第四章 微专题1 构造法求数列的通项公式-【名师导航】2025-2026学年高中数学选择性必修第二册教师用书word(人教A版)
2025-11-07
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教辅
摘要:
本讲义聚焦“构造法求数列的通项公式”核心知识点,系统梳理aₙ₊₁=paₙ+q型、aₙ=paₙ₋₁+pⁿ型、分式型aₙ₊₁=q/(paₙ+r)等递推关系,通过例题解析、方法总结及“学以致用”练习构建学习支架,助力学生从具体问题抽象构造策略。
资料特色在于分类型精准突破,每个类型从例题到方法提炼,培养学生用数学眼光观察递推式特征,用数学思维进行逻辑推理构造新数列,“母题探究”变式训练强化数学语言表达。强化练分层设计,课中辅助教师高效授课,课后助力学生查漏补缺,提升解决数列问题的能力。
内容正文:
微专题1 构造法求数列的通项公式
类型1 an+1=pan+q型
【例1】 已知数列{an}满足2an+1=an+1(n∈N*)且a1=3,则a8=________.
[由2an+1=an+1,得2(an+1-1)=an-1,故数列{an-1}是首项为2,公比为的等比数列,故an-1=2×,故an=+1,故a8=+1=.]
[母题探究] 若将本例中的条件“2an+1=an+1”改为“2an+1=an+”,其他条件不变,求数列{an}的通项公式.
[解] 由2an+1=an+,得2n+1an+1=2nan+1,所以2n+1an+1-2nan=1,故数列{2nan}是以21a1=6为首项,1为公差的等差数列,所以2nan=6+(n-1)×1=n+5,所以an=.
形如an+1=pan+q型(p≠0)的数列{an}的通项公式的求法
(1)若p=1,则数列{an}为等差数列.
(2)若q=0,则数列{an}为等比数列.
(3)若p≠1且q≠0,则数列{an}为线性递推数列,其通项可通过待定系数法构造等比数列来求.
方法如下:设an+1+λ=p(an+λ),得an+1=pan+(p-1)λ,
与题设an+1=pan+q比较系数得λ=(p≠1),
所以an+=p(n≥2),
即构成以a1+为首项,p为公比的等比数列.
[学以致用] 1.在数列{an}中,a1=5,an+1=3an-4,求数列{an}的通项公式.
[解] 由an+1=3an-4,可得an+1-2=3(an-2),所以=3.
又a1=5,所以{an-2}是以a1-2=3为首项,3为公比的等比数列,所以an-2=3n,所以an=3n+2.
类型2 an=pan-1+pn型
【例2】 已知数列{an}满足an=2an-1+2n(n≥2),且a1=1,求数列{an}的通项公式.
[解] 因为an=2an-1+2n,等式两边同时除以2n,得=+1,即=1,所以数列是以为首项,以1为公差的等差数列,即=+(n-1)×1=n-,所以an=×2n.
形如an=pan-1+pn(p≠1)的递推关系求通项公式的一般步骤
第一步:等式两边同除以pn,不管这一项是pn-1或pn+1,都同除以pn,为的是数列的下标和p的指数对应起来.
第二步:写出数列的通项公式.
第三步:写出数列{an}的通项公式.
[学以致用] 2.已知数列{an}满足=,且a1=1,求数列{an}的通项公式.
[解] 由题意,等式两边同乘2n,得=+1,即=1,所以数列是以2为首项,1为公差的等差数列,所以=2+(n-1)×1=n+1,即an=.
类型3 an+1=型
【例3】 已知数列{an}满足a1=1,an+1=(n∈N*),则数列{anan+1}的前10项和S10=( )
A. B.
C. D.
C [因为an+1=(n∈N*),所以==+3,即=3,所以数列是以1为首项,3为公差的等差数列,所以=1+3(n-1)=3n-2,所以an=,所以anan+1==,所以S10===.故选C.]
形如an+1=型(p,q,r为常数,p>0,q,r,an≠0)的数列{an}的通项公式的求法
等式两边同时取倒数,变形构造出线性递推式=A+B(A,B是常数),进而求解.
[学以致用] 3.若数列{an}满足an=(n≥2,n∈N*),且a1=,则an=( )
A. B.
C. D.
A [当n≥2且n∈N*时,等式an=两边取倒数得==+2,∴=2,且=2,∴数列是首项为2,公差为2的等差数列,
因此,=2+2(n-1)=2n,∴an=.故选A.]
微专题强化练(一) 构造法求数列的通项公式
一、选择题
1.已知数列{an}中,a1=1,an+1=4an-6,则a2 025=( )
A.-42 025+2 B.-42 025-2
C.-42 024+2 D.-42 024-2
C [由an+1=4an-6,可得an+1-2=4(an-2),而a1-2=-1,因此数列{an-2}是首项为-1,公比为4的等比数列,则an-2=-1×4n-1,即an=-4n-1+2,所以a2 025=-42 024+2.故选C.]
2.数列{an}满足an+1=λan-1(n∈N*,λ∈R且λ≠0),若数列{an-1}是等比数列,则λ的值为( )
A.1 B.-1
C. D.2
D [由an+1=λan-1,得an+1-1=λan-2=λ.
∵数列{an-1}是等比数列,
∴=1,λ=2.]
3.已知数列{an}中,a1=1,an+1=,则这个数列的第n项为( )
A.2n-1 B.2n+1
C. D.
C [∵an+1=,a1=1,∴=2.
∴数列为等差数列,公差为2,首项为=1.
∴=1+(n-1)×2=2n-1,
∴an=.]
4.在数列{an}中,a1=1,an+1=2an-2n,则a17等于( )
A.-15×216 B.15×217
C.-16×216 D.16×217
A [由题意可得=,
即=-,
据此可得,数列是首项为=,
公差为-的等差数列,
故=+(17-1)×=-,
∴a17=-15×216.]
5.已知数列{an}(n∈N*)的首项为1,又(2an-an+1+1)=,其中点O在直线l外,其余三点A,B,C均在l上,那么数列{an}的通项公式是( )
A.an=2n+1 B.an=2n-1
C.an=2n-1 D.an=2n+1
C [因为(2an-an+1+1)=,所以=(2an-an+1+1),
又因为点O在直线l外,A,B,C三点均在l上,
故2an-an+1+1+1=1,即an+1=2an+1,
所以an+1+1=2(an+1),即数列{an+1}是以a1+1=2为首项,2为公比的等比数列,
故an+1=2n,则an=2n-1.]
二、填空题
6.设数列{an}的前n项和为Sn,a1=1,Sn+1-2Sn=1(n∈N*),则Sn=________.
2n-1 [由Sn+1-2Sn=1,
得Sn+1+1=2(Sn+1),
所以数列{Sn+1}是首项为S1+1=a1+1=2,公比为2的等比数列,
所以Sn+1=2n,Sn=2n-1.]
7.已知数列{an}的前n项和为Sn,且a1=1,Sn=an+1-3,若Sk≥125,则k的最小值为________.
6 [由Sn=an+1-3=Sn+1-Sn-3,
得Sn+1+3=2(Sn+3),
又S1=a1=1,所以S1+3=4,
所以{Sn+3}是首项为4,公比为2的等比数列,
所以Sn+3=4×2n-1=2n+1,Sn=2n+1-3,
所以Sk=2k+1-3≥125,解得k≥6.
所以k的最小值为6.]
8.已知数列{an}的前n项和为Sn,若2Sn=3an-2n(n∈N*),则数列{an}的通项公式为________.
an=3n-1 [令n=1,得2a1=3a1-2,解得a1=2;
当n≥2时,由2Sn=3an-2n(n∈N*),
得2Sn-1=3an-1-2(n-1),
两式相减得2an=3an-3an-1-2,
即an=3an-1+2,
整理得=3,
所以数列{an+1}是首项为a1+1=3,公比为3的等比数列,
所以an+1=3n,所以an=3n-1.]
三、解答题
9.已知数列{an}满足a1=,an+1=3an-4n+2(n∈N*).
(1)求a2,a3的值;
(2)证明数列{an-2n}是等比数列,并求出数列{an}的通项公式.
[解] (1)由已知得a2=3a1-4+2=3×-4+2=5,
a3=3a2-4×2+2=3×5-8+2=9.
(2)证明:∵an+1=3an-4n+2,
即an+1-2(n+1)=3(an-2n).
由(1)知a1-2=-2=,
∴an-2n≠0,n∈N*.
∴=3,
∴数列{an-2n}是首项为,公比为3的等比数列.
∴an-2n=×3n-1=3n-2,
∴an=3n-2+2n.
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