内容正文:
培优点1 数列的递推关系
数列的递推关系是高考重点考查内容,作为两类特殊数列——等差数列、等比数列,可直接根据它们的通项公式求解,但也有一些数列要通过构造转化为等差数列或等比数列,再利用公式求解,体现化归思想在数列中的应用.
利用an与Sn的关系
【例1】 (1)已知数列{an}的前n项和为Sn,且满足Sn=4an-3,则Sn=( )
A.4[()n-1] B.4[()n-1]
C.3[()n-1] D.4(3n-1)
(2)(多选)已知数列{an}满足a1+3a2+…+(2n-1)an=2n(n∈N*),Sn为数列{an}的前n项和.则下列四个结论中正确的是( )
A.a1=2
B.数列{an}的通项公式为an=
C.S3=
D.数列{an}为递减数列
听课记录
感悟提升
涉及Sn与an关系问题的求解思路
根据所求结果的不同要求,将问题向不同的方向转化.
(1)利用an=Sn-Sn-1(n≥2)转化为只含Sn,Sn-1的关系式,再求解;
(2)利用Sn-Sn-1=an(n≥2)转化为只含an,an-1的关系式,再求解.
1.数列{an}的前n项和Sn满足Sn=λn2+2n+1(λ∈R),若{an}是递增数列,则λ的取值范围为( )
A.(0,+∞) B.(,+∞)
C.(1,+∞) D.(-,+∞)
2.已知数列{an}的前n项和为Sn,a1=-,且5an+1+Sn+16=0.则an= .
构造辅助数列
【例2】 (1)已知数列{an}满足a1=1,an+1=,则a7= ;
(2)已知数列{an}满足a1=1,=10an(an>0),则an= .
听课记录
感悟提升
1.求形如an+1=pan+q(p≠1)的递推公式的通项,可采用以下两种方法:
(1)待定系数法:设an-λ=p(an-1-λ),用待定系数法可求出λ=,进而构造新的等比数列{an-λ},求出通项.其中λ为方程λ=pλ+q的解;
(2)由an+1=pan+q及an=pan-1+q,两式相减得an+1-an=p(an-an-1),所以{an+1-an}是首项为a2-a1,公比为p的等比数列,先求an+1-an,再求an.
2.形如an+1=pan+q(n)(p≠1)的递归式,等号两边同除以pn+1,得=+,令bn=,得bn+1=bn+,先求bn,再求an.
3.形如an+1=p(p>0,an>0)的递归式,等号两边取对数有lg an+1=qlg an+lg p,令bn=lg an,则bn+1=qbn+lg p,同上得bn,再求an.
1.数列{an}的前n项和为Sn,满足Sn+1-2Sn=1-n,且S1=3,则数列{an}的通项公式是 .
2.数列{an}满足an=an+1-,且a1=,若an<,则n的最小值为 .
累加、累乘法
【例3】 (1)已知数列{an}满足nan+1-(n+1)an=2,a1=1,则数列{an}的通项公式an=( )
A.2n-3 B.3n-2
C.-2n+3 D.3n+2
(2)(2024·太原高三年级模拟考试)已知数列{an}的前n项和为Sn(n∈N*),且满足S1=2,3Sn=(n+2)an,则Sn= .
听课记录
感悟提升
1.an-an-1=f(n)型,可用“累加法”求an,即an=(an-an-1)+(an-1-an-2)+…+(a3-a2)+(a2-a1)+a1.
2.=f(n)型,可用“累乘法”求an,即an=··…···a1.
设数列{an}是首项为1的正项数列,且(n+1)-n+an+1·an=0,则它的通项公式an=( )
A. B.
C.n D.n2
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培优点1 数列的递推关系
【例1】 (1)C (2)ACD 解析:(1)当n=1时,S1=4a1-3,得a1=S1=1,当n≥2时,Sn=4(Sn-Sn-1)-3,化简得Sn=Sn-1+1,即Sn+3=(Sn-1+3)(n≥2),又S1+3=4,所以{Sn+3}是首项为4,公比为的等比数列,所以Sn+3=4×()n-1,所以Sn=4×()n-1-3=3[()n-1],故选C.
(2)对于A,令n=1,则a1=2×1=2,所以A正确;对于B,当n≥2时,由a1+3a2+…+(2n-1)an=2n,得a1+3a2+…+(2n-3)an-1=2n-2,两式相减得(2n-1)an=2,所以an=,a1=2满足此式,所以an=,所以B错误;对于C,因为an=,所以S3=a1+a2+a3=2++=,所以C正确;对于D,因为an+1-an=-=2(-)=<0(n∈N*),所以an+1<an,所以数列{an}为递减数列,所以D正确.
跟踪训练
1.B ∵数列{an}的前n项和Sn满足Sn=λn2+2n+1(λ∈R),∴a1=λ+3,当n≥2时,an=Sn-Sn-1=λn2+2n+1-[λ(n-1)2+2(n-1)+1]=2λn-λ+2,∴a2=3λ+2.显然,从第二项开始,{an}是以2λ为公差的等差数列.又{an}是递增数列,∴2λ>0,且a2-a1=2λ-1>0,得λ>,故选B.
2.-4·()n 解析:当n=1时,5a2+a1+16=0,∴a2=-,由5an+1+Sn+16=0 ①,得5an+Sn-1+16=0(n≥2) ②,①-②得5an+1=4an(n≥2),∵a2=-≠0,∴an≠0,∴=(n≥2),又=,∴{an}是首项为-,公比为的等比数列,∴an=-·()n-1=-4·()n.
【例2】 (1) (2)10×(
解析:(1)易知an≠0,由an+1=,得=+,所以是首项为1,公差为的等差数列,所以=+(n-1)×=,an=,所以a7=.
(2)等式两边取以10为底的对数可得2lg an+1=lg an+1,即lg an+1-1=(lg an-1),所以数列{lg an-1}是以lg a1-1=-1为首项,为公比的等比数列,所以lg an-1=(-1)×()n-1=-()n-1,即lg an=1-()n-1,即an=10×(.
跟踪训练
1.an= 解析:∵Sn+1-2Sn=1-n,∴Sn+1-(n+1)=2(Sn-n),且S1-1=2≠0,∴=2,∴{Sn-n}是以2为首项,2为公比的等比数列.∴Sn-n=2·2n-1=2n,Sn=n+2n.∴当n≥2时,an=Sn-Sn-1=n+2n-(n-1+2n-1)=2n-1+1,又a1=3不满足上式,∴an=
2.4 解析:数列{an}满足an=an+1-,即an+1-an=,两边同时除以可得-=1,又a1=,所以数列是等差数列,其首项为1,公差为1,所以=1+(n-1)×1=n,所以an=n·.令an<,即n·<,当n=1,2,3时,an>;当n=4时,4×=<;n≥5时,n·()n<,所以使an<的n的最小值为4.
【例3】 (1)B (2)
解析:(1)nan+1-(n+1)an=2,两边同除n(n+1)得-==2(-),所以-a1=2(1-+-+…+-),即-a1=2(1-),化简得an=(2+a1)n-2,因为a1=1,所以an=3n-2.
(2)因为3Sn=(n+2)an,则当n≥2时,3Sn=(n+2)(Sn-Sn-1),化简得(n-1)Sn=(n+2)Sn-1,即=,所以当n≥2时,······…·=××××××…×,即=.因为S1=2,所以Sn=,当n=1时也成立.
跟踪训练
B 由(n+1)-n+an+1·an=0,则[(n+1)an+1-nan](an+1+an)=0,又数列{an}为正项数列,即an>0,且a1=1,所以(n+1)an+1-nan=0,即=,所以an=··…··a1=××…××1=.
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