内容正文:
5.1.2 数列中的递推
学习任务目标
1.能根据递推式写数列中的项.(数学运算)
2.掌握数列的递推公式及应用.(理解推理)
3.理解Sn与an的关系,能运用这个关系解决相关问题.(数学运算)
1.,,,,…的一个通项公式是___________.
an= 解析:经观察得出:数列为:,,,,…,∴数列的一个通项公式为an=.
2.数列{an}满足a1+++…+=3n+1,则数列{an}的通项公式为________.
an= 解析:∵a1+++…+=3n+1①,
∴a1+++…+=3n,(n≥2,n∈N*)②.
①-②可得:=2×3n,∴an=2n×3n=6n(n≥2).
当n=1时,a1=31+1=9≠61,上式不成立,
综上可得an=
知识点一 数列的递推关系
如果已知数列的首项(或前几项),且数列的相邻两项或两项以上的关系都可以用一个公式来表示,则称这个公式为数列的递推关系(也称为递推公式或递归公式).
[微训练]
判断(对的打“√”,错的打“×”)
(1)递推公式不能用来表示数列. ( )
× 提示:递推公式也是给出数列的一种重要方法.
(2)所有的数列都有递推公式. ( )
× 提示:并不是所有的数列都有递推公式.例如:精确到1,0.1,0.01,0.001,… 的不足近似值排列成一列数:1,1.4,1.41,1.414,…就没有递推公式.
(3)由公式an+1=an-2(n≥1)可写出数列{an}的所有项. ( )
× 提示:还需知道数列中至少一项的值.
知识点二 数列的前n项和
1.定义:一般地,给定数列{an},称Sn=a1+a2+a3+…+an为数列{an}的前n项和.
2.an与Sn的关系
一般地,如果数列{an}的前n项和为Sn,那么:当n≥2时,Sn-1=a1+a2+a3+…+an-1,Sn=a1+a2+a3+…+an,所以Sn=Sn-1+an,因此an=
[微训练]
1.已知数列{an}的前n项和Sn=n2+n,则a4的值为( )
A.4 B.6 C.8 D.10
C 解析:由已知a4=S4-S3=(42+4)-(32+3)=8.
2.已知数列{an}的前n项和Sn=n2-3n-1,则an=________.
解析:当n=1时,a1=S1=1-3-1=-3,当n≥2时,an=Sn-Sn-1=n2-3n-1-[(n-1)2-3(n-1)-1]=2n-4,当n=1时,2-4=-2≠a1,所以an=
由递推公式写数列的项
1.已知数列{an}中,a1=,an+1=,则a5=( )
A. B.- C.-2 D.
D 解析:由a1=,an+1=,
可得a2===,a3===-2,a4===,a5===.
2.已知数列{an},a1=-1且an+1(1-an)=1(n∈N+),则a2 022=( )
A.-1 B.2 C. D.
B 解析:因为an+1(1-an)=1(n∈N+)⇒an+1=(n≥1),故a1=-1,a2=,a3=2,a4=-1,故数列{an}为周期数列且周期为3,
故a2 022=a3×674=a3=2.
3.根据下列条件,写出数列的前4项,并归纳猜想它的通项公式.
(1)a1=0,an+1=an+2n-1(n∈N+);
(2)a1=1,an+1=an+(n∈N+);
(3)a1=-1,an+1=an+(n∈N+).
解:(1)∵a1=0,∴a2=a1+2×1-1=1,
a3=a2+2×2-1=4,a4=a3+2×3-1=9,
归纳猜想an=(n-1)2(n∈N*).
(2)∵a1=1,∴a2=a1+=,a3==2,a4=a3+=,归纳猜想an=(n∈N*).
(3)∵a1=-1,∴a2=a1+=-,
a3=a2+=,a4=a3+=-,
归纳猜想an=-(n∈N*).
an与Sn的关系
在《张丘建算经》中有一题“今有女善织,初日织五尺,日益功疾”.意思为:现有一善于织布的女子,第一天织了5尺布,从第二天开始,每天比前一天多织相同量的布.假设该女子第二天开始,每天比前一天多织5尺布.
探究1:该女子第6天织布多少尺?第7天呢?
提示:a1=5,a2=10,a3=15,a4=20,a5=25,a6=30,a7=35.
探究2:该女子前6天一共织布多少尺?前7天呢?
提示:S6=a1+a2+a3+a4+a5+a6=5+10+15+20+25+30=105.
S7=a1+a2+a3+a4+a5+a6+a7=5+10+15+20+25+30+35=140.
探究3:该女子前7天一共织布的数量比前6天一共织布的数量多多少尺?
提示:S7-S6=(a1+a2+a3+a4+a5+a6+a7)-(a1+a2+a3+a4+a5+a6)=a7=35.
【例】(1)已知数列