4.1 第2课时 数列的递推公式 课件-2026-2027学年高二上学期数学人教A版选择性必修第二册

2026-10-26
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第2课时 数列的递推公式 第四章 §4.1 数列的概念 <<< 一、数列的递推公式 二、由递推公式求通项公式 课时对点练 三、an与Sn的关系 随堂演练 内容索引 数列的递推公式 一 观察如图所示的钢管堆放示意图,你能够发现上下层之间的关系吗?你能否用数列的形式写出上下层之间的关系? 问题1 下层比相邻的上层多一根钢管,即an+1=an+1 数列的“递推公式” 新知探究1 探究1:图中的一系列三角形图案称为谢尔宾斯基三角形. 在图中4个大三角形中, 着色的三角形的个数依次构成一个数列的前4项, 你能写出这个数列的一个通项公式吗? 思考:换个角度你能用数学语言归纳出后一项与前一项的关系吗? 1 3 9 27 通过运算 寻找规律 从第二项起,后一项是前一项的3倍 3an-1(n≥2) 1(n=1) an= 猜想 新知1 数列的递推公式 1. 数列的递推公式: 如果一个数列的相邻两项或多项之间的关系可以用一个式子来表示, 那么这个式子叫做这个数列的递推公式. 如何求数列的项: 知道了首项和递推公式,就能求出数列的每一项了. 思考: 数列的递推公式能像通项公式一样求出数列的项吗? 可以 概念辨析 思考1 数列的递推公式和通项公式有何区别与联系? 通项公式是项与序号之间的一一对应关系: 递推关系项与项之间的一一对应关系: 区 别 联 系:两者都能确定一个数列. 注意递推公式两个条件: 已知数列的第1项(或前几项);从第2项(或某一项)开始的任一项an与 它的前一项an-1(或前几项)间的关系可以用一个公式来表示.  已知数列{an}满足下列条件,写出它的前5项. (1)a1=0,an+1=an+(2n-1); 例 1 ∵a1=0,an+1=an+(2n-1), ∴a2=a1+(2×1-1)=0+1=1, a3=a2+(2×2-1)=1+3=4, a4=a3+(2×3-1)=4+5=9, a5=a4+(2×4-1)=9+7=16. ∴它的前5项依次是0,1,4,9,16. 解 总结:知道首项和递推公式 可以求数列的任意项 8 (2)a1=2,an+1=; ∵a1=2,an+1=, ∴a2===-3, a3===-, a4===, a5===2, ∴它的前5项依次是2,-3,-,2. 解 问:a2 025的值是多少? ∵a5=a1=2. ∴{an}为周期数列,且周期为4. ∴a2 025=a1=2. 9 (3)a1=1,a2=1,an+2=an+1+an. ∵a1=1,a2=1,an+2=an+1+an, ∴a3=a2+a1=2,a4=a3+a2=3,a5=a4+a3=5. ∴它的前5项依次是1,1,2,3,5. 解 10 二 由递推公式求通项公式 典例分析 例 已知数列{an}满足a1=2,an+1-an+1=0(n∈N*),则此数列 的通项公式an等于( ) A.n2+1 B.n+1 C.1-n D.3-n 总结:累加法 解:∵an+1-an=-1.∴当n≥2时, an=a1+(a2-a1)+(a3-a2)+…+(an-an-1) =2+(-1)+(-1)+…+(-1)=2+(-1)×(n-1)=3-n. 当n=1时,a1=2也符合上式.故数列的通项公式an=3-n(n∈N*). D  (1)在数列{an}中,a1=1,an+1=an+-,则an等于 A. B. C. D. 例 2 √ 13 方法三 (累加法) an+1-an=-, a1=1, a2-a1=1-, a3-a2=-, a4-a3=-, … an-an-1=-(n≥2), 解析  (1)在数列{an}中,a1=1,an+1=an+-,则an等于 A. B. C. D. 例 2 √ 以上各项相加得 an=1+1-+-+…+-. 所以an=(n≥2). 因为a1=1也适合上式, 所以an=(n∈N*). 14 方法一 (归纳法) 数列的前5项分别为 a1=1,a2=1+1-=2-=, a3=+-=2-=,a4=+-=2-=,a5=+-=2-=, 又a1=1, 由此可得数列的一个通项公式为an=. 解析  (1)在数列{an}中,a1=1,an+1=an+-,则an等于 A. B. C. D. 例 2 √ 15 方法二 (迭代法) a2=a1+1-, a3=a2+-,…, an=an-1+-(n≥2), 则an=a1+1-+-+-+…+-=2-=(n≥2). 又a1=1也适合上式, 所以an=(n∈N*). 解析  (1)在数列{an}中,a1=1,an+1=an+-,则an等于 A. B. C. D. 例 2 √ 16 (2)已知数列{an}满足a1=1,an+1=an,则an等于 A.n+1 B.n C. D. 由题意,因为数列{an}满足an+1=an=, 所以当n≥2时,an=··…···a1=××…×××1=. 当n=1时,a1=1满足上式,所以an=. 解析 √ 总结:累乘法 17 由递推公式求通项公式的常用方法 (1)归纳法:根据数列的某项和递推公式,求出数列的前几项,归纳出通项公式.(只适用于选择题、填空题) (2)累加法:an+1-an=常数,或an+1-an=f(n)(f(n)是可以求和的),使用累加法或迭代法. (3)累乘法:an+1=pan(p为非零常数),或an+1=f(n)an(f(n)是可以求积的),使用累乘法或迭代法. 反 思 感 悟 an+1=pan+q(p,q为非零常数),适当变形后转化为第三类解决. 练: 18 (1)已知数列{an}满足a1=1,an=an-1+-(n≥2),求an. 因为an=an-1+-(n≥2), 所以an-an-1=-(n≥2). 所以当n≥2时,an=(an-an-1)+(an-1-an-2)+…+(a2-a1)+a1 =(-)+(-)+…+(-)+1=-+1. 又当n=1时,a1=1也符合上式, 所以an=-+1,n∈N*. 解 跟踪训练1 19 (2)已知数列{an}满足a1=1,ln an-ln an-1=1(n≥2),求an. 因为ln an-ln an-1=1, 所以ln=1,即=e(n≥2). 所以an=··…··a1 =·1=en-1(n≥2), 又a1=1也符合上式,所以an=en-1,n∈N*. 解 20 新知探究2 探究2 某便利店的新年促销奖设立了两种领奖方式:第一种,获奖者 可以选择120元的奖金;第二种,从12月20日到第二年的1月1日,每天 到该便利店领取奖金,领取的奖金金额(单位:元)依次为: 1,3,5,7,9,11,13,15,17,19,21,23,25. 思考:你会选择哪种方案呢? 第二种,这列数的和为169. 在对数列的研究中,求数列某些项的和是主要问题之一. 新知2 数列的前n项和 2. 数列的前n项和: 我们把数列{an}从第1项起到第n项止的各项之和,称为数列{an} 的前n项和,记作Sn,即Sn =a1+a2+...+an 如果数列{an}的前n项和Sn与它的序号n之间的对应关系可以 用一个式子来表示,那么这个式子叫做这个数列的前n项和公式. 概念辨析 思考:数列的前n项和公式Sn与数列的通项公式有什么关系呢? 时, 例 已知数列{an}的前n项和Sn=n2-2n,则a2+a18等于( ) A.36 B.35 C.34 D.33 C 解:a2=S2-S1=22-2×2-(12-2×1)=1, a18=S18-S17=182-2×18-(172-2×17)=33. ∴a2+a18=34. 因为Sn=2n2-30n, 所以当n=1时,a1=S1=2×12-30×1=-28, 当n≥2时,an=Sn-Sn-1 =2n2-30n-[2(n-1)2-30(n-1)]=4n-32. 显然a1=-28适合上式, 所以an=4n-32,n∈N*. 解 (2) 设Sn为数列{an}的前n项和,Sn=2n2-30n.求a1及an? 例 3 25 已知Sn为数列{an}的前n项和,根据条件求{an}的通项公式. “Sn=2n2-30n+1”,求an. 延伸探究1 因为Sn=2n2-30n+1, 所以当n=1时,a1=S1=2×12-30×1+1=-27, 当n≥2时,an=Sn-Sn-1 =2n2-30n+1-[2(n-1)2-30(n-1)+1] =4n-32. 当n=1时不适合上式, 所以an= 解 (1)当n=1时,a1=S1. (2)当n≥2时,根据Sn写出Sn-1,化简an=Sn-Sn-1. (3)验证写通项公式: 26 将本例(2)的条件“Sn=2n2-30n”改为“a1+2a2+3a3+…+nan= 2n2-30n”,其他条件不变,求an. 延伸探究2 当n=1时,由已知可得a1=2×12-30×1=-28, 由a1+2a2+3a3+…+nan=2n2-30n, ① 可得当n≥2时,a1+2a2+3a3+…+(n-1)an-1=2(n-1)2-30(n-1), ② 由①-②得nan=2n2-30n-[2(n-1)2-30(n-1)]=4n-32,n≥2, ∴an=4-,n≥2. 显然a1=-28适合上式, ∴an=4-,n∈N*. 解 27 1.知识清单: (1)数列的递推公式. (2)由递推公式求通项公式. (3)数列的前n项和Sn与an的关系. 2.方法归纳:归纳法、迭代法、累加法、累乘法. 3.常见误区: (1)累加法、累乘法中不注意验证首项是否符合通项公式. (2)由Sn求an时忽略验证n=1时的情况. 课堂小结 $
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