求数列的通项公式教师版
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专题----通项公式的求法总述:求数列通项的方法:累加法、累乘法、待定系数法、阶差法(逐差法)、迭代法、对数变换法、倒数变换法、一、累加法 适用于:1()n n a a f n +=+转换成1()n n a a f n +-=,其中f(n)可以是关于n 的一次函数、二次函数、指数函数、分式函数,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 的二次函数,累加后可分组求和;③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; ④若f(n)是关于n 的分式函数,累加后可裂项求和。
例1 已知数列{}n a 满足11211n n a a n a +=++=,,求数列{}n a 的通项公式。
解:由121n n a a n +=++得121n n a a n +-=+则112322112()()()()[2(1)1][2(2)1](221)(211)12[(1)(2)21](1)1(1)2(1)12(1)(1)1n n n n n a a a a a a a a a a n n n n n n n n n n n ---=-+-++-+-+=-++-+++⨯++⨯++=-+-++++-+-=+-+=-++=例2 已知数列{}n a 满足112313n n n a a a +=+⨯+=,,求数列{}n a 的通项公式。
解;由1231nn n a a +=+⨯+得1231nn n a a +-=⨯+则11232211122112211()()()()(231)(231)(231)(231)32(3333)(1)33(13)2(1)313331331n n n n n n n n n n n n a a a a a a a a a a n n n n --------=-+-++-+-+=⨯++⨯+++⨯++⨯++=+++++-+-=+-+-=-+-+=+-练习1.已知数列{}n a 的首项为1,且*12()n n a a n n N +=+∈写出数列{}n a 的通项公式.答案:12+-n n 练习2.已知数列}{n a 满足31=a ,)2()1(11≥-+=-n n n a a n n ,求此数列的通项公式.答案:裂项求和 n a n 12-=二、累乘法1.适用于: 1()n n a f n a += ----------这是广义的等比数列2.若1()n n a f n a +=,则31212(1)(2)()n na a af f f n a a a +=== ,,, 两边分别相乘得,1111()nn k a a f k a +==⋅∏例3 已知数列{}n a 满足321=a ,n n a n na 11+=+,求n a 。
数列(四) 求数列的通项公式(教案)A一、 知识梳理:求数列通项公式常用的方法:(1)、观察法: 观察数列的前几项,写出数列的一个通项公式(2)、利用公式法求通项公式①n a =⎩⎨⎧≥-=-)2(,)1(,11n S S n S n n②等差(比)通项公式(3)、根据递推关系式求通项:(迭加,迭乘,迭代等化归为等差、等比数列): ①若数列满足),(1n f a a n n =-+其中)(n f 是一个前n 项和n s 可求的数列,那么可用逐项作差后累加的方法求n a 。
②若数列满足++∈=N n n f a a nn ),(1,其中数列{)(n f }前n 项积可求,可逐项作积后累乘求n a 。
③,1q pa a n n +=+p 、q 是常数。
方法:构造等比数列)(1λλ+=++n n a p a ④)(1n f pa a n n +=+。
方法:两边同除以1+n p ,令nn n p a b =,再用累加法求得。
⑤q pa a a n n n +=+1。
两边取倒数,令nn a b 1=,再“构造等比数列)(1λλ+=++n n a p a ” ⑥m n n pa a =+1。
a n >0。
方法:两边取对数。
二、 题型探究探究一:利用公式法求通项例1、已知12+=n n a S ,求n a 。
例2、已知数列n a 的前n 项和为n S ,并满足Sn=3n -2,求n a 。
例3、已知数列{n a }满足下列关系1)1(log 2+=+n S n ,求n a 。
探究二:利用迭加(迭乘、迭代)法求通项例4:(1)、(2010年高考)已知数列{n a }满足21=a ,12123-+⋅=-n n n a a , 求数列{n a }的通项。
(2)、已知数列{n a }满足11=a ,)1(11-+=-n n a a n n ,(2≥n ),写出数列的前五项及它的一个通项。
例5:(1)、在数列{n a }中,,)2,3,4(211⋯==--n a a n n n ,求数列{n a }的通项。
求数列的通项公式(教师版)1、数列的通项公式如果数列{a n }的第n 项a n 与n 之间的函数关系可以用一个式子a n =f (n )来表示,那么这个公式叫做这个数列的通项公式.2、数列的递推公式若一个数列首项确定,其余各项用a n 与a n -1或a n +1的关系式表示(如a n =2a n -1+1),则这个关系式就称为数列的递推公式.3、由数列的递推公式求数列的通项公式的常见方法(1)待定系数法:①形如a n +1=ka n +b 的数列求通项;②形如a n +1=ka n +r ∙b n 的数列求通项;(2)倒数法:形如a n +1=pa nqa n +r的数列求通项可用倒数法;(3)累加法:形如a n +1-a n =f (n )的数列求通项可用累加法;(4)累乘法:形如a n +1a n=f (n )的数列求通项可用累乘法;(5) “S n ”法:数列的通项a n 与前n 项和S n 的关系:a n =⎩⎪⎨⎪⎧S 1, n =1,S n -S n -1, n ≥2.;S n 与a n 的混合关系式有两个思路:①消去S n ,转化为a n 的递推关系式,再求a n ;②消去a n ,转化为S n 的递推关系式,求出S n 后,再求a n .考向一 待定系数法例1—1 已知数列{a n }中,a 1=1,a n +1=2a n +3,求数列{a n }的通项公式。
解:设递推公式a n +1=2a n +3可以转化为a n +1-t =2(a n -t )即a n +1=2a n -t ⇒t =-3.故递推公式为a n +1+3=2(a n+3),令b n =a n +3,则b 1=a 1+3=4,且b n +1b n =a n +1+3a n +3=2.所以{b n }是以b 1=4为首项,2为公比的等比数列,则b n =4×2n -1=2n +1,所以a n =2n +1-3.例1—2 在数列{a n }中,a 1=-1,a n +1=2a n +4·3n ,数列{a n }的通项公式。
一.基础题组1. 【2013课标全国Ⅰ,理7】设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若S m -1=-2,S m =0,S m +1=3,则m =( ). A .3 B .4 C .5 D .6 【答案】C【解析】∵S m -1=-2,S m =0,S m +1=3,∴a m =S m -S m -1=0-(-2)=2,a m +1=S m +1-S m =3-0=3. ∴d =a m +1-a m =3-2=1.∵S m =ma 1+12m m (-)×1=0,∴112m a -=-. 又∵a m +1=a 1+m ×1=3,∴132m m --+=.∴m =5.故选C. 2. 【2012全国,理5】已知{a n }为等比数列,a 4+a 7=2,a 5a 6=-8,则a 1+a 10=( ) A .7 B .5 C .-5 D .-7 【答案】D3. 【2008全国1,理5】已知等差数列{}n a 满足244a a +=,3510a a +=,则它的前10项的和10S =( ) A .138B .135C .95D .23【答案】C.【解析】由243511014,104,3,104595a a a a a d S a d +=+=⇒=-==+=. 4. 【2013课标全国Ⅰ,理14】若数列{a n }的前n 项和2133n n S a =+,则{a n }的通项公式是a n =__________. 【答案】(-2)n -1 【解析】∵2133n n S a =+,①∴当n ≥2时,112133n n S a --=+.② ①-②,得12233n n n a a a -=-,即1n n a a -=-2.∵a 1=S 1=12133a +,∴a 1=1. ∴{a n }是以1为首项,-2为公比的等比数列,a n =(-2)n -1.5. 【2009全国卷Ⅰ,理14】设等差数列{a n }的前n 项和为S n .若S 9=72,则a 2+a 4+a 9=___________. 【答案】24【解析】∵2)(972219a a S +==,∴a 1+a 9=16. ∵a 1+a 9=2a 5,∴a 5=8.∴a 2+a 4+a 9=a 1+a 5+a 9=3a 5=24.6. 【2011全国新课标,理17】等比数列{a n }的各项均为正数,且2a 1+3a 2=1,23239a a a =.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)设b n =log 3a 1+log 3a 2+…+log 3a n ,求数列1{}nb 的前n 项和. (2)31323(1)log log log (12)2n n n n b a a a n +=+++=-+++=-故12112()(1)1nb n n n n =-=--++, 121111111122(1)()()22311n nb b b n n n ⎡⎤+++=--+-++-=-⎢⎥++⎣⎦. 所以数列1n b ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和为21nn -+. 7. 【2010新课标,理17】(12分)设数列{a n }满足a 1=2,a n +1-a n =3·22n -1. (1)求数列{a n }的通项公式;(2)令b n =na n ,求数列{b n }的前n 项和S n . 【解析】 (1)由已知,当n≥1时,a n +1=[(a n +1-a n )+(a n -a n -1)+…+(a 2-a 1)]+a 1=3(22n -1+22n -3+…+2)+2=22(n +1)-1.而a 1=2,所以数列{a n }的通项公式为a n =22n -1.(2)由b n =na n =n·22n -1知S n =1·2+2·23+3·25+…+n·22n -1. ① 从而22·S n =1·23+2·25+3·27+…+n·22n +1. ② ①-②,得(1-22)S n =2+23+25+…+22n -1-n·22n +1, 即S n =19[(3n -1)22n +1+2]. 8. 【2005全国1,理19】设等比数列}{n a 的公比为q ,前n 项和S n >0(n=1,2,…) (1)求q 的取值范围;(2)设,2312++-=n n n a a b 记}{n b 的前n 项和为T n ,试比较S n 和T n 的大小.解①式得q>1;解②,由于n 可为奇数、可为偶数,得-1<q<1. 综上,q 的取值范围是).,0()0,1(+∞⋃-(Ⅱ)由得1223++-=n a n a a b .)23(),23(22n n n n S q q T q q a b -=-=于是)123(2--=-q q S S T n n n).2)(21(-+=q q S n.,0,2,21;,0,0221;,0,2211,,001,0n n n n n n n n n n n n n S T S T q q S T S T q q S T S T q q q q S ==-=-=<<-≠<<->>->-<<-><<->即时或当即时且当即时或当所以或且又因为 9. 【2015高考新课标1,理17】n S 为数列{n a }的前n 项和.已知n a >0,2n n a a +=43n S +.(Ⅰ)求{n a }的通项公式; (Ⅱ)设11n n n b a a +=,求数列{n b }的前n 项和. 【答案】(Ⅰ)21n +(Ⅱ)11646n -+ 【解析】试题分析:(Ⅰ)先用数列第n 项与前n 项和的关系求出数列{n a }的递推公式,可以判断数列{n a }是等差数列,利用等差数列的通项公式即可写出数列{n a }的通项公式;(Ⅱ)根据(Ⅰ)数列{n b }的通项公式,再用拆项消去法求其前n 项和.【考点定位】数列前n 项和与第n 项的关系;等差数列定义与通项公式;拆项消去法 10.【2016高考新课标理数3】已知等差数列{}n a 前9项的和为27,10=8a ,则100=a (A )100 (B )99 (C )98 (D )97 【答案】C 【解析】试题分析:由已知,1193627,98a d a d +=⎧⎨+=⎩所以110011,1,9919998,a d a a d =-==+=-+=故选C.【考点】等差数列及其运算【名师点睛】等差、等比数列各有五个基本量,两组基本公式,而这两组公式可看作多元方程,利用这些方程可将等差、等比数列中的运算问题转化为解关于基本量的方程(组),因此可以说数列中的绝大部分运算题可看作方程应用题,所以用方程思想解决数列问题是一种行之有效的方法.二.能力题组1. 【2011全国,理4】设S n 为等差数列{a n }的前n 项和,若a 1=1,公差d =2,S k +2-S k =24,则k =( ) A .8 B .7 C .6 D .5 【答案】 D2. 【2006全国,理10】设{a n }是公差为正数的等差数列,若a 1+a 2+a 3=15,a 1a 2a 3=80则a 11+a 12+a 13=( ) (A )120 (B )105 (C )90 (D )75 【答案】 B 【解析】3. 【2012全国,理16】数列{a n }满足a n +1+(-1)n a n =2n -1,则{a n }的前60项和为__________. 【答案】1 830【解析】:∵a n +1+(-1)n a n =2n -1,∴a 2=1+a 1,a 3=2-a 1,a 4=7-a 1,a 5=a 1,a 6=9+a 1,a 7=2-a 1,a 8=15-a 1,a 9=a 1,a 10=17+a 1,a 11=2-a 1,a 12=23-a 1,…,a 57=a 1,a 58=113+a 1,a 59=2-a 1,a 60=119-a 1, ∴a 1+a 2+…+a 60=(a 1+a 2+a 3+a 4)+(a 5+a 6+a 7+a 8)+…+(a 57+a 58+a 59+a 60)=10+26+42+ (234)15(10234)18302⨯+=.4. 【2014课标Ⅰ,理17】已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,11a =,0n a ≠,11n n n a a S λ+=-,其中λ为常数, (I )证明:2n n a a λ+-=;(II )是否存在λ,使得{}n a 为等差数列?并说明理由. 【答案】(I )详见解析;(II )存在,4λ=.5. 【2009全国卷Ⅰ,理20】 在数列{a n }中, a 1=1,a n+1=(n 11+)a n +n n 21+. (Ⅰ)设na b nn =,求数列{b n }的通项公式; (Ⅱ)求数列{a n }的前n 项和S n . 【解析】(Ⅰ)由已知得b 1=a 1=1,且n n n n a n a 2111+=++,即n n n b b 211+=+. 从而2112+=b b ,22321+=b b , (1)121--+=n n n b b (n≥2).于是1121212212121---=++++=n n n b b (n≥2).又b 1=1.故所求的通项公式1212--=n n b .(Ⅱ)由(Ⅰ)知1122)212(---=-=n n n nn n a .令∑=-=nk k n kT 112,则∑=-=nk k n kT 1222.于是T n =2T n -T n =∑-=---111221n k n k n =1224-+-n n .又)1()2(1+=∑=n n k nk ,所以422)1(1-+++=-n n n n n S . 6.【2016高考新课标理数1】设等比数列{}n a 满足a 1+a 3=10,a 2+a 4=5,则a 1a 2a n 的最大值为 .【答案】64【考点】等比数列及其应用【名师点睛】高考中数列客观题大多具有小、巧、活的特点,在解答时要注意方程思想及数列相关性质的应用,尽量避免小题大做.7.【2017新课标1,理4】记n S 为等差数列{}n a 的前n 项和.若4524a a +=,648S =,则{}n a 的公差为 A .1B .2C .4D .8【答案】C 【解析】试题分析:设公差为d ,45111342724a a a d a d a d +=+++=+=,611656615482S a d a d ⨯=+=+=,联立112724,61548a d a d +=⎧⎨+=⎩解得4d =,故选C.【考点】等差数列的基本量求解【名师点睛】求解等差数列基本量问题时,要多多使用等差数列的性质,如{}n a 为等差数列,若m n p q +=+,则m n p q a a a a +=+.三.拔高题组1. 【2013课标全国Ⅰ,理12】设△A n B n C n 的三边长分别为a n ,b n ,c n ,△A n B n C n 的面积为S n ,n =1,2,3,….若b 1>c 1,b 1+c 1=2a 1,a n +1=a n ,b n +1=2n n c a +,c n +1=2n nb a +,则( ). A .{S n }为递减数列 B .{S n }为递增数列C .{S 2n -1}为递增数列,{S 2n }为递减数列D .{S 2n -1}为递减数列,{S 2n }为递增数列 【答案】B 【解析】2. 【2011全国,理20】设数列{a n }满足a 1=0且111111n na a +-=--.(1)求{a n }的通项公式; (2)设11n n a b n+-=,记1nn kk S b==∑,证明:S n <1.【解析】(1)由题设111111n na a +-=--,即{11na -}是公差为1的等差数列. 又111n a =-,故11nn a =-. 所以11n a n=-. (2)由(1)得1111111n n a n n b nn n n n +-+-===-+⋅+, 11111()1111nnn k k k S b k k n ====-=-<++∑∑. 3. 【2006全国,理22】(本小题满分12分)设数列{a n }的前n 项和,3,2,1,32313421=+⨯-=+n n nn a S …。
数列真题汇编(二)数列求通项15道1.(2016全国3卷文)已知各项都为正数的数列{a n }满足a 1=1,a n 2−(2a n+1−1)a n −2a n+1=0. (I )求a 2,a 3; (II )求{a n }的通项公式.解:(Ⅰ)由题意得a 2=12,a 3=14. .........5分(Ⅱ)由a n 2−(2a n+1−1)a n −2a n+1=0得2a n+1(a n +1)=a n (a n +1). 因为{a n }的各项都为正数,所以a n+1a n=12.故{a n }是首项为1,公比为12的等比数列,因此a n =12n−1.2.(2016全国1卷文)已知{a n }是公差为3的等差数列,数列{b n }满足b 1=1,b 2=13,a nb n+1+b n+1=nb n . (Ⅰ)求{a n }的通项公式; (Ⅱ)求{b n }的前n 项和.【解析】(Ⅰ)由已知,a 1b 2+b 2=b 1,b 1=1,b 2=13,得a 1b 2+b 2=b 1,b 1=1,b 2=13,得a 1=2,所以数列{a n }是首项为2,公差为3的等差数列,通项公式为a n =3n −1. (Ⅱ)由(Ⅰ)和a n b n+1+b n+1=nb n ,得b n+1=b n 3,因此{b n }是首项为1,公比为13的等比数列.记{b n }的前n 项和为S n ,则S n =1−(13)n 1−13=32−12×3n−1.3.(2018全国1文)已知数列满足,,求的通项公式.解:∵,∴.4.(三星)(全国II )已知a 1=1,S n+1=4a n +2(n ∈N ∗), (1)设b n =a n+1−2a n ,求证:{b n }是等比数列; (2)求a n .备注:题目中 已经将关系式构造好了,三项关系变二项关系后是等比数列;基本类型二求通项{}n a 11a =()121n n na n a +=+{}n a 1112n n nn a b b q n−−===12n n a n −=⋅5.(三星)(全国Ⅰ卷)在数列{a n}中,S n=43a n−13×2n+1+23,S n.求首项{a n}与通项n.备注:S n与a n关系变形之后成类型二解:由题意得S n=2a n+1,解得S6=.又a n+1=S n+1−S n=43a n+1−43a n−13(2n+1−2n),即a n+1=4a n+2n+1,设a n+1+x⋅2n+1=4(a n+x⋅2n),利用待定系数法可得x=1,又a1+2=4≠0,所以数列{a n+2n}是公比为4的等比数列. 所以a n+2n=4×4n−1,即a n=4n−2n.6. (2020全国3卷理)设数列{a n}满足a1=3,a n+1=3a n−4n.(1)计算a2,a3,猜想{a n}的通项公式并加以证明;(2)求数列{2n a n}的前n项和S n.【详解】(1)由题意可得a2=3a1−4=9−4=5,a3=3a2−8=15−8=7,由数列{a n}的前三项可猜想数列{a n}是以3为首项,2为公差的等差数列,即a n=2n+1,证明如下:当n=1时,a1=3成立;假设n=k时,a k=2k+1成立.那么n=k+1时,a k+1=3a k−4k=3(2k+1)−4k=2k+3=2(k+1)+1也成立.则对任意的n∈N∗,都有a n=2n+1成立;(2)由(1)可知,a n⋅2n=(2n+1)⋅2nS n=3×2+5×22+7×23+⋯+(2n−1)⋅2n−1+(2n+1)⋅2n,①2S n =3×22+5×23+7×24+⋯+(2n −1)⋅2n +(2n +1)⋅2n+1,② 由①−②得:−S n =6+2×(22+23+⋯+2n )−(2n +1)⋅2n+1 =6+2×22×(1−2n−1)1−2−(2n +1)⋅2n+1=(1−2n)⋅2n+1−2,即S n =(2n −1)⋅2n+1+2.7.(2021全国1卷)已知数列满足,(1)记,写出,,并求数列的通项公式; (2)求的前20项和.【解】(1)b 1=a 2=a 1+1=2,b 2=a 4+a 3+1=a 2+2+1=5 ∵2n 为偶数,∴a 2n+1=a 2n +2,a 2n+2=a 2n+1+1, ∴a 2n+2=a 2n +3即b n+1=b n +3,且b 1=2,∴{b n }是以2为首项,3为公差的等差数列,∴ b n =3n −1. (2)当n 为奇数时,a n =a n+1−1∴{a n }的前20项和为a 1+a 2+...+a 20=(a 1+a 3+...+a 19)+(a 2+a 4+...+a 20)=[(a 2−1)+(a 4−1)+...+(a 20−1)]+(a 2+a 4+...+a 20)=2(a 2+a 4+...+a 20)−10. 由(1)可知,a 2+a 4+...+a 20=b 1+b 2+...+b 10=2×10+10×92×3=155 ,∴{a n }的前 20项和为2x155 -10 =300.8. (2020全国1文)数列{a n }满足a n+2+(−1)n a n =3n −1,前16项和为540,则a 1= ______________.【详解】a n+2+(−1)n a n =3n −1,当n 为奇数时,a n+2=a n +3n −1;当n 为偶数时,a n+2+a n =3n −1. 设数列{a n }前n 项和为S n , S 16=a 1+a 2+a 3+a 4+⋯+a 16=a 1+a 3+a 5⋯+a 15+(a 2+a 4)+⋯(a 14+a 16)=a 1+(a 1+2)+(a 1+10)+(a 1+24)+(a 1+44)+(a 1+70) +(a 1+102)+(a 1+140)+(5+17+29+41) =8a 1+392+92=8a 1+484=540,{}n a 11a =11,,2,n n na n a a n ++⎧=⎨+⋅⎩为奇数为偶数2n n b a =1b 2b {}n b {}n a∴a1=7.故答案为:7.9.(2019全国2卷理)已知数列{a n}和{b n}满足a1=1,b1=0,4a n+1=3a n−b n+4,4b n+1=3b n−a n−4.(1)证明:{a n+b n}是等比数列,{a n–b n}是等差数列;(2)求{a n}和{b n}的通项公式.解:(1)由题设得4(a n+1+b n+1)=2(a n+b n),即a n+1+b n+1=12(a n+b n).又因为a1+b1=l,所以{a n+b n}是首项为1,公比为12的等比数列.由题设得4(a n+1−b n+1)=4(a n−b n)+8,即a n+1−b n+1=a n−b n+2.又因为a1–b1=l,所以{a n−b n}是首项为1,公差为2的等差数列.(2)由(1)知,a n+b n=12n−1,a n−b n=2n−1.所以a n=12[(a n+b n)+(a n−b n)]=12n+n−12,b n=12[(a n+b n)−(a n−b n)]=12n−n+12.10. (2021全国乙卷理)记S n为数列{a n}的前n项和,b n为数列{S n}的前n项积,已知2S n+1b n=2.(1)证明:数列{b n}是等差数列;(2)求{a n}的通项公式.【解析】(1)解法一:由2S n +1b n=2得S n=2b n2b n−1,且b n≠0,b n≠12,取n=1,由S1=b1=2b12b1−1得b1=32,由于b n为数列{S n}的前n项积,所以2b12b1−1⋅2b22b2−1⋅⋅⋅2b n2b n−1=b n,所以2b12b1−1⋅2b22b2−1⋅⋅⋅2b n+12b n+1−1=b n+1,所以2b n+12b n+1−1=b n+1b n,由于b n+1≠0所以22b n+1−1=1b n,即b n+1−b n=12,其中n∈N∗所以数列{b n }是以b 1=32为首项,以d =12为公差等差数列; 解法二:因为b n 为数列{S n }的前n 项积,所以b nb n−1=S n (n ≥2),由2S n+1b n=2可得2b n−1b n+1b n=2(n ≥2),去分母得2b n −2b n−1=1(n ≥2),所以b n −b n−1=12,数列{b n }是公差为12的等差数列.(2)由(1)可得,数列{b n }是以b 1=32为首项,以d =12为公差的等差数列, ∴b n =32+(n −1)×12=1+n2, S n =2b n2bn−1=2+n1+n , 当n=1时,a 1=S 1=32,当n≥2时,a n =S n −S n−1=2+n1+n −1+n n=−1n (n+1),显然对于n=1不成立,∴a n ={32,n =1−1n (n+1),n ≥2.11.(二星)(全国理)若数列{}的前n 项和为S n =,则数列{}的通项公式是=______. 解:当=1时,==,解得=1,当≥2时,==-()=,即=,∴{}是首项为1,公比为-2的等比数列,∴=.12.(2016全国3卷理科)已知数列{a n }的前n 项和S n =1+λa n ,其中λ≠0, (Ⅰ)证明{a n }是等比数列,并求其通项公式; (Ⅱ)若S 5=3132,求λ。
求数列的通项公式(教案+例题+习题)一、教学目标1. 理解数列的概念,掌握数列的基本性质。
2. 学会求解数列的通项公式,并能应用于实际问题。
3. 培养学生的逻辑思维能力和运算能力。
二、教学内容1. 数列的概念与基本性质2. 数列的通项公式的求法3. 数列通项公式的应用三、教学重点与难点1. 教学重点:数列的概念,数列的通项公式的求法及应用。
2. 教学难点:数列通项公式的推导和应用。
四、教学方法1. 采用讲授法,讲解数列的概念、性质及通项公式的求法。
2. 利用例题,演示数列通项公式的应用过程。
3. 布置习题,巩固所学知识。
五、教学过程1. 引入数列的概念,讲解数列的基本性质。
2. 讲解数列通项公式的求法,引导学生掌握求解方法。
3. 通过例题,演示数列通项公式的应用,让学生理解并掌握公式。
4. 布置习题,让学生巩固所学知识,并提供解题思路和指导。
5. 总结本节课的重点内容,布置课后作业。
教案结束。
例题:已知数列的前n项和为Sn = n(n+1)/2,求该数列的通项公式。
解答:由数列的前n项和公式可知,第n项的值为Sn S(n-1)。
将Sn = n(n+1)/2代入上式,得到第n项的值为:an = Sn S(n-1) = n(n+1)/2 (n-1)n/2 = n/2 + 1/2。
该数列的通项公式为an = n/2 + 1/2。
习题:1. 已知数列的前n项和为Sn = n^2,求该数列的通项公式。
2. 已知数列的通项公式为an = 2n + 1,求该数列的前n项和。
3. 已知数列的通项公式为an = (-1)^n,求该数列的前n项和。
4. 已知数列的通项公式为an = n^3 6n,求该数列的前n项和。
5. 已知数列的通项公式为an = 3n 2,求该数列的前n项和。
六、教学目标1. 掌握数列的递推关系式,并能运用其求解数列的通项公式。
2. 学习利用函数的方法求解数列的通项公式。
3. 提升学生分析问题、解决问题的能力。
1求数列的通项公式专题训练1.归纳法(数学归纳法)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) 17164,1093,542,211(3) ,52,21,32,1 (4) ,54,43,32,21--(5)21,43,87,1615… 解:(1)变形为:101-1,1021,103―1,104―1,…… ∴通项公式为:110-=n n a(2);122++=n n n a n (3);12+=n a n(4)1)1(1+⋅-=+n n a n n . (5)nn n a 212-= 点评:关键是找出各项与项数n 的关系。
例2. 已知数列{}n a 满足112n na a +=-,10a =. (1).计算 2a ,3a ,4a ,5a 的值;(2).根据以上计算结果猜想{}n a 的通项公式,并用数学归纳法证明你的猜想. 答案:(1)由 112n na a +=-和10a =,得234511121314,,,123202345222234a a a a ========----. (2)由以上结果猜测: 1n n a n-=用数学归纳法证明如下:①当1n =时,左边10a ==,右边1101-==,等式成立. ②假设当()1n k k =≥时,命题成立,即1k k a k-=成立. 那么,当1n k =+时, 111(1)112112k k k k a k a k k k++-====--++-2这就是说,当1n k =+时等式成立. 由①和②,可知猜测1n n a n-=对于任意正整数n 都成立. 针对性训练:① 3 33 333 333 3333 … ()110(31-=n n a )②321-710917-1126… (121)1(21++-=+n n a n n )2. 公式法直接利用等差或等比数列的通项公式写出,这种方法适用于已知数列类型的题目,也是最基本的方法之一。
例1. 已知数列{}n a 中,1235a a =,=,且{1}n a -是等比数列.求数列{}n a 的通项公式;解:∵{1}n a -是等比数列且112a -=,214a -=,,211=21a a -- ∴11222n n n a ⋅--==,∴2 1.n n a =+ 例2 :等差数列是递增数列,前n 项和为,且成等比数列,.求数列的通项公式.解:设数列公差为d(d>0)∵成等比数列,{}n a n s 1,3,9a a a 255s a ={}n a {}n a 1,3,9a a a 2319a a a ∴=33. S n 与a n 的关系1112n n n S n a S S n -=⎧=⎨-≥⎩ ,即已知数列前n 项和,求通项。
例3:已知下列两数列}{n a 的前n 项和n S 的公式,求}{n a 的通项公式。
(1)13-+=n n S n 。
(2)12-=n s n 解: (1)11111-+==S a =1n a =1--n n S S =[]1)1()1()1(33--+---+n n n n =3232+-n n 此时,112S a ==。
∴n a =3232+-n n 为所求数列的通项公式。
(2)011==s a ,当2≥n 时 12]1)1[()1(221-=----=-=-n n n s s a n n n由于1a 不适合于此等式 。
∴⎩⎨⎧≥-==)2(12)1(0n n n a n点评:要先分n=1和2≥n 两种情况分别进行运算,然后验证能否统一。
针对训练:1. 已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,且满足()2log 11n S n +=+,求数列{}n a 的通项公式. 解析:由已知条件可得112n n S ++=, 则121n n S +=-, 所以当1n =时,113a S ==,4当2n ≥时,()()1121212n n n n n n a S S +-=-=---=,故3,12,2n n n a n =⎧=⎨≥⎩.2.设数列{}n a 的前n 项和为n S ,若13a =且当2n ≥时,12n n n a S S -=⋅,则{}n a 的通项公式为n a =_______________.解析:当2n ≥时,由12n n n a S S -=⋅可得112()n n n n S S S S ---=⋅, ∴11112n n S S -=-,即11112n n S S -=--, ∴数列1{}n S 是首项为13,公差为12-的等差数列, ∴11153()(1)326n nn S -=+-⋅-=. 当2n ≥时,11166225353(1)n n n a S S n n -==⨯⨯---18(53)(83)n n =--, 又13a =,∴3,118,2(53)(83)n n a n n n =⎧⎪=⎨≥⎪--⎩. 4.叠加法递推公式为a n+1=a n +f(n)或a n =a n−1+f(n),通常把原递推公式转化为a n+1-a n =f(n) 或a n -a n−1=f(n),利用逐差相加法求解。
例4. 若在数列{}n a 中,31=a ,n a a n n +=+1,求通项n a 。
解析:由n a a n n +=+1得n a a n n =-+1,所以11-=--n a a n n ,221-=---n a a n n , …,5112=-a a ,将以上各式相加得:1)2()1(1+⋅⋅⋅+-+-=-n n a a n , 又31=a 所以 n a =32)1(+-n n 针对性训练:已知数列中,求的通向公式解: 由已知得,, 令,代入个等式累加,即5.叠乘法递推公式为a n+1=a n ×f(n)或a n =a n−1×f(n),通常把原递推公式转化为a n+1a n=f(n) 或a n a n−1=f(n),利用逐商相乘法求解。
例5 .已知数列满足,求的通向公式。
解:由条件知,分别令n=1,2,3……,(n-1),代入上式得(n-1)个等{}n a 11211,241n n a a a n +==+-{}n a 1211114122121n n a a n n n +⎛⎫-==- ⎪--+⎝⎭()1,2,...,1n n =-()1n -()()()21321111111...1...23352321n n a a a a a a n n -⎡⎤⎛⎫⎛⎫⎛⎫-+-++-=-+-++- ⎪ ⎪ ⎪⎢⎥--⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎣⎦1111221n a a n ⎛⎫∴-=- ⎪-⎝⎭4342n n a n -∴=-{}n a 112,31n n na a a n +==+n a 11n n a n a n +=+6式累乘之,即针对性训练:设{}n a 是首项为1的正项数列,且()011221=+-+++n n n n a a na a n (n =1,2,3,…),则它的通项公式是n a =________.]3[ 解:已知等式可化为:[]0)1()(11=-++++n n n n na a n a a0>n a (*N n ∈)∴(n+1)01=-+n n na a , 即11+=+n na a n n ∴2≥n 时,nn a a n n 11-=- ∴112211a a a a a a a a n n n n n ⋅⋅⋅⋅=--- =121121⋅⋅--⋅- n n n n =n16.构造法1)构造等比数列若有递推关系q pa a n n +=+1(其中p ,q 均为常数,0)1(≠-p pq ),一般采用待定系数法将原递推公式转化为:)(1t a p t a n n -=-+,其中pqt -=1,构造等比数列求解。
例.已知数列{}n a 满足11a =,且*121,n n a a n N +=+∈.求数列{}n a 的通项公式. 解析:∵121n n a a +=+, ∴112(1)n n a a ++=+.由11a =,知1120a +=≠,可得10n a +≠.7∴*112()1n n a n N a ++=∈+. ∴数列{}1n a +是以112a +=为首项,2为公比的等比数列. ∴11222n n n a -+=⋅= 即21n n a =-.针对训练:已知数列{}n a 中,11a =,*1(N )3nn n a a n a +=∈+.求{}n a 的通项公式; 解:由*1,N 3nn n a a n a +=∈+, 得13131n n n na a a a ++==+, 111113()22n n a a +∴+=+, 数列11{}2n a +是以3为公比,以11322n a +=为首项的等比数列, 从而111333222nn n a -+=⨯=,231n na ∴=-2)构造等差数列 作除法:例1.在数列{}n a 中,11a =, 122n n n a a +=+.求:数列{a n }的通项公式;解:(1)将122n n n a a +=+,两边同除以2n ,得11122n nn n a a +-=+. ∴11122n nn n a a +--=,即数列{a n 2n−1}是等差数列 则101(1)122n n a n n -=+-⨯=. ∴12n n a n -=⋅.8取倒法:例2. 已知数列{}n a 满足112a =,且122nn na a a +=+,求数列{}n a 的通项公式 解:∵122nn na a a +=+, ∴1212n n n a a a ++=, 即11112n n a a +-= ∴数列1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是等差数列 则()11113122n n n a a +=+-⨯=,所以23n a n =+ 针对训练. 已知数列{}n a 满足当2n ≥时,1114n n n a a a --=+,且115a =.求数列{}n a 的通项公式;解析:(1)证明 由1141n n n a a a -=+-得:1140n n n n a a a a ----=,由1105a =≠及逆推式,0n a ≠, 两边同除以1n n a a -,得1114(2)n n nd a a --=≥, 所以,数列1{}na 是等差数列则1114(1)41n n n a a =+-=+, 所以a n =14n+17. 作差法例1.已知数列{}n a 满足:n a a a a n n =+⋅⋅⋅+++-12321222.求出数列{}n a 的通项公式;9解:(1)因为 n a a a a n n =+⋅⋅⋅+++-12321222. 所以 1222212321-=+⋅⋅⋅+++--n a a a a n n , 两式相减得:12n n a -=当1=n ,1a 时也符合上式,所以通项公式为:12n n a -=针对训练.设数列{}n a 满足123(21)2n a a n a n +++-=.求{}n a 的通项公式;解:数列{}n a 满足123(21)2n a a n a n +++-=.2n ≥时,123(23)2(1)n a a n a n +++-=-.两式相减得,2(21)2,21n n n a a n ∴-==-. 当1n =时,12a =,上式也成立.221n a n ∴=-.8. 待定系数法例. 在数列{}n a 中,362,2311-=-=-n a a a n n ,求通项n a . 解:原递推式可化为y n x a y xn a n n ++-+=++-)1()(21 比较系数可得:x=-6,y=9,上式即为12-=n n b b所以{}n b 是一个等比数列,首项299611=+-=n a b ,公比为21.1)21(29-=∴n n b 即:n n n a )21(996⋅=+- 故96)21(9-+⋅=n a n n .10。