内容正文:
第8讲
数列的通项公式a,(复习)
01
思维导图
知识点1:Sn与an求通项公式
知识点2:累加法求通项公式
数列的通项公式
知识点3:累乘法求通项公式
知识点4:构造法求通项公式
02
知识梳理
知识点1:Sn与a,求通项公式
S
,(n=1)
1.使用范围:若已知数列的前n项和Sn与a,的关系,求数列{an}的通项an可用公式an=
Sn-Sn-,n≥2)'
构造两式作差求解.
2.要点:用此公式时要注意结论有两种可能,一种是“一分为二”,即分段式;另一种是“合二为一”,即a,和
a,合为一个表达,(要先分n=1和n≥2两种情况分别进行运算,然后验证能否统一).
知识点2:累加法求通项公式
1.使用范围:适用于a+1=an十n),可变形为a+1一an=(n)
2.要点:利用恒等式an=(an-an-)+(an-1-an-2)+…+(a2-a)+a1(22,n∈N)求解
知识点3:累乘法求通项公式
1.使用范围:适用于a+1=n)an,可变形为an+1an=n)
2要点:利用恒等式a,=.二…马a(a0,P2,mN求解
…
0n-10m-2a1
知识点4:构造法求通项公式(构造等差、等比数列)
1.对于不满足an+1=a,十n),a+1=n)an形式的递推关系,常采用构造法
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2要点:对所给的递推公式进行变形构造等差数列或等比数列进行求解
形如an1=pan+q(其中P,9均为常数且p≠0)型的递推式:
(1)若p=1时,数列{an}为等差数列:
(2)若9=0时,数列{an}为等比数列;
(3)若p≠1且9≠0时,数列{a,}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.方法有
如下:
设a1+元=p(an+2),展开移项整理得a1=pa。+(p-1)2,与题设a1=pa,+9比较系数(待定系数法)
得A=品p0pa+号pa+
→a+9
p-11
pa+是,即+
-1
p-1
构成以
、a+。号为首项,以P为公比的等比数列.再利用等比数列的通项公式求出·。+9的
的通项整理可得
03
考点突破
考点一已知Sn求通项公式a,
【例1】已知数列{an}的前n项和为Sn,
+n=3a,+1,a=写则a。=()
.1
n
A.20
B.19
C.18
D.17
【答案】B
【解析】因为3S+n=3a,+1,所以3S。+m2=3na,+n①,
n
当n≥2时,3Sn1+(n-1)2=3n-1)an-1+(n-1②,
①-②得,3(Sn-Sn)+2n-1=3nan-3(n-l)an1+1,
所以3到n-la,-3(n-4=2n-1,又n≥2,得a,-a4=
3
所以a是等整数列,公差d子又4=
1
议a=2n-1,则a=3×30-1=19.故选:
【变式1-1】已知数列an}的前n项和为Sn,且Sn=n2+3n+1,则数列{an}的通项公式为
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【答案】an=2n+2,n≥2;a1=5,n=1
【分析】根据给定条件,利用前n项和与第n项的关系求出通项公式即得
【详解】数列{a,}中,S.=n+3n+1,4,=S,=5,当n22时,
a,=Sn-Sn1=n2+3n-(n-1)2-3(n-1)=2n+2,显然a=5,不满足上式,数列{an}的通项公式为
an=2n+2.故答案为:an=2n+2,n22;a1=5,n-1
【变式1-2】已知各项均为正数的数列{an}的前项和为Sn,且a+2a,=4S。·求Sn;
【答案】(1)Sn=n2+n;【解析】(1)由题意得
a+2a.=4S。
a1+2a1=4Sn1
。,两式作差得
(a+1+an)(a+1-an-2)=0,
又数列{an}各项均为正数,.an1-an-2=0,即a+1-a,=2,当n=1时,有a+2a,=4S,=4a1,得
a(a-2=0,则a=2,故数列{a,为首项为2公差为2的等差数列,÷5,=na+mm-d=r+n.
2
考点二累加法求通项公式am
【例2】若数列an}满足:a=1,a+1=an+2”,则数列an}的通项公式为an=
【答案】2"-1
【解析】由a+1=an+2”,得an+1-an=2”,所以当n22时,an=(an-a)+(an-an-2)++(a2-a)+a1
=20-1+2-2+…+2+1=
11-21=2-1…
1-2
而a=1满足上式,所以a=2”-1.故答案为:an=2”-1
【变式2】已知数列{an}中,a=1,an+1=an+n,则数列{an}的通项公式为()
A.a=tn
2
B.a=u-n
2
C.a,=n-n+2
D.a=n2-n+1
2
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【详解】因为a1=an+n,所以an=aa-1+n-1(n≥2)
又a=1,利用累加法,有
an=(an-a-i)+(am-1-an-2+…+(a2-a)+a
=n-1+n-2)+…+1+1
(n-1+1)(a-1)+1
故选:C
2
n2-n+2
2
考点三累乘法求通项公式a,
【例3】在数列{an}中,已知a,=1,有na-1=(n+1an(n之2),求数列an}的通项公式。
解析:a,=%2.22.44=””1-2321=2
an-1 an-2 an-3 a2 a
n+1nn-143n+1
义4也满足上式:a,=2
(nEN)
n+1
【变式3】在数列a,中,4=1,8=03≥2引,求数列a的通项公式。
am-12n+1
3
【答案】a.(2n+l(2n-
【解析】在数列a,中,a=1,2-2n-3
0,2n+in≥2),
则当n≥2时,4,=424.g.8..-1×
1357v,.x2n-92n-72n-52n-3
a az a3 a an-an-3 an-2 an1
2n-52n-32n-12n+1
3
(2n+12n-1)'
而a=1满足上式,所以a,2m+1(2n-可
考点四构造法求通项公式a。
【例4】在数列{an}中,a=1,当n≥2时,有an=3an+2,求数列{an}的通项公式。
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解析:设an+t=3an1+t,则an=3an+2t
∴.t=1,于是an+1=3(an-1+1),.{an+1是以a,+1=2为首项,以3为公比的等比数列。
.an=2.3m-1-1
【变式4-1】已知数列{an}中,a,=1,且an=2am-1+3(n≥2,且n∈N),则数列{an}的通项公式
为
【答案】21-3
【解析】由a,=2a1+3,得a.+3=20+3),即8+3-2由所以4+3=1+3=4.
0m-1+3
于是数列{an+3是以首项为4,公比为2的等比数列,因此a,+3=4×2”-,即a,=21-3,
当n=1时,a,=21-3=1,此式满足a,所以数列{an}的通项公式为a。=2+1-3
故答案为:2+1-3
【变式42】各项均正的数列a,}满足4=4,a1=2a,+2,则4,等于
【答案】(n+1)2”
【解析】根据a=2a,+21可得0=+1,即可构造出等差数列
2+1
由等差数列的性质可求出
2
受=n+1,即可求得4,
【详解】将a=2a,+2两边同除以2,得==+1,则是首项为2.公差为1的等差数列,
2"+2
2
2”s2+n-1×1=n+l,则a。=(n+:
故答案为:(n+1)2”.
04
课后巩固
1.已知数列{an}满足条件12a1十122a2十123a3十..十12man=2n+5,则数列{an}的通项公式为(B)
A.an =2n+1
B.an=14(n=1),2n+1(n22))
C.an=2n
D.an=2n+2
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2.在数列{an}中,a1=1,an+1=an+lg(1+),则数列{an}通项公式an=
【答案】·an=1+lgn
3.在数列{a}中,已知an+2=3a1-2an,a1=1,42=3,则数列{a}的通项公式a,
【答案】2”-1【解析】解:将an+2=3a+1-2an两边同时减去an+1得,
a2-01=2(a1-0,),a-a=2,82-81=2,即a1-4是等比数列,其首项为2,公比为2,
an+i-an
所以a+1-an=(a2-a)2"-=2”,从而当m≥2时,an=(a。-an-)+(a-1-an-2+…+(a2-a)+a
=2-1+2"-2+…+2+1=
11-21-2°-1
1-2
又a1=1=2-1,故an=2”-1故答案为:2”-1.
4.已知数列{an}中,若a1=1,a1=2”an,则an=
【答案】2
【解析】:a1=2”an,
a1=2”,
.0m1×am×0m-l×.a2=2".2-l.2m-2.…2,
a
an an-1 an-2 a
24,2散答案为:
(n-1)n
a
5.己知数列{an}中,a1=3,an1=3an+2×3+,neN`,求数列{an}的通项公式:
【答案】an=(2n-13”.
【分析】由已知可得数列
an
3
是首项为1,公差为2的等差数列,求其通项公式,可得数列{an}的通项公
式:
【解解,由a=3+2xm,得:学号+2,小号=号-2
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即数列3
是首项为1,公差为2的等差数列,:=2n-1,得a。=(2n-小3”.
3
6.已知数列{an}的前n项和Sn满足2Sn=(n+1)a(n∈N*),且a,=2.
(1)求数列{an}的通项公式:
(2)设b,=(a,-1)2.求数列bn}的前n项和Tm.
·(1)a,=2m;(2)7=20+6n-5到401
9
9
【分析】(1)由数列的递推关系可得2a1=(n+2)an1-(n+1a。,整理可知
为常数列,进而可得
n
an=2n.(2)由(1)可得b,=(2n-1)4”,求出T,、4Tn,运用错位相减法求和.
【详解】解:(1)因为2Sn=n+l)am,neN,所以2Sn1=(n+2)an+1,n∈N,
两式相减得2a1=(n+2)a1-(n+a,整理得na1=(n+a,即a=a,n∈N,
n+l n
所以侣}为常数列,所以号=吕=2,所以a=2,
n 1
(2)由(1)可得bn=(a,-12=2n-14",所以T,=1×4+3×42+5×43+.+2n-14",
4T,=1×42+3×43+…+2n-3)4”+(2n-1)4"1,两式相减得:-3T,=4+2×42+43+…+4”)-(2n-1)4m,
4+2子二2n-山4,化得7206M列4
9
9
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数列的通项公式a,(复习)
知识点1:Sn与an求通项公式
知识点2:累加法求通项公式
数列的通项公式
知识点3:累乘法求通项公式
知识点4:构造法求通项公式
01
思维号图
02
知识梳理
知识点1:Sn与a,求通项公式
1,使用范围:若已知数列的前n项和S,与a,的关系,求数列a,的道项a可用公式a,=
4,(n=1)
Sn-Sn1,(n≥2)1
构造两式作差求解,
2.要点:用此公式时要注意结论有两种可能,一种是“一分为二”,即分段式;另一种是“合二为一”,即,和
a,合为一个表达,(要先分n=1和n≥2两种情况分别进行运算,然后验证能否统一).
知识点2:累加法求通项公式
1.使用范围:适用于an+1=an十n),可变形为a+1一an=n)
2.要点:利用恒等式an=(a,-a-)+(a-1-an-2)+…+(a2-4)+a(m≥2,n∈N内求解
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知识点3:累乘法求通项公式
1.使用范围:适用于am+1=n)am,可变形为an+lan=fn)
2要点:利用恒等式a,=a.0L.2a(a0,22,neN求解
an-1 an-2 a
知识点4:构造法求通项公式(构造等差、等比数列)
l.使用范围:对于不满足a+1=an十m),am+1=n)a,形式的递推关系,常采用构造法
2要点:对所给的递推公式进行变形构造等差数列或等比数列进行求解
形如an1=pan+q(其中p,9均为常数且p≠0)型的递推式:
(1)若p=1时,数列{an}为等差数列;
(2)若q=0时,数列{a}为等比数列:
(3)若p≠1且9≠0时,数列{a,}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am1+入=p(an+),展开移项整理得an+1=pan+(p-I)2,与题设an1=pan+q比较系数(待定系数法)
构成以
p-1
4+。号为首项。以P为公比的等比数列.再利用等比数列的通项公式求出口,+
p-1
的通项整理可得
a
03
考点突破
考点一已知Sn求通项公式a,
【例1】已知数列a,的前n项和为S,+n=3a,+1,a=弓则a=《)
n
A.20
B.19
C.18
D.17
第2页共7页
【变式1-1】已知数列{an}的前n项和为Sn,且Sn=n2+3n+1,则数列{an}的通项公式为
【变式1-2】已知各项均为正数的数列{an}的前项和为Sn,且a+2a=4Sn·求Sn;
考点二累加法求通项公式a
【例2】若数列{an}满足:a4,=1,a1=an+2",则数列an}的通项公式为an=-
【变式2】己知数列an}中,a,=1,an+1=an+n,则数列{an}的通项公式为()
A.a=tn
2
B.a=W-n
2
C.a,=n-n+2
D.a=n2-n+1
2
考点三累乘法求通项公式am
第3页共7页
【例3】在数列{an}中,己知a,=1,有na1=(n+1)an(n≥2),求数列{an}的通项公式。
【变式3】在数列a,中,a=1,-”-3(n≥2,求数列{a的通项公式。
am-12n+1
考点四构造法求通项公式a
【例4】在数列{an}中,a=1,当n≥2时,有an=3an1+2,求数列{an}的通项公式。
第4页共7页
【变式4-1】己知数列{an}中,a,=1,且an=2an-1+3(n≥2,且n∈N),则数列{an}的通项公式
为
【变式4-2】各项均正的数列{an}满足a,=4,a1=2a,+2,则a,等于
04课后巩固
1.已知数列{an}满足条件12a1+122a十123a3十..十12man=2n+5,则数列{an}的通项公式为()
A.an =2n+1
B.an=14(n=1),2m十1(n22))
C.an=2n
D.an=2n+2
2.在数列{an}中,4=1,a1=a,+lg(1+),则数列{an}通项公式a.=
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3.在数列{a}中,已知an+2=3a+1-2a,4=1,a3=3,则数列{a}的通项公式a,
4.已知数列{an}中,若a1=1,a1=2"a。’则an=
5.己知数列{an}中,a,=3,a+1=3an+2×3,n∈N,求数列{an}的通项公式:
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6.已知数列{an}的前n项和Sn满足2Sn=(n+1a(n∈N*),且a=2.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)设b。=(a,-1)2.求数列bn}的前n项和Tm.
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