数列题型及解题方法归纳总结
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知识框架
掌握了数列的基本知识,特别是等差、等比数列的定义、通项公式、求和公式及性质,掌握了典型题型的解法和数学思想法的应用,就有可能在高考中顺利地解决数列问题。
一、典型题的技巧解法 1、求通项公式
(1)观察法。(2)由递推公式求通项。
对于由递推公式所确定的数列的求解,通常可通过对递推公式的变换转化成等差数列或等比数列问题。
(1)递推式为a n+1=a n +d 及a n+1=qa n (d ,q 为常
数)
例1、已知{a n }满足a n+1=a n +2,而且a 1=1。求a n 。
例1、解∵a n+1-a n =2为常数∴{a n }是首项为1,公差为2的等差数列
∴a n =1+2(n-1)即a n =2n-1
例2、已知{}n a 满足11
2n n a a +=,而12a =,求
n a =?
(2)递推式为a n+1=a n +f (n )
例3、已知{}n a 中112
a =
,12
141
n n a a n +=+
-,求n a .
解:由已知可知
)12)(12(11-+=
-+n n a a n n )1
21
121(21+--=n n
令n=1,2,…,(n-1),代入得(n-1)个等式累加,即(a 2-a 1)+(a 3-a 2)+…+(a n -a n-1)
★ 说明只要和f (1)+f (2)+…+f (n-1)是可求的,就可以由a n+1=a n +f (n )以n=1,2,…,(n-1)代入,可得n-1个等式累加而求a n 。
(3)递推式为a n+1=pa n +q (p ,q 为常数) 例4、{}n a 中,11a =,对于n >1(n ∈N )有
132n n a a -=+,求n a .
解法一:由已知递推式得a n+1=3a n +2,a n =3a n-1+2。两式相减:a n+1-a n =3(a n -a n-1)
因此数列{a n+1-a n }是公比为3的等比数列,其首项为a 2-a 1=(3×1+2)-1=4
∴a n+1-a n =4·3n-1∵a n+1=3a n +2∴3a n +2-a n =4·3n-1
即a n =2·3n-1-1
解法二:上法得{a n+1-a n }是公比为3的等比数列,于是有:a 2-a 1=4,a 3-a 2=4·3,a 4-a 3=4·32,…,a n -a n-1=4·3n-2,
把n-1个等式累加得:∴an=2·3n-1-1
(4)递推式为a n+1=pa n +qn (p ,q 为常数)
)(3
2
11-+-=-n n n n b b b b 由上题的解法,
得:n
n b )3
2(23-=∴
n
n n
n n b a )31(2)21(32
-==
(5)递推式为21n n n a pa qa ++=+
思路:设21n n n a pa qa ++=+,可以变形为:
211()n n n n a a a a αβα+++-=-,
想
于是{a n+1-αa n }是公比为β的等比数列,就转化
为前面的类型。
求n a 。
(6)递推式为S n 与a n 的关系式
系;(2)试用n 表示a n 。 ∴)2121(
)(1
2
11
--++-
+-=-n n n n n n a a S S ∴1
11
2
1
-+++
-=n n n n a a a ∴
n n n a a 2
1
211+=
+ 上式两边同乘以2n+1得2n+1a n+1=2n a n +2则{2n a n }是公差为2的等差数列。
∴2n a n =2+(n-1)·2=2n
数列求和的常用方法:
1、拆项分组法:即把每一项拆成几项,重新组合分成几组,转化为特殊数列求和。
2、错项相减法:适用于差比数列(如果
{}n a 等
差,
{}n b 等比,那么{}n n a b 叫做
差比数列) 即把每一项都乘以
{}n b 的公比
q ,向后错一项,再对应同次项
相减,转化为等比数列求和。
3、裂项相消法:即把每一项都拆成正负两项,使其正负抵消,只余有限几项,可求和。
适用于数列11n n a a +⎧⎫
⎨⎬⋅⎩⎭
和
⎧⎫(其中{}n a 等差) 可裂项为:
11
1111
()n n n n a a d a a ++=-⋅
,
1
d
=
等差数列前n 项和的最值问题:
1、若等差数列
{}n a 的首项10a >,公差
0d <,则前n 项和n S 有最大值。
(ⅰ)若已知通项n a ,则n S 最大⇔
10
n n a a +≥⎧⎨
≤⎩; (ⅱ)若已知2
n S pn qn =+,则当n 取最靠近
2q
p
-
的非零自然数时n S 最大; 2、若等差数列
{}n a 的首项10a <,公差
0d >,则前n 项和n S 有最小值
(ⅰ)若已知通项n a ,则n S 最小⇔1
0n n a a +≤⎧⎨≥⎩;
(ⅱ)若已知2
n S pn qn =+,则当n 取最靠近
2q
p
-
的非零自然数时n S 最小; 数列通项的求法:
⑴公式法:①等差数列通项公式;②等比数列通项公式。
⑵已知n S (即12()n a a a f n +++=L )求n a ,用作差法:{
11,(1)
,(2)
n n n S n a S S n -==
-≥。
已知12()n a a a f n =g
g L g 求n a ,用作商法:(1),(1)()
,(2)
(1)
n f n f n a n f n =⎧⎪=⎨≥⎪-⎩。 ⑶已知条件中既有n S 还有n a ,有时先求n S ,再求n a ;有时也可直接求n a 。
⑷若1()n n a a f n +-=求n a 用累加法:
11221()()()n n n n n a a a a a a a ---=-+-++-L 1a +(2)n ≥。
⑸已知1()n n a
f n a +=求n a ,用累乘法:
121121
n n n n n a a a
a a a a a ---=⋅⋅⋅⋅L (2)n ≥。
⑹已知递推关系求n a ,用构造法(构造等差、等比数列)。
特别地,(1)形如1n n a ka b -=+、
1n n n a ka b -=+(,k b 为常数)的递推数列都
可以用待定系数法转化为公比为k 的等比数列后,再求n a ;形如1n
n n a ka k -=+的递推数列都可以除以n
k 得到一个等差数列后,再求
n a 。
(2)形如1
1n n n a a ka b
--=
+的递推数列都可以
用倒数法求通项。
(3)形如1k
n n a a +=的递推数列都可以
用对数法求通项。
(7)(理科)数学归纳法。