4.1 第2课时数列的道项公式与递推公式(学案)-【成才之路】2024-2025学年高中新课程数学选择性必修第二册同步学习指导(人教A版2019)

2025-02-27
| 2份
| 6页
| 72人阅读
| 15人下载
教辅
河北万卷文化有限公司
进店逛逛

内容正文:

! " # $ % & ' ( ) * + , - ! " # . # # # # # # # 6789%:;<                                1.数列2,43, 8 5, 16 7 , 32 9 ,…的一个通项公式an = (C ) A. 2n2n - 1 B. 2n n C. 2 n 2n - 1 D. 2n 2n + 1 2.数列槡2,槡5,2槡2,槡11,…,则2槡5是该数列的 (B ) A.第6项 B.第7项 C.第10项 D.第11项 3.若数列an = 1n + 1 + 1 n + 2 +…+ 1 2n,则a5 - a4 = (C ) A. 110 B. - 1 10 C. 1 90 D. 19 90 4.下列关于星星的图案的个数构成数列{an}, 则数列{an}的一个通项公式是          . 5.已知数列{an}的通项公式为an = n(n + 1), 判断419和420是否为数列中的项?若是,是 数列中的第几项? 请同学们认真完成练案[1                          ] 第2课时  数列的通项公式与递推公式 !"#$%&'( 课程标准 1.借助教材实例理解递推公式的含义. 2.能根据递推公式确定数列的前几项. 学法解读 1.了解数列递推公式的概念,知道递推公式是给出数列的一种方法.(数学抽象) 2.能根据数列的递推公式写出数列.(逻辑推理) 3.会应用数列的前n项和公式求数列的通项公式.(逻辑推理、数学运算) )*+,%-.+                                数列的递推公式 数列的表示法 意义 结构 通项公式 an可以用关于n  的式子表示 an = f(n) 递推公式 数列的相邻两项  或 多项  之间的关系可 以用一个式子表示 an = f(an - 1) (n > 1)     想一想:递推公式与通项公式有怎样的区 别与联系? 提示:(1)与“不一定所有数列都有通项公 式”一样,并不是所有的数列都有递推公式             . !!& # # # # # # / 0 1 2 # 3 4 5 6 7 " 8 9 : # (2)用递推公式给出一个数列,必须给出: ①“基础”——数列{an}的第1项(或前几 项); ②递推关系——数列{an}的任意一项an 与它的前一项an -1(n≥2)(或前几项)间的关 系,并且这个关系可以用一个公式来表示.     练一练:已知数列{an}中,a1 = 1,an +1 = an + 3,则a5 =     13  . 数列{an}的前n项和     1.数列前n项和的概念 我们把数列{an}从第1项起到第n项止的 各项之和,称为数列{an}的前n项和,记作Sn, 即Sn = a1 + a2 +…+ an  . 2.前n项和Sn与an的关系 如果数列{an}的前n项和Sn 与它的序号 之间的对应关系可以用一个式子来表示,那么 这个式子叫做这个数列的前n项和公式. 显然S1 = a1,而Sn -1 = a1 + a2 +…+ an -1(n ≥2), 于是我们有an =               . 想一想:在已知数列{an}的前n项和Sn求 该数列通项公式an时需要注意什么? 提示:验证n = 1的情况是否适合. 练一练:若{an}的前n项和Sn = n3 - 2n2, 则a5 + a6 = (B ) A. 86 B. 112 C. 156 D.                        84 /012%345 题型探究 题型一 由递推公式写出数列的前几项                                1.(1)数列{an}满足a1 = 1,an +1 = 2an + 1 (n∈N),那么a4的值为 (C ) A. 4 B. 8 C. 15 D. 31 (2)已知数列{an},a1 = 1,a2 = 2,an = an -1 + an -2(n≥3),则a5 = 8        . (3)根据各个数列的首项和递推公式,写出 它的前5项,并归纳出通项公式. ①a1 = 0,an +1 = an +(2n - 1)(n∈N); ②a1 = 1,an +1 = 2anan + 2(n∈N ); ③a1 = 3,an +1 = 3an - 2(n∈N).     [尝试作答         ]     [规律方法]  由递推公式写数列的项 (1)根据递推公式写出数列的前几项,首先 要弄清楚公式中各部分的关系,依次代入计算 即可. (2)解答这类问题时还需注意:若知道的是 首项,通常将所给公式整理成用前面的项表示 后面的项的形式. (3)若知道的是末项,通常将所给公式整理 成用后面的项表示前面的项的形式. 对点训练? 数列{an}满足an +1 = 1 - 1 an ,且a1 = 2,则a2 020的值为 (C ) A. 12 B. - 1 C. 2 D. 1 题型二 由数列的递推公式求通项公式 2.(1)在数列{an}中,a1 = 2,an +1 = an + ln 1 + 1( )n ,求数列的通项公式an; (2)设数列{an}中,a1 = 1,an = 1 - 1( )n an -1 (n≥2),求数列的通项公式an                                            . !!' ! " # $ % & ' ( ) * + , - ! " # . # # # # # # #     [尝试作答           ]     [规律方法]  1.用“累加法”求数列的通 项公式 当an - an -1 = f(n)(n≥2)满足一定条件 时,常用an =(an - an -1)+(an -1 - an -2)+…+ (a2 - a1)+ a1累加来求通项an. 2.用“累乘法”求数列的通项公式 当anan -1 = g(n)(n≥2)满足一定条件时,常 用an = anan -1· an -1 an -2 ·an -2an -3·…· a2 a1 ·a1 累乘来 求通项an. 对点训练? (1)在数列{an}中,a1 = 2, an +1 n + 1 = an n + ln 1 + 1( )n ,则an = (C ) A. 2 + nln n B. 2n +(n - 1)ln n C. 2n + nln n D. 1 + n + nln n (2)设数列{an}满足an +1 = a2n - nan + 1,a1 = 2,通过求a2,a3猜想an的一个通项公式为 (B ) A. an = n - 1 B. an = n + 1 C. an = n D. an = n + 2 题型三 由前n项和Sn求通项公式 3.已知数列{an}的前n项和为Sn = n2 + 12 n + 5,则数列{an}的通项公式为an =                       . [规律方法]  由Sn求an的一般步骤 利用an = Sn,n = 1, Sn - Sn -1,n≥2{ ,可由数列的前n 项和Sn求得数列的通项公式.解题过程通常分 为四步: 第一步,令n = 1得a1; 第二步,令n≥2得an; 第三步,在第二步求得的an的表达式中取 n = 1,判断其值是否等于a1; 第四步,写出数列的通项公式(若第三步中 n = 1时,an 表达式的值不等于a1,则数列的通 项公式一定要分段表示). 对点训练? 设数列{an}的前n项和为 Sn = a1(3n - 1) 2 ,且a4 = 54,则数列{an}的通项 公式为an = 2 × 3n -1  . 题型四 数列单调性的判断 4.已知数列{an}的通项公式为an = 3n2 - n (n∈N),判断该数列的单调性.     [尝试作答       ]     [规律方法]  判断数列是递增数列或递减 数列,关键就是比较相邻两项an +1,an的大小. 对点训练? (1)已知数列{an}的通项 公式为an = n 2 n2 + 1 .求证:此数列为递增数列. (2)若数列{an}为递增数列,且an = n2 + λn(n∈N),则实数λ应满足什么条件                                                                        ? !!( # # # # # # / 0 1 2 # 3 4 5 6 7 " 8 9 : # 易错警示     用函数思想解题时忽略数列的特征而致错 5.已知数列{an}的通项公式为an = n2 + tn, 若数列{an}为递增数列,则t的取值范围 是(- 3,+ ∞)  . [错解]  [- 2,+ ∞) [误区警示]  在错解中,忽略了数列的特 征,即n的取值的离散性,常会得出- t2≤1,即 t∈[- 2,+ ∞)错误结果.事实上,由抛物线的 对称性知,函数f(x)= x2 + tx在[1,+ ∞)上不 单调照样可以使得数列{an}单调,当对称轴位 于区间1,3( )2 内时,a1 < a2也成立.     [正解                  ] 6789%:;<                                1.已知数列{an}满足an +1 = 11 - an .若a1 = 1 2, 则a10 = (A ) A. 12 B. 2 C. 1 D. - 1 2.函数f(x)满足f(1)= 1,f(n + 1)= f(n)+ 3(n∈N),则f(n)是 (A ) A.递增数列 B.递减数列 C.常数列 D.不能确定 3.数列{an}满足a1 = 1,a2 = 3,an +1 =(2n - λ)an (n =1,2,…),则a3等于 (A ) A. 15 B. 10 C. 9 D. 5 4.已知数列{an}的前n项和为Sn = 2n - 1,则此 数列的通项公式为an = 2n -1  . 5.已知数列{an}满足a1 = 1,an +2 - an = 6,则a11 的值为        . 请同学们认真完成练案[2                ] 4. 2  等差数列 4. 2. 1  等差数列的概念 第1课时  等差数列的概念 !"#$%&'( 课程标准 1.借助教材实例理解等差数列、等差中项的概念. 2.借助教材实例了解等差数列与一次函数的关系. 3.会求等差数列的通项公式,并能利用等差数列的通项公式解决相关问题. 学法解读 1.能够通过实际问题理解等差数列、公差、等差中项的概念,提升分析问题、解决问题的能力. (数学抽象) 2.掌握等差数列的通项公式及其推导方法,并能够灵活地进行运算.(逻辑推理、数学运算) 3.掌握等差数列的判定方法,能运用定义法证明等差数列.(数学抽象、逻辑推理) !!) ∴ a2 - a1 = 2,a3 - a2 = 3,a4 - a3 = 4,…,an - an - 1 = n,∴ an - a1 = (n - 1)(2 + n) 2 ,则an = n2 + n 2 ,当n = 1时,也成立. 5.令n(n + 1)= 419, ∴ n2 + n - 419 = 0, 此方程无正整数解,故419不是数列中的项. 令n(n + 1)= 420,∴ n2 + n - 420 = 0, ∴ (n - 20)(n + 21)= 0,∵ n∈N +,∴ n = 20. 故420是数列中的第20项. 第2课时  数列的通项公式与递推公式 必备知识·探新知     知识点1:n  相邻两项  多项 练一练:     13 知识点2:1. a1 + a2 +…+ an 2. S1,n = 1 Sn - Sn - 1,n≥{ 2     练一练:     B  Sn = n 3 - 2n2a1 = - 1, 方法一:当n≥2时, an = Sn - Sn - 1 = n 3 - 2n2 - n( )- 1 3 + 2 n( )- 1 2 = n3 - 2n2 - n3 + 3n2 - 3n + 1 + 2n2 - 4n + 2 = 3n2 - 7n + 3, ∴ a5 = 43,a6 = 69, ∴ a5 + a6 = 112. 方法二:∵ Sn = n3 - 2n2, ∴ S6 = 6 3 - 2 × 62 = 144,S4 = 43 - 2 × 42 = 32, ∴ a5 + a6 = S6 - S4 = 112, 故选B. 关键能力·攻重难     例1:(1)C   因为数列{an}满足a1 = 1,an + 1 = 2an + 1 (n∈N),所以a2 = 2a1 + 1 = 2 + 1 = 3,a3 = 2a2 + 1 = 6 + 1 = 7, a4 = 2a3 + 1 = 14 + 1 = 15. (2)8  由题知a3 = a2 + a1 =3,a4 = a3 + a2 =5,a5 = a4 + a3 =8. (3)①因为a1 = 0,a2 = 1,a3 = 4,a4 = 9,a5 = 16,所以an =(n - 1)2 . ②因为a1 = 1,a2 = 23 ,a3 = 1 2 = 2 4 , a4 = 2 5 ,a5 = 1 3 = 2 6 ,所以an = 2 n + 1. ③因为a1 = 3 = 1 + 2 × 30, a2 = 7 = 1 + 2 × 3 1, a3 = 19 = 1 + 2 × 3 2, a4 = 55 = 1 + 2 × 3 3, a5 = 163 = 1 + 2 × 3 4, 所以an = 1 + 2 × 3n - 1 . 对点训练1:C  由an + 1 = 1 - 1an及a1 = 2,得a2 = 1 2 ,a3 = - 1,a4 = 2,至此可发现数列{an}是周期为3的周期数列:2,12 , - 1,2,12 ,- 1,…. 而2 020 = 673 × 3 + 1,故a2 020 = a1 = 2.     例2:(1)an + 1 - an = ln 1 + 1( )n = ln(1 + n)- ln n,a1 = 2, a2 - a1 = ln 2,a3 - a2 = ln 3 - ln 2, a4 - a3 = ln 4 - ln 3,… an - an - 1 = ln n - ln(n - 1)(n≥2), 以上各式相加得an = 2 + ln 2 +(ln 3 - ln 2)+…+[ln n - ln(n - 1)]. 所以an = 2 + ln n(n≥2). 因为a1 = 2也适合上式, 所以an = 2 + ln n. (2)因为a1 = 1, an = 1 - 1( )n an - 1(n≥2), 所以anan - 1 = n - 1 n ,an = an an - 1 ·an - 1an - 2· an - 2 an - 3 ·…·a3a2· a2 a1 ·a1 = n - 1n · n - 2 n - 1· n - 3 n - 2·…· 2 3· 1 2·1 = 1 n . 又因为n = 1时,a1 = 1, 符合上式,所以an = 1n . 对点训练2:(1)C  由题意得an + 1n + 1 - an n = ln(n + 1)- ln n, 令n分别为1,2,3,…,n - 1,累加得ann - a1 1 = ln n - ln 1 = ln n, an n = 2 + ln n,∴ an =(2 + ln n)n,故选C. (2)B  a2 = 22 - 2 + 1 = 3,a3 = 9 - 6 + 1 = 4, 所以可猜想an = n + 1. 故选B.     例3: 13 2 ,n = 1, 2n - 12 ,n≥2{ .   当n = 1时,a1 = S1 = 132 ;当n≥2 时,an = Sn - Sn -1 = n2 + 12 n( )+5 [- (n -1)2 + 12 (n - 1) ]+ 5 =2n - 12 . 又2 × 1 - 12 = 3 2 ≠a1, 所以数列{an}的通项公式为an = 13 2 ,n = 1, 2n - 12 ,n≥2{ . 对点训练3:2 × 3n - 1   因为a4 = S4 - S3 = a1(3 4 - 1) 2 - a1(33 - 1) 2 = a1 2 (81 - 27)= 27a1 = 54,所以a1 = 2,所以Sn = 3 n -1.当n≥2时,an = Sn - Sn - 1 = 3n - 1 -(3n - 1 - 1)= 2 × 3n - 1 .当 n = 1时,a1 = 2 = 2 × 31 -1,符合上式. 故数列{an}的通项公式为an = 2 × 3n - 1 .     例4:方法一:an = 3n2 - n,an + 1 = 3(n + 1)2 -(n + 1), 则an + 1 - an = 3(n + 1)2 -(n + 1)-(3n2 - n)= 6n + 2 > 0 (n∈N), 即an + 1 > an,故数列{an}是递增数列. 方法二:an = 3n2 - n,an + 1 = 3(n + 1)2 -(n + 1), 则an + 1an = 3(n + 1)2 -(n + 1) 3n2 - n = n + 1n · 3n + 2 3n - 1 > 1(n∈N ). 又易知an > 0,故an + 1 > an,即数列{an}是递增数列                                                                      . —118— 方法三:令y = 3x2 - x,则函数的图象是开口向上的抛物线, 其对称轴为直线x = 16 < 1,则函数y = 3x 2 - x在16 ,+( )∞ 上 单调递增,故数列{an}是递增数列. 对点训练4:(1)证明:∵ an + 1 - an = (n + 1) 2 (n + 1)2 + 1 - n2 n2 + 1 =(n + 1) 2(n2 + 1)- n2[(n + 1)2 + 1] [(n + 1)2 + 1](n2 + 1) = 2n + 1[(n + 1)2 + 1](n2 + 1), 由n∈N,得an + 1 - an > 0,即an + 1 > an . ∴数列{an}是递增数列. (2)因为{an}为递增数列,所以an + 1 > an,即(n + 1)2 + λ(n + 1)> n2 + λn,则λ > - 2n - 1.又n∈N,故λ > - 3.     例5:(- 3,+ ∞)  正解一:由数列{an}为递增数列,知 an + 1 - an =(n + 1)2 + t(n + 1)-(n2 + tn)= 2n + 1 + t > 0恒成 立,即t > -(2n + 1)恒成立. 而n∈N,所以t > - 3,故t的取值范围是(- 3,+ ∞). 正解二:an = n2 + tn = n + t( )2 2 - t 2 4 , 由于n∈N,且数列{an}为递增数列,结合二次函数的图 象可得- t2 < 3 2 ,解得t > - 3, 故t的取值范围是(- 3,+ ∞). 课堂检测·固双基 1. A  由an + 1 = 11 - an,且a1 = 1 2 ,可得a2 = 1 1 - a1 = 1 1 - 12 = 2, a3 = 1 1 - a2 = 11 - 2 = - 1,a4 = 1 1 - a3 = 11 -(- 1)= 1 2 ,所以 an + 3 = an(n∈N),即数列{an}是以3为周期的周期数列,所 以a10 = a1 = 12 .故选A. 2. A  ∵ f(n + 1)- f(n)= 3(n∈N), ∴ f(2)> f(1),f(3)> f(2),f(4)> f(3),…, f(n + 1)> f(n),…, ∴ f(n)是递增数列. 3. A  由a2 =(2 - λ)a1,可得2 - λ = 3,解得λ = - 1,∴ a3 =(2 × 2 + 1)× 3 = 15.故选A. 4. an = 2 n - 1   当n = 1时,a1 = S1 = 2 - 1 = 1, 当n≥2时,an = Sn - Sn - 1 = 2n - 1 -(2n - 1 - 1)= 2n - 1 . 又21 -1 = 1,所以an = 2n - 1 . 5. 31  a3 = 6 + a1 = 7, a5 = 6 + a3 = 13, a7 = 6 + a5 = 19, a9 = 6 + a7 = 25, a11 = 6 + a9 = 31. 4. 2  等差数列 4. 2. 1  等差数列的概念 第1课时  等差数列的概念 必备知识·探新知     知识点1:从第2项  它前一项  同一个常数  公差 练一练:     B  例如a1 = 1,a4 = - 1,a2 = 3,a3 = - 3,满足a1 + a4 = a2 + a3,但是a2 - a1 = 2≠a3 - a2 = - 6,不符合等差数列的定义, 故推不出{an}为等差数列; 若{an}为等差数列,设公差为d,所以a1 + a4 = a1 + a1 + 3d = 2a1 + 3d,a2 + a3 = a1 + d + a1 + 2d = 2a1 + 3d,则a1 + a4 = a2 + a3 . 所以a1 + a4 = a2 + a3 是{an}为等差数列的必要条件但不 是充分条件. 故选B. 知识点2:     练一练:     A  由韦达定理和等差中项的性质可得a3 + a5 = 4 = 2a4, 因此a4 = 2. 故选A. 知识点3:an + 1 - an   a1 +(n - 1)d     练一练:     - 22 知识点4:     练一练:     B  等差数列{an}的图象所在直线的斜率k = 5 - 31 - 2 = - 2 < 0,故数列{an}是递减数列. 关键能力·攻重难     例1:(1)C  设首项为a1,公差为d,则 a3 = a1 + 2d = 5, a7 = a1 + 6d = 13{ ,解得 a1 = 1, d = 2{ . ∴ an = 1 +(n - 1)× 2 = 2n - 1. ∴通项公式为an = 2n - 1. (2)由等差中项的公式,得 2 ×(2a - 1)= a +(3 - a),a = 54 . ∴首项为a = 54 ,公差为2a - 1 - a = a - 1 = 5 4 - 1 = 1 4 . ∴ an = 5 4 +(n - 1)× 1 4 = n 4 + 1. ∴通项公式为an = n4 + 1. 对点训练1:(1)C  设公差为d,首项为a1, 则a1 + d = 2, a1 + 4d = 8{ ,解得 a1 = 0, d = 2{ . ∴ a9 = a1 + 8d = 16. (2)①由a3 = a1 +(3 - 1)d,得a1 = a3 - 2d = - 8, an = - 8 +(n - 1)× 3 = 3n - 11. ②an = a1 +(n - 1)d, 所以a5 = a1 + 4d, 所以11 = a1 - 4 × 2,所以a1 = 19, 所以an = 19 +(n - 1)×(- 2) = - 2n + 21, 令- 2n + 21 = 1,得n = 10.     例2:(1)A  a,b的等差中项为 a + b 2 = 1 槡槡3 + 2 + 1 槡槡3 - 2 2 = 槡槡槡槡3 - 2 + 3 + 2 2 槡= 3. (2)B  由题意得2(3x + 3)= x +(6x + 6), 所以x = 0. 所以等差数列的前三项为0,3,6,公差为3, 所以等差数列的第四项为9.故选B. (3)证明:因为1a , 1 b , 1 c成等差数列                                                                       , —119—

资源预览图

4.1 第2课时数列的道项公式与递推公式(学案)-【成才之路】2024-2025学年高中新课程数学选择性必修第二册同步学习指导(人教A版2019)
1
4.1 第2课时数列的道项公式与递推公式(学案)-【成才之路】2024-2025学年高中新课程数学选择性必修第二册同步学习指导(人教A版2019)
2
所属专辑
相关资源
示范课
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。