高中数学有关函数的题型-2017安徽高中数学预赛
数列
一、等差数列与等比数列
1.基本量的思想:
常设首项、(
公差)比为基本量,借助于消元思想及解方程组思想等。转化为“基本量”是解决问题的
基本方法。
2.等差数列与等比数列的联系
d
1)若数列
?
a
n?
是等差数列,则数列
{a
n
}
是等比数列,公比为
a
,其中
a
是常数,
d
是
?
a
n
?
的公差。
a
(a>0且a≠1);
2)若数列
?
a
n
?
是等比数列,且
a
n
?0
,则数列
?
log
a
a
n
?
是等差数列,公差为
log
a<
br>q
,其中
a
是常数且
a?0,a?1
,
q
是
?
a
n
?
的公比。
3)若
{a
n
}
既是等差数列又是等比数列,则
{a
n
}
是非零常数数列。
3.等差与等比数列的比较
定义
等差数列 等比数列
{a<
br>n
}为A?P?a
n?1
?a
n
?d(常数)
{a
n
}为G?P?
a
n?1
a
n
?q(常数)
通项
公式
求和
公式
a
n
=
a
1
+(n-1)d=
a
k
+(n-k)d=dn+a
1
-d
a
n
?a
1
q
n?1?a
k
q
n?k
n(a
1
?a
n<
br>)
n(n?1)
?na
1
?d
22
d2
d
?n?(a
1
?)n
22
s
n
?
A=
(q?1)
?
na
1
?
s
n
?
?
a
1
(1?q
n
)
a
1
?a
n
q
(q?1)
?
1?q
?
1?q?
G
2
?ab
。
推广:
a
n
?a
n?m
?a
n?m
若m+n=p+q,则
a
m
a
n
?a
p
aq
。
2
中项
公式
a?b
2推广:2
a
n
=
a
n?m
?a
n?m
性
质
1
2
若m+n=p+q则
a
m
?a
n
?a
p
?a
q
若
{k
n
}
成(其中
k
n
?N
)则
{a
k
n
}
也为。
若
{k
n
}
成等比数列 (其中
k
n
?N
),
则
{a
k
n
}
成等比数列。
3
.
s
n
,s
2n
?s
n
,s
3n
?s
2n
成等差数列。
s
n
,s
2n
?s
n
,s
3n
?s
2n
成等
比数列。
4
a?a
1
a
m
?a
n
d?
n
?(m?n)
n?1m?n
q
n?1
?
a
n
a
,
q
n?m
?
n
(m?n)
a
1
a
m
4、典型例题分析
【题型1】
等差数列与等比数列的联系
例1 (2010陕西文16)已知{a
n
}是公差不
为零的等差数列,a
1
=1,且a
1
,a
3
,a
9
成等比数列.(Ⅰ)
求数列{a
n
}的通项;(Ⅱ)求数列{2}的前n项和
S
n
.
解:(Ⅰ)由题设知公差d≠0,
由a
1
=1,
a
1
,a
3
,a
9
成等比数列得
an
1?
2d1?8d
=,
11?2d
解得d=1,d=0(舍去),
故{a
n
}的通项a
n
=1+(n-1)×1=n.
(Ⅱ)由(Ⅰ
)知
2
23n
a
m
=2,由等比数列前n项和公式得
n<
br>2(1?2
n
)
n+1
S
m
=2+2+2+…+2=
=2-2.
1?2
d
小结与拓展:数列
?
a
n
?
是等差数列,则数列
{a
n
}
是等比数列,公比为
a
,其中
a
是常数,
d
是
?
a
n
?
的
a
公差。(a>0且a≠1).
【题型2】
与“前n项和Sn与通项an”、常用求通项公式的结合
例2 已知数列{a
n
}的前三项与数列{b
n
}的前三项对应相同,且a
1
+2a
2+2a
3
+…+2
n∈N都成立,数列{b
n+1
-b
n
}是等差数列.求数列{a
n
}与{b
n
}的通项公式。
解:a
1
+2a
2
+2a
3
+…+2
2
2n-1
*
2n-1
a
n
=8n对任意的
a
n=8n(n∈N) ①
n-2
*<
br>当n≥2时,a
1
+2a
2
+2a
3
+…+2
①-②得2
n-1
a
n-1
=8(n-1)(n∈N) ②
*
a
n
=8,求得a
n
=2
4-n
, <
br>在①中令n=1,可得a
1
=8=2
∴a
n
=2
4-
n*
4-1
,
(n∈N). 由题意知b
1
=8,b
2
=4,b
3
=2,∴b
2
-b
1
=-4,b
3
-b
2
=-2,
∴数列{b
n+1
-b
n<
br>}的公差为-2-(-4)=2,∴b
n+1
-b
n
=-4+(n-1
)×2=2n-6,
法一(迭代法)
b
n
=b
1
+(b
2
-b
1
)+(b
3
-b
2
)+…+(b
n
-b
n-1
)=8+(-4)+(-2)+…+(2n-8)
=n-7n+14(n∈N).
法二(累加法)
2*
即b
n
-b
n-1
=2n-8,
b
n-1
-b
n-2
=2n-10,
…
b
3
-b
2
=-2,
b
2
-b
1
=-4,
b
1
=8,
相加得b
n
=8+(-4)+(-2)+…+(2n-8)
(n-1)(-4+2n-8)
2*
=8+=n-7n+14(n∈N).
2
小结与拓展:1)在数列{a
n
}中,前n项和S
n
与通项an
的关系为:
(n?1)
?
a
1
?S
1
.是重要考点;2)韦达定理应引起重视;3)迭代法、累加法及累乘法
a
n
?
?
S?S
(n?2,n?N)
n?1
?
n
是求数列通项公式的常用方法。
【题型3】 中项公式与最值(数列具有函数的性质)
例3
(2009汕头一模)在等比数列{a
n
}中,a
n
>0 (n
?<
br>N),公比q
?
(0,1),且a
1
a
5
+
2a
3
a
5
+a
2
a
8
=25,a<
br>3
与a
s
的等比中项为2。(1)求数列{a
n
}的通项公式
;(2)设b
n
=log
2
a
n
,数列{b
n<
br>}的前n
项和为S
n
当
*
S
S
1
S
2
??????
n
最大时,求n的值。
12n
22
解:(1)因为a
1
a
5
+
2a
3
a
5
+a
2
a
8
=25,所以,
a
3
+
2a
3
a
5
+
a
5
=25
又a
n
>o,…a
3
+a
5
=5 又a
3
与a
5
的等比中项为2,所以,a
3
a
5
=4
而q
?
(0,1),所以,a
3
>a
5
,所以,a
3
=4,a
5
=1,
q?
1
,a
1
=16,所以,
2
?
1
?
a
n
?16?
??
?
2
?
n?1
?2
5?n
(2)b
n
=log
2
a
n
=5-n,所以,b
n+1
-b
n
=-1,
所以,{b
n
}是以4为首项,-1为公差的等差数列。所以,
S
n
?
所以,当n≤8时,
n(9?n)
S
n
9?n
,?
n2
2
S
n
SS
>0,当n=9时,
n
=0,n>9时,
n
<0,
nnn
S
SS
当n=
8或9时,
1
?
2
?????
n
最大。
12n
小结与拓展:1)利用配方法、单调性法求数列的最值;2)等差中项与等比中项。
二、数列的前n项和
1.前n项和公式Sn的定义:
S
n
=a
1
+a
2
+…a
n
。
2.数列求和的方法(1)
(1)公式法:1)等差数列求和公式;2)等比数列求和公式;
3)可转化为等差、等比数列的数列;4)
常用公式:
?
k?
1?2?3?
k?1
n
?n?n(n?1)
;
2
1
?
k
2
?
1
2
?2
2
?3
2
?k?1
n
n
?n
2
?n(n?1)(2n?1)
; <
br>6
1
?
k
k?1
3
?
1
3
?2
3
?3
3
??n
3
?[
n(n?1)
2
]
2
;
?
(2k?1)?
1?3?5?...?(2n-1)?n
2
。 <
br>k?1
n
(2)分组求和法:把数列的每一项分成多个项或把数列的项重新组合,使其转
化成等差数列或等比数
列,然后由等差、等比数列求和公式求解。
(3)倒序相加法:如果一
个数列{a
n
},与首末两端等“距离”的两项的和相等或等于同一常数,那么求
这个
数列的前n项和即可用倒序相加法。如:等差数列的前n项和即是用此法推导的。
(4)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
?
?
c
?
?
其中{
a
n
}是
各项不为0的等差数列,c为常数;部分无理数列、含阶乘的数列等。如:
?
a
na
n?1
?
??
?
1
?
1
1111<
br>??
?(?)
;2)1)
?
和(其中等差)可裂项为:
a??
??
?
n
a?adaa
nn?1nn?1
???
a
n
?a
n?1
?
?
a
n
?a
n?1
?
11
(根式在分母上时可考虑利用分母有理化,因式相消
求和)
?(a
n?1
?a
n
)
。
a
n<
br>?a
n?1
d
常见裂项公式:
(1)
(2)
(3)
(4)
1
n(n?1)
??
n
11
n?1
;
11
n(n?k)
1
?(?
kn
11
n?k<
br>1
)
;
?
1
(n?1)(n?2)n(n?1)(n?1)
?[
1
2n(n?1)
]
;
n
(n?1)!?
1
n!
?
1
(n?1)!
2
n?
1?n
(5)常见放缩公式:
2(
n?1
?
n
)??
1
n
?
2
n?n?1
?2(
n
?
n?1
)
.
3.典型例题分析
【题型1】 公式法
2222
例1 等比数列
{a
n
}
的前n项和Sn
=2-p,则
a
1
?a
2
?a
3
?
??a
n
=________.
n
解:1)当n=1时,
a
1
?2-p
;
2)当
n?2
时,
a
n
?S
n
-S
n-1
?(2-p)-(2
nn-1
-p)?2
n-1
。
1-1
因为数列
{a
n
}
为等比数列,所以
a
1
?2-p?2?1?p?1
从而等比数列
{a
n
}
为首项为1,公比为2的等比数列。
2
2
故等比数列
a
n
为首项为1,公比为
q?4
的等比数列。
??
2
3
1(1-4
n
)1
na?a?a???a??(4-1)
1-43
2
1
2
2
2
n
小结与拓展:1)等差数列求和公式;2)等比数列求和公式;3)可转化为等
差、等比数列
的数列;4)常用公式:(见知识点部分)。5)等比数列的性质:若数列
{a
n
}
为等比数列,
?
1
?
??
a
则数列及
??
也为等比数列,首项分别为
a
2
n
?
a
n
?
2
1
、
1
1
2
,公比分
别为
q
、。
q
a
1
【题型2】 分组求和法
?
例2 (2010年丰台期末18)数列
{a
n
}
中,
a
1
?1
,且点
(a
n
, a
n?1
)
(n?N)
在函数
f(x)?x?2
的
图象上.(Ⅰ)求
数列
{a
n
}
的通项公式;(Ⅱ)在数列
{a
n
}
中,依次抽取第3,4,6,…,
2
项,组成新数列
{b
n
}
,试求数列
{b
n
}
的通项
b
n
及前<
br>n
项和
S
n
.
解:(Ⅰ)∵点
(a
n
, a
n?1
)
在函数f(x)?x?2
的图象上,∴
a
n?1
?a
n
?2<
br>。
∴
a
n?1
?a
n
?2
,即数列
{a
n
}
是以
a
1
?1
为首项,2为公差的等差
数列,
∴
a
n
?1?(n?1)?2?2n?1
。
(Ⅱ
)依题意知:
b
n
∴
S
n
?b
1
?b2
?
n?1
?2
,…
?a
2
n?1
?
2
?2(2
n?1
?2)?1?2
n
?3
ni
n
i
2?2
n?1
?b
n
=
?(2?3)?
?
2?3n
=
?3n?2
n?1
?3n?
2
.
1?2
i?1i?1
小结与拓展:把数列的每一项分成多个项,再把数
列的项重新组合,使其转化成等差数列或等比数列,
然后由等差、等比数列求和公式求解
。
【题型3】 裂项相消法
例3 (2010年东城二模19改编)已知数列?
a
n
?
的前
n
项和为
S
n
,
a
1
?1
,
S
n?1
?4a
n
?1
,设
b
n
?a
n?1
?2a
n
.(Ⅰ
)证明数列
?
b
n
?
是等比数列;
(Ⅱ)数列
?
c
n
?
满足
c
n
?
1
(n?N<
br>*
)
,求
T
n
?c
1
c
2
?c
2
c
3
?c
3
c
4
?
log
2
b
n
?3
?c
n
c
n?1
。
证明:(Ⅰ)由于
S
n?1
?4a
n
?1
,
①
当
n?2
时,
S
n
?4a
n?1
?1
.
②
①
?
②得
a
n?1
?4a
n
?4a
n?1
. 所以 <
br>a
n?1
?2a
n
?2(a
n
?2a
n?1
)
.
又
b
n
?a
n?1
?2a
n
,
所以
b
n
?2b
n?1
.
因为
a
1?1
,且
a
1
?a
2
?4a
1
?1<
br>,所以
a
2
?3a
1
?1?4
.
所以b
1
?a
2
?2a
1
?2
.故数列
?
b
n
?
是首项为
2
,公比为
2
的等比数列
.
解:(Ⅱ)由(Ⅰ)可知
b
n
?2
n
,则
c
n
?
11
?
(
n?N
*
).
l
og
2
b
n
?3n?3
T
n
?c
1
c
2
?c
2
c
3
?c
3
c
4<
br>??c
n
c
n?1
?
111
???
4?55
?66?7
?
1
(n?3)(n?4)
?
n
11
?
.
?
4n?4
4(n?4)
小结与拓展:裂项相消法是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。它适用<
br>于
?
?
c
?
?
其中{
a
n
}是各项不为0的等差数列,c为常数;部分无理数列、含阶乘的数列等。如:1)
aa
?nn?1
?
?
?
1
?
?
1
1111<
br>??
?(?)
;2)
?
(其中
?
a
n
?
等差)可裂项为:
??
和
?
a
n
?a
n?1
da
n
a
n?1
?
a
n
?a
n?1
?
?
?
a
n
?a
n?1
?
?
11
(根式在分母上时可考虑利用分母有理化,因式相消求和)
?(a
n?1
?a
n
)
。
a
n
?a
n?1
d
4.数列求和的方法(2)
(5)错位相减法:适用于差比数列(如果<
br>?
a
n
?
等差,
?
b
n
?
等比,那么
?
a
n
b
n
?
叫做差比数列)即把每<
br>一项都乘以
?
b
n
?
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。
如:等比数列的前n项和就是用此法推导的.
(6)累加(乘)法
(7)并项求和法:一个数列的前n项和中,可两两结合求解,则称之为并项求和.
n
形如a
n
=(-1)f(n)类型,可采用两项合并求。
(8)其它方法:归纳、猜想、证明;周期数列的求和等等。
5.典型例题分析
【题型4】 错位相减法
2462n
,
2
,
3
,???,
n
,???
前n项的和.
2222
2n1
解:由题可知{
n
}的通项是等差数列{2n}的通项与等
比数列{
n
}的通项之积
2
2
2462n
设
S<
br>n
??
2
?
3
?????
n
①
2
222
12462n
S
n
?
2
?<
br>3
?
4
?????
n?1
②
(设制错位)
2
2222
1222222n
①-②得
(1?)S<
br>n
??
2
?
3
?
4
?????
n<
br>?
n?1
(错位相减)
22
22222
12n
?2?
n?1
?
n?1
22
n?2
∴
S
n
?4?
n?1
2
例4
求数列
【题型5】 并项求和法
例5
求
S
100
=100-99+98-97+…+2-1
222222
解:
S
100
=100-99+98-97+…+2-1=(100+
99)+(98+97)+…+(2+1)=5050.
222222
【题型6】
累加(乘)法及其它方法:归纳、猜想、证明;周期数列的求
和等等
例6
求
1?11?111?????111?
?
??1
之和.
??n个1
???1?
解:由于
111
???
k个1
11<
br>?999???9?(10
k
?1)
(找通项及特征)
???
??
99
k个1
∴
1?11?111?????111?
?
??1
=
??
n个1
1
1
111
(10?1)?(
10
2
?1)?(10
3
?1)?????(10
n
?1)
(分组求和)=
9999
1
1
1
110(10
n<
br>?1)n
23n
(10?10?10?????10)?(1?1
?
?
1?
?
????1)
=
??
???
99
??
910?19
n个1
=
1
(10
n?1
?10
?9n)
81
6.归纳与总结
以上一个8种方法虽然各有其特点,但总的
原则是要善于改变原数列的形式结构,使其能进行消项
处理或能使用等差数列或等比数列的求和公式以及
其它已知的基本求和公式来解决,只要很好地把
握这一规律,就能使数列求和化难为易,迎刃而解。
三、数列的通项公式
1.数列的通项公式
一个数列{a
n
}的
与 之间的函数关系,如果可用一个公式a
n
=f(n)来表示,我们就把<
br>这个公式叫做这个数列的通项公式.
2.通项公式的求法(1)
(1)定义法与观察
法(合情推理:不完全归纳法):直接利用等差数列或等比数列的定义求通项的方
法叫定义法,这种方法
适应于已知数列类型的题目;有的数列可以根据前几项观察出通项公式。
(2)公式法:在数列{a<
br>n
}中,前n项和S
n
与通项a
n
的关系为:
(n?1)
?
a
1
?S
1
a
n
?
?
(数列
{a
n
}
的前n项的和为
s
n
?a
1
?a
2
?
S?S
(n?2,n?N)
n?1
?
n
(3)周期数列
由递推式计算出前几项,寻找周期。
(4)由递推式求数列通项
?a
n
).
类型1
递推公式为
a
n?1
?a
n
?f(n)
解法:把
原递推公式转化为
a
n?1
?a
n
?f(n)
,利用累加法
(逐差相加法)求解。
类型2
(1)递推公式为
a
n?1
?f(n)a
n
解法:把原递
推公式转化为
a
n?1
?f(n)
,利用累乘法(逐商相乘法)求解。 a
n
(2)由
a
n?1
?f(n)a
n
和a
1
确定的递推数列
?
a
n
?
的通项可如下求
得:
由已知递推式有
a
n
?f(n?1)a
n?1
, <
br>a
n?1
?f(n?2)a
n?2
,
???
,
a
2
?f(1)a
1
依次向前代入,得
a
n
?f
(n?1)f(n?2)???f(1)a
1
,这就是叠(迭)代法的基本模式。
类型3 递推公式为
a
n?1
?pa
n
?q
(
其中p,q均为常数,
(pq(p?1)?0)
)。
解法:把原递推公式转化为:<
br>a
n?1
?t?p(a
n
?t)
,其中
t?
q
,再利用换元法转化为等比数列求解。
1?p
3.典型例题分析
【题型1】 周期数列
1
?
2a,(0?a?)
n
?
6
?
n
2
,若
a
1
?
,则
a
20
=____。
?
?
7
?
2a?1,(<
br>1
?a?1)
nn
?
2
?
例1 若数列
?
a
n
?
满足
a
n?1
答案:
5
。
7
小结与拓展:由递推式计算出前几项,寻找周期。
【题型2】
递推公式为
a
n?1
?a
n
?f(n)
,求通项
例2 已知数列
?
a
n
?
满足
a
1<
br>?
解:由条件知:
a
n?1
?a
n
?
11
,
a
n?1
?a
n
?
2
,求
a
n
。
2
n?n
1111
???
n
2
?n
n(n?1)nn?1
分别令
n?1,2,3,??????
,(n?1)
,代入上式得
(n?1)
个等式累加之,即
(a
2<
br>?a
1
)?(a
3
?a
2
)?(a
4
?a
3
)????????(a
n
?a
n?1
)
1111111
?(1?)?(?)?(?)????????(?)
22334n?1n
1
所以
a
n
?a
1
?
1?
n
1
1131
?a
1
?
,
?a
n
??1???
2
2n2n
小结与拓展:在运用累加法时,要特别注意项数,计算时项数容易出错.
【题型3】
递推公式为
a
n?1
?f(n)a
n
,求通项
例3
已知数列
?
a
n
?
满足
a
1
?
解
:由条件知
2
n
,
a
n?1
?a
n
,求<
br>a
n
。
3
n?1
a
n?1
n
?<
br>,分别令
n?1,2,3,??????,(n?1)
,代入上式得
(n?1)
个等式累乘之,即
a
n
n?1
a
a
a
2<
br>a
3
a
4
1
123n?1
?
n
?<
br>
??????????
n
???????????
a
1n
a
1
a
2
a
3
a
n?1
2
34n
又
?a
1
?
2
2
,
?a
n
?
3n
3
小结与拓展:在运用累乘法时,还是要特别注意项数,计算时项数容易出错.
【题型4】 递推公式为
a
n?1
?pa
n
?q
(其中p,q均为常数,
(pq(p?1)?0)
),
求通项
例4
在数列
{a
n
}
中,
a
1
?1
,当
n?2
时,有
a
n
?3a
n?1
?2
,求
{a
n
}
的通项公式。
解法1:设
a
n
?m?
3(a
n?1
?m)
,即有
a
n
?3a
n?1?2m
,对比
a
n
?3a
n?1
?2
,得m?1
,于是得
n?1
a
n
?1?3(a
n?1
?1)
,数列
{a
n
?1}
是以
a
1
?
1?2
为首项,以3为公比的等比数列,所以有
a
n
?2?3?1
。
解法2:由已知递推式,得
a
n?1
?3a
n
?2,an
?3a
n?1
?2,(n?2)
,上述两式相减,得
a
n?1
?a
n
?3(a
n
?a
n?1
)
,因此,数列
{a
n?1
?a
n
}
是以
a
2
?a
1
?4
为首项,以3为公比的等比数列。所以
a
n?
1
?a
n
?4?3
n?1
,即
3a
n
?2
?a
n
?4?3
n?1
,所以
a
n
?2?3
n?1
?1
。
小结与拓展:此类数列解决的办法是将其构造成一个新的等比数列,
再利用等比数列的性质进行求解,
构造的办法有两种,一是待定系数法构造,设
比较系数有pm?m?b
,所以
m?
a
n?1
?m?p(a
n?m)
,展开整理
a
n?1
?pa
n
?pm?m
,
b
bb
,所以
a
n
?
是等比数列,公比为p
,首项为
a
1
?
。
p?1
p?1p?1二是用做差法直接构造,
a
n?1
?pa
n
?q
,a
n
?pa
n?1
?q
,两式相减有
a
n?1
?a
n
?p(a
n
?a
n?1
)
,所以<
br>a
n?1
?a
n
是公比为
p
的等比数列。也可用“归
纳—猜想—证明”法来求,这也是近年高考考得很多的一
种题型.
4.通项公式的求法(2)
(5)构造法
构造法就是在解
决某些数学问题的过程中,通过对条件与结论的充分剖析,有时会联想出一种适当
的辅助模型,如某种数
量关系,某个直观图形,或者某一反例,以此促成命题转换,产生新的解题方法,
这种思维方法的特点就
是“构造”.若已知条件给的是数列的递推公式要求出该数列的通项公式,此类
题通常较难,但使用构造
法往往给人耳目一新的感觉.
1)构造等差数列或等比数列
由于等差数列与等比数列的通项
公式显然,对于一些递推数列问题,若能构造等差数列或等比数列,
无疑是一种行之有效的构造方法.
2)构造差式与和式
解题的基本思路就是构造出某个数列的相邻两项之差,然后采用迭加的方
法就可求得这一数列的通
项公式.
3)构造商式与积式
构造数列相邻两项的商式,然后连乘也是求数列通项公式的一种简单方法.
4)构造对数式或倒数式
有些数列若通过取对数,取倒数代数变形方法,可由复杂变为简单,使问题得以解决.
(6)归纳猜想证明法
数学归纳法
(7)已知数列
{a
n
}
前
n
项之积T
n
,一般可求T
n-1
,则a<
br>n
=
T
n
(注意:不能忘记讨论
n?1
).
T
n-1
2
?
如:数列
{a
n
}
中,对
所有的
n?N
都有
a
1
a
2
a
3
?a
n
?n
,则
a
3
?a
5
?
_
_________.
四、典型例题分析
【题型5】
构造法:1)构造等差数列或等比数列
例5 设各项均为正数的数列
?
a
n
?
的前n项和为
S
n
,对于任意正整数n,都有等式:
a
n
?2a
n
?4S
n
2
成立,求
?a
n
?
的通项
a
n
.
2
解:
a
n
?2a
n
?4S
n
?
a
n?1?2a
n?1
?4S
n?1
,
2
22
∴<
br>a
n
?a
n?1
?2a
n
?2a
n?1?4(S
n
?S
n?1
)?4a
n
(an
?a
n?1
)(a
n
?a
n?1
?2)?0
,∵
a
n
?a
n?1
?0
,∴
a
n
?a
n?1
?2
. 即
?
a
n
?
是以2为公差的等差数列,
且
a
1
?2a
1
?4a
1
?a
1
?2
.
∴
a
n
?2?2(n?1)?2n
小结与拓展:由于等差
数列与等比数列的通项公式显然,对于一些递推数列问题,若能构造等差数列或
等比数列,无疑是一种行
之有效的构造方法.
2
【题型6】 构造法:2)构造差式与和式
解题的基本
思路就是构造出某个数列的相邻两项之差,然后采用迭加的方法就可求得这一数列的通
项公式。
22
例6 设
?
a
n
?
是首项为1的正项数列
,且
a
n
?a
n?1
?na
n
?na
n?
1
?0
,(n∈N*),求数列的通项公式an.
解:由题设得(a
n
?a
n?1
)(a
n
?a
n?1
?n)?0
.
∵
a
n
?0
,
a
n?1
?0
,∴
a
n
?a
n?1
?0
.
∴
a
n
?a
n?1
?n
a
n<
br>?a
1
?(a
2
?a
1
)?(a
3
?a
2
)?
?
(a
n
?a
n?1
)?1?
2?3?
?
?n?
n(n?1)
2
【题型7】
构造法:3)构造商式与积式
构造数列相邻两项的商式,然后连乘也是求数列通项公式的一种简单方法.
1
2,前n项的和
S
n
?na
n
,求
a
n?1.
2
2222
解:
a
n
?S
n
?S
n?1
?na
n
?(n?1)a
n?1
?(n?1)an
?(n?1)a
n?1
a
n?1
?
n
?
,
a
n?1
n?1
aa
a
n?1n?2111
?
?
??
∴
a
n
?
n
?
n?1
?
2
?a
1
?
a
n?1
a
n?2
a
1
n?1n32n(n?1)1
∴
a
n?1
?
(n?1)(n?2)
例7
数列
?
a
n
?
中,
a
1
?
【题型
8】 构造法:4)构造对数式或倒数式
有些数列若通过取对数,取倒数代数变形方法,可由复杂变为简单,使问题得以解决.
2
例8 设正项数列
?
a
n
?
满足
a
1
?1
,
a
n
?2a
n?1
(n≥2).
求数列
?
a
n
?
的通项公式.
解:两边取对数得:
log
2
n
?1?2log
2
n?1
,
log<
br>2
n
?1?2(log
2
n?1
?1)
,设
b
n
?log
2
n
?1
,
则
b
n
?2b
n?1
aaaa
a
?
b
n
?
是以2为公比的等比数列,
b
1
?lo
g
1
2
?1?1
.
a
n
n?1n?1
n
b
n
?1?2
n?1
?2
n?1
,
log
a
?1?2log?2?1
,
,
22
∴
a
n
?2
2
n?1
?1
【题型9】 归纳猜想证明
例9 设数列{a
n
}的前n项和为S
n
,且方程x-a
n
x-a
n
=0有一根为S
n<
br>-1,n=1,2,3,…
(Ⅰ)求a
1
,a
2
;(Ⅱ){a
n
}的通项公式
2
解:(Ⅰ)当n=1时,x-a
1
x-a
1
=0有一根为
S
1
-1=a
1
-1
2
1
2
于是(a<
br>1
-1)-a
1
(a
1
-1)-a
1
=0,
解得a
1
=
2
1
2
当n=2时,x-a
2
x-a
2
=0有一根为S
2
-1=a
2
-,
2
1
2
11
于是(a
2
-)-a
2
(a2
-)-a
2
=0,解得a
1
=
226
(Ⅱ)由题设(S
n
-1)-a
n
(S
n
-1)-a
n
=0,
2
即S
n
-2S
n
+1-a
n
S
n
=0
当n≥2时,a
n
=S
n
-S
n-1
,代入上式得
2
S
n-1
S
n
-2S
n
+1=0 ①
11123
由(Ⅰ)知S
1
=a1
=,S
2
=a
1
+a
2
=+=
由①可得S
3
=
22634
n
由此猜想S
n
=,n=1,2,3,…
n+1
下面用数学归纳法证明这个结论
(i)n=1时已知结论成立
k
(ii)假设n=k时结论成立,即S
k
=,
k+1
1
k+1
当n=k+1时,由①得S
k+1
=,即S
k+1
=,
2-S
k
k+2
故n=k+1时结论也成立
综上,由(i)、(ii)可知S
n
=
n
对所有正整数n都成立 <
br>n+1
于是当n≥2时,a
n
=S
n
-S
n-1=
nn-11
-=,
n+1nn(n+1)
11
又n=1时,a
1
==,所以
21×2
n
{a
n
}的通项公式a
n
=,n=1,2,3,
……
n+1
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