6.4 数列中的构造问题(教师用书Word)-【正禾一本通】2026年新高考数学高三一轮总复习高效讲义(人教A版)

2025-12-02
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摘要:

该高中数学讲义聚焦数列构造法求通项这一高考核心考点,按aₙ₊₁=paₙ+f(n)、相邻项差为特殊数列、倒数为特殊数列三大题型分层展开,通过题型解读梳理考点,例题解析示范方法,思维升华总结规律,对点练习强化应用,构建系统复习路径。 资料以“类型识别-构造转化-模型应用”为主线,如针对aₙ₊₁=paₙ+qn+c型,引导学生用待定系数法配凑一次函数项,培养数学思维与推理能力。分层练习覆盖选择填空与解答题,助力学生快速突破递推数列难点,为教师精准教学提供实战参考。

内容正文:

6.4 数列中的构造问题 [题型解读] 求数列通项公式的方法除了我们前面学习过的公式法、累加法、累乘法,还有构造法,其思想是根据数列的递推公式,利用构造法转化为特殊的数列(等差、等比数列或可利用累加、累乘求解的数列)求解. 题型一 an+1=pan+f(n)型 角度1 an+1=pan+q(p≠0,1,q≠0,其中a1=a) 【例1】 (1)数列{an}满足an=4an-1+3(n≥2)且a1=0,则a2 024等于(   ) A.22 023-1 B.42 023-1 C.22 023+1 D.42 023+1 解析:选B.因为an=4an-1+3(n≥2),所以an+1=4(an-1+1)(n≥2),所以{an+1}是以1为首项,4为公比的等比数列,则an+1=4n-1,所以an=4n-1-1,所以a2 024=42 023-1. (2)已知数列{an}的首项a1=1,且+2,则数列{an}的通项公式为________. 解析:因为+2,等式两边同时加1整理得,又因为a1=1,所以+1=2,所以是首项为2,公比为3的等比数列.所以+1=2·3n-1,所以an=. 答案:an= 思维升华 形如an+1=pan+q(p≠0,1,q≠0)的递推式,一般配凑成an+1+x=p(an+x)的形式(利用待定系数法求x),构造等比数列. 角度2 an+1=pan+qn+c(p≠0,1,q≠0) 【例2】 若a1=1,an+1=2an-3n,n∈N*,求数列{an}的通项公式. 解:设an+1+λ(n+1)+u=2(an+λn+u), 所以an+1=2an+λn+u-λ, 所以解得λ=u=-3, 又a1-3-3=-5≠0, 所以=2, 所以数列{an-3n-3}是以-5为首项,2为公比的等比数列, 所以an-3n-3=-5·2n-1, 所以an=-5·2n-1+3n+3. 思维升华 形如an+1=pan+qn+c(p≠0,1,q≠0)的递推式,一般配凑成an+1+x(n+1)+y=的形式(利用待定系数法求x,y),构造等比数列. 角度3 an+1=pan+qn(p≠0,1,q≠0,1) 【例3】 已知数列{an}中a1=,求{an}的通项公式. 解:法一 构造数列an+1+λ, 化简成原式结构得an+1=, 对应项系数相等得λ=-3, 设bn=an-3·,则b1=a1-3·, 所以数列{bn}是以-为首项,为公比的等比数列,则bn=-, 所以an=. 法二 将an+1=两边同乘2n+1, 得2n+1·an+1=(2n·an)+1. 令bn=2n·an,则bn+1=bn+1,得bn+1-3=(bn-3), 所以数列{bn-3}是首项为b1-3=2×,公比为的等比数列, 所以bn-3=-,即bn=3-2·, 所以an=. 法三 将an+1=两边分别除,得3n+1an+1=3nan+. 令bn=3n·an,则bn+1=bn+, 所以bn-bn-1=. 将以上各式叠加,得bn-b1=. 又b1=3a1=3×, 所以bn=1+ =-2, 所以an=. 思维升华 形如an+1=pan+qn(p≠0,1,q≠0,1)的递推式,一般两边同时除以pn+1或qn+1,再利用累加法或构造法求通项. 【对点练习】 1.(多选)已知数列{an},下列结论正确的有(   ) A.若a1=2,2(n+1)an-nan+1=0,则an=n·2n B.在数列{an}中,a1=1,且an=2an-1+3(n≥2,且n∈N*),则数列{an}的通项公式为an=2n+1-3 C.若a1=2,an=(n≥2),则数列是等比数列 D.已知数列{an}满足a1=1,an+1=2an+n-1,则数列{an}的通项公式为an=2n-n+1 解析:选AB.∵2(n+1)an-nan+1=0,∴,∴是首项为=2,公比为2的等比数列,∴=2·2n-1,∴an=n·2n,故A正确; 由an=2an-1+3(n≥2),得an+3=2(an-1+3), 即=2,又a1+3=1+3=4,于是数列{an+3}是首项为4,公比为2的等比数列,∴an+3=4×2n-1,即an=2n+1-3,故B正确; 根据题意,an=⇔=1,n≥2,又=6,∴是首项为6,公差为1的等差数列,故C错误; 设an+1+k(n+1)+b=2(an+kn+b),所以an+1=2an+kn+b-k,由an+1=2an+n-1,得解得∴=2,即{an+n}是首项为a1+1=2,公比为2的等比数列.∴an+n=2×2n-1=2n,故an=2n-n,故D错误. 题型二 相邻两项的差为特殊数列(an+1=pan+qan-1型,其中a1=a,a2=b) 【例4】 已知数列{an}满足a1=1,a2=2,且an+1=2an+3an-1(n≥2,n∈N*),则数列{an}的通项公式an=________. 解析:法一 因为an+1=2an+3an-1(n≥2,n∈N*),设bn=an+1+an, 所以=3, 又因为b1=a2+a1=3, 所以{bn}是首项为3,公比为3的等比数列. 所以bn=an+1+an=3×3n-1=3n, 从而, 不妨令cn=,即cn+1+, 故cn+1-, 即,又因为c1-, 所以数列是首项为,公比为-的等比数列,故cn-, 从而an=. 法二 因为方程x2=2x+3的两根为-1,3, 可设an=c1·(-1)n-1+c2·3n-1, 由a1=1,a2=2,解得c1=, 所以an=. 答案: 思维升华 可以化为an+1-x1an=x2(an-x1an-1),其中x1,x2是方程x2-px-q=0的两个根,若1是方程的根,则直接构造数列{an-an-1},若1不是方程的根,则需要构造两个数列,采取消元的方法求数列{an}. 【对点练习】 2.已知数列{an}满足a1=5,a2=5,an+1=an+6an-1(n≥2). (1)求证:{an+1+2an}是等比数列; (2)求数列{an}的通项公式. 解:(1)证明:∵an+1=an+6an-1(n≥2), ∴an+1+2an=3an+6an-1=3(an+2an-1)(n≥2). ∵a1=5,a2=5,∴a2+2a1=15, ∴an+2an-1≠0(n≥2),=3(n≥2), ∴数列{an+1+2an}是以15为首项,3为公比的等比数列. (2)由(1)得an+1+2an=15×3n-1=5×3n, 则an+1=-2an+5×3n, ∴an+1-3n+1=-2(an-3n), 又∵a1-3=2,∴an-3n≠0, ∴{an-3n}是以2为首项,-2为公比的等比数列, ∴an-3n=2×(-2)n-1,即an=-(-2)n+3n. 题型三 倒数为特殊数列型) 【例5】 已知数列{an}中,a1=1,an+1=(n∈N*),求数列{an}的通项公式. 解:因为an+1=(n∈N*), 所以+1, 设, 所以3t-t=1,解得t=, 所以, 又, 所以数列是以为首项,3为公比的等比数列,所以, 所以an=. 思维升华 两边同时取倒数转化为的形式,化归为bn+1=pbn+q型,求出的通项公式,再求an. 【对点练习】 3.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 解析:选C.因为an+1=,所以,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的最大取值为9. 学科网(北京)股份有限公司 $

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