专题一:数列通项公式的求法详解
一、 观察法(关键是找出各项与项数n 的关系.) 例1:根据数列的前4项,写出它的一个通项公式: (1)9,99,999,9999,… (2) ,17
164,1093,542,2
1
1 (3) ,52,2
1,32,
1 (4) ,5
4,43,32,21-- 二 公式法1:特殊数列
例2: 已知数列{a n }是公差为d 的等差数列,数列{b n }是公比为q 的(q ∈R 且q ≠1)的等比数列,若函数f (x ) = (x -1)2,且a 1 = f (d -1),a 3 = f (d +1),b 1 = f (q +1),b 3 = f (q -1),求数列{ a n }和{ b n }的通项公式;
例3. 等差数列{}n a 是递减数列,且432a a a ??=48,432a a a ++=12,则数列的通项公式是( )
(A) 122-=n a n (B) 42+=n a n (C) 122+-=n a n (D) 102+-=n a n
例 4. 已知等比数列{}n a 的首项11=a ,公比10< 21+++=n n n a a b ,求数列{}n b 的通项公式 公式法2: 知n s 利用公式 ?? ?≥-==-2 ,1 ,11n S S n s a n n n . 例5:已知下列两数列}{n a 的前n 项和s n 的公式,求}{n a 的通项公式. (1)13-+=n n S n . (2)12-=n s n 点评:先分n=1和2≥n 两种情况,然后验证能否统一. 公式法3:含,n n s a 混合型 例6.在数列{a n }中,若a 1=1,且满足2 13n n s a =-,求数列{}n a 的通项公式 【变式】.已知各项均为正数的数列{n a }的前n 项和满足1>n S ,且 *),2)(1(6N n a a S n n n ∈++=求{n a }的通项公式; 三 累加法(逐差相加法) 递推公式为 )(1n f a a n n +=+ 解法:把原递推公式转化为)(1n f a a n n =-+,利用累加法求解。 (1)简析:已知a a =1,)(1n f a a n n =-+,其中f(n)可以是关于n 的一次、二次函数、指数函数、分式函数,当)()2()1(n f f f ?? 相加的和的值可以求得时,宜采用此方法。 求通项n a . ①若f(n)是关于n 的一次函数,累加后可转化为等差数列求和; ② 若f(n)是关于n 的指数函数,累加后可转化为等比数列求和; ③若f(n)是关于n 的二次函数,累加后可分组求和; ④若f(n)是关于n 的分式函数,累加后可裂项求和各式相加得 例6:已知}{n a 的首项11=a ,n a a n n 21+=+(* N n ∈)求通项公式。 例7. 若在数列{}n a 中,31=a ,n n n a a 21+=+,求通项n a . 例8. 若在数列{}n a 中,31=a ,122n n n a a n +=++,求通项n a . 例9已知数列}{n a 满足31=a ,)2() 1(1 1≥-+ =-n n n a a n n ,求此数列的通项公式变式: 变式:已知数列{}n a 中,11a =,且满足,12(21)(),3 n n n a a n n N +=+-?求数列{}n a 的通项公式 四 累乘法(逐商相乘法) 递推公式为n n a n f a )(1=+ (1)当f(n)为常数,即: q a a n n =+1 (其中q 是不为0的常数),此时数列为等比数列,n a =11-?n q a . (2)当f(n)为n 的函数时,当)()2()1(n f f f ?? (相乘)的值可以求得 时,宜采用此方法。 用累乘法. 例10:在数列{n a }中,1a =1, (n+1)·1+n a =n ·n a ,求n a 的表达式。 变式1:已知数列{}n a 中,3 1 1= a ,前n 项和n S 与n a 的关系是 n n a n n S )12(-= ,试求通项公式n a . . 变式2:已知1,111=-+=+a n na a n n ,求数列{a n }的通项公式. 五、构造特殊数列法(三个类型) 类型1 递推公式为q pa a n n +=+1(其中p ,q 均为常数,)0)1((≠-p pq ) 解法:把原递推公式转化为:)(1t a p t a n n -=-+,其中p q t -= 1,再利用换元法转化为等比数列求解。 例11. 已知数列{}n a 中,11=a ,321+=+n n a a ,求数列{}n a 的通项公式。 类型2 递推公式为)(1n f pa a n n +=+(其中p ,q 均为常数,)0)1)(1((≠--q p pq ) 变式1:已知数列{}n a 中,21=a ,且满足123,n n n a a n N +=+?,求数列{}n a 的通项公式 变式2:已知数列{}n a 中,12a =,且满足1341,n n a a n n N +=+-?,求数列{}n a 的通项公式 变式3:已知数列{}n a 中,6 5 1=a ,11)21(31+++=n n n a a ,求数列{}n a 的通项公式。 类型4 倒数为特殊数列【形如s ra pa a n n n +=--11 】 例14: 已知数列{n a }中11=a 且1 1+=+n n n a a a (N n ∈), ,求数列的通项公式. 变式1:.已知数列{}n a 中,21=a ,1 1(2)32 n n n a a n a --= ?+,求通项公式 n a 变式 2:已知数列{}a n 中,11131 n n n n a a a a ,+== +,求通项公式a n 六、迭代法【一般是递推关系含有的项数较多】 例15:数列{n a }满足01=a ,且)1(2121-=++++-n a a a a n n ,求数列{a n }的通项公式. 练习 :数列{n a }满足11=a ,且2121n a a a a n n =??- ,求数列{a n }的通项公式 练习题 1.(2010上海文数)已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,且585n n S n a =--,* n N ∈, 求{}n a 的通项公式.(1 51156n n a -??=-? ? ?? ) 2.(2010重庆理数)在数列{}n a 中,1a =1,()()1 121*n n n a ca c n n N ++=++∈,其中实数 0c ≠,求{}n a 的通项公式.(() 121-+-=n n n c c n a ,*∈N n ) 4.(2009全国卷Ⅰ理)在数列{}n a 中,111 11,(1)2n n n n a a a n ++==++,设n n a b n =,求数列{}n b 的通项公式. (1 22-- =n n n n a ,* n N ∈). 5.(2009湖北卷理)已知数列{}n a 的前n 项和1 1 ()22 n n n S a -=--+(n 为正整数)。令 2n n n b a =,求证数列{}n b 是等差数列,并求数列{}n a 的通项公式.(n n n a 2 = ) 6.(2009全国卷Ⅱ理)设数列{}n a 的前n 项和为,n S 已知11,a =142n n S a +=+. (1)设12n n n b a a +=-,证明数列{}n b 是等比数列 ;(2)求数列{}n a 的通项公式.( 2(31)2n n a n -=-?) 7在数列{}n a 中,1112,ln 1n n a a a n +?? ==++ ??? ,则n a =( ) A .2ln n + B .()21ln n n +- C .2ln n n + D .1ln n n ++ 8.已知数列{}n a 的11a =,22a =且212n n n a a a ++=-,则n a = n 9.已知数列{}n a 的首项11a =,且123(2)n n a a n -=+≥,则n a = 专题二:数列求和方法详解(六种方法) 一、公式法 很多求和问题可以利用(等差、等比)数列的前n 项和公式解决,在具体问题中记住并熟练应用下列几个常用公式: ①()211+=∑=n n k n k ; ②()2 112n k n n =-∑=;③()121 +=∑=n n k n k ④()()∑=++=n k n n n k 12 12161; ⑤()2 1 321??????+=∑=n n k n k 例18: 已知数列{}n a 的通项公式为2102+-=n n a n ,求其前n 项和n S 二 倒序相加法 此法是在推导差数列的前n 项和公式时所用的方法, 121121n n n n n n S a a a a S a a a a --=++++? ?=++++? …………相加()()()12112n n n n S a a a a a a -=++++++…… 例19:已知2 2 ()1x f x x =+,则111(1)(2)(3)(4)234f f f f f f f ?? ?? ?? ++++++= ? ? ??????? 练习 求 89sin 88sin 3sin 2sin 1sin 22222++???+++的值 . 三、错位相减法 方法简介:此法是在推导等比数列的前n 项和公式时所用的方法,这种方法主要用于求数列{a n · b n }的前n 项和,其中{ a n }、{ b n }分别是等差数列和等比数列. [例20] 求和:1 3 2 )12(7531--+???++++=n n x n x x x S 练习:求数列 ??????,2 2,,26,24,2232n n 前n 项的和. 四、分组法求和 方法简介:把一不能直接求和的数列的每一项分解成几个可以求和的新数列,分别求和. 此方法常用于解形如数列{}n n b a +的前n 项和(其中{}n a 是等差数列,{}n b 是等比数列) 例21:已知数列{}n a 的通项公式为?? ? ??-=n n n a 212,求其前n 项和n S 五、裂项相消法 方法简介把数列的每一项拆为两项之差,求和时使大部分项能“正”、“负”相消, 变为求有限几项的和.常用裂项公式为: ① ()())1 1(11 b x a x b a b x a x ----= --; ② 111)1(1+-=+n n n n ; ③() b a b a b a --=+11 ⑤()!!1!n n n n -+=?。 ④()()()()()()?? ????++- ++=++321 21121211n n n n n n n ; 例22 (1) 求和n S =() 11 431321211-+ ???+?+?+?n n (2)已知数列{}n a 的通项公式为1 1++= n n a n ,求其前n 项和n S 分析 利用裂项相消法求和时可直接从通项入手,并且要判断清楚消项后余下哪些项.此方法常用于解形如数列? ?? ?? ? ?+11n n a a 的前n 项和(其中{}n a 是等差数列) 六、转化法 利用转化思想将其求和问题转化为等差、等比求和题或利于求和式的题目。 例23 :求数列1 3 2 3 2 2 1,,1,1,1,1-+++++++++++n x x x x x x x x x x 的前n 项和 n S . 练习题 1:求和:2 1 123n n S x x nx -=++++ 2、已知数列42n a n =-和1 24n n b -= ,设n n n b a c = ,求数列}{n c 的前n 项和n T . 3、(2007全国1文21)设{}n a 是等差数列,{}n b 是各项都为正数的等比数列,且111a b ==, 3521a b +=,5313a b +=(Ⅰ)求{}n a ,{}n b 的通项公式; (Ⅱ)求数列n n a b ?? ???? 的前n 项和n S . 4.设等比数列}{n a 的公比为q ,前n 项和为S n ,若S n+1,S n ,S n+2成等差数列,则q 的值为 . 5、利用等比数列的前n 项和公式证明 EG :11 1 22 1 = (,0,0)n n n n n n n a b a a b a b ab b n N a b a b ++---*-+++++∈>>- 6(1)已知数列}{n a 的通项公式为1 (1) n a n n =+,求前n 项的和; (2)已知数列}{n a 的通项公式为11 n a n n = ++,求前n 项的和. (3)求数列2 (2)(21)(21) n n n -+的前n 项和 7、已知数列}{n a 的通项公式为n a =1 2n +,设13242 111n n n T a a a a a a +=+++ ??? ,求n T . 8. 设数列{}n a 的前n 项和为n S ,且对任意正整数n ,4096n n a S +=。 (1)求数列{}n a 的通项公式 (2)设数列2{log }n a 的前n 项和为n T ,对数列{}n T ,从第几项起509n T <-?