内容正文:
微专题(二) 数列的递推关系与子数列问题
命题点(一) 构造法求数列的通项公式
[例1] (1)已知数列{an}满足a1=-2,且an+1=3an+6,求{an}的通项公式;
(2)已知数列{an}满足a1=2,an+1-2an=2n+1(n∈N*),求数列{an}的通项公式;
(3)已知数列{an}中,a2=,an=an+1+2anan+1,求数列{an}的通项公式.
[关键点拨]
切入点
(1)由an+1=3an+6,可构造an+1+λ=q(an+λ)的形式.
(2)将已知递推式两边同除以2n+1,由等差数列的定义和通项公式,可得所求.
(3)首先证得是等差数列,然后求出的通项公式,进而求出{an}的通项公式
障碍点
对递推式进行合理变形,转化为等差数列或等比数列
[解] (1)由an+1=3an+6,得an+1+3=3(an+3),所以{an+3}是以1为首项,3为公比的等比数列,所以an+3=3n-1,故an=3n-1-3.
(2)由an+1-2an=2n+1,左、右两边同除以2n+1,
得-=1,则数列是首项为=1,公差为1的等差数列,则=1+n-1=n,即an=n·2n.
(3)因为an=an+1+2anan+1,令n=1,则a1=a2+2a1a2,又a2=,所以a1=1,对an=an+1+2anan+1两边同时除以anan+1,得-=2,
又因为=1,所以是首项为1,公差为2的等差数列,所以=1+2(n-1)=2n-1,故an=.
方法技巧
1.用“待定系数法”构造等比数列
形如an+1=kan+p(k,p为常数,kp≠0)的数列,可用“待定系数法”将原等式变形为an+1+m=k(an+m),由此构造出新的等比数列{an+m},先求出{an+m}的通项公式,从而求出数列{an}的通项公式.
2.用“同除法”构造等差数列
(1)形如an+1=qan+p·qn+1(n∈N*),可通过两边同除qn+1,将它转化为=+p,从而构造数列为等差数列,先求出的通项公式,便可求得{an}的通项公式.
(2)形如an-an+1=kan+1an(k≠0)的数列,可通过两边同除以an+1an,变形为-=k的形式,从而构造出新的等差数列,先求出的通项公式,便可求得{an}的通项公式.
针对训练
1.在数列{an}中,a1=1,Sn+1=4an+2,则a2 023的值为( )
A.1 517×22 024 B.1 517×22 023
C.1 517×22 022 D.无法确定
解析:选B ∵a1=1,Sn+1=4an+2,∴S2=a1+a2=4a1+2,解得a2=5.
∵Sn+1=4an+2,∴Sn+2=4an+1+2,两式相减得,an+2=4an+1-4an,∴an+2-2an+1=2(an+1-2an),
∴{an+1-2an}是以a2-2a1=3为首项,2为公比的等比数列,∴an+1-2an=3×2n-1,两边同除以2n+1,则-=,∴是以为公差,=为首项的等差数列,∴=+(n-1)×=,∴an=×2n=(3n-1)×2n-2,∴a2 023=(3×2 023-1)×22 021=1 517×22 023.
2.已知数列{an}满足a1=1,an+1=(n∈N*),则a10=( )
A. B.
C. D.
解析:选C 由an+1=,两边同时取倒数得==+1,则+1=2,所以数列为等比数列,则+1=·2n-1=2n,
所以an=,故a10==.故选C.
3.已知数列{an},{bn}满足a1=,2an+1-an=16an+1an,bn=-16,则bn=________.
解析:由2an+1-an=16an+1an,得=-16,于是-16=2,即bn+1=2bn,
而b1=-16=2,所以{bn}是首项为2,公比为2的等比数列.所以bn=2×2n-1=2n.
答案:2n
命题点(二) 数列的奇偶项问题
数列中的奇、偶项问题是对一个数列分成两个新数列进行单独研究,利用新数列的特征(等差、等比数列或其他特征)求解原数列.
数列中的奇、偶项问题的常见题型:
(1)数列中连续两项和或积的问题(an+an+1=f(n)或an·an+1=f(n));
(2)含有(-1)n的类型;
(3)含有{a2n},{a2n-1}的类型;
(4)已知条件明确的奇、偶项问题.
[例2] (2023·新高考Ⅱ卷)已知{an}为等差数列,bn=记Sn,Tn分别为数列{an},{bn}的前n项和,S4=32,T3=16.
(1)求{an}的通项公式;
(2)证明:当n>5时,Tn>Sn.
[解] (1)设等差数列{an}的公差为d.
因为bn=所以b1=a1-6,b2=2a2=2a1+2d,b3=a3-6=a1+2d-6.
因为S4=3