内容正文:
课时梯级训练(12) 构造法求数列通项公式问题
1.数列{an}中,a1=1,an+1=(n∈N*),则是这个数列的( )
A.第100项 B.第101项
C.第102项 D.第103项
A 解析:由an+1=(n∈N*),得==+2,则=+2(n-1)=1+2(n-1)=2n-1,∴an=.令an==,得n=100.故选A.
2.(2023·崇左高二期末)在数列{an}中,a1=1,且an+1=2an+1,则{an}的通项公式为( )
A.an=2n-1 B.an=2n
C.an=2n+1 D.an=2n+1
A 解析:∵an+1=2an+1,∴an+1+1=2(an+1),
由a1=1,得a1+1=2,∴数列{an+1}是以2为首项,2为公比的等比数列,∴an+1=2·2n-1=2n,即an=2n-1.
3.已知数列{an}的首项a1=,且an+1=,++…+<2 025,则满足条件的最大整数n=( )
A.2 022 B.2 023
C.2 024 D.2 025
C 解析:因为an+1=,所以==+,所以-1=(-1),
所以数列{-1}是等比数列,首项为-1=,公比为,
所以-1=×()n-1=2×()n,即=2×()n+1,
所以Sn=++…+=2×[+()2+…+()n]+n=2×+n=n+1-()n,
而当n∈N*时,Sn单调递增.
又因为S2 024=2 025-()2 024<2 025,且S2 025=2 026-()2 025>2 025,
所以满足条件的最大整数n=2 024.
4.已知数列{an}的首项a1=3,且满足an+1=3an+2×3n+1,n∈N*.设bn=,判断数列{bn}是否为等差数列或等比数列,并证明你的结论.
解:∵an+1=3an+2×3n+1(n∈N*),
∴=+,即-=2.
∵bn=,
∴bn+1-bn=2,∴{bn}是以b1==1为首项,2为公差的等差数列.
5.数列{an}的前n项和为Sn,已知a1=2,3Sn=an+1-2n+2+2(n∈N*).
(1)当 n∈N*时,写出an+1与an之间的递推关系;
(2)求{an}的通项公式.
解:(1)因为3Sn=an+1-2n+2+2,①
所以当n≥2时,3Sn-1=an-2n+1+2.②
①-②得3an=an+1-an-2n+1(n≥2),
即an+1=4an+2n+1 (n≥2).
在①中,令n=1得a2=3a1+23-2=12=4a1+22,符合上式.
所以an+1=4an+2n+1.
(2)因为an+1=4an+2n+1,所以an+1+2n+1=4(an+2n),且a1+2=4≠0,
所以数列{an+2n}是以4为首项,4为公比的等比数列,
所以an+2n=4n,故an=4n-2n.
6.数列{an}中,已知an=3an-1+2·qn (n∈N*,n≥2).其中q是非零的常数.
(1)若q=5,a1≠25,求证:数列{an-5n+1}是等比数列;
(2)若q=3,a1=3,求{an}的通项公式.
解:(1)由q=5得,an=3an-1+2·5n(n∈N*,n≥2),
所以an-5n+1=3an-1-3·5n=3(an-1-5n),
即=3.
因为a1≠25,所以a1-52=a1-25≠0,
所以数列{an-5n+1}是公比为3的等比数列.
(2)当q=3时,an=3an-1+2·3n(n∈N*,n≥2).由an=3an-1+2·3n,得=+2,即-=2(n∈N*,n≥2).
又=1,所以数列是首项为1,公差为2的等差数列,
所以=1+(n-1)×2=2n-1,即an=(2n-1)·3n.
7.(2024·重庆高二月考)已知数列{an}满足a1=1,an+1=(n∈N*),则满足an>的n的最大取值为( )
A.7 B.8
C.9 D.10
C 解析:因为an+1=,所以=4+,所以-=4.又=1,
所以数列是以1为首项,4为公差的等差数列.
所以=1+4(n-1)=4n-3,所以an=.由an>,即>,即0<4n-3<37,解得<n<10.因为n为正整数,所以n的最大值为9,故选C.
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