已知数列{an}
北师大版高中数学选择性必修第二册课后习题 第一章 1.1 数列的概念
第一章数列§1 数列的概念及其函数特性1.1 数列的概念 课后篇巩固提升必备知识基础练1.已知数列{a n }的通项公式为a n =1+(-1)n+12,n ∈N +,则该数列的前4项依次为( )A.1,0,1,0B.0,1,0,1C.12,0,12,0D.2,0,2,0n 分别等于1,2,3,4时,a 1=1,a 2=0,a 3=1,a 4=0. 2.数列1,3,6,10,…的一个通项公式是( ) A.a n =n 2-n+1 B.a n =n (n -1)2C.a n =n (n+1)2D.a n =n 2+1n=1,2,3,4,代入A,B,C,D 检验,即可排除A,B,D,故选C. 3.已知数列{a n }的通项公式为a n =n 2-n-50,n ∈N +,则-8是该数列的( )A.第5项B.第6项C.第7项D.非任何一项n 2-n-50=-8,得n=7或n=-6(舍去). 4.数列23,45,67,89,…的第10项是( )A.1617B.1819C.2021D.22234项可知,数列的一个通项公式为a n =2n 2n+1,n ∈N +,当n=10时,a 10=2×102×10+1=2021.5.(浙江湖州期中)在数列0,14,…,n -12n,…中,第3项是 ;37是它的第项.7,设该数列为{a n },则数列的通项公式为a n =n -12n,则其第3项a 3=3-12×3=13,若a n =n -12n=37,可解得n=7.6.数列3,5,9,17,33,…的一个通项公式是 .n =2n +1,n ∈N +7.根据数列的前几项,写出下列各数列的一个通项公式.(1)-1,7,-13,19,…; (2)0.8,0.88,0.888,….符号问题可通过(-1)n 或(-1)n+1表示,其各项的绝对值的排列规律为:后面的数的绝对值总比前面数的绝对值大6,故通项公式为a n =(-1)n (6n-5).(2)将数列变形为89(1-0.1),89(1-0.01),89(1-0.001),…,∴a n =891-110n.8.已知数列{a n }的通项公式为a n =-n 2+n+110. (1)20是不是{a n }中的一项? (2)当n 取何值时,a n =0.令a n =-n 2+n+110=20,即n 2-n-90=0,∴(n+9)(n-10)=0, ∴n=10或n=-9(舍). ∴20是数列{a n }的第10项. (2)令a n =-n 2+n+110=0, 即n 2-n-110=0, ∴(n-11)(n+10)=0, ∴n=11或n=-10(舍),∴当n=11时,a n =0.关键能力提升练9.数列12,14,-58,1316,-2932,6164,…的一个通项公式是( )A.2n -32nB.-2n -32nC.(-1)n 2n -32nD.(-1)n+12n -32n21,22,23,24,…,易看出第2,3,4项的分子分别比分母少3.把第1项变为-2-32,因此原数列可化为-21-321,22-322,-23-323,24-324,….故原数列的一个通项公式为a n =(-1)n·2n -32n.10.设a n =1n+1+1n+2+1n+3+…+12n(n ∈N +),那么a n+1-a n 等于( )A.12n+1B.12n+2C.12n+1+12n+2D.12n+1−12n+2a n =1n+1+1n+2+1n+3+…+12n ,∴a n+1=1n+2+1n+3+…+12n+12n+1+12n+2,∴a n+1-a n =12n+1+12n+2−1n+1=12n+1−12n+2.11.如图是由7个有公共顶点O的直角三角形构成的图案,其中OA1=A1A2=A2A3=…=A7A8=1,如果把图中的直角三角形继续作下去,记OA1,OA2,…,OA n,…的长度构成数列{a n},则此数列的通项公式为( )A.a n=n,n∈N+B.a n=√n+1,n∈N+C.a n=√n,n∈N+D.a n=n2,n∈N+OA1=1,OA2=√2,OA3=√3,…,OA n=√n,…,∴a1=1,a2=√2,a3=√3,…,a n=√n,….12.(多选题)已知数列0,2,0,2,0,2,…,则前六项适合的通项公式为( )A.a n=1+(-1)nB.a n=2cos nπ2C.a n=2sin(n+1)π2D.a n=1-cos(n-1)π+(n-1)(n-2)解析对于选项A,由a n =1+(-1)n 得前六项为0,2,0,2,0,2,满足条件;对于选项B,由a n =2cos nπ2得前六项为0,-2,0,2,0,-2,不满足条件;对于选项C,由a n =2sin(n+1)π2得前六项为0,2,0,2,0,2,满足条件;对于选项D,由a n =1-cos(n-1)π+(n -1)(n-2)得前六项为0,2,2,8,12,22,不满足条件. 13.(多选题)下列选项中能满足数列1,0,1,0,1,0,…的通项公式的有( ) A.a n =1+(-1)n+12B.a n =sin 2nπ2C.a n =cos 2(n -1)π2D.a n ={1,n 是奇数0,n 是偶数,当n 为奇数时,选项ABCD 中的通项公式均得出1,当n 为偶数时,选项ABCD 中的通项公式均得出0. 14.已知数列{a n }的通项公式a n =(-1)n -1·n2n -1,n ∈N +,则a 1= ;a n+1= .(-1)n·(n+1)2n+11=(-1)1-1×12×1-1=1,a n+1=(-1)n+1-1·(n+1)2(n+1)-1=(-1)n·(n+1)2n+1.15.323是数列{n(n+2)}的第 项.a n =n 2+2n=323,解得n=17,或n=-19(舍去).∴323是数列{n(n+2)}的第17项.16.在数列{a n }中,a 1=2,a 17=66,通项公式a n =kn+b,其中k≠0. (1)求{a n }的通项公式;(2)判断88是不是数列{a n }中的项?∵a 1=2,a 17=66,a n =kn+b,k≠0,∴{k +b =2,17k +b =66, 解得{k =4,b =-2.∴a n =4n-2,n ∈N +. (2)令a n =88,即4n-2=88, 解得n=22.5∉N +.∴88不是数列{a n }中的项.学科素养创新练17.已知数列{a n }的通项公式是a n ={2-n ,n 是奇数,11+2-n,n 是偶数(n ∈N +),则a 3+1a 4= .3=2-3=18,a 4=11+2-4=1617, ∴1a 4=1716,∴a 3+1a 4=1916.18.已知数列9n 2-9n+29n 2-1,n ∈N +.请问在区间13,23内有无数列中的项?若有,有几项;若没有,请说明理由.a n =9n 2-9n+29n 2-1=(3n -1)(3n -2)(3n+1)(3n -1)=3n -23n+1,令13<3n -23n+1<23,∴{3n +1<9n -6,9n -6<6n +2,∴{n >76,n <83.∴76<n<83, ∴当且仅当n=2时,上式成立, 故区间13,23内有数列中的项,且只有一项为a 2=47.。
新高考数学数列经典题型专题提升-第6讲 通项公式的求解策略sn与an关系(原卷版)
第6讲 通项公式的求解策略:Sn 与an 关系一.选择题(共1小题)1.(2021•蒙阴县校级期中)已知数列满足,且对任意都有,则的取值范围为 A .,B .,C .,D .,二.填空题(共3小题)2.(2021•道里区校级期中)设是数列的前项和,,当时,有,则使成立的正整数的最小值为 .3.设数列的前项和为,若且当时,,则数列的通项公式 .4.(2021•冀州市校级模拟)已知数列的首项,其前项和为,且满足,若对,恒成立,则实数的取值范围是 .三.解答题(共36小题)5.(2021•浙江模拟)已知数列前项和为满足,.(Ⅰ)求通项公式;(Ⅱ)设,求证:.6.已知数列的前项和为,,求的前3项,并求它的通项公式.7.已知数列的前项和是,求数列的前3项,并求它的通项公式.8.(2021•武进区校级模拟)已知数列的前项和为,,且为与的等差中项,当时,总有.(1)求数列的通项公式;(2)记为在区间,内的个数,记数列的前项和为,求.9.在数列中,,是的前项和,当时,.(1)求证:数列是等差数列;(2)求数列的通项公式;{}n a 21232(*)n n a a a a n N ⋯=∈*n N ∈12111n t a a a ++⋯+<t ()1(3)+∞1[3)+∞2(3)+∞2[3)+∞n S {}n a n 13a =2n …1122n n n n n S S S S na --+-=122021m S S S ⋯⋯…m {}n a n n S 13a =2n …12(*)n n n a S S n N -=⋅∈{}n a n a ={}n a 1a t =n n S 212n n S S n n ++=+*n N ∀∈1n n a a +<t {}n a n n S 12S =132(*)n n S S n N +=+∈n a (*)n n na b n N S =∈12121332n b b b n ++⋯+-……{}n a n n S 2n S n n =+{}n a {}n a n 2132n S n n =++{}n a n n S 11a =1a 2a 2S 2n …11230n n n S S S +--+={}n a m b 1{}na (014](*)m m N -∈2{(1)}m mb -⋅m m W 20W {}n a 11a =n S {}n a n 2n …112n n n n S S S S ---=1{}nS {}n a(3)设,求数列的前项和.10.(2021春•宣威市月考)已知数列的首项为,前项和为,且对任意的,当时,总是与的等差中项.(Ⅰ)求数列的通项公式;(Ⅱ)设,是数列的前项和,,求;(Ⅲ)设,是数列的前项和,,试证明:.11.(2021春•崂山区校级期中)已知是数列的前项和,当时,,且,.(1)求数列的通项公式;(2)等比数列满足,求数列的前项和.12.(2021•安徽月考)已知数列的前项和为,满足,为常数).(1)求的通项公式;(2)若,求数列的前项和为.13.(2021•浦城县期中)已知数列的前项和是,且,.(1)求数列的通项公式;(2)设,,求的取值范围.14.(2021•永昌县校级月考)已知数列为正项等比数列,,数列满足,且.(Ⅰ)求数列和的通项公式;(Ⅱ)若的前项和,求的取值范围.15.(2021•沈阳四模)已知数列中,,其前项和满足.(1)求;(2)记,求数列的前项和.112(23)n n n C n a ++=-{}n C n n T 12a =n n S *n N ∈2n …n a 34n S -1522n S --{}n a (1)n n b n a =+n T {}n b n *n N ∈n T 13423n n n n na c a -=⋅-⋅n P {}n c n *n N ∈32nP <n S {}n a n 2n (11)22n n n S S S +-++=10S =24a ={}n a {}n b 22331b a b a =={}n n a b g n n T {}n a n n S 11a =1()(2n S n t n t =+{}n a 1(1)()n n n n b lg a a +=-⋅{}n b n n T {}n a n n S 1n n S a +=*0()n a n N ≠∈{}n a 2log (1)(*)n n b S n N =-∈12231111n n n T b b b b b b +=+++n T {}n a 12a ={}n b 25b =11122332(21)2n n n a b a b a b a b n ++++⋅⋅⋅+=+-{}n a {}n b 11{}n n b b +n n T n T {}n a 11a =n n S *11()n n a S n N +=+∈n S 11n nn n n S S b S S ++-={}n b n n T16.(2021•福田区校级四模)已知数列的前项和为,,数列满足.(1)求;(2)设,求数列的前项和.17.(2021•温州模拟)已知数列的前项和为,且.(Ⅰ)求,及通项公式;(Ⅱ)记,求数列的前项的和.18.(2021•厦门一模)在,与的等比中项,③这三个条件中任选一个,补充在下面的问题中,并解答.问题:已知数列的前项和为,,且满足 _____,若,求使不等式成立的最小正整数.19.(2021•河南期末)已知数列的前项和满足,数列满足.(Ⅰ)求,的通项公式;(Ⅱ)若数列满足,求的前项和.20.(2021•皇姑区校级期末)已知数列前项和为,且,,数列为等差数列,,且.(Ⅰ)求数列和的通项公式;(Ⅱ)若,求的前项和.21.(2021•碑林区校级模拟)已知数列的前项和为,若,.(1)求的通项公式;(2)设,求数列的前项和.22.已知数列的前项和为,且.(1)证明为等比数列;(2)若,求的前项和.23.(2021•淮安期末)从条件①,,③,,中任{}n a n n S 2n n S a n n =+-{}n b 1n nb a =n a 1n n nc b b +=⋅{}n c n n T {}n a n n S 2,,n n n S n n ⎧=⎨⎩为奇数为偶数2a 3a n a 1n n n b a a +=+1{2}n n b -⋅2n 2n T 1=+21n +n a 24(1)(0)n n n S a a =+>{}n a n n S 11a =11n n n b a a +=12919n b b b ++⋯+>n {}n a n n S 21n n S a =-{}n b 221log log n n n b a a +=+{}n a {}n b {}n c n n n c a b ={}n c n n T {}n a n n S 13a =11n n S a +=-{}n b 24a b =257b b b +={}n a {}n b 1(2)n nn n a b c n b +=+{}n c n n T {}n a n n S 0n a >218a a =112n a +=n a n b ={}n b n n T {}n a n n S *24()n n S a n n N -=-∈{2}n S n -+11n n n n a b a a +-={}n b n n T 2(1)n n S n a =+(2)n a n +=…0n a >22nn n a a S +=选一个,补充到下面问题中,并给出解答.已知数列的前项和为,,_____.(1)求数列的通项公式;(2)若,,成等比数列,求正整数的值.24.(2021•连城县校级月考)已知正项数列的前项和为是与的等比中项,数列中,若,且.(1)求证:数列是等比数列,并求其通项公式;(2)若,记数列的前项和为,对,求使不等式恒成立的的最小正整数值.25.(2021•息县校级三模)已知在数列中,,,前项和为,若.(1)求数列的通项公式;(2)若数列的前项和为,求.26.(2016•荆州模拟)已知数列中,,,其前项和满足.(Ⅰ)求数列的通项公式;(Ⅱ) 若,设数列的前的和为,当为何值时,有最大值,并求最大值.27.(2016秋•儋州校级期末)已知数列满足,.(1)求证:数列为等差数列;(2)求的通项公式.28.(2021•河西区一模)已知各项均为正数的数列的前项和为,满足,,,,恰为等比数列的前3项.(Ⅰ)求数列,的通项公式;(Ⅱ)设,求数列的前项和.29.(2021春•瑶海区月考)已知数列的各项均为正数,,其前项和为,且当时,、{}n a n n S 11a ={}n a 1a k a 2k S +k {}n a n n S 142(1)n a +{}n b 11b a =123n n b b -=+{3}n b +3n n n a b =+ð{}n ðn n T *n N ∀∈302n T λ-+…λ{}n a 14a =0n a >n n S 2)n a n =…{}n a 11{}n n a a +n n T n T {}n a 13a =25a =n n S 12122(3)n n n n S S S n ---+=+…{}n a n a *22256log (1n n b n N a =∈-{}n b n n S n n S {}n a 11a =22(2)21nn n S a n S =- (1){}nS {}n a {}n a n n S 2124n n a S n +=++21a -3a 7a {}n b {}n a {}n b 111n n n n na a ab +-=g g ð{}n ðn n T {}n a 12a =n n S 2n …n S、构成等差数列.(1)求数列的通项公式;(2)若数列满足,数列的前项和为,求.30.(2021春•平顶山期末)已知数列的各项均为正数,其前项和为,满足.(Ⅰ)证明:数列为等差数列;(Ⅱ)求满足的最小正整数.31.(2021•邵东市校级月考)已知数列的各项均为正数,对任意的,它的前项和满足,并且,,成等比数列.(1)求数列的通项公式;(2)设,为数列的前项和,求.32.(2021•南通模拟)已知数列的各项均为正数,前项和为,首项为2.若对任意的正整数,恒成立.(1)求,,;(2)求证:是等比数列;(3)设数列满足,若数列,,,,为等差数列,求的最大值.33.(2021•通州区学业考试)已知数列的各项均为正数,其前项和为,且.(1)求证:数列为等差数列;(2)从数列中抽出个不同的项按一定次序组成新数列.①若,且,,成等差数列,求的值;②是否存在偶数,使得,,,,,成等差数列?若存在,请求出的值;若不存在,请说明理由.214n a 1n S -{}n a {}n b (1)n n n b lnS =-{}n b n n T n T {}n a n n S 224(*)n n n a S a n N =+∈2{}nS 12n a <n {}n a *n N ∈n n S 2111623n n n S a a =++2a 4a 9a {}n a 11(1)n n n n b a a ++=-g n T {}n b n 2n T {}n a n n S 22211(1)(1)22m n m n S a S ++=+m n 2a 3a 4a {}n a {}n b (1)n n n b a =--1n b 2n b ⋯12(t n t b n n n <<⋯<*)t N ∈t {}n a n n S *11()2n n nS a n N a =+∈2{}nS 2{}nS k {}k b 13b …12b b 23b b 31b b 123b b b ++k 12b b 23b b 34b b ⋯1k k b b -1k b b k34.已知数列,对任意,都有.(1)若是首项为1,公差为1的等差数列,求数列的通项公式;(2)若是等差数列,是等比数列,求证:.35.(2021春•广东月考)已知数列满足:,.(1)求,的值;(2)求数列的通项公式;(3)令,如果对任意,都有,求实数的取值范围.36.已知数列的首项,其前项和为,且满足;(1)求数列的通项公式;(2)当时,证明:对任意,都有.37.(2021春•内江期末)已知数列的前项和为,,且,数列满足,,对任意,都有.(1)求数列、的通项公式;(2)令.求证:;38.(2021•新罗区校级期中)已知数列满足对任意的都有,且.(1)求数列的通项公式;(2)设数列的前项和为,不等式式对任意的正整数恒成立,求实数的取值范围.39.(2013秋•东胜区校级月考)已知数列满足,其中是的前项和,且,求(1)求的表达式;(2)求.40.(2021春•东湖区校级月考)已知等差数列的首项,公差,且第二项,第五项,第十四项分别是等比数列的第二项,第三项,第四项.{}n a {}n b *n N ∈112132122n n n n n a b a b a b a b n +--+++⋯+=--{}n a {}n b {}n a {}n b 112233111132n n a b a b a b a b +++⋯+<{}n a 123n n a a a a n a +++⋅⋅⋅+=-*n N ∈1a 2a {}n a (2)(1)n n b n a =--*n N ∈214n b t t +…t {}n a 1a a =n n S 2*13(1)()n n S S n n N ++=+∈{}n a 32a =*n N ∈2222232121111112n n a a a a -++⋯++<{}n a n n S 11a =(1)2(*)n n n a S n N +=∈{}n b 112b =214b =*n N ∈212n n n b b b ++={}n a {}n b 1122n n n T a b a b a b =++⋯+122n T <…{}n a *n N ∈0n a >33321212()n n a a a a a a ++⋯+=++⋯+{}n a 21n n a a +⎧⎫⎨⎬⎩⎭n n S 1log (1)3n a s a >-n a {}n a 2*()n n S n a n N =∈n S {}n a n 11a =n a n S {}n a 11a =0d >{}n b(1)求数列与的通项公式;(2)设数列对任意自然数,均有,求的前项和.{}n a {}n b {}n c n 3121123n n nc c c c a b b b b ++++⋯+={}n c n n S。
等比数列通项公式例题及答案
§2.3 等比数列2.3.1 等比数列第1课时 等比数列的概念及通项公式学习目标 1.通过实例,理解等比数列的概念.2.掌握等比中项的概念并会应用.3.掌握等比数列的通项公式并了解其推导过程.知识点一 等比数列的概念 等比数列的概念和特点.1.文字定义:如果一个数列从第2项起,每一项与它的前一项的比等于同一常数,那么这个数列叫做等比数列,这个常数叫做等比数列的公比,通常用字母q 表示(q ≠0). 2.递推公式形式的定义:a n a n -1=q (n ≥2)⎝⎛⎭⎫或a n +1a n =q ,n ∈N +.3.等比数列各项均不能为0. 知识点二 等比中项的概念等比中项与等差中项的异同,对比如下表:知识点三 等比数列的通项公式若等比数列{a n }的首项为a 1,公比为q ,则a n =a 1q n -1(n ∈N +).1.若a n +1=qa n ,n ∈N +,且q ≠0,则{a n }是等比数列.( × ) 2.任何两个数都有等比中项.( × )3.等比数列1,12,14,18,…中,第10项为129.( √ )4.常数列既是等差数列,又是等比数列.( × )题型一 等比数列的判定命题角度1 已知数列前若干项判断是否为等比数列 例1 判断下列数列是否为等比数列. (1)1,3,32,33,…,3n -1,…; (2)-1,1,2,4,8,…; (3)a 1,a 2,a 3,…,a n ,….解 (1)记数列为{a n },显然a 1=1,a 2=3,…,a n =3n -1,…. ∵a n a n -1=3n -13n -2=3(n ≥2,n ∈N +), ∴数列为等比数列,且公比为3.(2)记数列为{a n },显然a 1=-1,a 2=1,a 3=2,…, ∵a 2a 1=-1≠a 3a 2=2,∴此数列不是等比数列. (3)当a =0时,数列为0,0,0,…是常数列,不是等比数列;当a ≠0时,数列为a 1,a 2,a 3,a 4,…,a n ,…,显然此数列为等比数列,且公比为a . 反思感悟 判定等比数列,要抓住3个要点:①从第二项起.②要判定每一项,不能有例外.③每一项与前一项的比是同一个常数,且不能为0.跟踪训练1 下列各组数成等比数列的是( )①1,-2,4,-8;②-2,2,-22,4;③x ,x 2,x 3,x 4;④a -1,a -2,a -3,a -4. A .①② B .①②③ C .①②④ D .①②③④答案 C解析 ①②显然是等比数列;由于x 可能为0,③不是; a 不能为0,④符合等比数列定义,故④是.命题角度2 已知递推公式判断是否为等比数列 例2 已知数列{a n }满足a 1=1,a n +1=2a n +1. (1)证明:数列{a n +1}是等比数列; (2)求数列{a n }的通项公式.(1)证明 ∵a n +1=2a n +1,∴a n +1+1=2(a n +1). 由a 1=1,知a 1+1≠0,从而a n +1≠0. ∴a n +1+1a n +1=2(n ∈N +). ∴数列{a n +1}是等比数列.(2)解 由(1)知{a n +1}是以a 1+1=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. 反思感悟 等比数列的判定方法(1)定义法:a na n -1=q (n ≥2,q 是不为0的常数)⇔{a n }是公比为q 的等比数列.(2)等比中项法:a 2n =a n -1·a n +1(n ≥2,a n ,a n -1,a n +1均不为0)⇔{a n }是等比数列. 跟踪训练2 数列{a n }满足a 1=-1,且a n =3a n -1-2n +3(n =2,3,…). (1)求a 2,a 3,并证明数列{a n -n }是等比数列; (2)求数列{a n }的通项公式. 解 (1)a 2=3a 1-2×2+3=-4, a 3=3a 2-2×3+3=-15.a n +1-(n +1)a n -n =3a n -2(n +1)+3-(n +1)a n -n =3a n -3na n -n =3(n =1,2,3,…).又a 1-1=-2,∴数列{a n -n }是以-2为首项,3为公比的等比数列. (2)由(1)知a n -n =-2·3n -1,∴a n =n -2·3n -1. 题型二 等比数列基本量的计算 例3 在等比数列{a n }中. (1)已知a 2=4,a 5=-12,求a n ;(2)已知a 3+a 6=36,a 4+a 7=18,a n =12,求n .解 (1)设等比数列的公比为q , 则⎩⎪⎨⎪⎧ a 1q =4,a 1q 4=-12.解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=-8,q =-12. ∴a n =a 1q n -1=(-8)⎝⎛⎭⎫-12n -1=⎝⎛⎭⎫-12n -4. (2)设等比数列{a n }的公比为q .∵a 4+a 7=a 3q +a 6q =(a 3+a 6)q ,∴q =1836=12.∵a 4+a 7=18,∴a 4(1+q 3)=18. ∴a 4=16,a n =a 4·q n -4=16·⎝⎛⎭⎫12n -4. 由16·⎝⎛⎭⎫12n -4=12,得n -4=5,∴n =9.反思感悟 已知等比数列{a n }的某两项的值,求该数列的其他项或求该数列的通项常用方程思想,通过已知可以得到关于a 1和q 的两个方程,从而解出a 1和q ,再求其他项或通项. 跟踪训练3 在等比数列{a n }中: (1)已知a 1=3,q =-2,求a 6; (2)已知a 3=20,a 6=160,求a n .解 (1)由等比数列的通项公式得a 6=3×(-2)6-1=-96. (2)设等比数列的公比为q ,那么⎩⎪⎨⎪⎧ a 1q 2=20,a 1q 5=160,解得⎩⎪⎨⎪⎧q =2,a 1=5.所以a n =a 1q n -1=5×2n -1,n ∈N +.方程的思想在等比数列中的应用典例1 有四个数,其中前三个数成等差数列,后三个数成等比数列,并且第一个数与第四个数的和是16,第二个数与第三个数的和是12,求这四个数. 解 方法一 设这四个数依次为a -d ,a ,a +d ,(a +d )2a ,由条件得⎩⎪⎨⎪⎧a -d +(a +d )2a =16,a +a +d =12.解得⎩⎪⎨⎪⎧ a =4,d =4或⎩⎪⎨⎪⎧a =9,d =-6.所以当a =4,d =4时,所求的四个数为0,4,8,16; 当a =9,d =-6时,所求的四个数为15,9,3,1. 故所求的四个数为0,4,8,16或15,9,3,1. 方法二 设这四个数依次为2a q -a ,aq,a ,aq (q ≠0), 由条件得⎩⎨⎧2aq-a +aq =16,aq +a =12,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =8,q =2或⎩⎪⎨⎪⎧a =3,q =13.当a =8,q =2时,所求的四个数为0,4,8,16;当a =3,q =13时,所求的四个数为15,9,3,1.故所求的四个数为0,4,8,16或15,9,3,1.典例2 设四个实数依次成等比数列,其积为210,中间两项的和是4,则这四个数为多少? 解 设这四个数依次为aq,a ,aq ,aq 2(q ≠0),根据题意得⎩⎪⎨⎪⎧a 4·q 2=210,a +aq =4,解得q =-2或-12,当q =-2时,a =-4,所求四个数依次为2,-4,8,-16. 当q =-12时,a =8,所求四个数依次为-16,8,-4,2,综上,这四个数依次为2,-4,8,-16或-16,8,-4,2.[素养评析] (1)解决这类题目通常用方程的思想,列方程首先应引入未知数,三个数或四个数成等比数列的设元技巧:①若三个数成等比数列,可设三个数为aq ,a ,aq 或a ,aq ,aq 2(q ≠0).②若四个数成等比数列,可设为a q ,a ,aq ,aq 2或a q 3,aq,aq ,aq 3(q ≠0).(2)像本例,明确运算对象,选择运算方法,求得运算结果充分体现数学运算的数学核心素养.1.若等比数列的首项为4,末项为128,公比为2,则这个数列的项数为( ) A .4 B .8 C .6 D .32 答案 C解析 由等比数列的通项公式得,128=4×2n -1,2n -1=32,所以n =6. 2.已知等比数列{a n }满足a 1+a 2=3,a 2+a 3=6,则a 7等于( ) A .64 B .81 C .128 D .243 答案 A解析 ∵{a n }为等比数列,∴a 2+a 3a 1+a 2=q =2.又a 1+a 2=3,∴a 1=1,故a 7=1·26=64.3.设a 1=2,数列{1+2a n }是公比为3的等比数列,则a 6等于( ) A .607.5 B .608 C .607 D .159 答案 C解析 ∵1+2a n =(1+2a 1)×3n -1,∴1+2a 6=5×35,∴a 6=5×243-12=607.4.等比数列x ,3x +3,6x +6,…的第4项等于( ) A .-24 B .0 C .12 D .24 答案 A解析 由题意知(3x +3)2=x (6x +6),即x 2+4x +3=0,解得x =-3或x =-1(舍去),所以等比数列的前3项是-3,-6,-12,则第4项为-24. 5.45和80的等比中项为________. 答案 -60或60解析 设45和80的等比中项为G , 则G 2=45×80,∴G =±60.6.一个等比数列的第3项与第4项分别是12与18,求它的第1项与第2项. 解 设这个等比数列的第1项是a 1,公比是q ,那么⎩⎪⎨⎪⎧a 1q 2=12, ①a 1q 3=18, ②②÷①,得q =32,将q =32代入①,得a 1=163.因此,a 2=a 1q =163×32=8.综上,这个数列的第1项与第2项分别是163与8.1.等比数列的判断或证明(1)利用定义:a n +1a n=q (与n 无关的常数).(2)利用等比中项:a 2n +1=a n a n +2(n ∈N +,且数列各项均不为零).2.两个同号的实数a ,b 才有等比中项,而且它们的等比中项有两个(±ab ),而不是一个(ab ),这是容易忽视的地方. 3.等比数列的通项公式a n =a 1q n -1共涉及a 1,q ,n ,a n 四个量,已知其中三个量可求得第四个量.。
高考数学《数列》大题训练50题含答案解析整理版
高考数学《数列》大题训练50题1 .数列{}的前n 项和为,且满足,.n a n S 11a =2(1)n n S n a =+(1)求{}的通项公式; (2)求和T n =.n a 1211123(1)na a n a ++++L 2 .已知数列,a 1=1,点在直线上.}{n a *))(2,(1N n a a P n n ∈+0121=+-y x (1)求数列的通项公式;}{n a (2)函数,求函数最小值.)2*,(1111)(321≥∈++++++++=n N n a n a n a n a n n f n且 )(n f 3 .已知函数(a ,b 为常数)的图象经过点P (1,)和Q (4,8)x ab x f =)(81(1) 求函数的解析式;)(x f (2) 记a n =log 2,n 是正整数,是数列{a n }的前n 项和,求的最小值。
)(n f n S n S 4 .已知y =f (x )为一次函数,且f (2)、f (5)、f (4)成等比数列,f (8)=15.求=f (1)+f (2)+…+f (n )的表达式.n S 5 .设数列的前项和为,且,其中是不等于和0的实常数.{}n a n n S 1n n S c ca =+-c 1-(1)求证: 为等比数列;{}n a (2)设数列的公比,数列满足,试写出 的{}n a ()q f c ={}n b ()()111,,23n n b b f b n N n -==∈≥1n b ⎧⎫⎨⎬⎩⎭通项公式,并求的结果.12231n n b b b b b b -+++L 6 .在平面直角坐标系中,已知A n (n,a n )、B n (n,b n )、C n (n -1,0)(n ∈N *),满足向量与向量共线,且1+n n A A n n C B 点B n (n,b n ) (n ∈N *)都在斜率为6的同一条直线上.(1)试用a 1,b 1与n 来表示a n ;(2)设a 1=a ,b 1=-a ,且12<a ≤15,求数列{a n }中的最小项.7 .已知数列的前三项与数列的前三项对应相同,且…对任意的{}n a {}n b 212322a a a +++12n n a -+8n =∈n N*都成立,数列是等差数列.1{}n n b b +-(1)求数列与的通项公式;{}n a {}n b (2)问是否存在N *,使得?请说明理由.k ∈(0,1)k k b a -∈8 .已知数列),3,2(1335,}{11 =-+==-n a a a a nn n n 且中(I )试求a 2,a 3的值;(II )若存在实数为等差数列,试求λ的值.}3{,nn a λλ+使得9 .已知数列的前项和为,若,{}n a n n S ()1,211++=⋅=+n n S a n a n n(1)求数列的通项公式;{}n a (2)令,①当为何正整数值时,:②若对一切正整数,总有,求的n nn S T 2=n 1+>n n T T n m T n ≤m 取值范围。
已知数列{an}
已知数列{an}的首项为a(a≠0),前n项和为Sn,且有Sn+1=tSn+a (t≠0),bn=Sn+1.已知数列{a n}的首项为a(a≠0),前n项和为S n,且有S n+1=tS n+a(t≠0),b n=S n+1.(1)求数列{a n}的通项公式;(2)当t=1时,若对任意n∈N*,都有|b n|≥|b5|,求a的取值范围;(3)当t≠1时,若c n=2+ni=1b i,求能够使数列{c n}为等比数列的所有数对(a,t).解题思路:(1)由数列递推式求得首项,得到a n+1=a n t,由此说明数列是等比数列,由等比数列的通项公式得答案;(2)当t=1时,S n=na,b n=na+1,b n+1-b n=a,得到{b n}为等差数列.当a>0时,{b n}为单调递增数列,且对任意n∈N*,a n>0恒成立,不合题意.当a<0时,{b n}为单调递减数列,由题意知得b4>0,b6<0,结合|b n|≥|b5|去绝对值后求解a的取值范围;(3)求出数列{a n}的前n项和S n,代入b n=S n+1求得b n,进一步代入c n=2+ni=1b i,由等比数列通项的特点列式求得a,t的值.(1)当n=1时,由S2=tS1+a,解得a2=at,当n≥2时,S n=tS n-1+a,∴S n+1-S n=t(S n-S n-1),即a n+1=a n t,又∵a1=a≠0,综上有an+1an=t(n∈N*),∴{a n}是首项为a,公比为的等比数列,∴an=atn−1;(2)当t=1时,S n=na,b n=na+1,b n+1-b n=a,此时{b n}为等差数列;当a>0时,{b n}为单调递增数列,且对任意n∈N*,a n>0恒成立,不合题意;当a<0时,{b n}为单调递减数列,由题意知得b4>0,b6<0,且有b4≥|b5|−b6≥|b5|,解得−29≤a≤−211.综上a的取值范围是[−29,−211];(3)∵t≠1,bn=1+a1−t−atn1−t,∴cn=2+(1+a1−t)n−a1−t(t+t2+…+tn)=2+(1+a1−t)n−a(t−tn+1)(1−t)2=2−at(1−t)2+1−t+a1−tn+atn+1(1−t)2,由题设知{c n}为等比数列,∴有点评:本题考点:数列递推式;等比关系的确定.考点点评:本题考查数列递推式,考查了等比关系的确定,考查了学生的计算能力,是中档题.。
等比数列前n项和
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第二章 2.5 第2课时
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在等比数列{an}中,公比 q=-2,S5=22,则 a1 的值等于 ( ) A.-2 C.1 [ 答案] [ 解析] B.-1 D.2
D a1[1--25] ∵S5=22,q=-2,∴ =22, 1--2
∴a1=2.
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第二章 2.5 第2课时
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[例3]
在等比数列{an}中,公比q=2,前99项的和S99
=56,求a3+a6+a9+„+a99的值. [分析] 考虑通过基本量a1和q来处理或通过a3+a6+a9
+„+a99是前99项中的一组,与另两组联系在一起进行求 值.
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第二章 2.5 第2课时
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等比数列前n项和的性质
设{an}是任意等比数列,它的前 n 项和、前 2n 项和与前 3n 项和分别为 X、Y、Z,则下列等式中恒成立的是 ( ) A.X+Z=2Y C.Y2=XZ B.Y(Y-X)=Z(Z-X) D.Y(Y-X)=X(Z-X)
[ 答案]
D
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第二章 2.5 第2课时
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思考感悟
1.若一个数列是等比数列,它的前n项和写成Sn=Aqn +B(q≠1),则A与B有何关系?
提示:A+B=0, a11-qn a1 a1 n ∵Sn= = - · q ,则常数项与qn的系数 1-q 1-q 1-q 互为相反数.
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第二章 2.5 第2课时
高中数学《求数列的通项习题课一》专题突破含解析
习题课一 求数列的通项题型一 利用累加、累乘法求数列的通项公式【例1】 (1)数列{a n }满足a 1=1,对任意的n ∈N *都有a n +1=a 1+a n +n ,求数列{a n }的通项公式;(2)已知数列{a n }满足a 1=23,a n +1=nn +1a n ,求a n .解 (1)∵a n +1=a n +n +1,∴a n +1-a n =n +1,即a 2-a 1=2,a 3-a 2=3,…,a n -a n -1=n (n ≥2).等式两边同时相加得a n -a 1=2+3+4+…+n (n ≥2),即a n =a 1+2+3+4+…+n =1+2+3+4+…+n =n (n +1)2,n ≥2.又a 1=1也适合上式,∴a n =n (n +1)2,n ∈N *.(2)由条件知a n +1a n =nn +1,分别令n =1,2,3,…,n -1,代入上式得(n -1)个等式,累乘,即a 2a 1·a 3a 2·a 4a 3·…·a n a n -1=12×23×34×…·n -1n (n ≥2).∴a na 1=1n ,又∵a 1=23,∴a n =23n ,n ≥2.又a 1=23也适合上式,∴a n =23n ,n ∈N *.规律方法 (1)求形如a n +1=a n +f (n )的通项公式.将原来的递推公式转化为a n +1-a n =f (n ),再用累加法(逐差相加法)求解,即a n =a 1+(a 2-a 1)+(a 3-a 2)+…+(a n -a n -1)=a 1+f (1)+f (2)+f (3)+…+f (n -1).(2)求形如a n +1=f (n )a n 的通项公式.将原递推公式转化为a n +1a n=f (n ),再利用累乘法(逐商相乘法)求解,即由a 2a 1=f (1),a 3a2=f (2),…,a na n -1=f (n -1),累乘可得a na1=f (1)f (2)…f (n -1).【训练1】 数列{a n }中,a 1=2,a n +1-a n =2n ,求{a n }的通项公式.解 因为a 1=2,a n +1-a n =2n ,所以a 2-a 1=2,a 3-a 2=22,a 4-a 3=23,…,a n -a n -1=2n -1,n ≥2,以上各式累加得,a n -a 1=2+22+23+…+2n -1,故a n=2(1-2n-1)1-2+2=2n,当n=1时,a1也符合上式,所以a n=2n.题型二 构造等差(比)数列求通项公式【例2】 (1)在数列{a n}中,a1=13,6a n a n-1+a n-a n-1=0(n≥2,n∈N*).①证明:数列{1a n}是等差数列;②求数列{a n}的通项公式.(2)已知数列{a n}中,a1=2,a n+1=2a n-3,求a n.(1)①证明 由6a n a n-1+a n-a n+1=0,整理得1a n-1a n-1=6(n≥2),故数列{1a n}是以3为首项,6为公差的等差数列.②解 由①可得1a n=3+(n-1)×6=6n-3,所以a n=16n-3,n∈N*.(2)解 由a n+1=2a n-3得a n+1-3=2(a n-3),所以数列{a n-3}是首项为a1-3=-1,公比为2的等比数列,则a n-3=(-1)·2n-1,即a n=-2n-1+3.规律方法 (1)课程标准对递推公式要求不高,故对递推公式的考查也比较简单,一般先构造好等差(比)数列让学生证明,再在此基础上求出通项公式,故同学们不必在此处挖掘过深. (2)形如a n+1=pa n+q(其中p,q为常数,且pq(p-1)≠0)可用待定系数法求得通项公式,步骤如下:第一步 假设递推公式可改写为a n+1+t=p(a n+t);第二步 由待定系数法,解得t=qp-1;第三步 写出数列{a n+q p-1}的通项公式;第四步 写出数列{a n}的通项公式.【训练2】 已知各项均为正数的数列{b n}的首项为1,且前n项和S n满足S n-S n-1=S n+S n-1(n≥2).试求数列{b n}的通项公式.解 ∵S n-S n-1=S n+S n-1(n≥2),∴(S n+S n-1)(S n-S n-1)=S n+S n-1(n≥2).又S n >0,∴S n -S n -1=1.又S 1=1,∴数列{S n }是首项为1,公差为1 的等差数列,∴S n =1+(n -1)×1=n ,故S n =n 2.当n ≥2时,b n =S n -S n -1=n 2-(n -1)2=2n -1.当n =1时,b 1=1符合上式.∴b n =2n -1.题型三 利用前n 项和S n 与a n 的关系求通项公式【例3】 (1)已知数列{a n }的前n 项和为S n ,若S n =2a n -4,n ∈N *,则a n 等于( )A.2n +1 B.2n C.2n -1D.2n -2(2)已知数列{a n }中,前n 项和为S n ,且S n =n +23·a n ,则a n a n -1的最大值为( )A.-3B.-1C.3D.1解析 (1)因为S n =2a n -4,所以n ≥2时,S n -1=2a n -1-4,两式相减可得S n -S n -1=2a n -2a n -1,即a n =2a n -2a n -1,整理得a n =2a n -1,所以a n a n -1=2.因为S 1=a 1=2a 1-4,即a 1=4,所以数列{a n }是首项为4,公比为2的等比数列,则a n =4×2n -1=2n +1,故选A.(2)由S n =n +23a n 得,当n ≥2时,S n -1=n +13a n -1,两式作差可得:a n =S n -S n -1=n +23a n -n +13a n -1,整理得a n a n -1=n +1n -1=1+2n -1,由此可得,当n =2时,a n a n -1取得最大值,其最大值为3.答案 (1)A (2)C规律方法 已知S n =f (a n )或S n =f (n )的解题步骤:第一步 利用S n 满足条件p ,写出当n ≥2时,S n -1的表达式;第二步 利用a n =S n -S n -1(n ≥2),求出a n 或者转化为a n 的递推公式的形式;第三步 若求出n ≥2时的{a n }的通项公式,则根据a 1=S 1求出a 1,并代入n ≥2时的{a n }的通项公式进行验证,若成立,则合并;若不成立,则写出分段形式.如果求出的是{a n }的递推公式,则问题化归为例2形式的问题.【训练3】 在数列{a n }中,a 1=1,a 1+2a 2+3a 3+…+na n =n +12a n +1(n ∈N *),求数列{a n }的通项公式a n .解 由a 1+2a 2+3a 3+…+na n =n +12a n +1,得当n ≥2时,a 1+2a 2+3a 3+…+(n -1)a n -1=n2a n ,两式作差得na n =n +12a n +1-n 2a n ,得(n +1)a n +1=3na n (n ≥2),即数列{na n }从第二项起是公比为3的等比数列,且a 1=1,a 2=1,于是2a 2=2,故当n ≥2时,na n =2×3n -2.于是a n ={1,n =1,2×3n -2n,n ≥2,n ∈N *.一、素养落地1.通过学习数列通项公式的求法,提升数学运算与逻辑推理素养.2.求数列通项的方法有:(1)公式法,(2)累加、累乘法,(3)构造法等,但总的思想是转化为特殊的数列(一般是等差或等比数列)求解.二、素养训练1.数列1,3,6,10,15,…的递推公式可能是( )A.a n ={1(n =1)a n +1+n -1(n ∈N *,n ≥2)B.a n={1(n =1)a n -1+n (n ∈N *,n ≥2)C.a n={1(n =1)a n -1+n -1(n ∈N *,n ≥2)D.a n={1(n =1)a n -1+n +1(n ∈N *,n ≥2)解析 由题意可得,a 1=1,a 2-a 1=2,a 3-a 2=3,a 4-a 3=4,a 5-a 4=5,……∴a n -a n -1=n (n ≥2),故数列的递推公式为a n ={1(n =1)a n -1+n (n ∈N *,n ≥2)故选B.答案 B2.数列{a n }中,a 1=1,且a n +1=a n +2n ,则a 9=( )A.1 024B.1 023C.510D.511解析 由题意可得a n +1-a n =2n ,则a 9=a 1+(a 2-a 1)+(a 3-a 2)+…+(a 9-a 8)=1+21+22+…+28=29-1=511.故选D.答案 D3.已知数列{a n }的各项均为正数,且a 2n -a n -n 2-n =0,则a n=________.解析 由a 2n -a n -n (n +1)=0,得[a n -(n +1)](a n +n )=0.又a n >0,所以a n=n +1.答案 n +14.已知数列{a n }中,a 1=1,对于任意的n ≥2,n ∈N *,都有a 1a 2a 3…a n =n 2,则a 10=________.解析 由a 1a 2a 3…a n =n 2,得a 1a 2a 3…a n -1=(n -1)2(n ≥2),所以a n =n 2(n -1)2(n ≥2),所以a 10=10081.答案 100815.已知数列{a n }满足a 1=1,a n +1=a n a n +2(n ∈N *),求数列{a n }的通项公式.解 由a n +1=a n a n +2,得1a n +1=2an +1,所以1an +1+1=2(1a n+1).又a 1=1,所以1a 1+1=2,所以数列{1a n+1}是以2为首项,2为公比的等比数列,所以1a n +1=2×2n -1=2n ,所以a n =12n -1.基础达标一、选择题1.已知数列{a n }中,a 1=2,a n +1=a n +2n (n ∈N *),则a 100的值是( )A.9 900 B.9 902 C.9 904D.11 000解析 a 100=(a 100-a 99)+(a 99-a 98)+…+(a 2-a 1)+a 1=2(99+98+…+2+1)+2=2×99×(99+1)2+2=9 902.答案 B2.已知数列{a n }中,a 1=1,a n +1=a n1+2a n,则这个数列的第n 项为( )A.2n -1B.2n +1C.12n -1D.12n +1解析 ∵a n +1=a n 1+2an,a 1=1,∴1a n +1-1a n =2.∴{1a n}为等差数列,公差为2,首项1a1=1.∴1a n =1+(n -1)×2=2n -1,∴a n =12n -1.答案 C3.若数列{a n }中,a 1=3,a n +a n -1=4(n ≥2),则a 2 021的值为( )A.1 B.2 C.3D.4解析 ∵a 1=3,a n +a n -1=4(n ≥2),∴a n +1+a n =4,∴a n +1=a n -1,∴a n =a n +2,即奇数项、偶数项构成的数列均为常数列,又∵a 1=3,∴a 2 021=3.答案 C4.已知数列{a n }的首项为a 1=1,且满足a n +1=12a n +12n ,则此数列的通项公式a n 等于( )A.2nB.n (n +1)C.n2n -1D.n (n +1)2n解析 ∵a n +1=12a n +12n ,∴2n +1a n +1=2n a n +2,即2n +1a n +1-2n a n =2.又21a 1=2,∴数列{2n a n }是以2为首项,2为公差的等差数列,∴2n a n =2+(n -1)×2=2n ,∴a n =n 2n -1.答案 C5.已知数列{a n }的前n 项和为S n ,且a 1=2,S n +1=4a n +2,则a 12=( )A.20 480B.49 152C.60 152D.89 150解析 由题意得S 2=4a 1+2,所以a 1+a 2=4a 1+2,解得a 2=8,故a 2-2a 1=4,又a n +2=S n +2-S n +1=4a n +1-4a n ,于是a n +2-2a n +1=2(a n +1-2a n ),因此数列{a n +1-2a n }是以a 2-2a 1=4为首项,2为公比的等比数列,即a n +1-2a n =4×2n -1=2n +1,于是a n +12n +1-a n2n =1,因此数列{a n2n}是以1为首项,1为公差的等差数列,得a n2n =1+(n -1)=n ,即a n =n ·2n .所以a 12=12×212=49 152,故选B.答案 B 二、填空题6.在等比数列{a n }中,a 1,a 2,a 3分别是下表第一、二、三行中的某一个数,且a 1,a 2,a 3中的任何两个数不在下表的同一列.第一列第二列第三列第一行3210第二行6414第三行9818则数列{a n }的通项公式为________.解析 当a 1=3时,不合题意;当a 1=2时,当且仅当a 2=6,a 3=18时,符合题意;当a 1=10时,不合题意.因此a 1=2,a 2=6,a 3=18,所以公比q =3,故a n =2×3n -1.答案 a n =2×3n -17.在数列{a n }中,a 1=1,a n +1=n +1na n ,则数列{a n }的通项公式a n =________.解析 当n ≥2时,a n =a n a n -1·a n -1a n -2·…·a 3a 2·a 2a 1·a 1=nn -1·n -1n -2·…·32·21=n ,当n =1时,a 1=1也符合此式,∴a n =n .答案 n8.已知数列{a n }满足ln a 13·ln a 26·ln a 39·…·ln a n 3n =3n 2(n ∈N *),则a 10=________.解析 ∵ln a 13·ln a 26·ln a 39·…·ln a n 3n =3n2(n ∈N *),∴ln a 13·ln a 26·ln a 39·…·ln a n -13(n -1)=3(n -1)2(n ≥2),∴ln a n =3n 2n -1(n ≥2),∴a n =e 3n 2n -1(n ≥2),∴a 10=e 1003.答案 e1003三、解答题9.设f (x )=log 2x -log x 4(0<x <1),数列{a n }的通项a n 满足f (2a n )=2n ,求数列{a n }的通项公式.解 ∵f (x )=log 2x -log x 4(0<x <1),f (2an )=2n ,∴log 22an -log 2an 4=2n ,由换底公式得log 22an -log 24log 22an =2n ,即a n -2a n =2n ,∴a 2n -2na n -2=0,解得a n =n ±n 2+2.又0<x <1,∴0<2an <1,∴a n <0,∴a n =n -n 2+2,∴数列{a n }的通项公式是a n =n -n 2+2.10.设数列{a n }的前n 项和为S n ,数列{S n }的前n 项和为T n ,满足T n =2S n -n 2,n ∈N *.(1)求a 1的值;(2)求数列{a n }的通项公式.解 (1)当n =1时,T 1=2S 1-1,因为T 1=S 1=a 1,所以a 1=2a 1-1,所以a 1=1.(2)当n ≥2时,T n -1=2S n -1-(n -1)2,则S n =T n -T n -1=2S n -n 2-[2S n -1-(n -1)2]=2(S n -S n -1)-2n +1=2a n -2n +1,因为当n =1时,a 1=S 1=1也满足上式,所以S n =2a n -2n +1(n ≥1),①当n ≥2时,S n -1=2a n -1-2(n -1)+1,②①-②,得a n =2a n -2a n -1-2,所以a n =2a n -1+2(n ≥2),所以a n +2=2·(a n -1+2),因为a 1+2=3≠0,所以数列{a n +2}是以3为首项,2为公比的等比数列,所以a n +2=3×2n -1,所以a n =3×2n -1-2.能力提升11.已知数列{a n }满足a 1=1,a 2=13,若a n (a n -1+2a n +1)=3a n -1·a n +1(n ≥2,n ∈N *),则数列{a n }的通项公式a n =________.解析 由题意知a n a n -1+2a n a n +1=3a n -1a n +1,∴1a n +1+2a n -1=3a n ,∴1a n +1-1a n =2(1a n -1a n -1),即1a n +1-1a n1a n -1a n -1=2,∴数列{1an +1-1a n}是首项为2,公比为2的等比数列,∴1a n +1-1a n =2×2n -1=2n .利用累加法,得1a 1+(1a 2-1a 1)+(1a 3-1a 2)+…+(1a n -1a n -1)=1+2+22+…+2n -1,即1a n =2n -12-1=2n -1,∴a n =12n -1.答案 12n -112.已知数列{a n }的前n 项和为S n ,且满足a 1=1,nS n +1-(n +1)S n =n (n +1)2,n ∈N *.(1)求数列{a n }的通项公式.(2)是否存在正整数k ,使a k ,S 2k ,a 4k 成等比数列?若存在,求k 的值;若不存在,请说明理由.解 (1)法一 由nS n +1-(n +1)S n =n (n +1)2,得S n +1n +1-S nn =12,∴数列{S nn}是首项为S 11=1,公差为12的等差数列,∴S nn =1+12(n -1)=12(n +1),∴S n =n (n +1)2.当n ≥2时,a n =S n -S n -1=n (n +1)2-(n -1)n2=n .而a 1=1适合上式,∴a n =n .法二 由nS n +1-(n +1)S n =n (n +1)2,得n (S n +1-S n )-S n =n (n +1)2,∴na n +1-S n =n (n +1)2.①当n ≥2时,(n -1)a n -S n -1=n (n -1)2,②①-②,得na n +1-(n -1)a n -a n =n (n +1)2-n (n -1)2,∴na n +1-na n =n ,∴a n +1-a n =1,∴数列{a n }是从第2项起的等差数列,且首项为a 2=2,公差为1,∴a n =2+(n -2)×1=n (n ≥2).而a 1=1适合上式,∴a n =n .(2)由(1),知a n =n ,S n =n (n +1)2.假设存在正整数k ,使a k ,S 2k ,a 4k 成等比数列,则S 22k =a k ·a 4k ,即[2k (2k +1)2]2=k ·4k .∵k 为正整数,∴(2k +1)2=4.得2k +1=2或2k +1=-2,解得k =12或k =-32,与k 为正整数矛盾.∴不存在正整数k ,使a k ,S 2k ,a 4k 成等比数列.创新猜想13.(多选题)已知数列{a n }的前n 项和为S n ,a 1=1,a 2=2,且对于任意n >1,n ∈N *,满足S n +1+S n -1=2(S n +1),则( )A.a 9=17 B.a 10=18C.S 9=81D.S 10=91解析 ∵对于任意n >1,n ∈N *,满足S n +1+S n -1=2(S n +1),∴S n +1-S n =S n -S n -1+2,∴a n +1-a n =2.∴数列{a n }在n ≥2时是等差数列,公差为2.又a 1=1,a 2=2,则a 9=2+7×2=16,a 10=2+8×2=18,S 9=1+8×2+8×72×2=73,S 10=1+9×2+9×82×2=91.故选BD.答案 BD14.(多空题)设S n是数列{a n}的前n项和,且满足a2n+1=2a n S n,且a n>0,则S n=________,a100=________.解析 由S n是数列{a n}的前n项和,且满足a2n+1=2a n S n,则当n=1时,a21+1=2a1S1,即S21=1;当n≥2时,(S n-S n-1)2+1=2(S n-S n-1)S n,整理得S 2n-S2n-1=1.所以数列{S2n}是以1为首项,1为公差的等差数列,则S2n=n.由于a n>0,所以S n=n,故a100=S100-S99=100-99=10-311.答案 n 10-311。
数列通项大全
通项:1,已知函数3()log ()f x ax b =+的图象经过点)1,2(A 和)2,5(B ,记()*3,.f n n a n N =∈(1)求数列}{n a 的通项公式;2,设数列).(3,3,3}{*111N n n P P P b b b n n n n n n n ∈+===++且满足 (I )求数列{b n }的通项公式;3,已知数列{a n }中,a n =2-11-n a ( n ≥2,n ∈N +)(1)若a 1=53,数列{b n }满足b n =11-n a ( n ∈N +),求证数列{b n }是等差数列;4,已知数列}{n a ,其前n 项和S n 满足λλ(121+=+n n S S 是大于0的常数),且a 1=1,a 3=4. (I )求λ的值;(II )求数列}{n a 的通项公式a n ;5,设数列}{n a 的前n 项和为n S ,已知11,2(1)(1,2,3,).n n a S na n n n ==--= (Ⅰ)求证:数列}{n a 为等差数列,并分别写出n a 和n S 关于n 的表达式;6,在数列{}n a 中,()113,2232,n n n a a a n n N *-=-=++≥∈且(1)设()32n n n a b n N *+=∈,证明:{}n b 是等差数列;7.已知数列{}n a 满足*12211,3,32().n n n a a a a a n N ++===-∈(Ⅰ)证明:数列{}1n n a a +-是等比数列;8.已知),.(1,1*11N R ∈∈--==+n p n pa a a n n(I )当p=1时,求数列}{n a 的通项公式;(II )设p b n a b n n n求为等比数列若数列,}{,2--=的值。
9.已知O 为C B A ,,三点所在直线外一点,且OC B OA μλ+=O 。
数列{}n a ,{}n b 满足12a =,11b =,且111111n n n nn n a a b b a b λμμλ----=++⎧⎨=++⎩(2n ≥) (Ⅰ) 求μλ+;(Ⅱ) 令n n n c a b =+,求数列{}n c 的通项公式;(III ) 当21=-μλ时,求数列{}n a 的通项公式.10.已知正项数列{}n a ,()2281+=n n a S ⑴求证:{}n a 是等差数列;11. 已知数列.2,,3,}{1*1=∈+-=+a N n n S a S n a n n n n 且项和为的前 (1)求数列}{n a 的通项;12.已知数列{}n a 中123,5a a ==,其前n 项和为满足12122(3)n n n n S S S n ---+=+≥.(1)试求数列{}n a 的通项公式.13.数列{}n a 的各项都是正数,11a =,11112n n n n a a a a +++=+ ,2n n n b a a =+ . (1)求数列{}n b 的通项公式;(2)求数列{}n a 的通项公式;14. 在数列{}n a 中,11111,(1)2n n n n a a a n ++==++ (I )设n na b n =,求数列{}n b 的通项公式15.设数列{}n a 的前n 项和为,n S 已知11,a =142n n S a +=+ (I )设12n n n b a a +=-,证明数列{}n b 是等比数列.(II )求数列{}n a 的通项公式。
由递推公式求an的通项公式
由递推公式求的通项公式类型1叠加法:)(1n f a a n n +=+解法:把原递推公式转化为)(1n 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211=a ,nn a a n n ++=+211,求n a 。
解:由条件知:111)1(1121+-=+=+=-+n n n n n n a a n n分别令)1(,,3,2,1-⋅⋅⋅⋅⋅⋅=n n ,代入上式得)1(-n 个等式累加之,即)()()()(1342312--+⋅⋅⋅⋅⋅⋅+-+-+-n n a a a a a a a a )111()4131()3121()211(nn --+⋅⋅⋅⋅⋅⋅+-+-+-=所以n a a n 111-=- 211=a ,nn a n 1231121-=-+=∴类型2累乘法:n n a n f a )(1=+解法:把原递推公式转化为)(1n f a a nn =+,利用累乘法(逐商相乘法)求解。
例2:已知数列{}n a 满足321=a ,n n a n n a 11+=+,求n a 。
解:由条件知11+=+n n a a n n ,分别令)1(,,3,2,1-⋅⋅⋅⋅⋅⋅=n n ,代入上式得)1(-n 个等式累乘之,即 1342312-∙⋅⋅⋅⋅⋅⋅∙∙∙n n a a a a a a a a n n 1433221-⨯⋅⋅⋅⋅⋅⋅⨯⨯⨯=n a a n 11=⇒又321=a ,na n 32=∴ (2004,全国I,理15.)已知数列{a n },满足a 1=1,1321)1(32--+⋅⋅⋅+++=n n a n a a a a (n ≥2),则{a n }的通项1___n a ⎧=⎨⎩ 12n n =≥ 解:由已知,得n n n na a n a a a a +-+⋅⋅⋅+++=-+13211)1(32,用此式减去已知式,得当2≥n 时,n n n na a a =-+1,即n n a n a )1(1+=+,又112==a a ,n a a a a a a a a a n n =⋅⋅⋅====∴-13423121,,4,3,1,1,将以上n 个式子相乘,得2!n a n =)2(≥n 类型3(待定系数法)q pa a n n +=+1(其中p ,q 均为常数,)0)1((≠-p pq )。
等差数列基础练习题及详细答案
等差数列基础习题一.选择题1.已知等差数列{a n}中,a3=9,a9=3,则公差d的值为()A.B.1C.D.﹣12.已知数列{a n}的通项公式是a n=2n+5,则此数列是()A.以7为首项,公差为2的等差数列B.以7为首项,公差为5的等差数列C.以5为首项,公差为2的等差数列D.不是等差数列3.在等差数列{a n}中,a1=13,a3=12,若a n=2,则n等于()A.23 B.24 C.25 D.264.等差数列{a n}的前n项和为S n,已知S3=6,a4=8,则公差d=()A.一1 B.2C.3D.一25.两个数1与5的等差中项是()A.1B.3C.2D.6.一个首项为23,公差为整数的等差数列,如果前六项均为正数,第七项起为负数,则它的公差是()A.﹣2 B.﹣3 C.﹣4 D.﹣57.等差数列{a n}中,a1+a5=10,a4=7,则数列{a n}的公差为()A.1B.2C.3D.48.数列的首项为3,为等差数列且,若,,则=()A.0B.8C.3D.119.设S n为等差数列{a n}的前n项和,若满足a n=a n﹣1+2(n≥2),且S3=9,则a1=()A.5B.3C.﹣1 D.110.如果数列{a n}是等差数列,则()A.a1+a8>a4+a5B.a1+a8=a4+a5C.a1+a8<a4+a5D.a1a8=a4a5 11.设S n是等差数列{a n}的前n项和,若=()A.1B.﹣1 C.2D.12.已知{a n}为等差数列,a1+a3+a5=105,a2+a4+a6=99,则a20等于()A . ﹣1B . 1C . 3D . 713.已知S n 为等差数列{a n }的前n 项的和,a 2+a 5=4,S 7=21,则a 7的值为( )A . 6B . 7C . 8D . 914.已知数列{a n }为等差数列,a 1+a 3+a 5=15,a 4=7,则s 6的值为( )A . 30B . 35C . 36D . 2415.等差数列{a n }的公差d <0,且,则数列{a n }的前n 项和S n 取得最大值时的项数n 是( )A . 5B . 6C . 5或6D . 6或7二.填空题1.如果数列{a n }满足:= _________ .2.如果f (n+1)=f (n )+1(n=1,2,3…),且f (1)=2,则f (100)= _________ .3. 已知等差数列{}n a 的前m 项和为30, 前2m 项和为100, 则前3m 项和为____.4.等差数列{}n a 中, 1a <0,最小,若n s s s ,4525=则n=______三解答题1.已知等差数列{n a }中,,0,166473=+-=a a a a 求{n a }前n 项和n s .2.等差数列{}n a 的前n 项和记为n S ,已知102020,410a S ==,(1)求数列{}n a 的通项公式;(2)若S n =135,求以n .一.选择题(共15小题)1.已知等差数列{a n}中,a3=9,a9=3,则公差d的值为()A.B.1C.D.﹣1考点:等差数列.专题:计算题.分析:本题可由题意,构造方程组,解出该方程组即可得到答案.解答:解:等差数列{a n}中,a3=9,a9=3,由等差数列的通项公式,可得解得,即等差数列的公差d=﹣1.故选D点评:本题为等差数列的基本运算,只需构造方程组即可解决,数基础题.2.已知数列{a n}的通项公式是a n=2n+5,则此数列是()A.以7为首项,公差为2的等差数列B.以7为首项,公差为5的等差数列C.以5为首项,公差为2的等差数列D.不是等差数列考点:等差数列.专题:计算题.分析:直接根据数列{a n}的通项公式是a n=2n+5求出首项,再把相邻两项作差求出公差即可得出结论.解答:解:因为a n=2n+5,所以a1=2×1+5=7;a n+1﹣a n=2(n+1)+5﹣(2n+5)=2.故此数列是以7为首项,公差为2的等差数列.故选A.点评:本题主要考查等差数列的通项公式的应用.如果已知数列的通项公式,可以求出数列中的任意一项.3.在等差数列{a n}中,a1=13,a3=12,若a n=2,则n等于()A.23 B.24 C.25 D.26考点:等差数列.专题:综合题.分析:根据a1=13,a3=12,利用等差数列的通项公式求得d的值,然后根据首项和公差写出数列的通项公式,其等于2得到关于n的方程,求出方程的解即可得到n的值.解答:解:由题意得a3=a1+2d=12,把a1=13代入求得d=﹣,则a n=13﹣(n﹣1)=﹣n+=2,解得n=23故选A点评:此题考查学生灵活运用等差数列的通项公式化简求值,是一道基础题.4.等差数列{a n}的前n项和为S n,已知S3=6,a4=8,则公差d=()A.一1 B.2C.3D.一2考点:等差数列.专题:计算题.分析:根据等差数列的前三项之和是6,得到这个数列的第二项是2,这样已知等差数列的;两项,根据等差数的通项公式,得到数列的公差.解答:解:∵等差数列{a n}的前n项和为S n,S3=6,∴a2=2∵a4=8,∴8=2+2d∴d=3,故选C.点评:本题考查等差数列的通项,这是一个基础题,解题时注意应用数列的性质,即前三项的和等于第二项的倍,这样可以简化题目的运算.5.两个数1与5的等差中项是()A.1B.3C.2D.考点:等差数列.专题:计算题.分析:由于a,b的等差中项为,由此可求出1与5的等差中项.解答:解:1与5的等差中项为:=3,故选B.点评:本题考查两个数的等差中项,牢记公式a,b的等差中项为:是解题的关键,属基础题.6.一个首项为23,公差为整数的等差数列,如果前六项均为正数,第七项起为负数,则它的公差是()A.﹣2 B.﹣3 C.﹣4 D.﹣5考点:等差数列.专题:计算题.分析:设等差数列{a n}的公差为d,因为数列前六项均为正数,第七项起为负数,所以,结合差为整数进而求出数列的公差.解答:解:设等差数列{a n}的公差为d,所以a6=23+5d,a7=23+6d,又因为数列前六项均为正数,第七项起为负数,所以,因为数列是公差为整数的等差数列,所以d=﹣4.故选C.点评:解决此类问题的关键是熟练掌握等差数列的通项公式,并且结合正确的运算.7.(2012•福建)等差数列{a n}中,a1+a5=10,a4=7,则数列{a n}的公差为()A.1B.2C.3D.4考点:等差数列的通项公式.专题:计算题.分析:设数列{a n}的公差为d,则由题意可得2a1+4d=10,a1+3d=7,由此解得d的值.解答:解:设数列{a n}的公差为d,则由a1+a5=10,a4=7,可得2a1+4d=10,a1+3d=7,解得d=2,故选B.点评:本题主要考查等差数列的通项公式的应用,属于基础题.8.数列的首项为3,为等差数列且,若,,则=(c)A.0B.8C.3D.119.设S n为等差数列{a n}的前n项和,若满足a n=a n﹣1+2(n≥2),且S3=9,则a1=()A.5B.3C.﹣1 D.1考点:等差数列的通项公式.专题:计算题.分析:根据递推公式求出公差为2,再由S3=9以及前n项和公式求出a1的值.解答:解:∵a n=a n﹣1+2(n≥2),∴a n﹣a n﹣1=2(n≥2),∴等差数列{a n}的公差是2,由S3=3a1+=9解得,a1=1.故选D.点评:本题考查了等差数列的定义,以及前n项和公式的应用,即根据代入公式进行求解.10.(2005•黑龙江)如果数列{a n}是等差数列,则()A.a1+a8>a4+a5B.a1+a8=a4+a5C.a1+a8<a4+a5D.a1a8=a4a5考点:等差数列的性质.分析:用通项公式来寻求a1+a8与a4+a5的关系.解答:解:∵a1+a8﹣(a4+a5)=2a1+7d﹣(2a1+7d)=0∴a1+a8=a4+a5∴故选B点评:本题主要考查等差数列通项公式,来证明等差数列的性质.11.(2004•福建)设S n是等差数列{a n}的前n项和,若=()A.1B.﹣1 C.2D.考点:等差数列的性质.专题:计算题.分析:充分利用等差数列前n项和与某些特殊项之间的关系解题.解答:解:设等差数列{a n}的首项为a1,由等差数列的性质可得a1+a9=2a5,a1+a5=2a3,∴====1,故选A.点评:本题主要考查等差数列的性质、等差数列的前n项和公式以及等差中项的综合应用,已知等差数列{a n}的前n项和为S n,则有如下关系S2n﹣1=(2n﹣1)a n.12.(2009•安徽)已知{a n}为等差数列,a1+a3+a5=105,a2+a4+a6=99,则a20等于()A.﹣1 B.1C.3D.7考点:等差数列的性质.专题:计算题.分析:根据已知条件和等差中项的性质可分别求得a3和a4的值,进而求得数列的公差,最后利用等差数列的通公式求得答案.解答:解:由已知得a1+a3+a5=3a3=105,a2+a4+a6=3a4=99,∴a3=35,a4=33,∴d=a4﹣a3=﹣2.∴a20=a3+17d=35+(﹣2)×17=1.故选B点评:本题主要考查了等差数列的性质和等差数列的通项公式的应用.解题的关键是利用等差数列中等差中项性质求得a3和a4.13.已知S n为等差数列{a n}的前n项的和,a2+a5=4,S7=21,则a7的值为()A.6B.7C.8D.9考点:等差数列的性质.专题:计算题.分析:由a2+a5=4,S7=21根据等差数列的性质可得a3+a4=a1+a6=4①,根据等差数列的前n项和公式可得,,联立可求d,a1,代入等差数列的通项公式可求解答:解:等差数列{a n}中,a2+a5=4,S7=21根据等差数列的性质可得a3+a4=a1+a6=4①根据等差数列的前n项和公式可得,所以a1+a7=6②②﹣①可得d=2,a1=﹣3所以a7=9故选D点评:本题主要考查了等差数列的前n项和公式及等差数列的性质的综合应用,属于基础试题.14.已知数列{a n}为等差数列,a1+a3+a5=15,a4=7,则s6的值为()A.30 B.35 C.36 D.24考点:等差数列的性质.专题:计算题.分析:利用等差中项的性质求得a3的值,进而利用a1+a6=a3+a4求得a1+a6的值,代入等差数列的求和公式中求答案.解答:解:a1+a3+a5=3a3=15,∴a3=5∴a1+a6=a3+a4=12∴s6=×6=36故选C点评:本题主要考查了等差数列的性质.特别是等差中项的性质.15.(2012•营口)等差数列{a n}的公差d<0,且,则数列{a n}的前n项和S n取得最大值时的项数n是()A.5B.6C.5或6 D.6或7考点:等差数列的前n项和;等差数列的通项公式.专题:计算题.分析:由,知a1+a11=0.由此能求出数列{a n}的前n项和S n取得最大值时的项数n.解答:解:由,知a1+a11=0.∴a6=0,故选C.点评:本题主要考查等差数列的性质,求和公式.要求学生能够运用性质简化计算.二.填空题(共4小题)1.如果数列{a n}满足:=.考点:数列递推式;等差数列的通项公式.专题:计算题.分析:根据所给的数列的递推式,看出数列是一个等差数列,根据所给的原来数列的首项看出等差数列的首项根据等差数列的通项公式写出数列,进一步得到结果.解答:解:∵根据所给的数列的递推式∴数列{}是一个公差是5的等差数列,∵a1=3,∴=,∴数列的通项是∴故答案为:点评:本题看出数列的递推式和数列的通项公式,本题解题的关键是确定数列是一个等差数列,利用等差数列通项公式写出通项,本题是一个中档题目.2.如果f(n+1)=f(n)+1(n=1,2,3…),且f(1)=2,则f(100)=101.考点:数列递推式;等差数列的通项公式.专题:计算题.分析:由f(n+1)=f(n)+1,x∈N+,f(1)=2,依次令n=1,2,3,…,总结规律得到f(n)=n+1,由此能够出f(100).解答:解:∵f(n+1)=f(n)+1,x∈N+,f(1)=2,∴f(2)=f(1)+1=2+1=3,f(3)=f(2)+1=3+1=4,f(4)=f(3)+1=4+1=5,…∴f(n)=n+1,∴f(100)=100+1=101.故答案为:101.点评:本题考查数列的递推公式的应用,是基础题.解题时要认真审题,仔细解答.3. 已知等差数列{}n a的前m项和为30, 前2m项和为100, 则前3m项和为2104.等差数列{}n a 中, 1a <0,最小,若n s s s ,4525=则n=____35__三.解答题 2.已知等差数列{n a }中,,0,166473=+-=a a a a 求{n a }前n 项和n s .答案: S n=n 2-9n 或S n =-n 2+9n2.等差数列{}n a 的前n 项和记为n S ,已知102020,410a S ==,(1)求数列{}n a 的通项公式;(2)若S n =135,求以n .答案. a n =n+10,n=9。
一般数列求和(裂项、错位、分组)-2023届高三数学一轮复习专题
一般数列求和一.裂项求和1.已知数列{a n}满足a1=2,.(1)设,求证:数列{b n}为等差数列,并求数列{a n}的通项公式;(2)设,求数列{c n c n+2}的前n项和为T n,2.已知数列{a n}满足a1=3,且a n+1=2a n﹣n+1.(1)证明:数列{a n﹣n}为等比数列;(2)记,求数列{b n}前n项的和S n.3.设数列{a n}的前n项和为S n,已知a n>0,.(1)求{a n}的通项公式;(2)若数列{b n}满足,求{b n}的前n项和T n.4.已知数列{a n}的前n项和S n满足2S n﹣na n=3n(n∈N*),且a2=5.(1)证明数列{a n}为等差数列,并求{a n}的通项公式;(2)设b n=,求为数列{b n}的前n项和T n.【裂和】5.已知数列{a n}和{}均为等差数列,a1=.(1)求数列{a n}的通项公式;(2)设数列{b n}满足b n=(﹣1)n•,求数列{b n}的前n项和S n.二.错位相减法6.已知等差数列{a n}满足(a1+a2)+(a2+a3)+…+(a n+a n+1)=2n(n+1)(n∈N*).(1)求数列{a n}的通项公式;(2)求数列{}的前n项和S n.三.分组求和【并项求和】7.(2021•湖南模拟)已知正项数列{a n}的前n项和为S n,2S n=a n2+a n﹣2.(1)证明:数列{a n}是等差数列.(2)若b n=(﹣1)n a n2,求数列{b n}的前2n项和为T2n.【分组求和】8.(2020秋•湖北期中)已知数列{a n}的前n项和为S n,a1=2,S n+1=3S n+2,n∈N*.(1)证明:数列{S n+1}为等比数列;(2)若b n=,求数列{b n}的前2n项的和T2n.练习:9.已知数列{a n}和{}均为等差数列,a1=.(1)求数列{a n}的通项公式;(2)设数列{b n}满足b n=(﹣1)n•,求数列{b n}的前n项和S n.10.在数列{a n}中,a1=14,a n+1﹣3a n+4=0.(1)证明:数列{a n﹣2}是等比数列.(2)设b n=,记数列{b n}的前n项和为T n,若对任意的n∈N*,m≥T n恒成立,求m 的取值范围.11.已知等比数列{a n}的前n项和为S n,a1=1,且S3=2S2+1.(1)求数列{a n}的通项公式;(2)若数列{a n}为递增数列,数列{b n}满足,求数列b n的前n项和T n.12.已知等差数列{a n}的前n项和为S n,且S5=25,a2+a5+a10=31.(1)求数列{a n}的通项公式以及前n项和S n;(2)若求数列{b n}的前2n﹣1项和T2n﹣1.答案:1.(2021秋•湖北月考)已知数列{a n}满足a1=2,.(1)设,求证:数列{b n}为等差数列,并求数列{a n}的通项公式;(2)设,数列{c n c n+2}的前n项和为T n,是否存在正整数m,使得对任意的n∈N*都成立?若存在,求出m的最小值;若不存在,试说明理由.【解答】(1)证明:∵,∴,则=.又,且,∴数列{b n}是以1为首项,以1为公差的等差数列,则,即,;(2)解:=,,则=2=<3.要使对任意的n∈N*都成立,只要3,即,解得m≤﹣4或m≥3.∵m>0,∴m≥3,即m的最小值为3.2.(2020秋•湖北期末)已知数列{a n}满足a1=3,且a n+1=2a n﹣n+1.(1)证明:数列{a n﹣n}为等比数列;(2)记,S n是数列{b n}前n项的和,求证:.【解答】证明:(1)依题意,由a n+1=2a n﹣n+1,两边同时减去n+1,可得a n+1﹣(n+1)=2a n﹣n+1﹣(n+1)=2(a n﹣n),∵a1﹣1=3﹣1=2,∴数列{a n﹣n}是以2为首项,2为公比的等比数列.(2)由(1)知,a n﹣n=2•2n﹣1=2n,∴a n=2n+n,∴==﹣,则S n=b1+b2+…+b n=﹣+﹣+…+﹣=﹣=﹣<,∴不等式成立.3.(2018秋•荆州区校级期末)设数列{a n}的前n项和为S n,已知a n>0,.(Ⅰ)求{a n}的通项公式;(Ⅱ)若数列{b n}满足,求{b n}的前n项和T n.【解答】解:(Ⅰ),则,两式相减得:(a n+a n﹣1)(a n﹣a n﹣1﹣2)=0,∵a n>0,∴a n﹣a n﹣1=2(n≥2),且,∴{a n}是以3为首项,2为公差的等差数列,∴a n=2n+1.(Ⅱ)∴=.4.(2019秋•西湖区校级期中)已知数列{a n}的前n项和S n满足2S n﹣na n=3n(n∈N*),且a2=5.(1)证明数列{a n}为等差数列,并求{a n}的通项公式;(2)设b n=,T n为数列{b n}的前n项和,求使T n成立的最小正整数n的值.【解答】解:(1)当n≥2时,2S n﹣1﹣(n﹣1)a n﹣1=3(n﹣1),又2S n﹣na n=3n,相减可得(n﹣1)a n﹣1﹣(n﹣2)a n=3,当n≥3时,(n﹣2)a n﹣2﹣(n﹣3)a n﹣1=3,所以(n﹣1)a n﹣1﹣(n﹣2)a n=(n﹣2)a n﹣2﹣(n﹣3)a n﹣1,可得2a n﹣1=a n﹣2+a n,所以{a n}为等差数列.又2S1﹣a1=3,且a1=S1,得a1=3,又a2=5,所以{a n}为公差为2的等差数列,则a n=2n+1;(2)b n=====(﹣),T n=(﹣+﹣+﹣+﹣+…+﹣)=(﹣),要使T n成立,即(﹣)>,解得n>,所以最小正整数n的值为8.4.(2019秋•湖北月考)已知数列{a n}和{}均为等差数列,a1=.(1)求数列{a n}的通项公式;(2)设数列{b n}满足b n=(﹣1)n•,求数列{b n}的前n项和S n.【解答】解:(1){}均为等差数列,a1=.可得2•=a12+,数列{a n}也为等差数列,公差设为d,可得(a1+d)2=a12+,化为a1=d=,则a n=+(n﹣1)=n;(2)b n=(﹣1)n•=(﹣1)n•=(﹣1)n•(+),S n=﹣(1+)+(+)﹣(+)+…+(﹣1)n•(+)=﹣1+(﹣1)n•.6.已知等差数列{a n}满足(a1+a2)+(a2+a3)+…+(a n+a n+1)=2n(n+1)(n∈N*).(1)求数列{a n}的通项公式;(2)求数列{}的前n项和S n.【解答】解:∵(a1+a2)+(a2+a3)+…+(a n+a n+1)=2n(n+1),①∴(a1+a2)+(a2+a3)+…+(a n﹣1+a n)=2n(n﹣1),②由①﹣②可得,a n+a n+1=4n,③,令n=n﹣1,可得a n+a n﹣1=4(n﹣1),④,由③﹣④可得2d=4,∴d=2,∵a1+a2=4,∴a1=1,∴a n=1+2(n﹣1)=2n﹣1,(2)=(2n﹣1)•()n﹣1,∴S n=1•()0+3•()1+5•()2+…+(2n﹣1)•()n﹣1,∴S n=1•()1+3•()2+5•()3+…+(2n﹣3)•()n+(2n﹣1)•()n,∴S n=1+2•()1+2•()2+2•()3+…+2•()n﹣1﹣(2n﹣1)•()n=1+2﹣(2n﹣1)•()n=3﹣(2n+3)•()n,∴S n=6﹣(2n+3)•()n﹣1.7.(2021•湖南模拟)已知正项数列{a n}的前n项和为S n,2S n=a n2+a n﹣2.(1)证明:数列{a n}是等差数列.(2)若b n=(﹣1)n a n2,求数列{b n}的前2n项和为T2n.【解答】解:(1)证明:因为,所以当n=1时,,即,解得a1=2或a1=﹣1(舍去).当n≥2时,,则,即(a n+a n﹣1)(a n﹣a n﹣1﹣1)=0,因为a n>0,所以a n+a n﹣1>0,则a n﹣a n﹣1﹣1=0,即a n﹣a n﹣1=1,(n∈N*,n⩾2)所以数列{a n}是等差数列.(2)由(1)可得a n=2+n﹣1=n+1,n∈N*,则,n∈N*,从而,故T2n=b1+b2+…+b2n﹣1+b2n(4+1)+(4×2+1)+…+(4n+1)==2n2+3n.8.(2020秋•湖北期中)已知数列{a n}的前n项和为S n,a1=2,S n+1=3S n+2,n∈N*.(1)证明:数列{S n+1}为等比数列;(2)若b n=,求数列{b n}的前2n项的和T2n.【解答】解:(1)证明:∵S n+1=3S n+2,∴,又S1+1=3,∴数列{S n+1}是以3为首项,以3为公比的等比数列;(2)解:由(1)可得,∴,又当n≥2时,,a1=2也适合上式,∴,∴,∴T2n=(b1+b3+…+b2n﹣1)+(b2+b4+…+b2n)=+=.9.(2019秋•湖北月考)已知数列{a n}和{}均为等差数列,a1=.(1)求数列{a n}的通项公式;(2)设数列{b n}满足b n=(﹣1)n•,求数列{b n}的前n项和S n.【解答】解:(1){}均为等差数列,a1=.可得2•=a12+,数列{a n}也为等差数列,公差设为d,可得(a1+d)2=a12+,化为a1=d=,则a n=+(n﹣1)=n;(2)b n=(﹣1)n•=(﹣1)n•=(﹣1)n•(+),S n=﹣(1+)+(+)﹣(+)+…+(﹣1)n•(+)=﹣1+(﹣1)n•.10.在数列{a n}中,a1=14,a n+1﹣3a n+4=0.(1)证明:数列{a n﹣2}是等比数列.(2)设b n=,记数列{b n}的前n项和为T n,若对任意的n∈N*,m≥T n恒成立,求m的取值范围.【解答】(1)证明:∵数列{a n}满足a n+1﹣3a n+4=0,∴a n+1﹣2=3(a n﹣2),即=3(常数).数列{a n﹣2}是以12为首项,3为公比的等比数列;(2)解:由(1)知,即.∴b n==.当n为偶数时,=;当n为奇数时,﹣…+=.当n为偶数时,是递减的,此时当n=2时,T n取最大值﹣,则m≥﹣;当n为奇数时,T n=﹣是递增的,此时T n<﹣,则m≥﹣.综上,m的取值范围是[﹣,+∞).11.已知等比数列{a n}的前n项和为S n,a1=1,且S3=2S2+1.(1)求数列{a n}的通项公式;(2)若数列{a n}为递增数列,数列{b n}满足,求数列b n的前n项和T n.(3)在条件(2)下,若不等式λnT n﹣3λn+b n<0对任意正整数n都成立,求λ的取值范围.【解答】解:(1)等比数列{a n}的公比设为q,前n项和为S n,a1=1,且S3=2S2+1,可得1+q+q2=2(1+q)+1,解得q=﹣1或q=2,则a n=(﹣1)n﹣1;或a n=2n﹣1;(2)数列{a n}为递增数列,可得a n=2n﹣1,数列{b n}满足,即为b n=(2n﹣1)•()n,前n项和T n=1•+3•+…+(2n﹣1)•()n,T n=1•+3•+…+(2n﹣1)•()n+1,相减可得T n=+2(++…+()n)﹣(2n﹣1)•()n+1=+2•﹣(2n﹣1)•()n+1,化为T n=3﹣(2n+3)•()n;(3)不等式λnT n﹣3λn+b n<0对任意正整数n都成立,即为λ(T n﹣3)+<0,即λ>恒成立,可令t=2n﹣1(t为正奇数),可得==,由t+≥4,当t=1时,t+=5,t=3时,t+=,t=5时,t+=,可得t=3,即n=2时,取得最大值,则λ>.12.已知等差数列{a n}的前n项和为S n,且S5=25,a2+a5+a10=31.(1)求数列{a n}的通项公式以及前n项和S n;(2)若求数列{b n}的前2n﹣1项和T2n﹣1.【解答】解:(1)由S5=25,得5a1+d=25①,由a2+a5+a10=31,得a1+d+(a1+4d)+(a1+9d)=3a1+14d=31②,由①②解得,a1=1,d=2,所以数列{a n}的通项公式a n=a1+(n﹣1)d=2n﹣1,前n项和S n==n2.(2)b n===,所以T2n﹣1=(b1+b3+…+b2n﹣1)+(b2+b4+…+b2n﹣2)=(21+25+29+…+22n﹣1)+(﹣+﹣+…+﹣)=+(﹣)=﹣﹣.。
通项公式的求法
(条件:若 {an }的相邻两项关系式可化为: 条件: Aan+1 ⋅ an + Ban+1 + Can + D = 0 (A ≠ 0) 可用这种方法;(其中方程 Ax + (B + C)x + D = 0 可用这种方法; 其中方程
2
该数列的特征根) 的根称为该数列的特征根)
可视an +1与an都为x得到x的一元二次方程求出特 征根
6
三、待定系数法
类型:an +1 = k ⋅ an + b
例 6:在数列{an}中,a1 = 1, an+1 = 3 ⋅ an − 1, 求 an .
7
四 Sn与 n及 的 系 , 通 an .知 a n 关 式 求 项
(n =1 ) S1 类 :应 公 an = 型 用 式 求 解 Sn − Sn−1(n ≥ 2)
17
七、对数法
q an +1 = pan ( p > 0) 类型七 类型七:
例
2 a1 = 2, an +1 = 3an + 6an + 2 ,求 17:数列 {a n }满足 :
数列 {a n }的通项公式
18
七、对数法
q an +1 = pan ( p > 0) 类型七 类型七:
的图象上,其中n = 1, 2,3,⋯,求数列{an }的通项公式。
13
引 拓 :an+1 = qan + An + Bn +C 伸 展
2
例13 :已知数列{an } 满足a1 = 1, 且an +1 = 2an + n − n + 1,
数列求通项公式的五种重要方法
求通项公式的5种重要方法一、Sn 法,根据等差数列、等比数列的定义求通项an=Sn-S n-1*121{}(1)()3(1),;(2):{}.n n n n n a n S S a n N a a a =-∈ 已知数列的前项为,求求证数列是等比数列二、累加、累乘法1、累加法 适用于:1()n n a a f n +=+若1()n n a a f n +-=(2)n ≥,则 21321(1)(2)()n n a a f a a f a a f n +-=-=-=两边分别相加得 111()nn k a a f n +=-=∑例2 已知数列{}n a 满足11211n n a a n a +=++=,,求数列{}n a 的通项公式。
例3 已知数列{}n a 满足112313n n n a a a +=+⨯+=,,求数列{}n a 的通项公式。
例12、累乘法 适用于: 1()n n a f n a += 若1()n n a f n a +=,则31212(1)(2)()n na a a f f f n a a a +=== ,,, 两边分别相乘得,1111()n n k a a f k a +==⋅∏ 例4 已知数列{}n a 满足112(1)53n n n a n a a +=+⨯=,,求数列{}n a 的通项公式。
例5 已知11a =,1()n n n a n a a +=-*()n N ∈,求数列{}n a 通项公式.例6 已知数列{}n a 满足11231123(1)(2)n n a a a a a n a n -==++++-≥ ,,求{}n a 的通项公式。
三、待定系数法 适用于1()n n a qa f n +=+分析:通过凑配可转化为1121()[()]n n a f n a f n λλλ++=+;解题基本步骤:1、确定()f n2、设等比数列{}1()n a f n λ+,公比为2λ3、列出关系式1121()[()]n n a f n a f n λλλ++=+4、比较系数求1λ,2λ5、解得数列{}1()n a f n λ+的通项公式6、解得数列{}n a 的通项公式例7 已知数列{}n a 中,111,21(2)n n a a a n -==+≥,求数列{}n a 的通项公式。
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。
已知数列{an}
已知数列{a n}满足a1=1,a n+1=2a n+1.1.求数列{a n}的通项公式;2.令,求数列{b n}的前n项和T n.1.正确答案a n=﹣1+2n;答案解析试题分析:本题属于数列的求和,数列递推式综合应用问题,题目的难度适中。
(1)求解时一定要把已知条件转换成a n+1+1=2(a n+1)模型才完成;(2)在利用错位相减法求和时要注意其所涉及的运算细节。
∵a n+1=2a n+1,∴a n+1+1=2(a n+1),又∵a1=1,∴数列{a n+1}是首项、公比均为2的等比数列,∴a n+1=2n,∴a n=﹣1+2n;考查方向本题主要考查型数列模型的应用及等比数列通项的基本运算与性质,考查了“等差×等比”型数列求和等知识,意在考查考生的分析解决问题的能力及错位相减法求和的运算能力,在近几年的各省高考题中出现的频率较高,较易。
解题思路2的等比数列,计算出a n=﹣1+2n。
2、由(1)可知b n=n•2n﹣1,再利用错位相减法计算出其前n项和T n。
易错点1、本题在把已知条件转换成a n+1+1=2(a n+1)时易出错。
2、本题第二问在求“等差×等比”数列前n项和时极易出运算错误。
2.正确答案T n=1+(n﹣1)•2n。
答案解析由16可知b n=n(a n+1)=n•2n=n•2n﹣1,∴T n=1•20+2•2+…+n•2n﹣1,2T n=1•2+2•22…+(n﹣1)•2n﹣1+n•2n,错位相减得:﹣T n=1+2+22…+2n﹣1﹣n•2n=﹣n•2n=﹣1﹣(n﹣1)•2n,于是T n=1+(n﹣1)•2n.考查方向本题主要考查型数列模型的应用及等比数列通项的基本运算与性质,考查了“等差×等比”型数列求和等知识,意在考查考生的分析解决问题的能力及错位相减法求和的运算能力,在近几年的各省高考题中出现的频率较高,较易。
解题思路2的等比数列,计算出a n=﹣1+2n。
数列通项公式求法
类型1:由sn求an.an=________________________
例1.(1)已知数列{an}的前n项和sn=n2-n+1,求an
(2)已知数列{an}的前n项和sn= ,求an
类型2: ,________________
例2.已知数列{an}中。a1=2,, (n>1), 求an
A.1B. C. D.
15.设数列{an}满足a1+3a2+32a3+…+3n-1an=,n∈N*.(1)求数列{an}的通项公式;
(2)设bn=,求数列{bn}的前n项和Sn.
16.设数列 满足, 且2n ,则 的值是()
A B C D
17.已知数列 满足: ,且
(Ⅰ)求 ;(Ⅱ)求证数列 为等比数列并求其通项公式;
例4.已知数列{an}满足a1=2。且an+1=2 an+2n+1,求an。
练1. 已知数列{an}满足a1=16. an+1=4an+3 4n+1. 求数列{an}的
通项公式。
类型5:型如: ,_____________________
例5。已知数列{an}中,a1=1,an+1= 2an+3n求{an}通项
练1.在数列{an}中。已知 求
练2.设数列 的前 项和为 ,对任意的正整数 ,都有
成立,记 。求数列 的通项公式。
练3.已知正项数列{an}其前n项和为
10 = +5 成等比数列,求通项an
11数列{an}中 { }是等比数列, 且 , 求
12.在等差数列{an}中,公差d≠0。a2是a1与a4的等比中项。
练1.已知数列{an}满足a1=1, an ,求an
习题课数列中的构造问题答案
习题课 数列中的构造问题答案一、形如a n =pa n -1+p n 的递推关系求通项公式例1 已知数列{a n }满足a n =2a n -1+2n (n ≥2),且a 1=1,求数列{a n }的通项公式.解 因为a n =2a n -1+2n ,等式两边同时除以2n ,得a n 2n =a n -12n -1+1,即a n 2n -a n -12n -1=1,所以⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n 2n 是以12为首项,以1为公差的等差数列,即a n 2n =12+(n -1)×1,所以a n =⎝⎛⎭⎫n -12×2n . 延伸探究1.本例中“a n =2a n -1+2n ”变为“a n =2a n -1+2n +1”,其余不变,求数列{a n }的通项公式.解 等式两边同时除以2n ,得a n 2n =a n -12n -1+2,即a n 2n -a n -12n -1=2,所以⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n 2n 是以12为首项,以2为公差的等差数列,所以a n 2n =12+(n -1)×2,即a n =⎝⎛⎭⎫2n -32×2n . 2.本例中“a n =2a n -1+2n ”变为“a n =2a n -1+2n -1”,其余不变,求数列{a n }的通项公式.解 等式两边同时除以2n ,得a n 2n =a n -12n -1+12,即a n 2n -a n -12n -1=12,所以⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n 2n 是以12为首项,以12为公差的等差数列,所以a n 2n =12+(n -1)×12,即a n =n ×2n -1. 反思感悟 形如a n =pa n -1+p n (p ≠1)的递推关系求通项公式的一般步骤:第一步:等式两边同除以p n ,不管这一项是p n-1或p n +1,都同除以p n ,为的是数列的下标和p 的指数对应起来.第二步:写出数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n p n 的通项公式; 第三步:写出数列{a n }的通项公式.跟踪训练1 已知数列{a n }满足1a n =12a n -1+12n ,且a 1=1,求数列{a n }的通项公式. 解 由题意,等式两边同乘2n ,得2n a n =2n -1a n -1+1,即2n a n -2n -1a n -1=1,所以⎩⎨⎧⎭⎬⎫2n a n 是以2为首项,1为公差的等差数列,所以2n a n =2+(n -1)×1,即a n =2nn +1. 二、形如a n +1=pa n +q 的递推关系求通项公式例2 已知数列{a n }满足a 1=1,a n +1=2a n +1,求{a n }的通项公式.解 ∵a n +1=2a n +1,a n +1+t =2(a n +t ),即a n +1=2a n +t ,∴t =1,即a n +1+1=2(a n +1),∴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,∴a n =2n -1.反思感悟 形如a n +1=pa n +q (其中p ,q 为常数,且pq (p -1)≠0)可用待定系数法求得通项公式,步骤如下:第一步:假设递推公式可改写为a n +1+t =p (a n +t );第二步:由待定系数法,解得t =q p -1; 第三步:写出数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n +q p -1的通项公式; 第四步:写出数列{a n }的通项公式.跟踪训练2 已知数列{a n }满足a 1=-2,a n +1=2a n +4.证明数列{a n +4}是等比数列.并求数列{a n }的通项公式.解 ∵a 1=-2,∴a 1+4=2.∵a n +1=2a n +4,∴a n +1+4=2a n +8=2(a n +4),∴a n +1+4a n +4=2, ∴{a n +4}是以2为首项,2为公比的等比数列.∴a n +4=2×2n -1=2n ,即a n =2n -4.三、形如a n +1=pa n +q n +1的递推关系求通项公式例3 已知数列{a n }中,a 1=56,a n +1=13a n +⎝⎛⎭⎫12n +1,求a n . 解 令a n +1-A ·⎝⎛⎭⎫12n +1=13⎣⎡⎦⎤a n -A ·⎝⎛⎭⎫12n , 则a n +1=13a n +A 3·⎝⎛⎭⎫12n +1. 由已知条件知A 3=1,得A =3, 所以a n +1-3×⎝⎛⎭⎫12n +1=13⎣⎡⎦⎤a n -3×⎝⎛⎭⎫12n . 又a 1-3×⎝⎛⎭⎫121=-23≠0, 所以⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n -3×⎝⎛⎭⎫12n 是首项为-23,公比为13的等比数列. 于是a n -3×⎝⎛⎭⎫12n =-23×⎝⎛⎭⎫13n -1, 故a n =3×⎝⎛⎭⎫12n -2×⎝⎛⎭⎫13n . 反思感悟 形如a n +1=pa n +q n +1的递推关系求通项公式的一般步骤类似于形如a n +1=pa n +q 求通项公式的步骤,要注意数列的下标与q 的指数的对应关系.跟踪训练3 已知数列{a n }满足a n +1=3a n +2n+1且a 1=1,求数列{a n }的通项公式.解 由题意得,a n +1+A ·2n +1=3(a n +A ·2n ),即a n +1=3a n +A ·2n ,故A =2,所以a n +1+2n +2=3(a n +2n +1),所以{a n +2n +1}是以5为首项,3为公比的等比数列,所以a n +2n +1=5·3n -1,即a n =5·3n -1-2n +1.1.已知数列{x n }满足x 1=1,x 2=23,且1x n -1+1x n +1=2x n (n ≥2),则x n 等于( )A.⎝⎛⎭⎫23n -1 B.⎝⎛⎭⎫23nC.2n +1 D.n +12答案 C解析 由已知可得数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1x n 是等差数列,且1x 1=1,1x 2=32,故公差d =12,则1x n =1+(n -1)×12=n +12,故x n =2n +1.2.已知S n 为数列{a n }的前n 项和,S n +1=2S n ,n ∈N *,S 2=4,则a 2 021等于() A .22 020 B .42 020 C .42 021 D .22 021答案 A解析 由S n +1=2S n ,S 2=4可知,S 1=2,S n +1S n =2,故{S n }是以2为首项,2为公比的等比数列,故通项公式为S n =2×2n -1=2n ,所以a 2 021=S 2 021-S 2 020=22 021-22 020=22 020×(2-1)=22 020.3.已知数列{a n }满足:a 1=2,a n +1=3a n +2,则{a n }的通项公式为( )A .a n =2n -1B .a n =3n -1C .a n =22n -1D .a n =6n -4答案 B解析 由a n +1=3a n +2,所以a n +1+1=3(a n +1),a n +1+1a n +1=3,所以数列{a n +1}是首项为a 1+1=3,公比为3的等比数列,所以a n +1=3×3n -1=3n ,a n =3n -1,故选B.4.在数列{a n }中,a 1=5,且满足a n +12n -5-2=a n2n -7,则数列{a n }的通项公式为( )A .2n -3B .2n -7C .(2n -3)(2n -7)D .2n -5答案 C解析 因为a n +12n -5-2=a n 2n -7,所以a n +12n -5-a n2n -7=2,又a 12-7=-1,所以数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n 2n -7是以-1为首项,公差为2的等差数列,所以a n2n -7=-1+2(n -1)=2n -3,所以a n =(2n -3)(2n -7).5.已知数列{a n }满足a 1=1,a n +1=a n a n +2()n ∈N *.若b n =log 2⎝⎛⎭⎫1a n +1,则数列{b n }的通项公式b n 等于() A.12n B .n -1 C .n D .2n答案 C解析 由a n +1=a n a n +2,得1a n +1=1+2a n ,所以1a n +1+1=2⎝⎛⎭⎫1a n +1, 又1a 1+1=2,所以数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n +1是首项为2,公比为2的等比数列,所以1a n +1=2·2n -1=2n ,所以b n =log 2⎝⎛⎭⎫1a n +1=log 22n =n .6.若数列{a n }满足a 1=1,且a n +1=4a n +2n ,则a 6等于( )A .2 016B .2 018C .2 020D .2 022答案 A解析 因为a n +1=4a n +2n ,所以a n +1+2n =4(a n +2n -1),所以数列{a n +2n -1}是等比数列,首项为2,公比为4,则a n +2n -1=2×4n -1,可得a n =22n -1-2n -1,则a 6=22×6-1-26-1=211-25=2 016.7.已知数列{a n }满足a 1=1,11+a n +1-11+a n =1,则a 5=________.答案 -79解析 ∵11+a n +1-11+a n =1,∴⎩⎨⎧⎭⎬⎫11+a n 是以11+a 1=12为首项,1为公差的等差数列, ∴11+a n =12+(n -1)×1=n -12, ∴11+a 5=5-12=92, 解得a 5=-79. 8.已知正项数列{a n }满足a 2n +1-6a 2n =a n +1a n ,若a 1=1,则数列{a n }的通项公式a n =________.答案 3n -1解析 ∵正项数列{a n }满足a 2n +1-6a 2n =a n +1a n , ∴(a n +1-3a n )(a n +1+2a n )=0,∴a n +1=3a n ,∴数列{a n }是等比数列,首项为1,公比为3.∴数列{a n }的通项公式为a n =a 1q n -1=3n -1.9.已知S n 是数列{a n }的前n 项和,且S n =2a n +n -4.(1)求a 1的值;(2)若b n =a n -1,试证明数列{b n }为等比数列.(1)解 因为S n =2a n +n -4,所以当n =1时,S 1=2a 1+1-4,解得a 1=3.(2)证明 因为S n =2a n +n -4,所以当n ≥2时,S n -1=2a n -1+n -1-4,S n -S n -1=(2a n +n -4)-(2a n -1+n -5),即a n =2a n -1-1,所以a n -1=2(a n -1-1),又b n =a n -1,所以b n =2b n -1,且b 1=a 1-1=2≠0,所以数列{b n }是以2为首项,2为公比的等比数列.10.某企业投资1 000万元用于一个高科技项目,每年可获利25%,由于企业间竞争激烈,每年年底需要从利润中取出200万元进行科研技术发行与广告投资方能保持原有的利润增长率.问经过多少年后,该项目的资金可以达到或超过翻两番(4倍)的目标?(取lg 2≈0.3)解 设该项目逐年的项目资金数依次为a 1,a 2,a 3,…,a n ,n ∈N *.则由已知得a n +1=a n (1+25%)-200,即a n +1=54a n -200.令a n +1-x =54(a n -x ),即a n +1=54a n -x 4,由x 4=200,得x =800.∴a n +1-800=54(a n -800).故数列{}a n -800是以a 1-800为首项,54为公比的等比数列.∵a 1=1 000×(1+25%)-200=1 050,∴a 1-800=250,∴a n -800=250×⎝⎛⎭⎫54n -1,∴a n =800+250×⎝⎛⎭⎫54n -1(n ∈N *).由题意知a n ≥4 000,∴800+250×⎝⎛⎭⎫54n -1≥4 000,即⎝⎛⎭⎫54n ≥16.两边取常用对数得n lg 54≥lg 16,即n (1-3lg 2)≥4lg 2.∵lg 2≈0.3,∴不等式化为0.1n ≥1.2,∴n ≥12.故经过12年后,该项目资金可达到或超过翻两番的目标.11.已知数列{a n }的首项为a 1=1,且满足a n +1=12a n +12n ,则此数列的通项公式a n 等于() A .2n B .n (n +1)C.n2n -1 D.n (n +1)2n答案 C解析 ∵a n +1=12a n +12n ,∴2n +1a n +1=2n a n +2,即2n +1a n +1-2n a n =2.又21a 1=2,∴数列{2n a n }是以2为首项,2为公差的等差数列,∴2n a n =2+(n -1)×2=2n ,∴a n =n 2n -1.12.已知数列{a n }的前n 项和为S n ,且a 1=2,S n +1=4a n +2,则a 12等于( )A .20 480B .49 152C .60 152D .89 150答案 B解析 由题意得S 2=4a 1+2,所以a 1+a 2=4a 1+2,解得a 2=8,故a 2-2a 1=4,又a n +2=S n +2-S n +1=4a n +1-4a n ,于是a n +2-2a n +1=2(a n +1-2a n ),因此数列{a n +1-2a n }是以a 2-2a 1=4为首项,2为公比的等比数列,即a n +1-2a n =4×2n -1=2n +1,于是a n +12n +1-a n 2n =1,因此数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n 2n 是以1为首项,1为公差的等差数列,得a n 2n =1+(n -1)=n ,即a n =n ·2n .所以a 12=12×212=49 152. 13.(多选)设首项为1的数列{a n }的前n 项和为S n ,已知S n +1=2S n +n -1,则下列结论正确的是( )A .数列{S n +n }为等比数列B .数列{a n }的通项公式为a n =2n -1-1C .数列{a n +1}为等比数列D .数列{S n +1-S n +1}为等比数列答案 AD解析 因为S n +1=2S n +n -1,所以S n +1+n +1S n +n =2S n +2n S n +n=2. 又S 1+1=2,所以数列{S n +n }是首项为2,公比为2的等比数列,故A 正确;所以S n +n =2n ,则S n =2n -n .当n ≥2时,a n =S n -S n -1=2n -1-1,但a 1≠21-1-1,故B 错误;由a 1=1,a 2=1,a 3=3可得a 1+1=2,a 2+1=2,a 3+1=4,即a 3+1a 2+1≠a 2+1a 1+1,故C 错误; 由S n =2n -n ,所以S n +1-S n +1=2S n +n -1-S n +1=S n +n =2n -n +n =2n ,故D 正确.14.《尘劫记》是在元代的《算学启蒙》和明代的《算法统宗》的基础上编撰的一部古典数学著作,其中记载了一个这样的问题:假设每对老鼠每月生子一次,每月生12只,且雌雄各半.1个月后,有一对老鼠生了12只小老鼠,一共有14只;2个月后,每对老鼠各生了12只小老鼠,一共有98只.依此类推,假设n 个月后共有老鼠a n 只,则a 12=________.答案 2×712解析 设n 个月后共有a n 只老鼠,且雌雄各半,所以n +1 个月后的老鼠只数a n +1 满足:a n +1=a n +12×a n 2(n ∈N *), 所以a n +1=a n +6a n ,即a n +1=7a n (n ∈N *),又因为a 1=14≠0,所以a n +1a n=7, 所以数列{a n }是以14为首项,7为公比的等比数列,所以a n =a 1q n -1=14×7n -1=2×7×7n -1=2×7n ,即a n =2×7n (n ∈N *),当n =12时,a 12=2×712.15.将一些数排成倒三角形如图所示,其中第一行各数依次为1,2,3,…,2 021,从第二行起,每一个数都等于他“肩上”的两个数之和,最后一行只有一个数M ,则M 等于( )1 2 3 … 2 019 2 020 2 0213 5 7 …4 039 4 0418 12 … 8 080… ……MA .2 021·22 018B .2 022·22 019C .2 021·22 019D .2 022·22 020答案 B解析 记第n 行的第一个数为a n则a 1=1,a 2=3=2a 1+1,a 3=8=2a 2+2,a 4=20=2a 3+4,…,a n =2a n -1+2n -2,∴a n 2n -2=a n -12n -3+1,即⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n 2n -2是以a 12-1=2为首项,1为公差的等差数列. ∴a n 2n -2=2+(n -1)×1=n +1,∴a n =(n +1)·2n -2. 又每行比上一行的数字少1个,∴最后一行为第2 021行,∴M =a 2 021=2 022×22 019.16.设关于x 的二次方程a n x 2-a n +1x +1=0(n =1,2,3,…)有两根α和β,且满足6α-2αβ+6β=3.(1)试用a n 表示a n +1;(2)求证:⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n -23是等比数列; (3)当a 1=76时,求数列{a n }的通项公式. (1)解 根据根与系数的关系,得⎩⎨⎧ α+β=an +1a n ,αβ=1a n .代入题设条件6(α+β)-2αβ=3,得6a n +1a n -2a n=3. 所以a n +1=12a n +13.(2)证明 因为a n +1=12a n +13, 所以a n +1-23=12⎝⎛⎭⎫a n -23. 若a n =23,则方程a n x 2-a n +1x +1=0, 可化为23x 2-23x +1=0, 即2x 2-2x +3=0.此时Δ=(-2)2-4×2×3<0,所以a n ≠23,即a n -23≠0. 所以数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n -23是以12为公比的等比数列. (3)解 当a 1=76时, a 1-23=12, 所以数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n -23是首项为12, 公比为12的等比数列. 所以a n -23=12×⎝⎛⎭⎫12n -1=⎝⎛⎭⎫12n , 所以a n =23+⎝⎛⎭⎫12n ,n ∈N *, 即数列{a n }的通项公式为a n =23+⎝⎛⎭⎫12n ,n ∈N *.。
特征根法求数列的通项公式
特征根法求数列的通项公式求数列通项公式的方法很多,利用特征方程的特征根的方法是求一类数列通项公式的一种有效途径.1.已知数列{}n a 满足1n n n a a ba c a d+⋅+=⋅+......①其中*0,,c ad bc n N ≠≠∈.定义1:方程ax bx cx d+=+为①的特征方程,该方程的根称为数列{}n a 的特征根,记为,αβ.定理1:若1,a αβ≠且αβ≠,则11n n n n a a a c a a c a αααβββ++−−−=⋅−−−.证明:2()0,ax b a d bx cx d a x b cx d c cαβαβ+−=⇒+−−=⇒+==−+(),d a c b cαβαβ∴=−+=−11()()()()()()()()n n n n n n nn n n n n aa ba ca d aab ca d ac a bd aa b a aa b ca d a c a b d ca d αααααβββββ+++−−++−+−+−∴===+−+−+−+−−+()[()]()()()[()]()()n n n n a c a c a c c a c a a c a c a c a c c a c a a c ααβαβααααβαβαβββββ−+−−−−−−−==−+−−−−−−−n n a a c a c a ααββ−−=⋅−−证毕定理2:若1a αβ=≠且0a d +≠,则1121n n c a a d a αα+=+−+−.证明:22,d a c b cαα=−=−∵111()()()n n n n n n n n ca d ca daa b a aa b ca d a c a b dca dααααα+++∴===+−+−+−+−−+22222()(2)()()()2n n n n n nca a c ca a c ca a ca d a c a c a c a c a a αααααααααα+−+−+−===+−−+−−−−2242(2)2()()()()()()()()n n n n n n ca a c ca a c d c a a d a d a a d a a d a αααααα+−+−+−++===+−+−+−21n c a d a α=++−证毕例1.(09·江西·理·22)各项均为正数的数列{}n a ,12,a a a b ==,且对满足m n p q +=+的正数,,,m n p q 都有(1)(1)(1)(1)p q m nm n p q a a a a a a a a ++=++++.(1)当14,25a b ==时,求通项n a ;(2)略.解:由(1)(1)(1)(1)p q m n m n p q a a a a a a a a ++=++++得121121(1)(1)(1)(1)n n n n a a a a a a a a −−++=++++将14,25a b ==代入上式化简得11212n n n a a a −−+=+考虑特征方程212x x x +=+得特征根1x =±所以11111121112112113112n n n n n n n n a a a a a a a a −−−−−−+−−+−==⋅+++++所以数列11n n a a ⎧⎫−⎨⎬+⎩⎭是以111113a a −=−+为首项,公比为13的等比数列故11111()()1333n nn n a a −−=−⋅=−+即3131n n na −=+例2.已知数列{}n a 满足*1112,2,n n a a n N a −==−∈,求通项n a .解:考虑特征方程12x x=−得特征根1x =111111111111111(2)11n n n n n n a a a a a a −−−−−====+−−−−−−所以数列11n a ⎧⎫⎨⎬−⎩⎭是以1111a =−为首项,公差为1的等差数列故11n n a =−即1n n a n+=例3.已知数列{}n a 满足11122,(2)21n n n a a a n a −−+==≥+,求数列{}n a 的通项na 解:其特征方程为221x x x +=+,化简得2220x −=,解得121,1x x ==−,令111111n nn n a a c a a ++−−=⋅++由12,a =得245a =,可得13c =−,∴数列11n n a a ⎧⎫−⎨⎬+⎩⎭是以111113a a −=+为首项,以13−为公比的等比数列,1111133n n n a a −−⎛⎞∴=⋅−⎜⎟+⎝⎠,3(1)3(1)n nn n n a −−∴=+−例4.已知数列{}n a 满足*11212,()46n n n a a a n N a +−==∈+,求数列{}n a 的通项na 解:其特征方程为2146x x x −=+,即24410x x ++=,解得1212x x ==−,令1111122n n ca a +=+++由12,a =得2314a =,求得1c =,∴数列112n a ⎧⎫⎪⎪⎨⎬⎪⎪+⎩⎭是以112152a =+为首项,以1为公差的等差数列,123(1)11552n n n a ∴=+−⋅=−+,135106n n a n −∴=−2.已知数列{}n a 满足2112n n n a c a c a ++=+②其中12,c c 为常数,且*20,c n N ≠∈.定义2:方程212x c x c =+为②的特征方程,该方程的根称为数列{}n a 的特征根,记为12,λλ.定理3:若12λλ≠,则1122n n n a b b λλ=+,其中12,b b 常数,且满足111222221122a b b a b b λλλλ=+⎧⎨=+⎩.定理4:若12λλλ==,则12()n n a b b n λ=+,其中12,b b 常数,且满足1122212()(2)a b b a b b λλ=+⎧⎨=+⎩.设)(11−+−=−n n n n ta a s ta a ,则11)(−+−+=n n n sta a t s a ,令⎩⎨⎧−==+qst p t s (*)(1)若方程组(*)有两组不同的解),(),,(2211t s t s ,则)(11111−+−=−n n n n a t a s a t a ,)(12221−+−=−n n n n a t a s a t a ,由等比数列性质可得1111211)(−+−=−n n n s a t a a t a ,1212221)(1−+−=−n n n s a t a a t a ,,21t t ≠∵由上两式消去1+n a 可得()()()n n n s t t s a t a s t t s a t a a 21221221121112..−−−−−=.(2)若方程组(*)有两组相等的解⎩⎨⎧==2121t t s s ,易证此时11t s =,则()()112112112111111)(a t a s a t a s a t a s a t a n n n n n n n −==−=−=−−−−−+…,211121111s a t a s a s a nn n n −=−∴++,即⎭⎬⎫⎩⎨⎧n n s a 1是等差数列,由等差数列性质可知()21112111.1s a t a n s a s a n n −−+=,所以n n s n s a t a s a t a s a a 1211122111211.⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡−+⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛−−=.例5.已知数列{}n a 满足*12212,3,32()n n n a a a a a n N ++===−∈,求数列{}n a 的通项n a 解:其特征方程为232x x =−,解得121,2x x ==,令1212n n n a c c =⋅+⋅,由1122122243a c c a c c =+=⎧⎨=+=⎩,得12112c c =⎧⎪⎨=⎪⎩,112n n a −∴=+例6.已知数列{}n a 满足*12211,2,44()n n n a a a a a n N ++===−∈,求数列{}n a 的通项na 解:其特征方程为2441x x =−,解得1212x x ==,令()1212nn a c nc ⎛⎞=+⎜⎟⎝⎠,由1122121()121(2)24a c c a c c ⎧=+×=⎪⎪⎨⎪=+×=⎪⎩,得1246c c =−⎧⎨=⎩,1322n n n a −−∴=例7.已知数列{}n a 满足12212,8,44n n n a a a a a ++===−,求通项n a .解:考虑特征方程244x x =−得特征根2λ=则12()2n n a b b n =+其中1211222()2024(2)81nn b b b a n b b b +==⎧⎧⇒⇒=⎨⎨+==⎩⎩。