第6章 一题一课 构造法求数列的通项公式(教用Word)-【精微方案】2027年高考一轮总复习讲义·数学(创新版)
2026-08-12
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教辅
摘要:
该高中数学高考复习讲义聚焦构造法求数列通项公式这一核心考点,覆盖常数型、一次函数型、指数函数型、分式型及三项递推等高考高频递推类型,按“基础模型→变式拓展”逻辑架构知识体系,通过考点梳理、方法提炼、典例精讲、真题演练环节,帮助学生构建转化化归思维框架。
讲义创新采用分层递进教学法,如探究三中通过取倒数将分式递推转化为等差模型,培养学生数学思维与推理能力。设置基础巩固到综合应用的梯度练习,配合方法总结与即时反馈,确保高效突破难点,提升学生解题能力,为教师精准把控复习节奏提供实用指导。
内容正文:
构造法求数列的通项公式
构造法求数列的通项公式是高考的一个热点内容,主、客观题均可出现.根据数列中的递推关系求数列的通项公式,往往使用构造法.
通过构造法,将复杂的递推关系转化为我们熟悉的数列模型,从而简化求解过程,此类问题的处理策略,充分体现了转化与化归的数学思想.
人教B版选择性必修第三册P58T6
已知a1=1,an+1=2an+1,记bn=an+1,证明:{bn}是等比数列,并求an.
感悟 求关于an+1=Aan+B(其中A,B为常数,AB(A-1)≠0)类型的数列的通项公式时,先把原递推公式转化为an+1+M=A(an+M),再利用待定系数法求出M的值,最后用换元法转化为等比数列求解.其实对于这类式子,我们只需要记住在等式两侧同时加上一个常数M,构造成等比数列.常数M的值可以通过待定系数法推导出来.对于此类问题,我们还可以从以下几个角度进行研究.
探究一 若an+1=Aan+B中的B是关于n的一次函数,又如何处理呢?
[例1] 在数列{an}中,a1=2,an+1=3an+2n-1,则数列{an}的通项公式an=________.
【解析】 利用待定系数法构造新数列,
an+1+k(n+1)+b=3(an+kn+b)⇒an+1=3an+2kn-k+2b,又an+1=3an+2n-1,
则解得
所以an+1+(n+1)=3(an+n).
令bn=an+n,则bn+1=3bn,b1=a1+1=3,所以{bn}是以3为首项,3为公比的等比数列.bn=3n,即an+n=3n,所以an=3n-n.
【答案】 3n-n
【方法提炼】 形如an+1=pan+qn+c(p≠0,1,q≠0)求an的一般步骤
探究二 若an+1=Aan+B中的B是关于n的指数函数,又如何处理呢?
[例2] 在数列{an}中,a1=2,an+1=3an+2n-1,n∈N*,则数列{an}的通项公式为__________.
【解析】 方法一:将an+1=3an+2n-1两边同时除以2n-1,得=·+1,即+2=.又+2=6,
由等比数列的定义知,数列是以6为首项,为公比的等比数列,所以+2=6×,故an=3n-2n-1.
方法二: 由a1=2,an+1=3an+2n-1,n∈N*,可得an+1+2n=3(an+2n-1),a1+21-1=3,
所以{an+2n-1}是以3为首项,3为公比的等比数列,所以an+2n-1=3n,则an=3n-2n-1,n∈N*.
【答案】 an=3n-2n-1
【方法提炼】 形如an+1=pan+qn(p≠0,1,q≠0,1)求an的一般步骤
探究三 若an+1与an关系变为an+1=(p≠0,q≠0),又如何处理呢?
[例3] 在数列{bn}中,a1=1,an+1=,n∈N*,则数列{an}的通项公式为an=________.
【解析】 因为a1=1,所以an>0,an+1=两边同时取倒数,得=,
即=3·+2,因此+1=3,又+1=2,故数列是以2为首项,3为公比的等比数列,所以+1=2×3n-1,可得an=.
【答案】
【方法提炼】 形如an+1=(p≠0,q≠0)求an的一般步骤
探究四 已知数列{an}中连续两项间的递推关系变为连续三项间的关系,如an+1=pan+qan-1(n≥2,n∈N*),用什么方法解决呢?
[例4] 在数列{an}中,满足a1=1,a2=2,且an+1=2an+3an-1(n≥2,n∈N*),则数列{an}的通项公式为________.
【解析】 方法一:设an+1-tan=s(an-tan-1),即an+1=(s+t)an-stan-1,于是得解得或不妨取s=3,t=-1,得an+1+an=3(an+an-1),又a1+a2=3,所以{an+1+an}是以3为首项,3为公比的等比数列,所以an+1+an=3×3n-1=3n,从而+·=.不妨令cn=,则cn+1+cn=,所以cn+1-=-,又c1-=-=,则=-,所以数列是首项为,公比为-的等比数列,所以cn-=×=-,从而an=.
方法二: 由an+1=2an+3an-1,可得an+1+an=3(an+an-1),又a1+a2=3,则=3,
所以数列{an+1+an}是以3为首项,3为公比的等比数列,所以an+1+an=3×3n-1=3n.①
由an+1=2an+3an-1可得an+1-3an=-(an-3an-1),又a2-3a1=-1,则=-1,
所以数列{an+1-3an}是以-1为首项,-1为公比的等比数列,
所以an+1-3an=(-1)n.②
由①-②得4an=3n-(-1)n,
所以an=.
【答案】 an=
【方法提炼】 形如an+1=pan+qan-1(p≠0,q≠0)求an的一般步骤
1.已知数列{an}满足a1=1,an-an+1=anan+1(n∈N*),则a2 027=( )
A.2 027 B.2 028
C. D.
解析:选C.因为a1=1,an-an+1=anan+1,则有-=1,
故数列是以1为首项,1为公差的等差数列,故=1+(n-1)×1=n,
所以an=,则a2 027=.
2.已知数列{an}满足an+1=4an-12n+4,且a1=4,若ak=2 024,则k=( )
A.253 B.506
C.1 012 D.2 024
解析:选B.因为an+1=4an-12n+4,所以an+1-4(n+1)=4(an-4n).
因为a1=4,所以a1-4×1=0,故{an-4n}为常数列,所以an=4n.
由ak=4k=2 024,解得k=506.
3.已知数列{an}的前n项和为Sn,Sn+1=an+1-nan+2(n∈N*),则=( )
A.190 B.210
C.380 D.420
解析:选B.在数列{an}中,n∈N*,Sn+1=an+1-nan+2,当n≥2时,Sn=an-(n-1)an-1+2,
两式相减得an+1=an+1-(n+1)an+(n-1)an-1,即(n+1)an=(n-1)an-1,
因此(n+1)nan=n(n-1)an-1,
显然数列{(n+1)nan}是常数列,
而S2=a2-a1+2,解得a1=1,于是(n+1)nan=2×1×a1=2,因此an=,
所以==210.
4.已知数列{an}满足a1=4,an+1=2an-2,对于任意的n∈N*,λ(an-2)<an-6恒成立,则实数λ的取值范围是( )
A.(-∞,1) B.(-∞,-1)
C.(-1,2) D.(1,2)
解析:选B.因为an+1=2an-2,所以an+1-2=2an-4=2(an-2),a1-2=2,
所以=2,所以{an-2}是以2为首项,2为公比的等比数列,
所以an-2=2×2n-1=2n,所以an=2n+2,
由λ(an-2)<an-6恒成立,即λ·2n<2n-4,得λ<=1-恒成立,
令y=1-,由于n∈N*,显然y随n的增大而增大,所以当n=1时,ymin=1-=-1,所以λ<-1.
5.已知数列{an}满足a1=2,a2=6,且an+2-2an+1+an=2,则数列{an}的通项公式为________.
解析:由题设知,(an+2-an+1)-(an+1-an)=2,a2-a1=4,故{an+1-an}是首项为4,公差为2的等差数列,则an+1-an=2n+2,
则当n≥2时,an-an-1+an-1-an-2+…+a3-a2+a2-a1=an-a1=2(n+n-1+…+3+2)=(n+2)(n-1),
所以an=n(n+1)(n≥2).
当n=1时,a1=2也满足上式.
所以an=n(n+1).
答案:an=n(n+1)
6.在数列{an}中,若a1=1,an+1=,则=________.
解析:因为an+1=,a1=1,所以an>0,则==+2,
所以-=2,又=1,所以数列是首项为1,公差为2的等差数列,
故=1+2(n-1)=2n-1,
所以=2×10-1=19.
答案:19
7.记数列{an}的前n项和为Sn,若a1=2,2an+1-3an=2n,则=________.
解析:由2an+1-3an=2n,得=×+1,则-4=,
又-4=0,则=4,则an=2n,
所以a8=28,S8==29-2,
==.
答案:
学科网(北京)股份有限公司
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