探究1利用恒等式an=a1+(a2-a1)+…+(an-an-1)求通项公式的方法称为累加法.累加法是求型如an+1=an+f(n)的递推数列通项公式的基本方法,其中f(n)可求前n项和. (1)设数列{an}中,a1=2,an+1=an+n+1,则通项公式an=________.(2)设数列{an}满足a1=2,an+1-an=3·22n-1,求数列{an}的通项公式.【解析】累加法:由已知得,当n≥1时,an+1=[(an+1-an)+(an-an-1)+…+(a2-a1)]+a1=3(22n-1+22n-3+…+2)+2=22(n+1)-1.而a1=2,所以数列{an}的通项公式为an=22n-1.【答案】an=22n-1探究3通过换元构造等差或等比数列从而求得通项. (1)若数列{an}中,a1=3且an+1=a(n是正整数),则它的通项公式an=________.例4(1)已知数列{an}中,a1=1,an+1=2an+3,求通项公式an.【解析】原递推式可化为an+1+λ·3n=2(an+λ·3n-1).①比较系数得λ=-4,①式即是:an+1-4·3n=2(an-4·3n-1).则数列{an-4·3n-1}是一个等比数列,其首项a1-4·31-1=-5,公比是2.∴an-4·3n-1=-5·2n-1.即an=4·3n-1-5·2n-1.(3)在数列{an}中,a1=-1,a2=2,当n∈N,an+2=5an+1-6an,求通项公式an.【解析】an+2=5an+1-6an可化为an+2+λan+1=(5+λ)(an+1+λan).比较系数得λ=-3或λ=-2,不妨取λ=-2.代入可得an+2-2an+1=3(an+1-2an).则{an+1-2an}是一个等比数列,首项a2-2a1=2-2(-1)=4,公比为3.∴an+1-2an=4·3n-1.利用上题结果有:an=4·3n-1-5·2n-1.当λ=-3时结果相同.【答案】(1)an=2n+1-3(2)an=4·3n-1-5·2n-1(3)an=4·3n-1-5·2n-1探究4构造法基本原理是在递推关系的两边加上相同的数或相同性质的量,构造数列的每一项都加上相同的数或相同性质的量,使之成为等差或等比数列.例5设数列{an}的前n项和为Sn,已知a1=4,an+1=Sn+3n,n∈N.求数列{an}的通项公式. (1)已知{an}的前n项和为Sn,且a1=1,an+1=Sn,则通项公式an=________.思考题5高考调研第页第六章数列新课标版·数学(理)·高三总复习专题研究一数列的通项题型一累加法【答案】an=lnn+2思考题1题型二累乘法思考题2题型三〓换元法思考题3【答案】32n-1题型四待定系数法(构造新数列法)思考题3题型五公式法高考调研第页第六章数列新课标版·数学(理)·高三总复习专题讲解
题组层级快练
专题讲解
例1在数列{an}中,a1=2,an+1=an+ln(1+),求an.
【解析】方法一:an+1=an+ln(1+),
an+1-an=ln,an-an-1=ln,
an-1-an-2=ln,…,a2-a1=ln.
an-a1=ln+ln+…+ln=lnn.
又a1=2,an=lnn+2.
方法二:an+1=an+ln(1+),
an+1-an=ln.又a1=2,
an=(an-an-1)+(an-1-an-2)+…+(a2-a1)+a1=ln+ln+…+ln+2=lnn+2.
即an=lnn+2.
【解析】an+1=an+n+1,a2=a1+2,a3=a2+3,…,an=an-1+n,以上n-1个式子相加,得an=a1+2+3+…+n=+1.
【答案】
例2设数列{an}是首项为1的正项数列,且(n+1)a-na+an+1an=0(n=1,2,3,…),则它的通项公式是an=________.
【解析】原式可化为[(n+1)an+1-nan](an+1+an)=0.
an+1+an>0,=.
则=,=,=,…,=,逐项相乘,得=,即an=.
【答案】
探究2利用恒等式an=a1··…(an≠0)求通项公式的方法称为累乘法.累乘法是求型如an+1=g(n)an的递推数列通项公式的基本方法,其中g(n)可求前n项积.
已知数列{an}满足a1=,an+1=an,求通项公式an.
【解析】由已知得=,分别令n=1,2,3,…,(n-1),代入上式得n-1个等式累乘,即···…·=××××…××,所以=.
又因为a1=也满足该式,所以an=.
【答案】an=
例3已知数列{an},其中a1=,a2=,且当n≥3时,an-an-1=(an-1-an-2),求通项公式an.
【解析】设bn-1=an-an-1,原递推式可化为
bn-1=bn-2,{bn}是一个等比数列.
b1=a2-a1=-=,公比为,故
bn-1=b1·()n-2=()n-2=()n.
故an-an-1=()n.
由逐差法,可得an=-()n.
【答案】an=-()n
【解析】由题意知an>0,将an+1=a两边取对数,得
lgan+1=2lgan,即=2,所以数列{lgan}是以lga1=lg3为首项,公比为2的等比数列.
lgan=lga1·2n-1=2n-1·lg3,即an=32n-1.
(2)已知数列{an}中,其中a1=1,且当n≥2时,an=,求通项公式an.
【解析】将an=两边取倒数,得-=2,这说明{}是一个等差数列,首项是=1,公差为2,所以=1+(n-1)×2=2n-1,即an=.
【答案】an=
【解析】设递推公式an+1=2an+3可以转化为an+1-t=2(an-t)即an+1=2an-tt=-3.故递推公式为an+1+3=2(an+3),令bn=an+3,则b1=a1+3=4,且==2.所以{bn}是以b1=4为首项,2为公比的等比数列,则bn=4×2n-1=2n+1,所以an=2n+1-3.
(2)在数列{an}中,a1=-1,an+1=2an+4·3n-1,求通项公式an.
已知数列{an}满足a1=,=,anan+1<0,求数列{an}的通项公式.
【解析】=,3a=2a+1.
即a=a+.∴a-1=(a-1).
令bn=a-1,bn+1=bn.
又b1=a-1=-,
∴数列{bn}是首项为-,公比为的等比数列.
bn=-·()n-1.
a-1=-·()n-1.
a=1-·()n-1.
又a1=>0,an·an+1<0,
an=(-1)n-1.
【答案】an=(-1)n-1
【解析】方法一:由an+1=Sn+3n,得
an=Sn-1+3n-1(n≥2).
两式相减,得an+1-an=an+2×3n-1.
an+1=2an+2×3n-1(n≥2).
两边同除以2n+1,得=+(n≥2).
当n≥2时,=+(-)+(-)+…+(-)=+++…+=+=+()n-1,
an=
方法二:依题意,得Sn+1-Sn=an+1=Sn+3n,
即Sn+1=2Sn+3n.
由此得Sn+1-3n+1=2(Sn-3n),
数列{Sn-3n}是首项为S1-31=1,公比为2的等比数列.
因此Sn-3n=2n-1,nN.
∴Sn=3n+2n-1.
因此an==
【答案】an=
探究5已知Sn与an的关系求通项:
(1)已知数列{an}的前n项和Sn,求an时,要注意运用an和Sn的关系,即an=
(2)对于形如Sn=f(an)求an常有两种处理方法:由Sn=f(an),得Sn-1=f(an-1)两式作差,得an=f(an)-f(an-1)(n≥2).将an换成Sn-Sn-1,即Sn=f(Sn-Sn-1),先求出Sn,再求出an.
【解析】方法一:Sn+1-Sn=Sn,Sn+1=2Sn.
因此{Sn}是以S1=a1=1为首项,2为公比的等比数列.
Sn=2n-1,an=
方法二:由an+1=Sn,得an=Sn-1(n≥2).
两式相减,得an+1=2an(n≥2).
因此数列{an}从第二项起是以2为公比的等比数列.
an=
【答案】
(2)若an>0,=,则通项公式an=________.
【解析】公式法由=,得Sn=.
n≥2时,an=Sn-Sn-1=-.
8an=(an+an-1+4)(an-an-1).
(an+an-1)(an-an-1-4)=0.
an>0,an+an-1>0.
∴an-an-1-4=0,即an-an-1=4.
数列{an}为等差数列,且公差d=4.
又a1=S1=,a1=2.
an=2+4(n-1)=4n-2.
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