2019-2020年高考数学一轮复习第六章数列6.1数列的概念与简单表示真题
演练集训理新人教A版
递推数列是高考考查的热点,由递推公式求通项时,一般需要先对递推公式进行变形,然后利用转化与化归的思想解决递推数列问题.下面给出几种常见的递推数列,并讨论其通项公式的求法.
类型1 an+1=an+f(n)
把原递推公式转化为an+1-an=f(n),再利用累加法(逐差相加法)求解. [典例1] 已知数列{an}中,a1=2,an+1=an+n+1,求数列{an}的通项公式. [思路分析]
[解] 因为a1=2,an+1-an=n+1, 所以an-an-1=(n-1)+1,
an-1-an-2=(n-2)+1,an-2-an-3=(n-3)+1, …
a2-a1=1+1, 由已知,a1=2=1+1, 将以上各式相加,得
an=[(n-1)+(n-2)+(n-3)+…+2+1]+n+1 ===nn
n-1[n-1+1]
+n+1
2n-1
+n+1 2
n+1
+1. 2
类型2 an+1=f(n)an
an+1
把原递推公式转化为=f(n),再利用累乘法(逐商相乘法)求解.
an
可编辑
2n
[典例2] 已知数列{an}满足a1=,an+1=·a,求数列{an}的通项公式.
3n+1n[思路分析]
an+1nn
[解] 由an+1=·an,得=.
ann+1n+1
n-1n-2anan-1a21222
当n≥2,n∈N*时,an=··…··a1=··…··=,即an=.
a1nn-1233n3nan-1an-2222
又当n=1时,==a1,故an=.
3×133n
类型3 an+1=pan+q[其中p,q均为常数,pq(p-1)≠0]
q
先用待定系数法把原递推公式转化为an+1-t=p(an-t),其中t=,再利用换元法转
1-p化为等比数列求解.
[典例3] 已知数列{an}中,a1=1,an+1=2an+3,求数列{an}的通项公式. [思路分析]
[解] 设递推公式an+1=2an+3可以转化为an+1-t=2(an-t), 即an+1=2an-t,解得t=-3. 故an+1+3=2(an+3).
可编辑
bn+1an+1+3
令bn=an+3,则b1=a1+3=4,且==2.
bnan+3所以{bn}是以4为首项,以2为公比的等比数列. 所以bn=4×2n1=2n
-
+1,
即an=2n1-3.
+
类型4 an+1=pan+qn[其中p,q均为常数,pq(p-1)≠0] (1)一般地,要先在递推公式两边同除以qn
+1
,得
an+1pan1
+=·+,引入辅助数列qn1qqnq
anp1
其中bn=n,得bn+1=·{bn}bn+,再用待定系数法解决; qqq
(2)也可在原递推公式两边同除以pn
+
1,得
an+1an1qn
+,引入辅助数列+=
pn1pnpp
an1q
其中bn=n,得bn+1-bn=n,再利用累加法(逐差相加法)求解. {bn}ppp
1n+151
[典例4] 已知数列{an}中,a1=,an+1=an+2,求数列{an}的通项公式. 63[思路分析]
1n+112nn+1n+1[解] 解法一:将an+1=an+两边分别乘以2,得2an+1=(2an)+1. 2332令bn=2nan,则bn+1=3bn+1, 2
根据待定系数法,得bn+1-3=(bn-3).
3
542
所以数列{bn-3}是首项为b1-3=2×-3=-,公比为的等比数列.
63342n-1
所以bn-3=-·,
33
2n. 即bn=3-2·3bn32
于是,an=n=n-n.
223
1n+13n+11n+1n+1n
解法二:将an+1=an+两边分别乘以3,得3a=3a++n1n
22.3
可编辑
3+
令bn=3nan,则bn+1=bn+n1,
2
3n
3n-1,…,b2-b1=32. 所以bn-bn-1=,bn-1-bn-2=222将以上各式叠加,得
32
3n-1+3n, bn-b1=+…+222553
又b1=3a1=3×==1+,
622
1-3n+11·3323n-1+3n=2=2·3n+1-2, 所以bn=1+++…+222223
1-
23n+1-2. 即bn=2·2bn32
故an=n=n-n.
323
类型5 an+1=pan+an+b(p≠1,p≠0,a≠0)
这种类型的题目一般是利用待定系数法构造等比数列,即令an+1+x(n+1)+y=p(an+xn+y),然后与已知递推式比较,解出x,y,从而得到{an+xn+y}是公比为p的等比数列.
[典例5] 设数列{an}满足a1=4,an=3an-1+2n-1(n≥2),求数列{an}的通项公式. [思路分析]
an=3an-1+2n-1→利用待定系数法得到一个等比数列→ 利用等比数列的知识可解 [解析] 设递推公式可以转化为 an+An+B=3[an-1+A(n-1)+B], 化简后与原递推式比较,得
2A=2,A=1,解得 2B-3A=-1,B=1.
则an+n+1=3[an-1+(n-1)+1]. 令bn=an+n+1,(*) 则bn=3bn-1,
又b1=6,故bn=6·3n1=2·3n, 代入(*),得an=2·3n-n-1. 类型6 an+1=parn(p>0,an>0)
这种类型的题目一般是将等式两边取对数后转化为an+1=pan+q型,再利用待定系数法求解.
-
可编辑
12
[典例6] 已知数列{an}中,a1=1,an+1=·a(m>0),求数列{an}的通项公式.
mn[思路分析]
12
[解析] 对an+1=·a两边取对数,得
mn1
lg an+1=2lg an+lg .
m
1
令bn=lg an,则bn+1=2bn+lg .
m11
bn+lg , 因此得bn+1+lg =2mm1
记cn=bn+lg ,则cn+1=2cn.
m
11
所以数列{cn}是首项c1=b1+lg =lg ,公比为2的等比数列.
mm1-
所以cn=2n1·lg .
m
111-12n-1, 所以bn=cn-lg =2n1·lg -lg =lg m·mmmm
12n-1, 即lg an=lg m·m12n-1. 所以an=m·m类型7 an+1=
pan
(p,q,r≠0且an≠0,qan+r≠0) qan+r
这种类型的题目一般是将等式两边取倒数后,再进一步处理. r+qan1q11
若p=r,则有==+,此时a为等差数列.
pananpnan+1若p≠r,则有
r1q
=·+,此时可转化为类型3来处理. an+1panp1
2an
[典例7] 已知数列{an}中,a1=1,an+1=,求数列{an}的通项公式.
an+2[思路分析]
可编辑
2an
[解析] 因为an+1=,a=1,
an+21所以an≠0, 111所以=+,
an+1an2即
11-=. an+1an21
1
又a1=1,则=1,
a1
11
所以a是以1为首项,以为公差的等差数列.
2n
111n+1
所以=+(n-1)×=,
ana1222所以an=(n∈N*).
n+1类型8 an+1+an=f(n)
将原递推关系改写成an+2+an+1=f(n+1),两式相减即得an+2-an=f(n+1)-f(n),然后将n按奇数、偶数分类讨论即可.
[典例8] 已知数列{an}中,a1=1,an+1+an=2n,求数列{an}的通项公式. [思路分析]
[解] 因为an+1+an=2n,
所以an+2+an+1=2n+2,故an+2-an=2,
即数列{an}是奇数项与偶数项都是公差为2的等差数列.
可编辑
当n为偶数时,a2=1, n
故an=a2+22-1=n-1.
当n为奇数时,因为an+1+an=2n,an+1=n(n+1为偶数),故an=n.
n,n为奇数,综上知,an=n≥1,n∈N*.
n-1,n为偶数,
类型9 an+1·an=f(n)
将原递推关系改写成an+2·an+1=f(n+1),两式作商可得数、偶数分类讨论即可.
[典例9] 已知数列{an}中,a1=3,an+1·an=2n,求数列{an}的通项公式. [思路分析]
an+2fn+1
=,然后将n按奇anfn
[解] 因为an+1·an=2n, an+2+
所以an+2·an+1=2n1,故=2,
an
即数列{an}是奇数项与偶数项都是公比为2的等比数列. 2
当n为偶数时,a2=,
3nn-1-1222
故an=a2·2 =·2 ,
3n 12
即an=·2 ;
3
当n为奇数时,n+1为偶数, n+112
故an+1=·2 ,
3
n-12
代入an+1·an=2n,得an=3·2 .
可编辑
综上知,a=n
123·2 ,n为偶数.
n
n
-123·2 ,n为奇数,
.
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