内容正文:
第四章 数列
习题课一 求数列的通项
题型一 利用累加法、累乘法求数列的通项公式
题型一 利用累加法、累乘法求数列的通项公式
题型一 利用累加法、累乘法求数列的通项公式
题型一 利用累加法、累乘法求数列的通项公式
题型一 利用累加法、累乘法求数列的通项公式
题型二 构造等差(比)数列求通项公式
题型二 构造等差(比)数列求通项公式
题型二 构造等差(比)数列求通项公式
题型二 构造等差(比)数列求通项公式
A
题型三 利用前n项和Sn与an的关系求通项公式
题型三 利用前n项和Sn与an的关系求通项公式
题型三 利用前n项和Sn与an的关系求通项公式
题型三 利用前n项和Sn与an的关系求通项公式
题型四、隔项成等差或等比
题型四、隔项成等差或等比
题型五、公共项问题
ii等比与等差的公共项问题:递推找项法
题型五、公共项问题
课堂小结
[例1] (1)数列{an}满足a1=1,对任意的n∈N*都有an+1=a1+an+n,求数列{an}的通项公式;
(2)已知数列{an}满足a1=eq \f(2,3),an+1=eq \f(n,n+1)an,求an.
解 (1)因为an+1=an+n+1,所以an+1-an=n+1,
即a2-a1=2,a3-a2=3,…,an-an-1=n(n≥2).等式两边同时相加得an-a1=2+3+4+…+n(n≥2),
即an=a1+2+3+4+…+n=1+2+3+4+…+n=eq \f(nn+1,2),n≥2.
又a1=1也适合上式,所以an=eq \f(nn+1,2),n∈N*.
(2)由条件知eq \f(an+1,an)=eq \f(n,n+1),当n≥2时,
eq \f(a2,a1)·eq \f(a3,a2)·eq \f(a4,a3)·…·eq \f(an,an-1)=eq \f(1,2)×eq \f(2,3)×eq \f(3,4)×…×eq \f(n-1,n),
所以eq \f(an,a1)=eq \f(1,n).又a1=eq \f(2,3),所以an=eq \f(2,3n),n≥2.
又a1=eq \f(2,3)也适合上式,所以an=eq \f(2,3n),n∈N*.
————————————• 规律方法 •————————————
(1)求形如an+1=an+f(n)的通项公式:
将原来的递推公式转化为an+1-an=f(n),再用累加法(逐差相加法)求解,即当n≥2时,an=a1+(a2-a1)+(a3-a2)+…+(an-an-1)=a1+f(1)+f(2)+f(3)+…+f(n-1).
(2)求形如an+1=f(n)an的通项公式:
将原来的递推公式转化为eq \f(an+1,an)=f(n),再用累乘法(逐商相乘法)求解,即当n≥2时,an=a1·eq \f(a2,a1)·eq \f(a3,a2)·…·eq \f(an,an-1)=a1·f(1)·f(2)·…·f(n-1).
[训练1]在数列{an}中,a1=2,an+1-an=2n,求{an}的通项公式.
解 因为a1=2,an+1-an=2n,所以a2-a1=2,a3-a2=22,a4-a3=23,…,an-an-1=2n-1,n≥2,
以上各式累加得an-a1=2+22+23+…+2n-1,故an=eq \f(21-2n-1,1-2)+2=2n.
当n=1时,a1也符合上式,
所以an=2n.
[例2] (1)在数列{an}中,a1=eq \f(1,3),6anan-1+an-an-1=0(n≥2,n∈N*).
①求证:数列eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(\f(1,an)))是等差数列;
②求数列{an}的通项公式.
(2)在数列{an}中,a1=2,an+1=2an-3,求an.
(1)①证明 由6anan-1+an-an-1=0,整理得eq \f(1,an)-eq \f(1,an-1)=6(n≥2).又eq \f(1,a1)=3,故数列eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(\f(1,an)))是以3为首项,6为公差的等差数列.
②解 由①可得eq \f(1,an)=3+(n-1)×6=6n-3,所以an=eq \f(1,6n-3),n∈N*.
(2)解 由an+1=2an-3得an+1-3=2(an-3),
所以数列{an-3}是首项为a1-3=-1,公比为2的等比数列,则an-3=(-1)·2n-1,即an=-2n-1+3.
————————————• 规律方法 •————————————
求形如an+1=pan+q(其中p,q为常数,且pq(p-1)≠0)的通项公式,步骤如下:
第一步,假设递推公式可改写为an+1+t=p(an+t);
第二步,易知t(p-1)=q,解得t=eq \f(q,p-1);
第三步,求出数列eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(an+\f(q,p-1)))的通项公式;
第四步,求出数列{an}的通项公式.
[训练2]已知数列{an}满足a1=1,an+1=3an+1,求数列{an}的通项公式.
解 由an+1=3an+1得an+1+eq \f(1,2)=3eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(an+\f(1,2))).
又a1+eq \f(1,2)=eq \f(3,2),所以数列eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(an+\f(1,2)))是首项为eq \f(3,2),公比为3的等比数列,
所以an+eq \f(1,2)=eq \f(3n,2),
所以{an}的通项公式为an=eq \f(3n-1,2).
[例3]已知数列{an}的前n项和为Sn,若Sn=2an-4,n∈N*,则an等于
( ).
A.2n+1
B.2n
C.2n-1
D.2n-2
解析 因为Sn=2an-4,所以当n≥2时,Sn-1=2an-1-4,两式相减可得Sn-Sn-1=2an-2an-1,即an=2an-2an-1,整理得an=2an-1,所以eq \f(an,an-1)=2.因为S1=a1=2a1-4,解得a1=4,所以数列{an}是首项为4,公比为2的等比数列,则an=4×2n-1=2n+1,故选A.
[训练3]在数列{an}中,a1=1,a1+2a2+3a3+…+nan=eq \f(n+1,2)an+1(n∈N*),求数列{an}的通项公式.
解 因为a1+2a2+3a3+…+nan=eq \f(n+1,2)an+1,所以当n≥2时,a1+2a2+3a3+…+(n-1)an-1=eq \f(n,2)an,两式作差可得nan=eq \f(n+1,2)an+1-eq \f(n,2)an,即(n+1)an+1=3nan(n≥2),
即数列{nan}从第二项起是公比为3的等比数列,且a1=1,a2=1,所以2a2=2,故当n≥2时,nan=2×3n-2.
所以an=eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(1,n=1,,\f(2×3n-2,n),n≥2,n∈N*.))
例5、数列{an}与{bn}的通项公式分别为an=2n,bn=3n+2,它们的公共项从小到大排成的数列是{cn},求{cn}的通项公式.
解 设an=bm=ck,则ck=2n=3m+2,
所以an+1=2·2n=2(3m+2)=3(2m+1)+1∉{bn},an+2=4·2n=4(3m+2)=3(4m+2)+2∈{bn},
所以ck+1=an+2,所以eq \f(ck+1,ck)=4.
因为c1=a3=b2=8,所以{cn}是以8为首项,4为公比的等比数列,所以cn=22n+1.
$