n +2 .令b n =a n +2,则b 1=a 1+2=3,且b n +1b n=a n +1+2a n +2=3.所以b n 是3为首项,3为公比的等比数列.所以b n =3×3n -1=3n ,即a n =3n -2.【练习1】数列a n 中,a n +1=2a n -1,a 3=2,设其前n 项和为S n ,则S 6=()A.874B.634C.15D.27【答案】A【解析】∵a n +1=2a n -1,a 3=2,可得2=2a 2-1,解得a 2=32,同理可得:a 1=54变形为a n +1-1=2a n -1 ,a 1-1=14. ∴数列a n -1 为等比数列,首项为14,公比为2.∴a n -1=14×2n -1,a n =2n -3+1.∴S 6=1426-1 2-1+6=874.故选:A .【练习2】已知数列a n 的前n 项和为S n ,若3S n =2a n -3n ,则a 2018=()A.22018-1B.22018-6C.12 2018-72D.13 2018-103【答案】A【解析】∵数列a n 的前n 项和为S n ,3S n =2a n -3n ,∴a 1=S 1=132a 1-3 ,解得a 1=-3,S n =132a n -3n ,(1),n ≥2,S n -1=132a n -1-3n +3 ,(2),(1)-(2),得a n =23a n -23a n -1-1,∴a n =-2a n -1-3,∴a n +1a n -1+1=-2,∵a 1+1=-2,∴a n +1 是以-2为首项,以-2为公比的等比数列,∴a n+1=(-2)n,∴a n=(-2)n-1,∴a2018=(-2)2018-1=22018-1.故选:A.【练习3】在数列a n中,a1=2,a n+1=2a n+1,则a5=_______.【答案】47【解析】数列 a n中, a1=2,a n+1=2a n+1,变形为:a n+1+1=2a n+1,a1+1=3,∴数列a n+1为等比数列,首项为3,公比为2,∴a n+1=3×2n-1,即a n=3×2n-1-1则a5=3×24-1=47.故答案为:47.【练习4】已知数列a n满足a1=3,a n+1=2a n+1,则数列a n的通项公式a n=______.【答案】a n=2n-1【解析】∵a n+1=2a n+1n∈N*,∴a n+1+1=2a n+1,∴a n+1是以a1+1=2为首项,2为公比的等比数列.∴a n+1=2n,故a n=2n-1.【练习5】已知数列a n的首项a1=2,且a n+1=12a n+12n∈N*,则数列1a n-1的前10项的和为______.【答案】1023【解析】数列a n的首项a1=2,且a n+1=12a n+12(n∈N*),则:a n+1-1=12a n-1 ,整理得:a n+1-1a n-1=12(常数) ,所以:数列a n-1是以a1-1=2-1=1为首项,12为公比的等比数列,所以:a n-1=1*12n-1,当n=1时,符合通项.故:1a n-1=2n-1,所以:S n=20+21+22+⋯+2n-1=2n-1所以:S10=210-1=1024-1=1023.【练习6】已知数列a n中,a1=1,a n+1=3a n+2,则a n=_______.【答案】a n=2×3n-1-1【解析】因为a n+1=3a n+2,所以a n+1+1=3a n+1,因为1+a1=2,所以数列1+a n是以2为首项,以3为公比的等比数列,所以1+a n=2×3n-1,故答案为:a n=2×3n-1-1.◆构造二:待定系数之a n+1=Aa n+Bn+C型构造等比数列求关于a n+1=Aa n+Bn+C(A≠1,C≠0,B≠0)类型的通项公式时,与上面讲述的构造一的方法很相似,只不过等式中多了一项Bn,在构造时我们也保持跟题干一样的结构,加一项pn再构造等比数列就可以,即令a n+1+p(n+1)+q=A a n+pn+q,然后与已知递推式各项的系数对应相等,解p,q,从而得到a n+pn+q是公比为A的等比数列.【经典例题1】设数列a n满足a1=4,a n=3a n-1+2n-1(n≥2),求数列a n的通项公式.【解析】将递推公式转化为a n+pn+q=3a n-1+p(n-1)+q,化简后得a n=3a n-1+2pn+2q-3p,与原递推式比较,对应项的系数相等,得2p=22q-3p=-1,解得p=1q=1,令bn=a n+n+1,则b n=3b n-1,又b1=6,故b n=6⋅3n-1=2⋅3n,b n=a n+n+1,得a n=2⋅3n-n-1.【经典例题2】已知:a 1=1,n ≥2时,a n =12a n -1+2n -1,求a n 的通项公式. 【解析】设a n +pn +q =12a n -1+p (n -1)+q ,a n =12a n -1-12pn -12p -12q .与题干原式比较,对应项系数相等得-12p =2-12p -12q =-1,解得p =-4q =6 ,首项a 1-4+6=3.所以a n -4n +6 是3为首项,12为公比的等比数列.所以a n -4n +6=3⋅12 n -1,即a n =32n -1+4n -6.【练习1】已知数列a n 是首项为a 1=2,a n +1=13a n +2n +53.(1)求a n 通项公式;(2)求数列a n 的前n 项和S n .【解析】因为a n +1-3(n +1)+2=13a n -3n + 2),且a 1-3+2=1,所以数列a n -3n +2 是以1为首项,13为公比的等比数列,则a n -3n +2=13n -1,即a n =13n -1+3n -2.【练习2】已知数列a n 和b n ,a n 的前n 项和S n ,对于任意的n ∈N *,a n ,S n 是二次方程x 2-3n 2x +b n =0的两根.(1)求a n 和b n 通项公式;(2)a n 的前n 项和S n .【解析】因为a n ,S n 是一元二次方程x 2-3n 2x +b n =0的两个根,所以a n +S n =3n 2a n S n =b n ,由 a n +S n =3n 2得a n +1+S n +1=3(n +1)2,两式相减得a n +1-a n +S n +1-S n =6n +3,所以a n +1=12a n +12(6n +3),令a n +1+A (n +1)+B =12a n +An +B ,则a n +1=12a n -12An -12B -A ,比较 以上两式的系数,得-12A =3-12B -A =32 ,解得A =-6B =9 .所以a n +1-6(n +1)+9=12a n -6n +9 .又 a 1+S 1=3,a 1=32,所以数列a n -6n +9 是以92为首项、12为公比的等比数列.所以 a n -6n +9=9212 n -1,a n =6n +92n +9,S n =3n 2-a n =3n 2-6n -92n +9,所以 b n =6n +92n -9 3n 2-6n -92n +9 【练习3】设数列a n 是首项为a 1=1,满足a n +1=2a n -n 2+3n (n =1,2,⋯).问是否存在λ,μ,使得数列a n +λn 2+μn 成等比数列?若存在,求出λ,μ的值,若不存在,说明理由;【解析】依题意,令a n +1+λ(n +1)2+μ(n +1)+γ=2a n +λn 2+μn +γ 所以a n +1=2a n +λn 2+μn -2λn +γ-λ-μ,即λ=-1μ-2λ=3γ-λ-μ=0, 解得λ=-1μ=1γ=0.所以数列a n -n 2+n 是以2为公比、a 1-1+1=1为首项等比数列.所以a n -n 2+n =2n -1,a n =n 2+2n -1-n ,即存在λ=-1,μ=1,使得数列a n -n 2+n 成等比数列.◆构造三:待定系数之a n+1=pa n+q n型构造数列求关于a n+1=pa n+q n(其中p,q均为常数,pq(p-1)≠0)类型的通项公式时,共有3种方法.方法一:先用待定系数法把原递推公式转化为a n+1+λq n+1=p a n+λq n,根据对应项系数相等求出λ的值,再利用换元法转化为等比数列求解.方法二:先在递推公式两边同除以q n+1,得a n+1q n+1=pq⋅a nq n+1q,引入辅助数列b n(其中b n=a nq n),得b n+1=pq⋅b n+1q,再利用待定系数法解决;方法二:也可以在原递推公式两边同除以p n+1,得a n+1p n+1=a np n+1p⋅qpn,引入辅助数列b n (其中b n=a n p n ),得b n+1-b n=1p⋅q.pn,再利用叠加法(逐差相加法)求解.【经典例题1】已知数列a n中a1=56,a n+1=13a n+12n+1,求an的通项公式.【解析】解法一:构造数列a n+1+λ12n+1=13a n+λ12n,化简成题干结构得a n+1=13a n-13λ12n+1,对应项系数相等得λ=-3,设b n=a n-312n,b1=a1-312 1=-23,所以数列b n 是以-23为首项,13为公比的等比数列,b n=-2313n-1,所以an=32n-23n.解法二:将a n+1=13a n+12n+1两边分别除12n+1,也就是乘2n+1,为方便计算,我们等式两边同乘2n+1,得2n+1⋅a n+1=232n⋅a n+1.令b n=2n⋅a n,则b n+1=23b n+1,这又回到了构造一的方法,根据待定系数法,得b n+1-3=23b n-3,所以数列b n-3是首项为b1-3=2×56-3=-43,公比为23的等比数列.所以b n-3=-43⋅23n-1即b n=3-2⋅23 n.所以a n=b n2n=32n-23n.解法三:将a n+1=13a n+12n+1两边分别除13n+1,也就是乘3n+1,得3n+1an+1=3n a n+32 n+1⋅令b n=3n⋅a n,则b n+1=b n+32 n+1,所以b n-b n-1=32 n,b n-1-b n-2=32 n-1,...,b2-b1=32 2⋅将以上各式叠加,得b n-b1=32 2+⋯+32 n-1+32 n,又b1=3a1=3×56=52=1+32,所以b n=1+32+32 2+⋯+32 n-1+32 n=1⋅1-32 n+11-32=2⋅32 n+1-2,即b n=2⋅32n+1-2.所以an=b n3n=32n-23n.【经典例题2】已知数列a n满足a n+1=2a n+4⋅3n-1,a1=-1,求数列a n的通项公式.【解析】解法一:设a n+1+λ⋅3n=2a n+λ⋅3n-1,待定系数法得λ=-4,则数列a n-4⋅3n-1是首项为a1-4⋅31-1 =-5,公比为2的等比数列,所以a n-4⋅3n-1=-5⋅2n-1,即a n=4⋅3n-1-5⋅2n-1.解法二:(两边同除以 q n+1) 两边同时除以3n+1得:a n+13n+1=23⋅a n3n+432,下面解法略.解法三:(两边同除以p n +1)两边同时除以2n +1得:a n +12n +1=a n 2n +32n -1,下面解法略.【练习1】已知数列a n 满足a 1=1,a n +1=3a n +2n n ∈N * ,b n =a n +1a n.设t ∈Z ,若对于∀n ∈N *,都有b n >t 恒成立,则t 的最大值为()A.3B.4C.7D.9【答案】A【解析】解法一:因为a n +1=3a n +2n ,所以a n +12n =3a n 2n +1,所以a n +12n +1=32⋅a n 2n +12,所以a n +12n +1+1=32a n 2n +1 ,因为a 1=1,所以a 121+1=32,所以数列a n 2n +1 是以32为首相以32为公比的等比数列,所以a n 2n+1=32 n ,所以a n =3n -2n,故选A .解法二:令a n +1+A ⋅2n +1=3a n +A ⋅2n ,因为a n +1=3a n +2n ,对比系数得:A =1,所以数列 a n +2n 是以3为首项,3为公比的等比数列,所以a n +2n =3n ,所以a n =3n -2n,所以 b n =a n +1a n =3n +1-2n +13n -2n=3⋅32 n-232 n -1n =3+132 n -1,因为∀n ∈N *,所以32 n -1≥12.所以0<132 n -1≤2,所以3<b n ≤5,对于∀n ∈N *,都有b n >t 恒成立,所以t ≥3,所以t 的最大值为3,故选 A .【练习2】已知数列a n 满足a 1=2,a n +1=a n +2n +2n ∈N * .(1)判断数列a n -2n 是否为等差数列,并说明理由;(2)记S n 为数列a n 的前n 项和,求S n .【解析】(1)数列a n 满足a 1=2,a n +1=a n +2n +2n ∈N * ,所以a n +1-2n +1 -a n -2n =2. a 1-2=0,所以数列a n -2n 为等差数列,首项为0,公差为2.(2)由(1)可得:a n -2n=0+2(n -1),可得:a n =2n+2(n -1),所以S n =22n -1 2-1+2×n (0+n -1)2=2n +1-2+n 2-n【过关检测】一、单选题1.已知S n 为数列a n 的前n 项和,若a n +1=2a n -2,S 2=10,则a n 的通项公式为( )A.a n =3n -4B.a n =2n +2C.a n =n 2+nD.a n =3n 2-1【答案】B 【解析】令n =1可得a 2=2a 1-2,又S 2=a 1+a 2=10,解得a 1=4,又a n +1-2=2a n -4=2(a n -2),则a 1-2=2,a n +1-2a n -2=2,即a n -2 是以2为首项,2为公比的等比数列,则a n -2=2⋅2n -1,a n =2n +2.故选:B .2.已知数列a n 中,a 1=1,a n +1=2a n +1,则数列a n 的通项公式为( )A.a n =n B.a n =n +1C.a n =2nD.a n =2n -1【答案】D 【解析】∵a n +1=2a n +1,∴a n +1+1=2(a n +1),又a 1=1,a 1+1=2,所以数列a n +1 是首项为2,公比为2 的等比数列,所以a n +1=2×2n -1,∴a n =2n -1.故选:D .3.已知数列a n 满足a 1=3,a n +1=5a n -8,则a 2022的值为( )A.52021-2 B.52021+2C.52022+2D.52022-2【答案】B 【解析】因为a n +1=5a n -8,所以a n +1-2=5(a n -2),又a 1-2=1,所以{a n -2}是等比数列,公比为5,首项是1,所以a n -2=5n -1,a n =5n -1+2,所以a 2022=52021+2.故选:B .4.设数列a n 的前n 项和为S n ,若S n =2a n -2n +1,则S 10=( )A.211-23 B.210-19C.3×210-23D.3×29-19【答案】C 【解析】当n =1时,S 1=a 1=2a 1-2+1,解得a 1=1.当n ≥2时,S n -1=2a n -1-2n +3,所a n =S n -S n -1=2a n -2n +1-2a n -1-2n +3 ,即a n =2a n -1+2,所以a n +2=2a n -1+2 ,即a n +2a n -1+2=2,所以数列a n +2 是首项为3,公比为2的等比数列,则a n +2=3×2n -1,从而S n =3×2n -2n -3,故S 10=3×210-23.故选:C5.在数列a n 中,a 1=1,且a n +1=2a n +1,则a n 的通项为( )A.a n =2n -1 B.a n =2nC.a n =2n +1D.a n =2n +1【答案】A 【解析】解:∵a n +1=2a n +1,∴a n +1+1=2a n +1 ,由a 1=1,得a 1+1=2,∴数列a n +1 是以2为首项,2为公比的等比数列,∴a n +1=2⋅2n -1=2n ,即a n =2n -1.故选:A6.数列a n 中,a n +1=2a n +1,a 1=1,则a 100=( )A.2100+1B.2101C.2100-1D.2100【答案】C 【解析】数列a n 中,a n +1=2a n +1,故a n +1+1=2a n +1 ,故a n +1≠0,所以a n +1+1a n +1=2,因为a 1=1,所以a 1+1=2≠0,所以a n +1 是首项为2,公比为2的等比数列,所以a n +1=2n ,即a n =2n -1,故a 100=2100-1,故选:C .7.数列a n 满足12a n =a n +1-12n +1,且a 1=12,若a n <13,则n 的最小值为( )A.3B.4C.5D.6【答案】B【解析】因为12a n =a n +1-12 n +1,等式两边同时乘以2n +1可得2n a n =2n +1a n +1-1,所以,2n +1a n +1-2n a n =1且2a 1=1,所以,数列2n a n 是等差数列,且首项和公差都为1,则2n a n =1+n -1=n ,所以,a n =n2n,因为a n +1-a n =n +12n +1-n 2n =n +1-2n 2n +1=1-n2n +1.当n =1时,a 1=a 2=12;当n ≥2时,a n +1<a n ,即数列a n 从第二项开始单调递减,因为a 3=38>13,a 4=14<13,故当n ≤3时,a n >13;当n ≥4时,a n <13.所以,a n <13,则n 的最小值为4.故选:B .8.已知数列a n 中,a 1=1,a n =3a n -1+4(n ∈N ∗且n ≥2),则数列a n 通项公式a n 为( )A.3n -1 B.3n +1-2C.3n -2D.3n【答案】C 【解析】由已知得a 2=7,a n +2a n -1+2=3进而确定数列{a n +2}的通项公式,即可求a n .由a 1=1,a n =3a n -1+4知:a 2=7且a n +2a n -1+2=3(n ≥2),而a 1+2=3,a 2+2=9,∴{a n +2}是首项、公比都为3的等比数列,即a n =3n -2,故选:C 9.数列a n 满足a n =4a n -1+3n ≥2 且a 1=0,则此数列第5项是( )A.15 B.255C.16D.63【答案】B 【解析】∵a n=4a n-1+3n≥2,∴a n+1=4a n-1+1n≥2,∴a n+1是以1为首项,4为公比的等比数列,则a n+1=4n-1.∴a n=4n-1-1,∴a5=44-1=255.故选:B.10.在数列a n中,已知a1=1,a n+1=2a n+1,则a n=( )A.2n-1B.2n-1C.nD.2n-1【答案】B【解析】由a n+1=2a n+1,得a n+1+1=2a n+2=2a n+1,故数列a n+1为等比数列,首项为a1+1=2,公比为2,所以a n+1=2n,a n=2n-1,故选:B.11.在数列a n中,a1=3,a n=2a n-1-n+2n≥2,n∈N+,若a n>980,则n的最小值是( )A.8B.9C.10D.11【答案】C【解析】因为a n=2a n-1-n+2n≥2,n∈N+,所以a n-n=2a n-1-n-1.n≥2,n∈N+因为a1=3,所以a1-1=2,所以数列a n-n是首项和公比都是2的等比数列,则a n-n=2n,即a n=2n+n,因为a n-a n-1=2n-1+1>0,所以数列a n是递增数列,因为a9=521<980,a10=1034>980,所以满足a n>980的n的最小值是10,故选:C12.设数列{an}中,a1=2,an+1=2an+3,则通项an可能是()A.5-3nB.3·2n-1-1C.5-3n2D.5·2n-1-3【答案】D【解析】设a n+1+x=2a n+x,则a n+1=2a n+x,因为an+1=2an+3,所以x=3,所以a n+3是以a1+3为首项,2为公比的等比数列,a n+3=5×2n-1,所以a n=5⋅2n-1-3故选:D13.在数列a n中,若a1=2,a n+1=3a n+2n+1,则a n=( )A.n ⋅2nB.52-12n C.2⋅3n -2n +1 D.4⋅3n -1-2n +1【答案】C 【解析】令b n =a n 2n +2,则b n +1b n =a n +12n +1+2a n 2n +2=3a n +2n +12n +1+2a n 2n +2=32,又b 1=a 12+2=3,所以b n 是以3为首项,32为公比的等比数列,所以b n =a n 2n +2=3×32 n -1,得a n =2⋅3n -2n +1.故选:C .14.已知在数列a n 中,a 1=56,a n +1=13a n +12n +1,则a n =( )A.32n -23n B.23n -32nC.12n -23n D.23n -12n 【答案】A【解析】解:因为a 1=56,a n +1=13a n +12n +1,所以2n +1⋅a n +1=23⋅2n a n +1,整理得2n +1⋅a n +1-3=23⋅2na n -3 ,所以数列2n a n -3 是以2a 1-3=-43为首项,23为公比的等比数列.所以2n a n -3=-4323 n -1,解得a n =32n -23n .故选:A 15.数列a n 满足a n +1=2a n +3,n ∈N *,若a 2017≥a 1,则a 1的取值范围为( )A.(-∞,-3]B.{-3}C.(-3,+∞)D.[-3,+∞)【答案】D【解析】由a n +1=2a n +3可得a n +1+3=2a n +3 ,所以a n +3=a 1+3 ×2n -1所以a n =a 1+3 ×2n -1-3,所以a 2017=a 1+3 ×22016-3≥a 1所以a 1+3 ×22016≥a 1+3,所以a 1+3≥0,所以a 1≥-3故选:D二、填空题16.设数列a n 满足a 1=1,且a n =3a n -1+4n ≥2 ,则数列a n 的通项公式为a n =___________.【答案】3n -2##-2+3n 【解析】解:因为a n =3a n -1+4n ≥2 ,∴a n +2=3a n -1+2 ,∴a n +2a n -1+2=3,∵a 1=1,则a 1+2=3,∴数列a n +2 是以3为首项,3为公比的等比数列.∴a n +2=3⋅3n -1=3n ,所以a n =3n -2,故答案为:3n -217.已知数列a n 中,a 1=1,a n +1=2a n +1,则a n 通项a n =______;【答案】2n -1【解析】因为a n +1=2a n +1,所以a n +1+1=2(a n +1),∴a n +1+1a n +1=2,所以a n +1 是一个以a 1+1=2为首项,以2为公比的等比数列,所以a n +1=2×2n -1=2n ,∴a n =2n -1.故答案为:2n -118.数列{an }满足a 1=1,an +1=2an +1. (n ∈N *).数列{an }的通项公式为______.【答案】a n =2n -1n ∈N * .【解析】∵a n +1=2a n +1(n ∈N *),∴a n +1+1=2(a n +1),又a 1+1=2∴a n +1 是以2为首项,2为公比的等比数列.∴a n +1=2n .即a n =2n -1(n ∈N *).故答案为:a n =2n -1n ∈N * .19.数列a n 满足a n =4a n -1+3,且a 1=0,则a 6=_________.【答案】1023【解析】由题意知:a n +1=4a n -1+4=4(a n -1+1),又a 1+1=1,故a n +1 是1为首项,4为公比的等比数列,故a 6+1=a 1+1 ×45=1024,故a 6=1023.故答案为:1023.20.已知数列a n 满足a n +1=2a n +12,且a n 前8项和为761,则a 1=______.【答案】52##2.5【解析】解:数列{a n }满足a n +1=2a n +12,整理得a n +1+12=2a n +12 ,若a 1=-12,则a n =-12,显然不符合题意,所以a n ≠-12,则a n +1+12a n +12=2(常数);所以数列a n +12 是以a 1+12为首项,2为公比的等比数列;所以a n +12=a 1+12 ⋅2n -1,整理得a n =a 1+12 ⋅2n -1-12;由于前8项和为761,所以S 8=a 1+12 ⋅(1+2+...+27)-8×12=a 1+12 ×1-281-2-4=255a 1+12 -4=761,解得a 1=52.故答案为:52.三、解答题21.已知数列a n 满足a 1=1,a n +1=3a n +2.(1)证明1+a n 为等比数列,并求a n 的通项公式;(2)记数列11+a n 的前n 项和为S n ,证明S n <34.【答案】(1)证明见解析,a n =2⋅3n -1-1(2)见解析【解析】(1)证明:因为a n +1=3a n +2,所以a n +1+1=3a n +1 ,又a 1+1=2,所以数列1+a n 是以2为首项,3为公比的等比数列,则a n +1=2⋅3n -1,所以a n =2⋅3n -1-1;(2)证明:由(1)得1a n +1=12⋅3n -1,因为1a n +1+11a n +1=12⋅3n12⋅3n -1=13,1a 1+1=12,所以数列11+a n 是以12为首项,13为公比的等比数列,则S n =12×1-13n 1-13=341-13n ,因为1-13n <1,所以S n <34.22.已知数列a n 满足a 1=3,a n +1=2a n -2.(1)求a n 的通项公式;(2)求a n 的前n 项和S n .【答案】(1)a n =2n -1+2;(2)S n =2n +2n -1.【解析】(1)∵a n +1=2a n -2,∴a n +1-2=2a n -2 即∴a n +1-2a n -2=2∴数列a n -2 是以首相为1,公比为2的等比数列,∴a n -2=2n -1∴a n =2n -1+2(2)由(1)知a n =2n -1+2∴S n =a 1+a 2+a 3+⋯+a n=20+2 +21+2 +22+2 +⋯+2n -1+2 =20+21+22+⋯+2n -1 +2n =1×1-2n 1-2+2n=2n +2n -123.已知数列a n 的首项a 1=1,且1a n +1=2a n+1.(1)求数列a n 的通项公式;(2)若数列b n满足a n⋅b n=n,求数列b n的前n项和S n.【答案】(1)a n=12n-1(2)S n=n-12n+1+2-n n+12【解析】(1)∵1an+1=2an+1,等式两边同时加1整理得1an+1+1=21an+1又∵a1=1,∴1a1+1=2∴1an +1是首项为2,公比为2的等比数列.∴1an +1=2n, ∴a n=12n-1(2)∵a n⋅b n=n,∴b n=n an=n⋅2n-n.记n⋅2n的前n项和为T n则T n=1⋅21+2⋅22+3⋅23+⋅⋅⋅⋅⋅⋅+n-1⋅2n-1+n⋅2n所以2T n=1⋅22+2⋅23+3⋅24+⋅⋅⋅⋅⋅⋅+n-1⋅2n+n⋅2n+1相减得-T n=21+22+23+24+⋅⋅⋅⋅⋅⋅+2n-n⋅2n+1整理得T n=n-12n+1+2.所以S n=n-12n+1+2-n n+1224.在数列a n中,a1=5,且a n+1=2a n-1n∈N*.(1)证明:a n-1为等比数列,并求a n的通项公式;(2)令b n=(-1)n⋅a n,求数列b n的前n项和S n.【答案】(1)证明见解析,a n=2n+1+1(2)S n=432n-1,n=2k,k∈N*,-2n+2+73,n=2k-1,k∈N*.【解析】(1)解:因为a n+1=2a n-1,所以a n+1-1=2a n-1,又a1-1=4,所以a n+1-1a n-1=2,所以a n-1是以4为首项,2为公比的等比数列.故a n-1=4×2n-1,即a n=2n+1+1.(2)解:由(1)得b n=(-1)n⋅2n+1+1,则b n=2n+1+1,n=2k,k∈N*-2n+1+1,n=2k-1,k∈N* ,①当n=2k,k∈N*时,S n=-22-1+23+1-24+1+⋯+-2n-1+2n+1+1=-22+23-24+25+⋯-2n+2n+1=22+24+⋯+2n=432n-1;②当n=2k-1,k∈N*时,S n=S n+1-b n+1=432n+1-1-2n+2+1=-2n+2+73,综上所述,S n=432n-1,n=2k,k∈N*-2n+2+73,n=2k-1,k∈N*25.已知数列a n的前n项和为S n,a1=2,且a n+1=2a n+2.(1)求数列a n的通项公式;(2)令b n=2n+1a n+2,记数列b n的前n项和为T n,求证:T n<3.【答案】(1)a n=2n+1-2(2)证明见解析【解析】(1)解:因为a1=2,a n+1=2a n+2,所以a n+1+2=2a n+2,所以a n+2是以4为首项,2为公比的等比数列,所以a n+2=4×2n-1=2n+1,所以a n=2n+1-2;(2)解:由(1)可知b n=2n+1a n+2=2n+12n+1=n+12n,所以T n=221+322+423+⋯+n+12n①,所以12T n=2 22+323+424+⋯+n+12n+1②;①-②得12T n=1+122+123+⋯+12n-n+12n+1=1+1221-12n-11-12-n+12n+1=32-n+32n+1所以T n=3-n+32n<3;。
构造法求数列通项的八种技巧(一)(解析版)
构造法求数列通项的八种技巧(一)【必备知识点】◆构造一:待定系数之a n +1=Aa n +B 型构造等比数列求关于a n +1=Aa n +B (其中A ,B 均为常数,AB (A -1)≠0)类型的通项公式时,先把原递推公式转化为a n +1+M =A a n +M ,再利用待定系数法求出M 的值,再用换元法转化为等比数列求解.其实对于这类式子,我们只需要记住在等式两侧加上一个常数M ,构造成等比数列.常数M 的值并不需要背诵,我们可以通过待定系数法推导出来.【经典例题1】已知a n 满足a 1=3,a n +1=2a n +1求数列a n 的通项公式.【解析】根据原式,设a n +1+m =2a n +m ,整理得a n +1=2a n +m ,题干中a n +1=2a n +1,根据对应项系数相等得m =1.∴a n +1+1=2a n +1 ,令b n =a n +1+1,b 1=a 1+1=3+1=4,所以a n +1 是4为首项,2为公比的等比数列.即a n +1=4⋅2n -1,a n =2n +1-1.【经典例题2】已知数列a n 中,a 1=1,a n +1=2a n +3,求数列a n 的通项公式.【解析】设a n +1+t =2a n +t ,整理得a n +1=2a n +t ,题干中a n +1=2a n +3,根据对应项系数相等,解得t =3,故a n +1+3=2a n +3 .令b n =a n +3,则b 1=a 1+3=4,且b n +1b n=a n +1+3a n +3=2.所以b n 是4为首项,2为公比的等比数列.所以b n =4×2n -1=2n +1,即a n =2n +1-3.【经典例题3】已知数列a n 中,a 1=1,a n +1=3a n +4,求数列a n 的通项公式.【解析】设a n +1+t =3(a n +t ),即a n +1=3a n +2t ,题干中a n +1=3a n +4,根据对应项系数相等,解得t =2,故a n +1+2=3a n +2 .令b n =a n +2,则b 1=a 1+2=3,且b n +1b n=a n +1+2a n +2=3.所以b n 是3为首项,3为公比的等比数列.所以b n =3×3n -1=3n ,即a n =3n -2.【练习1】数列a n 中,a n +1=2a n -1,a 3=2,设其前n 项和为S n ,则S 6=()A.874B.634C.15D.27【答案】A【解析】∵a n +1=2a n -1,a 3=2,可得2=2a 2-1,解得a 2=32,同理可得:a 1=54变形为a n +1-1=2a n -1 ,a 1-1=14. ∴数列a n -1 为等比数列,首项为14,公比为2.∴a n -1=14×2n -1,a n =2n -3+1.∴S 6=1426-12-1+6=874.故选:A .【练习2】已知数列a n 的前n 项和为S n ,若3S n =2a n -3n ,则a 2018=()A.22018-1B.22018-6C.122018-72D.132018-103【答案】A【解析】∵数列a n 的前n 项和为S n ,3S n =2a n -3n ,∴a 1=S 1=132a 1-3 ,解得a 1=-3,S n =132a n -3n ,(1),n ≥2,S n -1=132a n -1-3n +3 ,(2),(1)-(2),得a n =23a n -23a n -1-1,∴a n =-2a n -1-3,∴a n +1a n -1+1=-2,∵a 1+1=-2,∴a n +1 是以-2为首项,以-2为公比的等比数列,∴a n+1=(-2)n,∴a n=(-2)n-1,∴a2018=(-2)2018-1=22018-1.故选:A.【练习3】在数列a n中,a1=2,a n+1=2a n+1,则a5=_______.【答案】47【解析】数列 a n中, a1=2,a n+1=2a n+1,变形为:a n+1+1=2a n+1,a1+1=3,∴数列a n+1为等比数列,首项为3,公比为2,∴a n+1=3×2n-1,即a n=3×2n-1-1则a5=3×24-1=47.故答案为:47.【练习4】已知数列a n满足a1=3,a n+1=2a n+1,则数列a n的通项公式a n=______.【答案】a n=2n-1【解析】∵a n+1=2a n+1n∈N*,∴a n+1+1=2a n+1,∴a n+1是以a1+1=2为首项,2为公比的等比数列.∴a n+1=2n,故a n=2n-1.【练习5】已知数列a n的首项a1=2,且a n+1=12a n+12n∈N*,则数列1a n-1的前10项的和为______.【答案】1023【解析】数列a n的首项a1=2,且a n+1=12a n+12(n∈N*),则:a n+1-1=12a n-1 ,整理得:a n+1-1a n-1=12(常数) ,所以:数列a n-1是以a1-1=2-1=1为首项,12为公比的等比数列,所以:a n-1=1*12n-1,当n=1时,符合通项.故:1a n-1=2n-1,所以:S n=20+21+22+⋯+2n-1=2n-1所以:S10=210-1=1024-1=1023.【练习6】已知数列a n中,a1=1,a n+1=3a n+2,则a n=_______.【答案】a n=2×3n-1-1【解析】因为a n+1=3a n+2,所以a n+1+1=3a n+1,因为1+a1=2,所以数列1+a n是以2为首项,以3为公比的等比数列,所以1+a n=2×3n-1,故答案为:a n=2×3n-1-1.◆构造二:待定系数之a n+1=Aa n+Bn+C型构造等比数列求关于a n+1=Aa n+Bn+C(A≠1,C≠0,B≠0)类型的通项公式时,与上面讲述的构造一的方法很相似,只不过等式中多了一项Bn,在构造时我们也保持跟题干一样的结构,加一项pn再构造等比数列就可以,即令a n+1+p(n+1)+q=A a n+pn+q,然后与已知递推式各项的系数对应相等,解p,q,从而得到a n+pn+q是公比为A的等比数列.【经典例题1】设数列a n满足a1=4,a n=3a n-1+2n-1(n≥2),求数列a n的通项公式.【解析】将递推公式转化为a n+pn+q=3a n-1+p(n-1)+q,化简后得a n=3a n-1+2pn+2q-3p,与原递推式比较,对应项的系数相等,得2p=22q-3p=-1,解得p=1q=1,令bn=a n+n+1,则b n=3b n-1,又b1=6,故b n=6⋅3n-1=2⋅3n,b n=a n+n+1,得a n=2⋅3n-n-1.【经典例题2】已知:a 1=1,n ≥2时,a n =12a n -1+2n -1,求a n 的通项公式. 【解析】设a n +pn +q =12a n -1+p (n -1)+q ,a n =12a n -1-12pn -12p -12q .与题干原式比较,对应项系数相等得-12p =2-12p -12q =-1,解得p =-4q =6 ,首项a 1-4+6=3.所以a n -4n +6 是3为首项,12为公比的等比数列.所以a n -4n +6=3⋅12 n -1,即a n =32n -1+4n -6.【练习1】已知数列a n 是首项为a 1=2,a n +1=13a n +2n +53.(1)求a n 通项公式;(2)求数列a n 的前n 项和S n .【解析】因为a n +1-3(n +1)+2=13a n -3n + 2),且a 1-3+2=1,所以数列a n -3n +2 是以1为首项,13为公比的等比数列,则a n -3n +2=13n -1,即a n =13n -1+3n -2.【练习2】已知数列a n 和b n ,a n 的前n 项和S n ,对于任意的n ∈N *,a n ,S n 是二次方程x 2-3n 2x +b n =0的两根.(1)求a n 和b n 通项公式;(2)a n 的前n 项和S n .【解析】因为a n ,S n 是一元二次方程x2-3n 2x +b n =0的两个根,所以a n +S n =3n 2a n S n =b n,由 a n +S n =3n 2得a n +1+S n +1=3(n +1)2,两式相减得a n +1-a n +S n +1-S n =6n +3,所以a n +1=12a n +12(6n +3),令a n +1+A (n +1)+B =12a n +An +B ,则a n +1=12a n -12An -12B -A ,比较 以上两式的系数,得-12A =3-12B -A =32,解得A =-6B =9 .所以a n +1-6(n +1)+9=12a n -6n +9 .又 a 1+S 1=3,a 1=32,所以数列a n -6n +9 是以92为首项、12为公比的等比数列.所以 a n -6n +9=9212 n -1,a n =6n +92n +9,S n =3n 2-a n =3n 2-6n -92n +9,所以 b n =6n +92n -9 3n 2-6n -92n +9 【练习3】设数列a n 是首项为a 1=1,满足a n +1=2a n -n 2+3n (n =1,2,⋯).问是否存在λ,μ,使得数列a n +λn 2+μn 成等比数列?若存在,求出λ,μ的值,若不存在,说明理由;【解析】依题意,令a n +1+λ(n +1)2+μ(n +1)+γ=2a n +λn 2+μn +γ 所以a n +1=2a n +λn 2+μn -2λn +γ-λ-μ,即λ=-1μ-2λ=3γ-λ-μ=0,解得λ=-1μ=1γ=0.所以数列a n -n 2+n 是以2为公比、a 1-1+1=1为首项等比数列.所以a n -n 2+n =2n -1,a n =n 2+2n -1-n ,即存在λ=-1,μ=1,使得数列a n -n 2+n 成等比数列.◆构造三:待定系数之a n+1=pa n+q n型构造数列求关于a n+1=pa n+q n(其中p,q均为常数,pq(p-1)≠0)类型的通项公式时,共有3种方法.方法一:先用待定系数法把原递推公式转化为a n+1+λq n+1=p a n+λq n,根据对应项系数相等求出λ的值,再利用换元法转化为等比数列求解.方法二:先在递推公式两边同除以q n+1,得a n+1q n+1=pq⋅a nq n+1q,引入辅助数列b n(其中b n=a nq n),得b n+1=pq⋅b n+1q,再利用待定系数法解决;方法二:也可以在原递推公式两边同除以p n+1,得a n+1p n+1=a np n+1p⋅qpn,引入辅助数列b n (其中b n=a n p n ),得b n+1-b n=1p⋅q.pn,再利用叠加法(逐差相加法)求解.【经典例题1】已知数列a n中a1=56,a n+1=13a n+12n+1,求an的通项公式.【解析】解法一:构造数列a n+1+λ12n+1=13a n+λ12n,化简成题干结构得a n+1=13a n-13λ12n+1,对应项系数相等得λ=-3,设b n=a n-312n,b1=a1-312 1=-23,所以数列b n 是以-23为首项,13为公比的等比数列,b n=-2313n-1,所以an=32n-23n.解法二:将a n+1=13a n+12n+1两边分别除12n+1,也就是乘2n+1,为方便计算,我们等式两边同乘2n+1,得2n+1⋅a n+1=232n⋅a n+1.令b n=2n⋅a n,则b n+1=23b n+1,这又回到了构造一的方法,根据待定系数法,得b n+1-3=23b n-3,所以数列b n-3是首项为b1-3=2×56-3=-43,公比为23的等比数列.所以b n-3=-43⋅23n-1即b n=3-2⋅23 n.所以a n=b n2n=32n-23n.解法三:将a n+1=13a n+12n+1两边分别除13n+1,也就是乘3n+1,得3n+1an+1=3n a n+32 n+1⋅令b n=3n⋅a n,则b n+1=b n+32 n+1,所以b n-b n-1=32 n,b n-1-b n-2=32 n-1,...,b2-b1=32 2⋅将以上各式叠加,得b n-b1=32 2+⋯+32 n-1+32 n,又b1=3a1=3×56=52=1+32,所以b n=1+32+32 2+⋯+32 n-1+32 n=1⋅1-32 n+11-32=2⋅32 n+1-2,即b n=2⋅32n+1-2.所以an=b n3n=32n-23n.【经典例题2】已知数列a n满足a n+1=2a n+4⋅3n-1,a1=-1,求数列a n的通项公式.【解析】解法一:设a n+1+λ⋅3n=2a n+λ⋅3n-1,待定系数法得λ=-4,则数列a n-4⋅3n-1是首项为a1-4⋅31-1 =-5,公比为2的等比数列,所以a n-4⋅3n-1=-5⋅2n-1,即a n=4⋅3n-1-5⋅2n-1.解法二:(两边同除以 q n+1) 两边同时除以3n+1得:a n+13n+1=23⋅a n3n+432,下面解法略.解法三:(两边同除以p n +1)两边同时除以2n +1得:a n +12n +1=a n 2n +32n -1,下面解法略.【练习1】已知数列a n 满足a 1=1,a n +1=3a n +2n n ∈N * ,b n =a n +1a n.设t ∈Z ,若对于∀n ∈N *,都有b n >t 恒成立,则t 的最大值为()A.3B.4C.7D.9【答案】A【解析】解法一:因为a n +1=3a n +2n ,所以a n +12n =3a n 2n +1,所以a n +12n +1=32⋅a n 2n +12,所以a n +12n +1+1=32a n 2n +1 ,因为a 1=1,所以a 121+1=32,所以数列a n 2n +1 是以32为首相以32为公比的等比数列,所以a n 2n+1=32 n ,所以a n =3n -2n,故选A .解法二:令a n +1+A ⋅2n +1=3a n +A ⋅2n ,因为a n +1=3a n +2n ,对比系数得:A =1,所以数列 a n +2n 是以3为首项,3为公比的等比数列,所以a n +2n =3n ,所以a n =3n -2n,所以 b n =a n +1a n =3n +1-2n +13n -2n=3⋅32 n-232 n -1n =3+132 n -1,因为∀n ∈N *,所以32 n -1≥12.所以0<132 n -1≤2,所以3<b n ≤5,对于∀n ∈N *,都有b n >t 恒成立,所以t ≥3,所以t 的最大值为3,故选 A .【练习2】已知数列a n 满足a 1=2,a n +1=a n +2n +2n ∈N * .(1)判断数列a n -2n 是否为等差数列,并说明理由;(2)记S n 为数列a n 的前n 项和,求S n .【解析】(1)数列a n 满足a 1=2,a n +1=a n +2n +2n ∈N * ,所以a n +1-2n +1 -a n -2n =2. a 1-2=0,所以数列a n -2n 为等差数列,首项为0,公差为2.(2)由(1)可得:a n -2n=0+2(n -1),可得:a n =2n+2(n -1),所以S n =22n -1 2-1+2×n (0+n -1)2=2n +1-2+n 2-n【过关检测】一、单选题1.已知S n 为数列a n 的前n 项和,若a n +1=2a n -2,S 2=10,则a n 的通项公式为( )A.a n =3n -4B.a n =2n +2C.a n =n 2+nD.a n =3n 2-1【答案】B 【解析】令n =1可得a 2=2a 1-2,又S 2=a 1+a 2=10,解得a 1=4,又a n +1-2=2a n -4=2(a n -2),则a 1-2=2,a n +1-2a n -2=2,即a n -2 是以2为首项,2为公比的等比数列,则a n -2=2⋅2n -1,a n =2n +2.故选:B .2.已知数列a n 中,a 1=1,a n +1=2a n +1,则数列a n 的通项公式为( )A.a n =n B.a n =n +1C.a n =2nD.a n =2n -1【答案】D 【解析】∵a n +1=2a n +1,∴a n +1+1=2(a n +1),又a 1=1,a 1+1=2,所以数列a n +1 是首项为2,公比为2 的等比数列,所以a n +1=2×2n -1,∴a n =2n -1.故选:D .3.已知数列a n 满足a 1=3,a n +1=5a n -8,则a 2022的值为( )A.52021-2 B.52021+2C.52022+2D.52022-2【答案】B 【解析】因为a n +1=5a n -8,所以a n +1-2=5(a n -2),又a 1-2=1,所以{a n -2}是等比数列,公比为5,首项是1,所以a n -2=5n -1,a n =5n -1+2,所以a 2022=52021+2.故选:B .4.设数列a n 的前n 项和为S n ,若S n =2a n -2n +1,则S 10=( )A.211-23 B.210-19C.3×210-23D.3×29-19【答案】C 【解析】当n =1时,S 1=a 1=2a 1-2+1,解得a 1=1.当n ≥2时,S n -1=2a n -1-2n +3,所a n =S n -S n -1=2a n -2n +1-2a n -1-2n +3 ,即a n =2a n -1+2,所以a n +2=2a n -1+2 ,即a n +2a n -1+2=2,所以数列a n +2 是首项为3,公比为2的等比数列,则a n +2=3×2n -1,从而S n =3×2n -2n -3,故S 10=3×210-23.故选:C5.在数列a n 中,a 1=1,且a n +1=2a n +1,则a n 的通项为( )A.a n =2n -1 B.a n =2nC.a n =2n +1D.a n =2n +1【答案】A 【解析】解:∵a n +1=2a n +1,∴a n +1+1=2a n +1 ,由a 1=1,得a 1+1=2,∴数列a n +1 是以2为首项,2为公比的等比数列,∴a n +1=2⋅2n -1=2n ,即a n =2n -1.故选:A6.数列a n 中,a n +1=2a n +1,a 1=1,则a 100=( )A.2100+1B.2101C.2100-1D.2100【答案】C 【解析】数列a n 中,a n +1=2a n +1,故a n +1+1=2a n +1 ,故a n +1≠0,所以a n +1+1a n +1=2,因为a 1=1,所以a 1+1=2≠0,所以a n +1 是首项为2,公比为2的等比数列,所以a n +1=2n ,即a n =2n -1,故a 100=2100-1,故选:C .7.数列a n 满足12a n =a n +1-12n +1,且a 1=12,若a n <13,则n 的最小值为( )A.3B.4C.5D.6【答案】B【解析】因为12a n =a n +1-12 n +1,等式两边同时乘以2n +1可得2n a n =2n +1a n +1-1,所以,2n +1a n +1-2n a n =1且2a 1=1,所以,数列2n a n 是等差数列,且首项和公差都为1,则2n a n =1+n -1=n ,所以,a n =n2n,因为a n +1-a n =n +12n +1-n 2n =n +1-2n 2n +1=1-n2n +1.当n =1时,a 1=a 2=12;当n ≥2时,a n +1<a n ,即数列a n 从第二项开始单调递减,因为a 3=38>13,a 4=14<13,故当n ≤3时,a n >13;当n ≥4时,a n <13.所以,a n <13,则n 的最小值为4.故选:B .8.已知数列a n 中,a 1=1,a n =3a n -1+4(n ∈N ∗且n ≥2),则数列a n 通项公式a n 为( )A.3n -1 B.3n +1-2C.3n -2D.3n【答案】C 【解析】由已知得a 2=7,a n +2a n -1+2=3进而确定数列{a n +2}的通项公式,即可求a n .由a 1=1,a n =3a n -1+4知:a 2=7且a n +2a n -1+2=3(n ≥2),而a 1+2=3,a 2+2=9,∴{a n +2}是首项、公比都为3的等比数列,即a n =3n -2,故选:C 9.数列a n 满足a n =4a n -1+3n ≥2 且a 1=0,则此数列第5项是( )A.15 B.255C.16D.63【答案】B 【解析】∵a n=4a n-1+3n≥2,∴a n+1=4a n-1+1n≥2,∴a n+1是以1为首项,4为公比的等比数列,则a n+1=4n-1.∴a n=4n-1-1,∴a5=44-1=255.故选:B.10.在数列a n中,已知a1=1,a n+1=2a n+1,则a n=( )A.2n-1B.2n-1C.nD.2n-1【答案】B【解析】由a n+1=2a n+1,得a n+1+1=2a n+2=2a n+1,故数列a n+1为等比数列,首项为a1+1=2,公比为2,所以a n+1=2n,a n=2n-1,故选:B.11.在数列a n中,a1=3,a n=2a n-1-n+2n≥2,n∈N+,若a n>980,则n的最小值是( )A.8B.9C.10D.11【答案】C【解析】因为a n=2a n-1-n+2n≥2,n∈N+,所以a n-n=2a n-1-n-1.n≥2,n∈N+因为a1=3,所以a1-1=2,所以数列a n-n是首项和公比都是2的等比数列,则a n-n=2n,即a n=2n+n,因为a n-a n-1=2n-1+1>0,所以数列a n是递增数列,因为a9=521<980,a10=1034>980,所以满足a n>980的n的最小值是10,故选:C12.设数列{an}中,a1=2,an+1=2an+3,则通项an可能是()A.5-3nB.3·2n-1-1C.5-3n2D.5·2n-1-3【答案】D【解析】设a n+1+x=2a n+x,则a n+1=2a n+x,因为an+1=2an+3,所以x=3,所以a n+3是以a1+3为首项,2为公比的等比数列,a n+3=5×2n-1,所以a n=5⋅2n-1-3故选:D13.在数列a n中,若a1=2,a n+1=3a n+2n+1,则a n=( )A.n ⋅2nB.52-12n C.2⋅3n -2n +1 D.4⋅3n -1-2n +1【答案】C 【解析】令b n =a n 2n +2,则b n +1b n =a n +12n +1+2a n 2n +2=3a n +2n +12n +1+2a n 2n +2=32,又b 1=a 12+2=3,所以b n 是以3为首项,32为公比的等比数列,所以b n =a n 2n +2=3×32 n -1,得a n =2⋅3n -2n +1.故选:C .14.已知在数列a n 中,a 1=56,a n +1=13a n +12n +1,则a n =( )A.32n -23n B.23n -32nC.12n -23n D.23n -12n 【答案】A【解析】解:因为a 1=56,a n +1=13a n +12n +1,所以2n +1⋅a n +1=23⋅2n a n +1,整理得2n +1⋅a n +1-3=23⋅2na n -3 ,所以数列2n a n -3 是以2a 1-3=-43为首项,23为公比的等比数列.所以2n a n -3=-4323 n -1,解得a n =32n -23n .故选:A 15.数列a n 满足a n +1=2a n +3,n ∈N *,若a 2017≥a 1,则a 1的取值范围为( )A.(-∞,-3]B.{-3}C.(-3,+∞)D.[-3,+∞)【答案】D【解析】由a n +1=2a n +3可得a n +1+3=2a n +3 ,所以a n +3=a 1+3 ×2n -1所以a n =a 1+3 ×2n -1-3,所以a 2017=a 1+3 ×22016-3≥a 1所以a 1+3 ×22016≥a 1+3,所以a 1+3≥0,所以a 1≥-3故选:D二、填空题16.设数列a n 满足a 1=1,且a n =3a n -1+4n ≥2 ,则数列a n 的通项公式为a n =___________.【答案】3n -2##-2+3n 【解析】解:因为a n =3a n -1+4n ≥2 ,∴a n +2=3a n -1+2 ,∴a n +2a n -1+2=3,∵a 1=1,则a 1+2=3,∴数列a n +2 是以3为首项,3为公比的等比数列.∴a n +2=3⋅3n -1=3n ,所以a n =3n -2,故答案为:3n -217.已知数列a n 中,a 1=1,a n +1=2a n +1,则a n 通项a n =______;【答案】2n -1【解析】因为a n +1=2a n +1,所以a n +1+1=2(a n +1),∴a n +1+1a n +1=2,所以a n +1 是一个以a 1+1=2为首项,以2为公比的等比数列,所以a n +1=2×2n -1=2n ,∴a n =2n -1.故答案为:2n -118.数列{an }满足a 1=1,an +1=2an +1. (n ∈N *).数列{an }的通项公式为______.【答案】a n =2n -1n ∈N * .【解析】∵a n +1=2a n +1(n ∈N *),∴a n +1+1=2(a n +1),又a 1+1=2∴a n +1 是以2为首项,2为公比的等比数列.∴a n +1=2n .即a n =2n -1(n ∈N *).故答案为:a n =2n -1n ∈N * .19.数列a n 满足a n =4a n -1+3,且a 1=0,则a 6=_________.【答案】1023【解析】由题意知:a n +1=4a n -1+4=4(a n -1+1),又a 1+1=1,故a n +1 是1为首项,4为公比的等比数列,故a 6+1=a 1+1 ×45=1024,故a 6=1023.故答案为:1023.20.已知数列a n 满足a n +1=2a n +12,且a n 前8项和为761,则a 1=______.【答案】52##2.5【解析】解:数列{a n }满足a n +1=2a n +12,整理得a n +1+12=2a n +12 ,若a 1=-12,则a n =-12,显然不符合题意,所以a n ≠-12,则a n +1+12a n +12=2(常数);所以数列a n +12 是以a 1+12为首项,2为公比的等比数列;所以a n +12=a 1+12 ⋅2n -1,整理得a n =a 1+12 ⋅2n -1-12;由于前8项和为761,所以S 8=a 1+12 ⋅(1+2+...+27)-8×12=a 1+12 ×1-281-2-4=255a 1+12 -4=761,解得a 1=52.故答案为:52.三、解答题21.已知数列a n 满足a 1=1,a n +1=3a n +2.(1)证明1+a n 为等比数列,并求a n 的通项公式;(2)记数列11+a n 的前n 项和为S n ,证明S n <34.【答案】(1)证明见解析,a n =2⋅3n -1-1(2)见解析【解析】(1)证明:因为a n +1=3a n +2,所以a n +1+1=3a n +1 ,又a 1+1=2,所以数列1+a n 是以2为首项,3为公比的等比数列,则a n +1=2⋅3n -1,所以a n =2⋅3n -1-1;(2)证明:由(1)得1a n +1=12⋅3n -1,因为1a n +1+11a n +1=12⋅3n 12⋅3n -1=13,1a 1+1=12,所以数列11+a n 是以12为首项,13为公比的等比数列,则S n =12×1-13n 1-13=341-13n ,因为1-13n <1,所以S n <34.22.已知数列a n 满足a 1=3,a n +1=2a n -2.(1)求a n 的通项公式;(2)求a n 的前n 项和S n .【答案】(1)a n =2n -1+2;(2)S n =2n +2n -1.【解析】(1)∵a n +1=2a n -2,∴a n +1-2=2a n -2 即∴a n +1-2a n -2=2∴数列a n -2 是以首相为1,公比为2的等比数列,∴a n -2=2n -1∴a n =2n -1+2(2)由(1)知a n =2n -1+2∴S n =a 1+a 2+a 3+⋯+a n=20+2 +21+2 +22+2 +⋯+2n -1+2=20+21+22+⋯+2n -1 +2n=1×1-2n 1-2+2n =2n +2n -123.已知数列a n 的首项a 1=1,且1a n +1=2a n+1.(1)求数列a n 的通项公式;(2)若数列b n满足a n⋅b n=n,求数列b n的前n项和S n.【答案】(1)a n=12n-1(2)S n=n-12n+1+2-n n+12【解析】(1)∵1an+1=2an+1,等式两边同时加1整理得1an+1+1=21an+1又∵a1=1,∴1a1+1=2∴1an +1是首项为2,公比为2的等比数列.∴1an +1=2n, ∴a n=12n-1(2)∵a n⋅b n=n,∴b n=n an=n⋅2n-n.记n⋅2n的前n项和为T n则T n=1⋅21+2⋅22+3⋅23+⋅⋅⋅⋅⋅⋅+n-1⋅2n-1+n⋅2n所以2T n=1⋅22+2⋅23+3⋅24+⋅⋅⋅⋅⋅⋅+n-1⋅2n+n⋅2n+1相减得-T n=21+22+23+24+⋅⋅⋅⋅⋅⋅+2n-n⋅2n+1整理得T n=n-12n+1+2.所以S n=n-12n+1+2-n n+1224.在数列a n中,a1=5,且a n+1=2a n-1n∈N*.(1)证明:a n-1为等比数列,并求a n的通项公式;(2)令b n=(-1)n⋅a n,求数列b n的前n项和S n.【答案】(1)证明见解析,a n=2n+1+1(2)S n=432n-1,n=2k,k∈N*,-2n+2+73,n=2k-1,k∈N*.【解析】(1)解:因为a n+1=2a n-1,所以a n+1-1=2a n-1,又a1-1=4,所以a n+1-1a n-1=2,所以a n-1是以4为首项,2为公比的等比数列.故a n-1=4×2n-1,即a n=2n+1+1.(2)解:由(1)得b n=(-1)n⋅2n+1+1,则b n=2n+1+1,n=2k,k∈N*-2n+1+1,n=2k-1,k∈N* ,①当n=2k,k∈N*时,S n=-22-1+23+1-24+1+⋯+-2n-1+2n+1+1=-22+23-24+25+⋯-2n+2n+1=22+24+⋯+2n=432n-1;②当n=2k-1,k∈N*时,S n=S n+1-b n+1=432n+1-1-2n+2+1=-2n+2+73,综上所述,S n=432n-1,n=2k,k∈N*-2n+2+73,n=2k-1,k∈N*25.已知数列a n的前n项和为S n,a1=2,且a n+1=2a n+2.(1)求数列a n的通项公式;(2)令b n=2n+1a n+2,记数列b n的前n项和为T n,求证:T n<3.【答案】(1)a n=2n+1-2(2)证明见解析【解析】(1)解:因为a1=2,a n+1=2a n+2,所以a n+1+2=2a n+2,所以a n+2是以4为首项,2为公比的等比数列,所以a n+2=4×2n-1=2n+1,所以a n=2n+1-2;(2)解:由(1)可知b n=2n+1a n+2=2n+12n+1=n+12n,所以T n=221+322+423+⋯+n+12n①,所以12T n=2 22+323+424+⋯+n+12n+1②;①-②得12T n=1+122+123+⋯+12n-n+12n+1=1+1221-12n-11-12-n+12n+1=32-n+32n+1所以T n=3-n+32n<3;。
求数列的通项公式常见类型与方法
求通项an
答案:an n2
练习3:已知数列an,bn满足a1 2, b1 3,且
an
bn
3
5 2
an1
2
5 3
bn1
1, (n
5 an1 5 bn1 2,
2).令cn
an
bn ,
求数列cn 的通项公式。 答案:cn 3n 2
类型三:已知a1且满足an qan1 kqn , n 2, 求通项an
例3:根据前几项写出符合下列条件数列的一个通项公式。 1.
2. 0.3,0.33,0.333, (逐项依次多数字3)
答案:(1)an (1)n
(2n
1)
(n
n 1) 2
(2)an
3 9
(1
1 10
n
)
三、根据数列前n项和求数列通项公式
,要分 n=1和n≥2两种情况来求,然后验证两种情形可否用统 一解析式表示,若不能统一,则用分段函数的形式表示。
二、根据前几项,利用不完全归纳法猜想数列通 项公式
根据前几项写数列通项公式应掌握几种规律:一是符号
规律,若各项符号为正、负相间时,则必有 1n 或
1n1因式;二是乘方规律,即每一项都与同一个数的
乘方有密切关系;三是等差、等比规律。找规律时,要 看给出的项的分子或分母有什么变化规律,可以适当变 形,使它们的结构变得一致,再看和n的关系,用含有 n的式子表示出来。
an (an an1) (an1 an2 ) (a2 a1) a1
形如已知 ,且
( 是可求积的数列)的形式均可用累商法(迭乘法)。
a . .a 恒等式2
n
an an1
an1 an2
a2
a1
求数列通项公式常用的几种方法
求数列通项公式常用的几种方法一、公式法:已知数列{a n}为等差或等比数列,根据通项公式a n=a1+(n-1)d或a n=a1q n-1进行求解.例1:已知{a n}是一个等差数列,且a2=1,a5=-5,求{a n}的通项公式.二、前n项和法:已知数列{a n}的前n项和s n的解析式,求a n.例2:已知数列{a n}的前n项和s n=2n-1,求通项a n.三、s n与a n的关系式法:已知数列{a n}的前n项和s n与通项a n的关系式,求a ns n,其中a1=1,求a n.例3:已知数列{a n}的前n项和s n满足a n+1=13四、累加法:当数列{a n}中有a n-a n-1=f(n),即第n项与第n-1项的差是个有“规律”的数时,就可以用这种方法. 例4:a1=0, a n+1=a n+2(n-1),求通项a n=f(n),即第n项与第n-1项的商是个有“规律”的数时,就可以用这种方法.五、累乘法:当数列{a n}中有a na n−1例5:a1=1,a n=na n-1(n≥2),求通项a nn−1六、构造法:(一)、配常数法:在数列{a n}中有a n=ka n-1+b(k,b均为常数且k≠0),从表面形式上来看a n是关于a n-1的“一次函数”的形式,这时用下面的方法:一般化方法:设a n +m=k(a n-1+m) 则{a n +m}成等比数列例6:已知a1=1,a n=2a n-1+1(n≥2),求通项a n(二)配一次函数法:在数列{a n}中有a n=ka n-1+bn+c(k,b,c均为常数且k≠0),这时用下面的方法:一般化方法:设a n+tn+u=k(a n-1+t(n-1)+u)则{a n+tn+u}成等比数列例7:已知a1=1,a n=2a n-1+3n-2 (n≥2),求通项a n(三)、取倒数法:这种方法适用于a n =ka n−1man−1+p , (n ≥2)(k,m,p 均为常数m ≠0),两边取倒数后得到一个新的特殊(等差或等比)数列或类似于a n =ka n-1+b 的式子. 例8:已知a 1=2,a n =2a n−1a n−1+2 (n ≥2),求通项a n(四)取对数法:一般情况下适用于a n k =a n−1l (k,l 为非零常数)例9:已知a 1=3,a n =a n−12(n ≥2) 求通项a n练习:1、已知}{n a 的首项11=a ,)(2*1N n n a a n n ∈+=+,,求}{n a 的通项公式.2、已知}{n a 中,n n a n n a 21+=+,且21=a ,求数列}{n a 的通项公式.3、已知下列各数列}{n a 的前n 项和n S 的公式为)(23S 2*∈-N n n n n =,求}{n a 的通项公式。
巧妙运用构造法,快速求解数列的通项公式
之间的联系,明确其中的规律,利用f(97)=97的结论来求得第二个问题的答案.例3.在(1+x)2+(1+x)3+…+(1+x)n+1的展开式中,含x2项的系数是a n,则a8=_____;若对任意的n∈N*,λ·2n-a n≥0恒成立,则实数λ的最小值是_____.分析:根据题目条件中展开式的特征,可知a8表示的是当n=8时展开式中x2的系数,根据二项式定理和二项展开式的通项公式可求得a8的值.对于第二个空,需通过分离参数,将不等式恒成立问题转化为数列问题,根据第一个问题的结论构造出数列{b n},通过作差,判断出数列的单调性,进而求得数列{b n}的最大项,从而求得最小的实数λ.解:由题意可得a8=C22+C23+…+C29=C310=120;而a n=C22+C23+…+C2n+1=C3n+2=(n+2)(n+1)n6,由λ·2n-a n≥0恒成立可得λ≥a n2n=n(n+1)(n+2)6·2n恒成立,设b n=n(n+1)(n+2)6·2n,则b n+1-b n=(n+1)(n+2)(3-n)3·2n+1,当n=1,2时,b n+1-b n>0,即b n+1>b n;当n=3时,b4-b3=0,即b4=b3;当n≥4时,b n+1-b n<0,即b n+1<b n;所以b n的最大项为b4=b3=3×4×56·23=54,则实数λ的最小值是54;故所填答案为:120;54.解答“递进式”双空题,需找出第一、二个问题、结论之间的联系,在第一问题的基础上进行推理、运算,运用从特殊到一般的思想,建立两个问题、两个空之间的联系,逐步进行推理、运算,从而求得问题的答案.总之,解答双空题,要仔细审题,把握两个空之间的逻辑关系.若是并列关系,可以将其看作两个常规填空题进行求解;若是递进关系,需将第一个问题的结论作为第二个问题的求解依据进行思考.(作者单位:福建省永春第一中学)求数列的通项公式问题比较常见,通常要求根据已知递推式求数列的通项公式.由于递推式的形式多变,所以求数列的通项公式的方法多种多样.对于一些结构较为复杂的递推式,采用构造法来求解比较有效.运用构造法,可将复杂的问题转化为简单的、易于计算的问题,这样能有效地降低解题的难度,提升解题的效率.下面主要谈一谈如何用构造法由下列几类递推式求数列的通项公式.一、形如a n+1=ca n+d的递推式若遇到形如a n+1=ca n+d(c≠0,a1=a)的递推式,往往需采用构造法来求数列的通项公式.首先要将递推式变形为a n+1+X=c(a n+X)的形式,再求出X,便可构造出等比数列{a n+X},最后根据等比数列的通项公式进行求解即可.例1.已知数列{a n}满足a1=1,a n+1=3a n+1,求{a n}的通项公式.解:∵a n+1=3a n+1,∵a n+1+12=3a n+32=3(a n+12).∵a1+12=32,考点透视39∴数列{a n+12}是首项为32,公比为3的等比数列,∴a n+12=3n2,∴数列{a n}的通项公式为a n=3n-12.对于形如a n+1=ca n+d(c≠0,a1=a)的递推式,有时很难直接将其变形为a n+1+X=c(a n+X),此时需引入待定系数X,然后将其与原递推式中的各项进行对比,从而建立关于X的方程,解方程即可求得X的值,便可构造出辅助数列.二、形如a n+1=pa n+q n的递推式对于形如a n+1=pa n+q n(p、q为实常数,且n≠0、1)的递推式,也需采用构造法来求数列的通项公式.首先要将递推式变形为a n+1+X·q n+1=p(a n+X·q n)的形式,然后求出X,从而构造出等比数列{a n+X·q n},再根据等比数列的通项公式来求出数列{a n}的通项公式.例2.已知数列{a n}满足a1=5,a2=5,a n+1=a n+6a n-1(n≥2).求数列{a n}的通项公式.解:∵a n+1=a n+6a n-1(n≥2),∴a n+1+2a n=a n+6a n-1+2a n=3(a n+2a n-1)(n≥2).∵a1=5,a2=5,∴2a1+a2=15,∴a n+2a n-1≠0,∴a n+1+2a nan+2a n-1=3(n≥2).∴数列{a n+1+2a n}是以15为首项,3为公比的等比数列.可得a n+1+2a n=15×3n-1=5×3n,∵a n+1-3n+1=-2(a n-3n),∵a1=5,∴a1-3=2,∴a n-3n≠0,∵数列{a n-3n}是以2为首项,-2为公比的等比数列.∵a n-3n=2×(-2)n-1,即a n=-(-2)2+3n(n∈N*).本题中的递推式较为复杂,递推式中a n+1、a n-1的系数都不是1,需先将递推式配成a n+1+2a n=3(a n+2a n-1),这样便构造出等比数列{a n+1+2a n},再根据等比数列的通项公式进行求解.例3.数列{a n}满足:a1=1,a n+1=2a n+2n,则数列{a n}的通项公式为_____.解:∵a1=1,a n+1=2a n+2n,∴a n+12n+1=a n2n+12,∴数列{}a n2n是首项为a12=12,公差为d=12的等差数列,∴a n2n=12+(n-1)×12=12n,即a n=n·2n-1.对于形如a n+1=pa n+q n的递推式,还可以在递推式的左右同时除以q n,将递推式转化为形如a n+1=ca n+d(c≠0,a1=a)形式,再通过构造出辅助数列,求得数列的通项公式.三、形如a n+1=a b n的递推式形如a n+1=a b n(b≠0,且为常数)的递推式中含有指数幂,较为复杂,需作降幂处理,可在递推式的左右两边同时取对数,将递推式变形为lg a n+1=lg a b n的形式,再通过变形得到lg a n+1=lg a2n=2lg a,从而构造出等比数列{lg a n},最后根据等比数列的通项公式或累乘法求得数列{a n}的通项公式.例4.在数列{a n}中,已知a1=9,且a n+1=a2n,求数列{a n}的通项公式.解:∵a n+1=a2n,∴lg a n+1=lg a2n=2lg a n,∵{lg a n}是首项为lg9,公比为2的等比数列.∵lg a n=lg9·2n-1=lg32n,∴a n=32n.仔细观察递推式a n+1=a2n,可发现其中含有指数式,该递推式形如a n+1=a b n,需采用构造法求解.在递推式的两边取对数可得lg an+1=lg a2n=2lg a n,这样就构造出等比数列{lg a n}.可见,运用构造法求数列的通项公式,需根据递推式的结构特征进行合理的变形,以构造出辅助数列,通过求辅助数列的通项公式来求得数列的通项公式.有时通过猜想、试探、类比等方式也可以构造出辅助数列,然后对其进行验证,就能达到解题的目的.(作者单位:甘肃省平凉市灵台县第一中学)考点透视40。
求数列通项公式常用的七种方法
第二章 数列的概念与简单表示法一、公式法:已知或根据题目的条件能够推出数列{}n a 为等差或等比数列,根据通项公式()d n a a n 11-+=或11-=n n q a a 进行求解.二、前n 项和法:已知数列{}n a 的前n 项和n s 的解析式,求n a .三、n s 与n a 的关系式法:已知数列{}n a 的前n 项和n s 与通项n a 的关系式,求n a . 四、累加法:当数列{}n a 中有()n f a a n n =--1,即第n 项与第1-n 项的差是个有“规律”的数时,就可以用这种方法.五、累乘法:它与累加法类似 ,当数列{}n a 中有()1nn a f n a -=,即第n 项与第1-n 项的商是个有“规律”的数时,就可以用这种方法. 六、构造法:一次函数法:在数列{}n a 中有1n n a ka b -=+(,k b 均为常数且0k ≠),从表面形式上来看n a 是关于1n a -的“一次函数”的形式,这时用下面的方法:取倒数法:这种方法适用于11n n n ka a ma p--=+()2,n n N *≥∈(,,k m p 均为常数 0m ≠),两边取倒数后得到一个新的特殊(等差或等比)数列或类似于 1n n a ka b -=+的式子.取对数法:一般情况下适用于1k ln n a a -=(,k l 为非零常数)特征根法:形如递推公式为n n n qa pa a +=++12(其中p ,q 均为常数)。
不动点法若,0≠A B 且0-≠AD BC ,解+=+Ax Bx Cx D,设βα,为其两根。
I 、若αβ≠,数列{}αβ--n n a a 是等比数列; II 、若αβ=,数列1{}-n a a是等差数列。
七、“m n n c ba a +=+1(c b ,为常数且不为0,*,N n m ∈)”型的数列求通项n a .例题讲解:1:已知{}n a 是一个等差数列,且5,152-==a a ,求{}n a 的通项公式.2:已知数列{}n a 的前n 项和12-=nn s ,求通项n a .3:已知数列{}n a 的前n 项和n s 满足n n s a 311=+,其中11=a ,求n a . 4:()12,011-+==+n a a a n n ,求通项n a5:111,1n n na a a n -==- ()2,n n N *≥∈ 求通项n a6:已知111,21n n a a a -==+ ()2,n n N *≥∈ 求通项n a7:已知11122,2n n n a a a a --==+ ()2,n n N *≥∈ 求通项n a8:已知()2113,2n n a a a n -==≥ 求通项n a9: 数列{}n a 满足),0(025312N n n a a a n n n ∈≥=+-++, b a a a ==21,,求n a10.已知数列{}n a 满足1172,223+-==+n n n a a a a ,求数列{}n a 的通项公式。
数列的通项公式
na n an 1 an 0,求通项公式an
2
1 2、已知数列{an }满足a1 3, an 1 an , n(n 1) 求通项公式an
1 an n
4n 1 an n
(整体)换元法
4 13 3、已知数列{an }满足:a1 , a2 ,当n 3时 3 9 1 an an 1 (an 1 an 2 ),求通项公式an 3 3 n 3 an 2
的递推关系求
an 。
可以用待定系数来求通项; (2)形如
an 1 an k an 1 b
的递推数列
可以用倒数法求通项。
类等差(比)型 用累加(积)法
an 形如:an an 1 f (n) f ( n) an 1 1、已知首项为 的正项数列{an }满足: 1
( n 1) a
1 an 2n 1
6、已知数列{an }满足:a1 1, , 当n 2时 an 1 an an 1 an ,求通项公式an
1 an 2 n
形如an pan1 q 待定系数法
7、已知数列{an }满足:a1 1,当n 2时 an 2an 1 3,求通项公式an
an 2 n 1 3
8、设正项数列a0 , a1 , a2 , an ,,当n 2时 an an 2 an1 an 2 2an 1,其中a0 a1 1, 求通项公式an
1,n 0 an 2 2 n (2 1)( 2 1) (2 1) , n 1
考点:数列是一种特殊的函数,从近几年了高考
来看,数列的通项公式是一个重要的考点,
特别是已知 s n 求
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n
an an 1 3 5 n 1 = n 2 2 22
n 1
n 1 3 5 5 1 2 an a1 2 2 5 2n 2 1 2
an a1 3 5 3 5 3 5 2n 2 2 2 2 2 22
2(n 1) 1 1 1 1 ( 2 3 n 1 n ) 3 3 3 3 3
1 1 (1 ) n 1 an 2(n 1) 32 2n 1 1 3 1 n 1 3n 3 3 2 2 3 1 3
4n 3 n 1 1 an 3 2 2
数列求通项
授课教师:李闯 盖州市第一高级中学
复习:
数列求通项的方法:
1、累和 2、累乘
3、构造
an an1 f (n)
an f ( n) an1
4、已知Sn求an
s1 an sn sn 1
(n 1) (n 2)
例1、已知数列{an }满足,a1 2,an 3an1 2, (n 2), 求数列{an }的通项公式。
例4、已知数列{an }满足an 1 2an 3 5 ,a1 6,
n
求数列{an }的通项公式。
解:an1 2an 3 5n
两边除以2n1
a2 a1 3 5 = 2 2 2 2 2 a3 a2 3 5 2= 3 2 2 22
2
an1 an 3 5 n= n 1 2 2 22
解:an1 2an 3 2n 两边除以2n1
an 1 an 3 得 n 1 n 2 2 2 a 1 an 3 则 n n= n 1 2 2 2 an 3 故数列{ n }是以1为首项,以 为公差的等差数列, 2 2
an 3 由等差数列通项公式,得 n =1+(n 1 ) 2 2
a2 a1 2 1 1= 2 2 3 3 3 3 a3 a2 2 1 2= 3 3 3 3 3 3 an an 1 2 1 = n n 3 an 1 3 3
3n -
2 1 2 1 2 1 ( 2 ) ( 3 ) ( n 1 ) ( n ) 3 3 3 3 3 3 3 3 3
2、练习册,P60、61
2
n 1
an 5n 2n1
课堂小结
递推公式为:an pan1 f (n)
f (n) c时,待定系数法,构造等比数列
f (n) mn时,除以pn , 等差或者累和求通项
作业
1、已知数列{an }满足an1 2an 3n2 4n 5,a1 1, 求数列{an }的通项公式。
解:an 3an1 2,
设an x 3(an1 x),
an 3是首项为3,公比为3的等比数列,
an 1 3 3n 1 即 a n 3n 1
即an 1 3(an1 1),
例2、已知数列{an }满足an1 2an 3 2n,a1 2, 求数列的通项公式。
3 1 所以数列的通项公式为an ( n )2n 2 2
例3、已知数列{an }满足an 1 3an 2 3 1,a1 3,
n
求数列{an }的通项公式。
解:an1 3an 2 3n 1
两边除以3n +1 得 an 1 an 2 1 3n 1 3n 3 3n 1 an 1 an 2 1 即 n 1 - n = n +1 an a1 2 1 3 3 3 3