构造法
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高中数学6种构造函数法1、几何体构造法:几何体构造法是高中数学中常见的构造函数,即根据给定的条件,从原点出发,通过叠加若干条定义运算,利用实际工具画出题目要求构造的图形或者要求构造的几何体。
例如:根据给定的定义三角形ABC,在其外接圆上构造一个直角,使得构造出的四边形的一条边和三角形的一条边等长。
2、用线段构造法:用线段构造法是高中数学中常见的构造函数,是根据给定的条件,几何体和直线的位置,及题目要求的其他条件,按照一定的步骤和规律来画出要构造的几何体或其他东西。
例如:依据给定的线段AB,在其上端点A处构造一个半径等于原线段AB一半长度的圆,使得线段AB的端点A和圆的交点坐标相同;并在构造出的圆上构造一个到线段AB 端点B距离等于原线段AB一半长度的直线段。
3、从原点构造法:从原点构造法是高中数学中常见的构造函数,是指从某一原点出发,根据给定的情况,经过若干步的构造,建立若干定义关系,确定一个几何体的形状和大小,并与给定的几何体完全相同或满足给定条件的几何体。
例如:在原点构造一个半径等于原点O到给定点A的距离的圆,从这个圆上构造与 OA 相等的直线段,在这个直线段依次画上给定的点B、C。
4、标准图形构造法:标准图形构造法是在高中数学中学习的构造函数,即根据给定的它定义的图形和要求画出的图形之间的规律,采用实际的工具画出要求的图形。
例如:构造出与正方形相等的长方形(15cm×20cm),方法为:在一根边长15cm的尺子上划分出4等分点,然后再在另一根尺子上划分出5等分点,将它们相互链接,即可构造出长方形。
5、参数方程构造法:参数方程构造法是高中数学中学习的构造函数,即根据给定的参数条件所决定的几何体的特征,可利用参数方程的技巧,根据参数条件用参数方程来求出构造出几何体的函数,并且利用函数求出相应的构造过程,或者利用参数方程既定的几何图形,求出给定点的位置。
例如:求出构造出半径为 2 的半圆的函数,可以用参数方程 x = 2cos t,其中x 为构造出的半圆的横坐标,t 为角度参数。
构造法求数列通项公式典型例题解析构造法是一种求解数列通项公式的有效方法,也是数学中最具有挑战性的问题之一。
在广泛的数学研究和应用中,构造法往往可以解决复杂的问题,为我们提供求解给定数列的通项公式的有效方法。
本文将从构造法的基本定义和思想出发,通过一系列典型例题,详细解析构造法求解数列通项公式的基本原理和方法,以期更深入地理解构造法求数列通项公式的实际应用。
首先,构造法是什么?构造法是一种求解数列通项公式的策略,它以建立数列通项公式为目标,通过构造一个符合一定规律的数列来解决问题。
根据构造法的思想,我们可以确定以下步骤:首先,确定数列的个数和元素的值;其次,当确定了数列的个数和元素的值后,还需要确定数列的规律;最后,根据上述步骤,数列的规律和期望求解结果,最终确定数列通项公式。
构造法求解数列通项公式的典型例题,将从比较简单的例题开始介绍:例题1:已知数列{an}的通项公式为:an=3n-2,求数列{an}的前5项。
解:数列{an}的前5项为a1=3×1-2=1,a2=3×2-2=4,a3=3×3-2=7,a4=3×4-2=10,a5=3×5-2=13。
例题2:已知数列{bn}的前4项为:b1=2,b2=10,b3=26,b4=50,求数列{bn}的通项公式。
解:根据数列{bn}的前4项值,构造出以下数列:2,8,16,24,…,由此可得出bn=2n×4,即数列{bn}的通项公式为bn=2n×4。
例题3:已知数列{cn}的前3项为:c1=3,c2=12,c3=27,求数列{cn}的通项公式。
解:根据数列{cn}的前3项值,构造出以下数列:9,9,18,27,…,故数列{cn}的通项公式为cn=3n2-2n,即cn=3n2-2n。
以上就是构造法求解数列通项公式的三个典型例题及其解析,可以看出,构造法是一种有效的求解数列通项公式的方法。
在几何中,构造法是使用规则或原则来绘制几何图形的方法。
下面是几个常见的构造法例子。
1 垂线构造法:在平面内给定一点和一条直线,从该点作垂线与该
直线的交点,就是所求的点。
2 垂足构造法:在平面内给定一点和一条直线,从该点作垂线与该
直线的交点,这个交点称作该点的垂足。
3 垂直平分线构造法:在平面内给定一点和一条直线,从该点作垂
线,并做该垂线的中垂线,这条中垂线称作该点的垂直平分线。
4 垂直于直线的平分线构造法:在平面内给定一点和一条直线,从
该点作垂线,并做该垂线的中垂线,这条中垂线垂直于给定的直线,称作该点的垂直于直线的平分线。
5 直线平分线构造法:在平面内给定一条直线和一个点,从该点作
该直线的平分线,并做该直线的中垂线,这条中垂线称作该点的直线平分线。
6 对称构造法:在平面内给定两点或两条直线,建立一条对称轴,
使得对称轴上的一侧和对称轴的对侧关于对称轴对称,这样就可以使用对称构造法来构造出许多几何图形。
7 图形复制构造法:在平面内给定一个图形,通过将图形复制并移
动到另一个位置来构造出新的图形。
8 线段构造法:在平面内给定两个点,连接这两个点就是所求的线
段。
9 圆构造法:在平面内给定一个点和一条直线,以该点为圆心,该
直线为圆的直径,连接两端点即为圆。
这些只是几何图形构造法的一小部分例子,在几何学中还有许多其他的构造法。
构造法在高中数学解题中的应用方法
构造法是一种常用的数学解题方法,特别适用于几何问题的解决。
下面我们将介绍在
高中数学解题中构造法的应用方法。
一、构造辅助线:
1. 构造线段、角的等分线:通过构造等分线可以将原先复杂的形状简化为几个简单
的相等的部分,便于解题。
2. 构造三角形的高线、中线、角平分线:通过利用三角形的性质,可以确定三角形
的一些特殊线段,从而解题。
3. 构造平行线、垂直线:通过构造平行线和垂直线,可以得到一些等角关系、相似
三角形等,从而解题。
二、构造形状:
1. 构造圆、三角形、四边形:通过构造几何形状,可以利用其性质来解题。
2. 构造相似形:通过构造相似形状,可以利用相似三角形等性质来解题。
三、构造特殊点:
1. 构造重心、垂心、外心、内心:通过构造特殊点,可以利用它们的性质来解题。
2. 构造交点、中点:通过构造交点和中点,可以得到一些等分线段、等角关系等,
从而解题。
四、构造长度关系:
1. 构造比例关系:通过构造长度的比例,可以利用这些比例关系来解题。
2. 构造勾股定理:通过构造特殊的长度关系,可以利用勾股定理来解题。
构造法是一种灵活但有效的解题方法,在高中数学解题中应用广泛。
通过构造辅助线、形状、特殊点和长度关系等,可以利用它们的性质来解决各种几何问题。
在解题过程中要
善于观察和发现,合理运用构造法,提高解题的效率和准确性。
构造法在高等代数中的应用
构造法(Construction)指的是通过某种方式构造一个新的数
学对象,这种方式可以是从已知对象中提取信息、进行运算、组合,或者是通过更抽象的方式,例如通过极限过渡、构造性证明等。
在
高等代数中,构造法被广泛应用于各种数学结构的构建和证明中。
以下是一些高等代数中应用构造法的例子:
1. 群和环的构造:群和环是最基本的抽象代数结构之一。
构造
法可以用来构造新的群和环,例如通过群的直积、半直积、商群等
方式来构造新的群;通过态射同构、理想、商环等方式来构造新的环。
2. 向量空间的构造:向量空间是线性代数中的重要概念。
构造
法可以用来构造新的向量空间,例如通过向量的张量积、双线性函数、外代数等方式来构造新的向量空间。
3. 域的构造:域是代数学中的基本概念。
构造法可以用来构造
新的域,例如通过有限扩张、代数闭包、分式域等方式来构造新的域。
4. 哈密顿四元数的构造:哈密顿四元数是一种四维的超复数。
通过构造法,我们可以将哈密顿四元数看作是复数和二维向量的轮
换积,从而可以更加直观地理解哈密顿四元数的性质。
5. 矩阵群的构造:矩阵群是代数拓扑中的重要概念。
构造法可
以用来构造新的矩阵群,例如通过李群的指数映射,我们可以将矩
阵群看作是一个向量场在单位元上的切向量,从而使得矩阵群的性
质显得更加清晰。
总之,构造法在高等代数中是一个非常重要的方法,它可以帮助我们构建新的数学结构,深入理解已知的数学对象,并证明一些重要的定理和性质。
用构造法求数列通项公式
一、构造法的原理
构造法是一种求解数列通项公式的方法,它依赖于对数列数据的分析,其基本原理是通过分析数列前几项的关系,推出数列的规律,从而确定数
列的通项公式。
二、构造法的步骤
1、根据给定的数列,找出相邻两项的关系;
2、根据求出的关系,确定该数列的类型,即数列的递推公式;
3、根据确定的递推公式,从第一项开始,逐步求出数列中的其它项;
4、推出数列的规律,并将其表示为数列的通项公式;
5、利用确定的通项公式,验证数列中的其它项。
三、构造法的应用
1、举例:
给出一个数列:1,2,4,8,16,32
(1)根据给定的数列,找出相邻两项的关系:
由数列可以看出,数列中相邻两项的关系是:an = 2 * an-1
(2)根据求出的关系,确定该数列的类型,即数列的递推公式:
an = 2 * an-1
递推公式:an+1 = 2 * an
(3)根据确定的递推公式,从第一项开始,逐步求出数列中的其它项:
a1=1
a2=2*a1=2
a3=2*a2=4
a4=2*a3=8
a5=2*a4=16
a6=2*a5=32
(4)推出数列的规律,并将其表示为数列的通项公式:
由所求得的数列可以看出,数列中每一项都是前一项的2倍,因此可
得数列的通项公式为:an=2^(n-1)。
(5)利用确定的通项公式。
构造法在中学数学中的运用1. 引言1.1 构造法的概念构造法是数学中一种重要的方法,它主要利用具体的图像或实例来解决问题。
通过构造法,我们可以通过建立几何图形、代数方程或概率模型等手段,来找到问题的解决方案或证明定理的方法。
构造法的核心思想是通过构建某种结构或模型,来揭示问题的本质或得到问题的答案。
在运用构造法时,我们需要具有一定的数学基础和逻辑思维能力,能够将抽象的概念具体化,通过各种图形、符号或模型来进行推理和证明。
构造法既可以用于解决几何问题,也可以用于证明数学定理,甚至可以在代数方程求解和概率统计中发挥作用。
通过构造法,我们可以更直观地理解和解决数学问题,提高数学思维和解题能力。
构造法的灵活性和实用性使其在数学教学中具有重要意义。
教师可以通过引导学生运用构造法来解决问题,培养学生的逻辑思维能力和创造力。
构造法在某些复杂的问题上可能存在局限性,需要结合其他数学方法进行分析和求解。
构造法是数学中一种重要的思维工具,对学生和教师都具有积极的意义。
1.2 构造法的重要性构造法是一种数学问题解决方法,其重要性不容忽视。
构造法在数学教学中能够培养学生的逻辑思维能力和创造力。
通过学习构造法,学生可以培养问题解决的能力,锻炼他们的思维方式。
构造法在解决实际问题中能够提供一种直观的解决思路。
许多数学问题或者实际生活中的问题可以通过构造法找到解决方法,这种方法更符合直觉,让人易于理解。
构造法在证明数学定理的过程中也有重要作用。
通过构造法,可以更清晰地展示问题的解决过程,从而使得数学定理的证明更加严谨和易懂。
构造法对于数学教学和解决数学及实际问题具有重要意义,不容忽视。
2. 正文2.1 构造法在解决几何问题中的运用构造法在解决几何问题中的运用是数学中一个重要且常用的方法。
它通过几何图形的方式来解决问题,通常通过画图、构造辅助线等方式来找到问题的解决方法。
构造法在几何问题中的运用可以帮助学生更直观地理解问题,并且提高他们的解题能力。
用构造法求数列的通项公式首先,我们需要了解什么是数列和通项公式。
数列是由一系列按照一定规律排列的数字组成的序列。
通项公式是指能够通过一个数列中的任意一项来表示它的第n项的公式。
构造法是指通过观察数列中的规律,逐步构造出通项公式的方法。
对于数列的构造方法,有多种不同的途径可以使用。
下面将介绍一些常见的构造法。
1.等差数列:等差数列是指数列中任意两项之间的差都是一个常数d。
要构造等差数列的通项公式,可以通过观察数列中的规律来得到。
例如,对于等差数列1,4,7,10,13,...,我们可以观察到每一项与前一项的差都是3,因此该数列的通项公式可以表示为An=A1+(n-1)d,其中A1为首项,d为公差,n为项数。
2.等比数列:等比数列是指数列中任意两项之间的比都是一个常数r。
要构造等比数列的通项公式,可以通过观察数列中的规律来得到。
例如,对于等比数列2,6,18,54,162,...,我们可以观察到每一项与前一项的比都是3,因此该数列的通项公式可以表示为An=A1*r^(n-1),其中A1为首项,r为公比,n为项数。
3.斐波那契数列:斐波那契数列是一种特殊的数列,每一项都是前两项的和。
要构造斐波那契数列的通项公式,可以通过观察数列中的规律来得到。
例如,对于斐波那契数列1,1,2,3,5,8,...,我们可以观察到每一项都是前两项的和,因此该数列的通项公式可以表示为An=An-1+An-2,其中A1和A2为首两项,n为项数。
4.平方数列:平方数列是指数列中每一项都是一些整数的平方。
要构造平方数列的通项公式,可以通过观察数列中的规律来得到。
例如,对于平方数列1,4,9,16,25,36,...,我们可以观察到每一项都是一些整数的平方,因此该数列的通项公式可以表示为An=n^2,其中n为项数。
5.阶乘数列:阶乘数列是指数列中每一项都是小于等于该项的正整数的阶乘。
要构造阶乘数列的通项公式,可以通过观察数列中的规律来得到。
精心整理构造法求数列通项公式求数列通项公式是高考考察的重点和热点,本文将通过构造等比数列或等差数列求数列通项公式作以简单介绍,供同学们学习时参考。
一、构造等差数列求数列通项公式运用乘、除、去分母、添项、去项、取对数、待定系数等方法,将递推公式变形成为(1)()f n f n +-=A (其中A 为常数)形式,根据等差数列的定义知)(n f 是等差数列,根据等差数列的通项公式,先求出)(n f 的通项公式,再根据)(n f 与n a ,从而求出n a 的通项公式。
例1 在数列{}n a 中,1a =12解析:由a n+1=33+n n a a 得,a n+1a n 设b n =n a 1,则b n+1-b n =31数列{b n }是首相b 1=2,公差根据等差数列的通项公式得b n =∴数列通项公式为a n =53+n评析:na 1的例2n 项和,且S n ≠0,a 1=1,a n =1222-n n S S (n ≥2),求S n 与a n 。
解析:当a n =1222-n n S S 得,S n -S n-1=1222-n n S S ,变形整理得S n -S n-1=S n S n-1两边除以S n S n-1得,nS 1-11-n S =2,∴{nS 1}是首相为1,公差为2的等差数列∴nS 1=1+2(n-1)=2n-1,∴S n =121-n (n ≥2),n=1也适合,∴S n =121-n (n ≥1)当n ≥2时,a n =S n -S n-1=121-n -321-n =-38422+-n n ,n=1不满足此式,∴a n ={21138422≥=+--n n n n评析:本例将所给条件变形成A n f n f =-+)()1(,先求出)(n f 的通项公式,再求出原数列的通项公式,条件变形是难点。
二、构造等比数列求数列通项公式运用乘、除、去分母、添项、去项、取对数、待定系数等方法,将递推公式变形成为f (n+1)=Af (n )(其中A为非零常数)形式,根据等比数列的定义知)(n f 是等比数列,根据等比数列的通项公式,先求出)(n f 的通项公式,再根据)(n f 与n a ,从而求出n a 的通项公式。
构造法的概念
构造法是指当解决某些数学问题使用通常方法按照定向思维难以解决问题时,应根据题设条件和结论的特征、性质,从新的角度,用新的观点去观察、分析、理解对象,牢牢抓住反映问题的条件与结论之间的内在联系,运用问题的数据、外形、坐标等特征,使用题中的已知条件为原材料,运用已知数学关系式和理论为工具,在思维中构造出满足条件或结论的数学对象,从而,使原问题中隐含的关系和性质在新构造的数学对象中清晰地展现出来,并借助该数学对象方便快捷地解决数学问题的方法。
构造法有两类用途:
1.用于对经典数学的概念、定理寻找构造性解释。
在大多数情况下,猜测经
典定理所对应的构造性内容;
2.用于开发构造性数学的新领域,组合数学、计算机科学中所涉及的数学,
都是构造性数学的新领域,尤其是图论更是构造数学发展的典型领域之一。
因为图的定义就是构造性的,同时图的许多应用问题,如计算机网络,程序的框图,分式的表达式等,也都是构造性很强的问题。
用构造法求数组的元素和公式汇总什么是构造法构造法是一种证明数学命题的方法。
它的基本思想是通过构造的方式,建立符合条件的对象,来证明所要证明的结论是正确的。
构造法求和公式在处理数组时,构造法也有重要的应用。
下面是构造法求和公式的总结:1. 等差数列求和公式对于一个公差为 d 的等差数列 {a_1, a_2, ..., a_n},有求和公式:$$S_n = \frac{(a_1 + a_n)n}{2}$$2. 等比数列求和公式对于一个公比为 q 的等比数列 {a_1, a_2, ..., a_n},有求和公式:$$S_n = \frac{a_1(1-q^n)}{1-q}$$3. 二次差求和公式对于一个拥有二次差的数列 {a_1, a_2, ..., a_n},有以下求和公式:$$S_n = \frac{(2n^2 + 4n)a_1 - (n^2 + 3n - 2)a_2 + (n^2 -n)a_3}{6}$$4. 线性递推数列求和公式对于一个线性递推数列 {a_1, a_2, ..., a_n},有以下求和公式:$$S_n=a_1F_n + a_2F_{n-1} + ... + a_{n-1}F_2 + a_nF_1$$其中,F_i 表示斐波那契数列的第 i 项。
5. 平方求和公式对于一个数列 {a_1, a_2, ..., a_n},有以下平方求和公式:$$S_n = \frac{n(n+1)(2n+1)}{6}$$6. 立方求和公式对于一个数列 {a_1, a_2, ..., a_n},有以下立方求和公式:$$S_n = \frac{n^2(n+1)^2}{4}$$结论以上是构造法在求和问题上的应用。
掌握这些求和公式,有助于在处理数组问题时提高效率,减少出错。
需要注意的是,这些公式的应用前提是相应数列具有一定的规律性和特征。
数学构造法的构造原则
数学构造法是一种以数学方法构造出满足特定要求的模型的方法。
它是一种以数学方法构造出满足特定要求的模型的方法,它可以帮助我们更好地理解和掌握复杂的系统,并且可以帮助我们更好地解决实际问题。
数学构造法的构造原则是:
1、确定构造的目标:首先要确定构造的目标,即要构造出什么样的模型,以及模型的特征和
性质。
2、确定构造的方法:其次要确定构造的方法,即要采用什么样的数学方法来构造模型,以及
模型的构造步骤。
3、确定构造的结果:最后要确定构造的结果,即构造出的模型是否满足要求,以及模型的性
质是否符合预期。
数学构造法的构造原则是一种有效的构造方法,它可以帮助我们更好地理解和掌握复杂的系统,并且可以帮助我们更好地解决实际问题。
例如,在经济学中,可以使用数学构造法来构造出满足特定要求的经济模型,以便更好地理解和掌握经济系统,并且可以帮助我们更好地解决实际问题。
此外,数学构造法还可以用于构造出满足特定要求的物理模型,以便更好地理解和掌握物理系统,并且可以帮助我们更好地解决实际问题。
例如,可以使用数学构造法来构造出满足特定要求的力学模型,以便更好地理解和掌握力学系统,并且可以帮助我们更好地解决实际问题。
总之,数学构造法是一种有效的构造方法,它可以帮助我们更好地理解和掌握复杂的系统,并且可以帮助我们更好地解决实际问题。
因此,在构造模型时,应该遵循数学构造法的构造原则,以便更好地理解和掌握复杂的系统,并且可以帮助我们更好地解决实际问题。
构造法求数列通项的八种技巧(一)【必备知识点】◆构造一:待定系数之a n +1=Aa n +B 型构造等比数列求关于a n +1=Aa n +B (其中A ,B 均为常数,AB (A -1)≠0)类型的通项公式时,先把原递推公式转化为a n +1+M =A a n +M ,再利用待定系数法求出M 的值,再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加上一个常数M ,构造成等比数列.常数M 的值并不需要背诵,我们可以通过待定系数法推导出来.【经典例题1】已知a n 满足a 1=3,a n +1=2a n +1求数列a n 的通项公式.【经典例题2】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.【经典例题3】已知数列a n 中,a 1=1,a n +1=3a n +4,求数列a n 的通项公式.【练习1】数列a n 中,a n +1=2a n -1,a 3=2,设其前n 项和为S n ,则S 6=()A.874 B.634 C.15 D.27【练习2】已知数列a n 的前n 项和为S n ,若3S n =2a n -3n ,则a 2018=()A.22018-1B.22018-6C.12 2018-72D.13 2018-103【练习3】在数列a n 中,a 1=2,a n +1=2a n +1,则a 5=_______.【练习4】已知数列a n 满足a 1=3,a n +1=2a n +1,则数列a n 的通项公式a n =______.【练习5】已知数列a n 的首项a 1=2,且a n +1=12a n +12n ∈N * ,则数列1a n -1 的前10项的和为______.【练习6】已知数列a n 中,a 1=1,a n +1=3a n +2,则a n =_______.◆构造二:待定系数之a n +1=Aa n +Bn +C 型构造等比数列求关于a n +1=Aa n +Bn +C (A ≠1,C ≠0,B ≠0)类型的通项公式时,与上面讲述的构造一的方法很相似,只不过等式中多了一项Bn ,在构造时我们也保持跟题干一样的结构,加一项pn 再构造等比数列就可以,即令a n +1+p (n +1)+q =A a n +pn +q ,然后与已知递推式各项的系数对应相等,解p ,q ,从而得到a n +pn +q 是公比为A 的等比数列.2024年高考数学专项突破构造法求数列通项的八种技巧(一)(解析版)【经典例题1】设数列a n满足a1=4,a n=3a n-1+2n-1(n≥2),求数列a n的通项公式.【经典例题2】已知:a1=1,n≥2时,a n=12a n-1+2n-1,求a n的通项公式.【练习1】已知数列a n是首项为a1=2,a n+1=13a n+2n+53.(1)求a n通项公式;(2)求数列a n的前n项和S n.【练习2】已知数列a n和b n,a n的前n项和S n,对于任意的n∈N*,a n,S n是二次方程x2-3n2x+b n=0的两根.(1)求a n和b n通项公式;(2)a n的前n项和S n.【练习3】设数列a n是首项为a1=1,满足a n+1=2a n-n2+3n(n=1,2,⋯).问是否存在λ,μ,使得数列a n+λn2+μn成等比数列?若存在,求出λ,μ的值,若不存在,说明理由;◆构造三:待定系数之a n+1=pa n+q n型构造数列求关于a n+1=pa n+q n(其中p,q均为常数,pq(p-1)≠0)类型的通项公式时,共有3种方法.方法一:先用待定系数法把原递推公式转化为a n+1+λq n+1=p a n+λq n,根据对应项系数相等求出λ的值,再利用换元法转化为等比数列求解.方法二:先在递推公式两边同除以q n+1,得a n+1q n+1=pq⋅a nq n+1q,引入辅助数列b n(其中b n=a nq n),得b n+1=pq⋅b n+1q,再利用待定系数法解决;方法二:也可以在原递推公式两边同除以p n+1,得a n+1p n+1=a np n+1p⋅qpn,引入辅助数列b n (其中b n=a n p n ),得b n+1-b n=1p⋅q.pn,再利用叠加法(逐差相加法)求解.【经典例题1】已知数列a n中a1=56,a n+1=13a n+12n+1,求an的通项公式.【经典例题2】已知数列a n满足a n+1=2a n+4⋅3n-1,a1=-1,求数列a n的通项公式.【练习1】已知数列a n满足a1=1,a n+1=3a n+2n n∈N*,b n=a n+1a n.设t∈Z,若对于∀n∈N*,都有b n>t恒成立,则t的最大值为()A.3B.4C.7D.9【练习2】已知数列a n满足a1=2,a n+1=a n+2n+2n∈N*.(1)判断数列a n-2n是否为等差数列,并说明理由;(2)记S n为数列a n的前n项和,求S n.【过关检测】一、单选题1.已知S n为数列a n的前n项和,若a n+1=2a n-2,S2=10,则a n的通项公式为( )A.a n=3n-4B.a n=2n+2C.a n=n2+nD.a n=3n2-12.已知数列a n中,a1=1,a n+1=2a n+1,则数列a n的通项公式为( )A.a n=nB.a n=n+1C.a n=2nD.a n=2n-13.已知数列a n满足a1=3,a n+1=5a n-8,则a2022的值为( )A.52021-2B.52021+2C.52022+2D.52022-24.设数列a n的前n项和为S n,若S n=2a n-2n+1,则S10=( )A.211-23B.210-19C.3×210-23D.3×29-195.在数列a n中,a1=1,且a n+1=2a n+1,则a n的通项为( )A.a n=2n-1B.a n=2nC.a n=2n+1D.a n=2n+16.数列a n中,a n+1=2a n+1,a1=1,则a100=( )A.2100+1B.2101C.2100-1D.21007.数列a n满足12a n=a n+1-12n+1,且a1=12,若a n<13,则n的最小值为( )A.3B.4C.5D.68.已知数列a n中,a1=1,a n=3a n-1+4(n∈N∗且n≥2),则数列a n通项公式a n为( )A.3n-1B.3n+1-2C.3n-2D.3n9.数列a n满足a n=4a n-1+3n≥2且a1=0,则此数列第5项是( )A.15B.255C.16D.6310.在数列a n中,已知a1=1,a n+1=2a n+1,则a n=( )A.2n -1B.2n -1C.nD.2n -111.在数列a n 中,a 1=3,a n =2a n -1-n +2n ≥2,n ∈N + ,若a n >980,则n 的最小值是( )A.8B.9C.10D.1112.设数列{an }中,a 1=2,an +1=2an +3,则通项an 可能是()A.5-3nB.3·2n -1-1C.5-3n 2D.5·2n -1-313.在数列a n 中,若a 1=2,a n +1=3a n +2n +1,则a n =( )A.n ⋅2nB.52-12nC.2⋅3n -2n +1D.4⋅3n -1-2n +114.已知在数列a n 中,a 1=56,a n +1=13a n +12 n +1,则a n =( )A.32n -23n B.23n -32n C.12n -23n D.23n -12n 15.数列a n 满足a n +1=2a n +3,n ∈N *,若a 2017≥a 1,则a 1的取值范围为( )A.(-∞,-3]B.{-3}C.(-3,+∞)D.[-3,+∞)二、填空题16.设数列a n 满足a 1=1,且a n =3a n -1+4n ≥2 ,则数列a n 的通项公式为a n =___________.17.已知数列a n 中,a 1=1,a n +1=2a n +1,则a n 通项a n =______;18.数列{an }满足a 1=1,an +1=2an +1. (n ∈N *).数列{an }的通项公式为______.19.数列a n 满足a n =4a n -1+3,且a 1=0,则a 6=_________.20.已知数列a n 满足a n +1=2a n +12,且a n 前8项和为761,则a 1=______.三、解答题21.已知数列a n 满足a 1=1,a n +1=3a n +2.(1)证明1+a n 为等比数列,并求a n 的通项公式;(2)记数列11+a n 的前n 项和为S n ,证明S n <34.22.已知数列a n满足a1=3,a n+1=2a n-2.(1)求a n的通项公式;(2)求a n的前n项和S n.23.已知数列a n的首项a1=1,且1a n+1=2a n+1.(1)求数列a n的通项公式;(2)若数列b n满足a n⋅b n=n,求数列b n的前n项和S n.24.在数列a n中,a1=5,且a n+1=2a n-1n∈N*.(1)证明:a n-1为等比数列,并求a n的通项公式;(2)令b n=(-1)n⋅a n,求数列b n的前n项和S n.25.已知数列a n的前n项和为S n,a1=2,且a n+1=2a n+2.(1)求数列a n的通项公式;(2)令b n=2n+1a n+2,记数列b n的前n项和为T n,求证:T n<3.构造法求数列通项的八种技巧(一)【必备知识点】◆构造一:待定系数之a n +1=Aa n +B 型构造等比数列求关于a n +1=Aa n +B (其中A ,B 均为常数,AB (A -1)≠0)类型的通项公式时,先把原递推公式转化为a n +1+M =A a n +M ,再利用待定系数法求出M 的值,再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加上一个常数M ,构造成等比数列.常数M 的值并不需要背诵,我们可以通过待定系数法推导出来.【经典例题1】已知a n 满足a 1=3,a n +1=2a n +1求数列a n 的通项公式.【解析】根据原式,设a n +1+m =2a n +m ,整理得a n +1=2a n +m ,题干中a n +1=2a n +1,根据对应项系数相等得m =1.∴a n +1+1=2a n +1 ,令b n =a n +1+1,b 1=a 1+1=3+1=4,所以a n +1 是4为首项,2为公比的等比数列.即a n +1=4⋅2n -1,a n =2n +1-1.【经典例题2】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.【解析】设a n +1+t =2a n +t ,整理得a n +1=2a n +t ,题干中a n +1=2a n +3,根据对应项系数相等,解得t =3,故a n +1+3=2a 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4为首项,2为公比的等比数列.所以b n =4×2n -1=2n +1,即a n =2n +1-3.【经典例题3】已知数列a n 中,a 1=1,a n +1=3a n +4,求数列a n 的通项公式.【解析】设a n +1+t =3(a n +t ),即a n +1=3a n +2t ,题干中a n +1=3a n +4,根据对应项系数相等,解得t =2,故a n +1+2=3a n +2 .令b n =a n +2,则b 1=a 1+2=3,且b n +1b n=a n +1+2a n +2=3.所以b n 是3为首项,3为公比的等比数列.所以b n =3×3n -1=3n ,即a n =3n -2.【练习1】数列a n 中,a n +1=2a n -1,a 3=2,设其前n 项和为S n ,则S 6=()A.874B.634C.15D.27【答案】A【解析】∵a n +1=2a n -1,a 3=2,可得2=2a 2-1,解得a 2=32,同理可得:a 1=54变形为a n +1-1=2a n -1 ,a 1-1=14. ∴数列a n -1 为等比数列,首项为14,公比为2.∴a n -1=14×2n -1,a n =2n -3+1.∴S 6=1426-1 2-1+6=874.故选:A .【练习2】已知数列a n 的前n 项和为S n ,若3S n =2a n -3n ,则a 2018=()A.22018-1B.22018-6C.12 2018-72D.13 2018-103【答案】A【解析】∵数列a n 的前n 项和为S n ,3S n =2a n -3n ,∴a 1=S 1=132a 1-3 ,解得a 1=-3,S n =132a n -3n ,(1),n ≥2,S n -1=132a n -1-3n +3 ,(2),(1)-(2),得a n =23a n -23a n -1-1,∴a n =-2a n -1-3,∴a n +1a n -1+1=-2,∵a 1+1=-2,∴a n +1 是以-2为首项,以-2为公比的等比数列,∴a n+1=(-2)n,∴a n=(-2)n-1,∴a2018=(-2)2018-1=22018-1.故选:A.【练习3】在数列a n中,a1=2,a n+1=2a n+1,则a5=_______.【答案】47【解析】数列 a n中, a1=2,a n+1=2a n+1,变形为:a n+1+1=2a n+1,a1+1=3,∴数列a n+1为等比数列,首项为3,公比为2,∴a n+1=3×2n-1,即a n=3×2n-1-1则a5=3×24-1=47.故答案为:47.【练习4】已知数列a n满足a1=3,a n+1=2a n+1,则数列a n的通项公式a n=______.【答案】a n=2n-1【解析】∵a n+1=2a n+1n∈N*,∴a n+1+1=2a n+1,∴a n+1是以a1+1=2为首项,2为公比的等比数列.∴a n+1=2n,故a n=2n-1.【练习5】已知数列a n的首项a1=2,且a n+1=12a n+12n∈N*,则数列1a n-1的前10项的和为______.【答案】1023【解析】数列a n的首项a1=2,且a n+1=12a n+12(n∈N*),则:a n+1-1=12a n-1 ,整理得:a n+1-1a n-1=12(常数) ,所以:数列a n-1是以a1-1=2-1=1为首项,12为公比的等比数列,所以:a n-1=1*12n-1,当n=1时,符合通项.故:1a n-1=2n-1,所以:S n=20+21+22+⋯+2n-1=2n-1所以:S10=210-1=1024-1=1023.【练习6】已知数列a n中,a1=1,a n+1=3a n+2,则a n=_______.【答案】a n=2×3n-1-1【解析】因为a n+1=3a n+2,所以a n+1+1=3a n+1,因为1+a1=2,所以数列1+a n是以2为首项,以3为公比的等比数列,所以1+a n=2×3n-1,故答案为:a n=2×3n-1-1.◆构造二:待定系数之a n+1=Aa n+Bn+C型构造等比数列求关于a n+1=Aa n+Bn+C(A≠1,C≠0,B≠0)类型的通项公式时,与上面讲述的构造一的方法很相似,只不过等式中多了一项Bn,在构造时我们也保持跟题干一样的结构,加一项pn再构造等比数列就可以,即令a n+1+p(n+1)+q=A a n+pn+q,然后与已知递推式各项的系数对应相等,解p,q,从而得到a n+pn+q是公比为A的等比数列.【经典例题1】设数列a n满足a1=4,a n=3a n-1+2n-1(n≥2),求数列a n的通项公式.【解析】将递推公式转化为a n+pn+q=3a n-1+p(n-1)+q,化简后得a n=3a n-1+2pn+2q-3p,与原递推式比较,对应项的系数相等,得2p=22q-3p=-1,解得p=1q=1,令bn=a n+n+1,则b n=3b n-1,又b1=6,故b n=6⋅3n-1=2⋅3n,b n=a n+n+1,得a n=2⋅3n-n-1.【经典例题2】已知:a 1=1,n ≥2时,a n =12a n -1+2n -1,求a n 的通项公式. 【解析】设a n +pn +q =12a n -1+p (n -1)+q ,a n =12a n -1-12pn -12p -12q .与题干原式比较,对应项系数相等得-12p =2-12p -12q =-1,解得p =-4q =6 ,首项a 1-4+6=3.所以a n -4n +6 是3为首项,12为公比的等比数列.所以a n -4n +6=3⋅12 n -1,即a n =32n -1+4n -6.【练习1】已知数列a n 是首项为a 1=2,a n +1=13a n +2n +53.(1)求a n 通项公式;(2)求数列a n 的前n 项和S n .【解析】因为a n +1-3(n +1)+2=13a n -3n + 2),且a 1-3+2=1,所以数列a n -3n +2 是以1为首项,13为公比的等比数列,则a n -3n +2=13n -1,即a n =13n -1+3n -2.【练习2】已知数列a n 和b n ,a n 的前n 项和S n ,对于任意的n ∈N *,a n ,S n 是二次方程x 2-3n 2x +b n =0的两根.(1)求a n 和b n 通项公式;(2)a n 的前n 项和S n .【解析】因为a n ,S n 是一元二次方程x 2-3n 2x +b n =0的两个根,所以a n +S n =3n 2a n S n =b n ,由 a n +S n =3n 2得a n +1+S n +1=3(n +1)2,两式相减得a n +1-a n +S n +1-S n =6n +3,所以a n +1=12a n +12(6n +3),令a n +1+A (n +1)+B =12a n +An +B ,则a n +1=12a n -12An -12B -A ,比较 以上两式的系数,得-12A =3-12B -A =32 ,解得A =-6B =9 .所以a n +1-6(n +1)+9=12a n -6n +9 .又 a 1+S 1=3,a 1=32,所以数列a n -6n +9 是以92为首项、12为公比的等比数列.所以 a n -6n +9=9212 n -1,a n =6n +92n +9,S n =3n 2-a n =3n 2-6n -92n +9,所以 b n =6n +92n -9 3n 2-6n -92n +9 【练习3】设数列a n 是首项为a 1=1,满足a n +1=2a n -n 2+3n (n =1,2,⋯).问是否存在λ,μ,使得数列a n +λn 2+μn 成等比数列?若存在,求出λ,μ的值,若不存在,说明理由;【解析】依题意,令a n +1+λ(n +1)2+μ(n +1)+γ=2a n +λn 2+μn +γ 所以a n +1=2a n +λn 2+μn -2λn +γ-λ-μ,即λ=-1μ-2λ=3γ-λ-μ=0, 解得λ=-1μ=1γ=0.所以数列a n -n 2+n 是以2为公比、a 1-1+1=1为首项等比数列.所以a n -n 2+n =2n -1,a n =n 2+2n -1-n ,即存在λ=-1,μ=1,使得数列a n -n 2+n 成等比数列.◆构造三:待定系数之a n+1=pa n+q n型构造数列求关于a n+1=pa n+q n(其中p,q均为常数,pq(p-1)≠0)类型的通项公式时,共有3种方法.方法一:先用待定系数法把原递推公式转化为a n+1+λq n+1=p a n+λq n,根据对应项系数相等求出λ的值,再利用换元法转化为等比数列求解.方法二:先在递推公式两边同除以q n+1,得a n+1q n+1=pq⋅a nq n+1q,引入辅助数列b n(其中b n=a nq n),得b n+1=pq⋅b n+1q,再利用待定系数法解决;方法二:也可以在原递推公式两边同除以p n+1,得a n+1p n+1=a np n+1p⋅qpn,引入辅助数列b n (其中b n=a n p n ),得b n+1-b n=1p⋅q.pn,再利用叠加法(逐差相加法)求解.【经典例题1】已知数列a n中a1=56,a n+1=13a n+12n+1,求an的通项公式.【解析】解法一:构造数列a n+1+λ12n+1=13a n+λ12n,化简成题干结构得a n+1=13a n-13λ12n+1,对应项系数相等得λ=-3,设b n=a n-312n,b1=a1-312 1=-23,所以数列b n 是以-23为首项,13为公比的等比数列,b n=-2313n-1,所以an=32n-23n.解法二:将a n+1=13a n+12n+1两边分别除12n+1,也就是乘2n+1,为方便计算,我们等式两边同乘2n+1,得2n+1⋅a n+1=232n⋅a n+1.令b n=2n⋅a n,则b n+1=23b n+1,这又回到了构造一的方法,根据待定系数法,得b n+1-3=23b n-3,所以数列b n-3是首项为b1-3=2×56-3=-43,公比为23的等比数列.所以b n-3=-43⋅23n-1即b n=3-2⋅23 n.所以a n=b n2n=32n-23n.解法三:将a n+1=13a n+12n+1两边分别除13n+1,也就是乘3n+1,得3n+1an+1=3n a n+32 n+1⋅令b n=3n⋅a n,则b n+1=b n+32 n+1,所以b n-b n-1=32 n,b n-1-b n-2=32 n-1,...,b2-b1=32 2⋅将以上各式叠加,得b n-b1=32 2+⋯+32 n-1+32 n,又b1=3a1=3×56=52=1+32,所以b n=1+32+32 2+⋯+32 n-1+32 n=1⋅1-32 n+11-32=2⋅32 n+1-2,即b n=2⋅32n+1-2.所以an=b n3n=32n-23n.【经典例题2】已知数列a n满足a n+1=2a n+4⋅3n-1,a1=-1,求数列a n的通项公式.【解析】解法一:设a n+1+λ⋅3n=2a n+λ⋅3n-1,待定系数法得λ=-4,则数列a n-4⋅3n-1是首项为a1-4⋅31-1 =-5,公比为2的等比数列,所以a n-4⋅3n-1=-5⋅2n-1,即a n=4⋅3n-1-5⋅2n-1.解法二:(两边同除以 q n+1) 两边同时除以3n+1得:a n+13n+1=23⋅a n3n+432,下面解法略.解法三:(两边同除以p n +1)两边同时除以2n +1得:a n +12n +1=a n 2n +32n -1,下面解法略.【练习1】已知数列a n 满足a 1=1,a n +1=3a n +2n n ∈N * ,b n =a n +1a n.设t ∈Z ,若对于∀n ∈N *,都有b n >t 恒成立,则t 的最大值为()A.3B.4C.7D.9【答案】A【解析】解法一:因为a n +1=3a n +2n ,所以a n +12n =3a n 2n +1,所以a n +12n +1=32⋅a n 2n +12,所以a n +12n +1+1=32a n 2n +1 ,因为a 1=1,所以a 121+1=32,所以数列a n 2n +1 是以32为首相以32为公比的等比数列,所以a n 2n+1=32 n ,所以a n =3n -2n,故选A .解法二:令a n +1+A ⋅2n +1=3a n +A ⋅2n ,因为a n +1=3a n +2n ,对比系数得:A =1,所以数列 a n +2n 是以3为首项,3为公比的等比数列,所以a n +2n =3n ,所以a n =3n -2n,所以 b n =a n +1a n =3n +1-2n +13n -2n=3⋅32 n-232 n -1n =3+132 n -1,因为∀n ∈N *,所以32 n -1≥12.所以0<132 n -1≤2,所以3<b n ≤5,对于∀n ∈N *,都有b n >t 恒成立,所以t ≥3,所以t 的最大值为3,故选 A .【练习2】已知数列a n 满足a 1=2,a n +1=a n +2n +2n ∈N * .(1)判断数列a n -2n 是否为等差数列,并说明理由;(2)记S n 为数列a n 的前n 项和,求S n .【解析】(1)数列a n 满足a 1=2,a n +1=a n +2n +2n ∈N * ,所以a n +1-2n +1 -a n -2n =2. a 1-2=0,所以数列a n -2n 为等差数列,首项为0,公差为2.(2)由(1)可得:a n -2n=0+2(n -1),可得:a n =2n+2(n -1),所以S n =22n -1 2-1+2×n (0+n -1)2=2n +1-2+n 2-n【过关检测】一、单选题1.已知S n 为数列a n 的前n 项和,若a n +1=2a n -2,S 2=10,则a n 的通项公式为( )A.a n =3n -4B.a n =2n +2C.a n =n 2+nD.a n =3n 2-1【答案】B 【解析】令n =1可得a 2=2a 1-2,又S 2=a 1+a 2=10,解得a 1=4,又a n +1-2=2a n -4=2(a n -2),则a 1-2=2,a n +1-2a n -2=2,即a n -2 是以2为首项,2为公比的等比数列,则a n -2=2⋅2n -1,a n =2n +2.故选:B .2.已知数列a n 中,a 1=1,a n +1=2a n +1,则数列a n 的通项公式为( )A.a n =n B.a n =n +1C.a n =2nD.a n =2n -1【答案】D 【解析】∵a n +1=2a n +1,∴a n +1+1=2(a n +1),又a 1=1,a 1+1=2,所以数列a n +1 是首项为2,公比为2 的等比数列,所以a n +1=2×2n -1,∴a n =2n -1.故选:D .3.已知数列a n 满足a 1=3,a n +1=5a n -8,则a 2022的值为( )A.52021-2 B.52021+2C.52022+2D.52022-2【答案】B 【解析】因为a n +1=5a n -8,所以a n +1-2=5(a n -2),又a 1-2=1,所以{a n -2}是等比数列,公比为5,首项是1,所以a n -2=5n -1,a n =5n -1+2,所以a 2022=52021+2.故选:B .4.设数列a n 的前n 项和为S n ,若S n =2a n -2n +1,则S 10=( )A.211-23 B.210-19C.3×210-23D.3×29-19【答案】C 【解析】当n =1时,S 1=a 1=2a 1-2+1,解得a 1=1.当n ≥2时,S n -1=2a n -1-2n +3,所a n =S n -S n -1=2a n -2n +1-2a n -1-2n +3 ,即a n =2a n -1+2,所以a n +2=2a n -1+2 ,即a n +2a n -1+2=2,所以数列a n +2 是首项为3,公比为2的等比数列,则a n +2=3×2n -1,从而S n =3×2n -2n -3,故S 10=3×210-23.故选:C5.在数列a n 中,a 1=1,且a n +1=2a n +1,则a n 的通项为( )A.a n =2n -1 B.a n =2nC.a n =2n +1D.a n =2n +1【答案】A 【解析】解:∵a n +1=2a n +1,∴a n +1+1=2a n +1 ,由a 1=1,得a 1+1=2,∴数列a n +1 是以2为首项,2为公比的等比数列,∴a n +1=2⋅2n -1=2n ,即a n =2n -1.故选:A6.数列a n 中,a n +1=2a n +1,a 1=1,则a 100=( )A.2100+1B.2101C.2100-1D.2100【答案】C 【解析】数列a n 中,a n +1=2a n +1,故a n +1+1=2a n +1 ,故a n +1≠0,所以a n +1+1a n +1=2,因为a 1=1,所以a 1+1=2≠0,所以a n +1 是首项为2,公比为2的等比数列,所以a n +1=2n ,即a n =2n -1,故a 100=2100-1,故选:C .7.数列a n 满足12a n =a n +1-12n +1,且a 1=12,若a n <13,则n 的最小值为( )A.3B.4C.5D.6【答案】B【解析】因为12a n =a n +1-12 n +1,等式两边同时乘以2n +1可得2n a n =2n +1a n +1-1,所以,2n +1a n +1-2n a n =1且2a 1=1,所以,数列2n a n 是等差数列,且首项和公差都为1,则2n a n =1+n -1=n ,所以,a n =n2n,因为a n +1-a n =n +12n +1-n 2n =n +1-2n 2n +1=1-n2n +1.当n =1时,a 1=a 2=12;当n ≥2时,a n +1<a n ,即数列a n 从第二项开始单调递减,因为a 3=38>13,a 4=14<13,故当n ≤3时,a n >13;当n ≥4时,a n <13.所以,a n <13,则n 的最小值为4.故选:B .8.已知数列a n 中,a 1=1,a n =3a n -1+4(n ∈N ∗且n ≥2),则数列a n 通项公式a n 为( )A.3n -1 B.3n +1-2C.3n -2D.3n【答案】C 【解析】由已知得a 2=7,a n +2a n -1+2=3进而确定数列{a n +2}的通项公式,即可求a n .由a 1=1,a n =3a n -1+4知:a 2=7且a n +2a n -1+2=3(n ≥2),而a 1+2=3,a 2+2=9,∴{a n +2}是首项、公比都为3的等比数列,即a n =3n -2,故选:C 9.数列a n 满足a n =4a n -1+3n ≥2 且a 1=0,则此数列第5项是( )A.15 B.255C.16D.63【答案】B 【解析】∵a n=4a n-1+3n≥2,∴a n+1=4a n-1+1n≥2,∴a n+1是以1为首项,4为公比的等比数列,则a n+1=4n-1.∴a n=4n-1-1,∴a5=44-1=255.故选:B.10.在数列a n中,已知a1=1,a n+1=2a n+1,则a n=( )A.2n-1B.2n-1C.nD.2n-1【答案】B【解析】由a n+1=2a n+1,得a n+1+1=2a n+2=2a n+1,故数列a n+1为等比数列,首项为a1+1=2,公比为2,所以a n+1=2n,a n=2n-1,故选:B.11.在数列a n中,a1=3,a n=2a n-1-n+2n≥2,n∈N+,若a n>980,则n的最小值是( )A.8B.9C.10D.11【答案】C【解析】因为a n=2a n-1-n+2n≥2,n∈N+,所以a n-n=2a n-1-n-1.n≥2,n∈N+因为a1=3,所以a1-1=2,所以数列a n-n是首项和公比都是2的等比数列,则a n-n=2n,即a n=2n+n,因为a n-a n-1=2n-1+1>0,所以数列a n是递增数列,因为a9=521<980,a10=1034>980,所以满足a n>980的n的最小值是10,故选:C12.设数列{an}中,a1=2,an+1=2an+3,则通项an可能是()A.5-3nB.3·2n-1-1C.5-3n2D.5·2n-1-3【答案】D【解析】设a n+1+x=2a n+x,则a n+1=2a n+x,因为an+1=2an+3,所以x=3,所以a n+3是以a1+3为首项,2为公比的等比数列,a n+3=5×2n-1,所以a n=5⋅2n-1-3故选:D13.在数列a n中,若a1=2,a n+1=3a n+2n+1,则a n=( )A.n ⋅2nB.52-12n C.2⋅3n -2n +1 D.4⋅3n -1-2n +1【答案】C 【解析】令b n =a n 2n +2,则b n +1b n =a n +12n +1+2a n 2n +2=3a n +2n +12n +1+2a n 2n +2=32,又b 1=a 12+2=3,所以b n 是以3为首项,32为公比的等比数列,所以b n =a n 2n +2=3×32 n -1,得a n =2⋅3n -2n +1.故选:C .14.已知在数列a n 中,a 1=56,a n +1=13a n +12n +1,则a n =( )A.32n -23n B.23n -32nC.12n -23n D.23n -12n 【答案】A【解析】解:因为a 1=56,a n +1=13a n +12n +1,所以2n +1⋅a n +1=23⋅2n a n +1,整理得2n +1⋅a n +1-3=23⋅2na n -3 ,所以数列2n a n -3 是以2a 1-3=-43为首项,23为公比的等比数列.所以2n a n -3=-4323 n -1,解得a n =32n -23n .故选:A 15.数列a n 满足a n +1=2a n +3,n ∈N *,若a 2017≥a 1,则a 1的取值范围为( )A.(-∞,-3]B.{-3}C.(-3,+∞)D.[-3,+∞)【答案】D【解析】由a n +1=2a n +3可得a n +1+3=2a n +3 ,所以a n +3=a 1+3 ×2n -1所以a n =a 1+3 ×2n -1-3,所以a 2017=a 1+3 ×22016-3≥a 1所以a 1+3 ×22016≥a 1+3,所以a 1+3≥0,所以a 1≥-3故选:D二、填空题16.设数列a n 满足a 1=1,且a n =3a n -1+4n ≥2 ,则数列a n 的通项公式为a n =___________.【答案】3n -2##-2+3n 【解析】解:因为a n =3a n -1+4n ≥2 ,∴a n +2=3a n -1+2 ,∴a n +2a n -1+2=3,∵a 1=1,则a 1+2=3,∴数列a n +2 是以3为首项,3为公比的等比数列.∴a n +2=3⋅3n -1=3n ,所以a n =3n -2,故答案为:3n -217.已知数列a n 中,a 1=1,a n +1=2a n +1,则a n 通项a n =______;【答案】2n -1【解析】因为a n +1=2a n +1,所以a n +1+1=2(a n +1),∴a n +1+1a n +1=2,所以a n +1 是一个以a 1+1=2为首项,以2为公比的等比数列,所以a n +1=2×2n -1=2n ,∴a n =2n -1.故答案为:2n -118.数列{an }满足a 1=1,an +1=2an +1. (n ∈N *).数列{an }的通项公式为______.【答案】a n =2n -1n ∈N * .【解析】∵a n +1=2a n +1(n ∈N *),∴a n +1+1=2(a n +1),又a 1+1=2∴a n +1 是以2为首项,2为公比的等比数列.∴a n +1=2n .即a n =2n -1(n ∈N *).故答案为:a n =2n -1n ∈N * .19.数列a n 满足a n =4a n -1+3,且a 1=0,则a 6=_________.【答案】1023【解析】由题意知:a n +1=4a n -1+4=4(a n -1+1),又a 1+1=1,故a n +1 是1为首项,4为公比的等比数列,故a 6+1=a 1+1 ×45=1024,故a 6=1023.故答案为:1023.20.已知数列a n 满足a n +1=2a n +12,且a n 前8项和为761,则a 1=______.【答案】52##2.5【解析】解:数列{a n }满足a n +1=2a n +12,整理得a n +1+12=2a n +12 ,若a 1=-12,则a n =-12,显然不符合题意,所以a n ≠-12,则a n +1+12a n +12=2(常数);所以数列a n +12 是以a 1+12为首项,2为公比的等比数列;所以a n +12=a 1+12 ⋅2n -1,整理得a n =a 1+12 ⋅2n -1-12;由于前8项和为761,所以S 8=a 1+12 ⋅(1+2+...+27)-8×12=a 1+12 ×1-281-2-4=255a 1+12 -4=761,解得a 1=52.故答案为:52.三、解答题21.已知数列a n 满足a 1=1,a n +1=3a n +2.(1)证明1+a n 为等比数列,并求a n 的通项公式;(2)记数列11+a n 的前n 项和为S n ,证明S n <34.【答案】(1)证明见解析,a n =2⋅3n -1-1(2)见解析【解析】(1)证明:因为a n +1=3a n +2,所以a n +1+1=3a n +1 ,又a 1+1=2,所以数列1+a n 是以2为首项,3为公比的等比数列,则a n +1=2⋅3n -1,所以a n =2⋅3n -1-1;(2)证明:由(1)得1a n +1=12⋅3n -1,因为1a n +1+11a n +1=12⋅3n12⋅3n -1=13,1a 1+1=12,所以数列11+a n 是以12为首项,13为公比的等比数列,则S n =12×1-13n 1-13=341-13n ,因为1-13n <1,所以S n <34.22.已知数列a n 满足a 1=3,a n +1=2a n -2.(1)求a n 的通项公式;(2)求a n 的前n 项和S n .【答案】(1)a n =2n -1+2;(2)S n =2n +2n -1.【解析】(1)∵a n +1=2a n -2,∴a n +1-2=2a n -2 即∴a n +1-2a n -2=2∴数列a n -2 是以首相为1,公比为2的等比数列,∴a n -2=2n -1∴a n =2n -1+2(2)由(1)知a n =2n -1+2∴S n =a 1+a 2+a 3+⋯+a n=20+2 +21+2 +22+2 +⋯+2n -1+2 =20+21+22+⋯+2n -1 +2n =1×1-2n 1-2+2n=2n +2n -123.已知数列a n 的首项a 1=1,且1a n +1=2a n+1.(1)求数列a n 的通项公式;(2)若数列b n满足a n⋅b n=n,求数列b n的前n项和S n.【答案】(1)a n=12n-1(2)S n=n-12n+1+2-n n+12【解析】(1)∵1an+1=2an+1,等式两边同时加1整理得1an+1+1=21an+1又∵a1=1,∴1a1+1=2∴1an +1是首项为2,公比为2的等比数列.∴1an +1=2n, ∴a n=12n-1(2)∵a n⋅b n=n,∴b n=n an=n⋅2n-n.记n⋅2n的前n项和为T n则T n=1⋅21+2⋅22+3⋅23+⋅⋅⋅⋅⋅⋅+n-1⋅2n-1+n⋅2n所以2T n=1⋅22+2⋅23+3⋅24+⋅⋅⋅⋅⋅⋅+n-1⋅2n+n⋅2n+1相减得-T n=21+22+23+24+⋅⋅⋅⋅⋅⋅+2n-n⋅2n+1整理得T n=n-12n+1+2.所以S n=n-12n+1+2-n n+1224.在数列a n中,a1=5,且a n+1=2a n-1n∈N*.(1)证明:a n-1为等比数列,并求a n的通项公式;(2)令b n=(-1)n⋅a n,求数列b n的前n项和S n.【答案】(1)证明见解析,a n=2n+1+1(2)S n=432n-1,n=2k,k∈N*,-2n+2+73,n=2k-1,k∈N*.【解析】(1)解:因为a n+1=2a n-1,所以a n+1-1=2a n-1,又a1-1=4,所以a n+1-1a n-1=2,所以a n-1是以4为首项,2为公比的等比数列.故a n-1=4×2n-1,即a n=2n+1+1.(2)解:由(1)得b n=(-1)n⋅2n+1+1,则b n=2n+1+1,n=2k,k∈N*-2n+1+1,n=2k-1,k∈N* ,①当n=2k,k∈N*时,S n=-22-1+23+1-24+1+⋯+-2n-1+2n+1+1=-22+23-24+25+⋯-2n+2n+1=22+24+⋯+2n=432n-1;②当n=2k-1,k∈N*时,S n=S n+1-b n+1=432n+1-1-2n+2+1=-2n+2+73,综上所述,S n=432n-1,n=2k,k∈N*-2n+2+73,n=2k-1,k∈N*25.已知数列a n的前n项和为S n,a1=2,且a n+1=2a n+2.(1)求数列a n的通项公式;(2)令b n=2n+1a n+2,记数列b n的前n项和为T n,求证:T n<3.【答案】(1)a n=2n+1-2(2)证明见解析【解析】(1)解:因为a1=2,a n+1=2a n+2,所以a n+1+2=2a n+2,所以a n+2是以4为首项,2为公比的等比数列,所以a n+2=4×2n-1=2n+1,所以a n=2n+1-2;(2)解:由(1)可知b n=2n+1a n+2=2n+12n+1=n+12n,所以T n=221+322+423+⋯+n+12n①,所以12T n=2 22+323+424+⋯+n+12n+1②;①-②得12T n=1+122+123+⋯+12n-n+12n+1=1+1221-12n-11-12-n+12n+1=32-n+32n+1所以T n=3-n+32n<3;。
构造法解题的基本原则构造法是一种解决问题的方法,它基于以下几个基本原则:1. 理解问题:在使用构造法解题之前,我们首先要充分理解问题的要求和限制。
这包括明确问题的背景和条件,确定问题需要解决的目标。
只有充分理解问题,才能有针对性地应用构造法来解决。
2. 分析问题:在理解问题的基础上,我们需要分析问题的结构和特点。
这包括确定问题的各个组成部分,识别问题的关键要素和关系。
通过分析问题,我们可以更好地把握问题的本质,为后续的构造过程做好准备。
3. 设计解决方案:在分析问题之后,我们需要设计解决方案,即构造问题的解决方法。
这包括确定解决问题所需的步骤和方法,选择适当的工具和技术。
在设计解决方案时,我们要考虑解决方案的可行性和有效性,确保能够达到预期的结果。
4. 实施构造:在设计好解决方案之后,我们开始实施构造过程。
这包括按照设计的步骤和方法进行操作,逐步构建问题的解决方案。
在实施构造时,我们要注意每一步的准确性和顺序性,确保整个构造过程的正确性和完整性。
5. 检验结果:在完成构造过程后,我们需要检验结果,即验证所构造的解决方案是否满足问题的要求和限制。
这包括对解决方案进行测试和评估,分析解决方案的优缺点。
通过检验结果,我们可以评估解决方案的有效性,并对其进行改进和优化。
6. 迭代改进:构造法是一个迭代的过程,通过反复的实施构造和检验,我们可以不断改进解决方案,提高解决问题的效率和质量。
在迭代改进过程中,我们要根据检验结果进行反馈和调整,不断优化解决方案,直到达到最佳的解决效果。
总结起来,构造法解题的基本原则包括理解问题、分析问题、设计解决方案、实施构造、检验结果和迭代改进。
这些原则相互作用,共同帮助我们解决问题,实现预期的目标。
通过遵循这些原则,我们能够更好地应用构造法来解决各种问题。
用构造法求数列的通项公式汇总构造法是一种在数学中广泛使用的解题方法,特别是在求解数列的通项公式时,我们可以通过构造一些新的数列,将问题转化为已知的问题,从而达到求解的目的。
以下是几种用构造法求数列通项公式的汇总:1.等差数列构造法:对于形如 an+1 = an + d 或者 an+1 = an - d 的递推式,我们可以通过累加法来求通项公式。
即:令n = 0,1,2,n-1,然后将其各项相加,可得:a1 + (a1 + d) + (a1 + 2d) + , + [a1 + (n-1)d] = n(a1 + n-1)d。
对于等差数列,我们还可以使用前 n 项和公式求解通项公式:an = Sn - Sn-1。
2.等比数列构造法:对于形如 an+1 = q an 或者 an+1 = an q 的递推式,我们可以通过连乘法来求通项公式。
即:令n = 0,1,2,n-1,然后各项相乘,可得:a1 * a1q * a1q^2 * , * a1*q^(n-1) = a1^n * q^(1+2+,+(n-1))。
3.常见数列构造法:对于形如 an+1 = an^2 或者 an+1 = an^2 + 1 等无法直接求出通项公式的递推式,我们需要通过构造新的辅助数列来求解。
例如,令an+1 + x = (an +x)(an + x),可以构造出新的等比数列,从而求得通项公式。
对于形如 an+2 = an+1 + an 或者 an+2 = an+1 * an 等无法通过递推直接求出通项公式的递推式,我们可以通过对原式变形,构造出两个独立的等差或者等比数列,从而利用对应的方法求出通项公式。
例如,对于 an+2 = an+1 + an,我们可以令an+2 + an+1 = 2(an+1 + an),得到一个等差数列;对于 an+2 = an+1 * an,我们可以令an+2 / an+1 = an+1 / an,得到一个等比数列。
构造法在中学数学中的运用1. 引言1.1 构造法在中学数学中的运用构造法在中学数学中的运用是一种重要的解题方法,通过构造新对象或建立新关系来解决数学问题。
在中学数学教学中,构造法被广泛应用于几何、代数、数论、概率论等不同领域。
构造法可以帮助学生更好地理解数学知识,培养其解决问题的能力和思维方式。
在几何中的运用方面,构造法常常用于证明几何定理或解决几何问题。
通过构造新的图形或引入新的线段,可以简化证明过程或找到问题的解决办法。
在代数中的运用方面,构造法常常用于推导代数式,解方程组,或证明代数恒等式。
通过构造新的代数表达式或引入新的变量,可以简化代数运算或推导过程。
在概率论中的运用方面,构造法常常用于确定概率分布,推导概率关系,或求解概率问题。
通过构造新的随机变量或引入新的事件,可以简化概率计算或解决概率难题。
在解题方法中的运用方面,构造法常常用于解决复杂问题或找到问题的解决路径。
通过构造特定的对象或建立特定的关系,可以帮助学生思路清晰,步步推进,最终解决难题。
构造法在中学数学教学中起着重要作用,可以帮助学生培养综合运用数学知识的能力,提高解决问题的技巧和水平。
构造法的学习策略包括加强数学建模设计能力、提高问题解决思维能力、培养抽象思维能力等。
构造法的发展前景将在不断的科学研究和教学实践中得到进一步拓展和完善,为数学教育的发展提供新的思路和方法。
2. 正文2.1 构造法在几何中的运用构造法在几何中是一种重要的思维方法,通过构造辅助线、引入新点或者借助几何工具等方式,来解决几何问题。
在几何中,构造法可以被广泛运用于证明几何定理、求解几何问题以及展示几何关系等方面。
构造法在几何证明中起着至关重要的作用。
通过构造法,我们可以有效地展示几何定理的证明过程,使得证明更加直观明了。
在证明三角形相似时,可以通过构造高、角平分线或者相似三角形等方式,来展示各边、角之间的对应关系,从而达到证明的目的。
构造法在几何问题求解中也具有极大的帮助。
构造法在中学数学中的运用1. 引言1.1 构造法的基本概念构造法是指通过建立某种结构或模型来解决问题的方法。
在数学中,构造法是一种重要的解题方法,它可以帮助我们更好地理解问题,并找到问题的解决方案。
构造法主要包括几何构造法、代数构造法、概率构造法、组合数学构造法和数论构造法等多个领域。
通过构造法,我们可以通过建立模型或结构来逐步推导问题的解,从而达到解决问题的目的。
在使用构造法解题时,我们需要根据问题的特点选择适当的构造方法,比如在解决几何问题时,可以通过画图或建立几何结构来推导问题的解;在解决代数问题时,可以通过代数运算或代数结构来建立问题的模型;在解决概率问题时,可以通过概率模型或事件概率的计算来找到问题的解决方案。
构造法是一种灵活多样的解题方法,它在数学中扮演着重要的角色。
通过掌握构造法,我们可以更好地理解数学问题,提高解题效率,同时也可以培养我们的逻辑思维能力和创造性思维能力。
在接下来的正文中,我们将具体探讨构造法在各个数学领域的运用方式和效果。
1.2 构造法在数学中的重要性构造法是数学问题解决的一种方法,通过构造出满足题目条件的对象来解决问题。
在解决数学问题的过程中,构造法可以帮助我们更直观地理解问题的本质,并且能够激发我们思维的活跃性,提高问题解决的效率。
构造法在数学研究中被广泛应用,并在许多数学领域取得了重要的成果。
无论是几何、代数、概率、组合数学还是数论等领域,构造法都发挥着重要的作用,为数学领域的发展提供了重要的思路和方法。
构造法在数学教学中也具有重要意义。
通过引导学生运用构造法解决问题,可以帮助他们培养逻辑思维能力、创新能力和解决问题的能力,提高他们对数学的兴趣和学习动力。
2. 正文2.1 构造法在解决几何问题中的运用构造法在解决几何问题中的运用是数学中常见且重要的应用之一。
通过构造法,我们可以通过几何图形的绘制和分析来解决各种几何问题,从而深入理解几何知识并提高解题能力。
在解决几何问题中,构造法可以帮助我们找到几何问题的解决方法。
构造法
构造法,顾名思义是指当解决某些数学问题使用通常方法按照定向思维难以解决问题时,应根据题设条件和结论的特征、性质,从新的角度,用新的观点去观察、分析、理解对象,牢牢抓住反映问题的条件与结论之间的内在联系,运用问题的数据、外形、坐标等特征,使用题中的已知条件为原材料,运用已知数学关系式和理论为工具,在思维中构造出满足条件或结论的数学对象,从而,使原问题中隐含的关系和性质在新构造的数学对象中清晰地展现出来,并借助该数学对象方便快捷地解决数学问题的方法。
历史上有不少著名的数学家,如欧几里得、欧拉、高斯、拉格朗日等人,都曾经用“构造法”成功地解决过数学上的难题。
数学是一门创造性的艺术,蕴含着丰富的美,而灵活、巧妙的构造令人拍手叫绝,能为数学问题的解决增添色彩,更具研究和欣赏价值。
近几年来,构造法极其应用又逐渐为数学教育界所重视,在数学竞赛中有着一定的地位。
构造需要以足够的知识经验为基础,较强的观察能力、综合运用能力和创造能力为前提,根据题目的特征,对问题进行深入分析,找出“已知”与“所求(所证)”之间的联系纽带,使解题另辟蹊径、水到渠成。
用构造法解题时,被构造的对象是多种多样的,按它的内容可分为数、式、函数、方程、数列、复数、图形、图表、几何变换、对应、数学模型、反例等,从下面的例子可以看出这些想法的实现是非常灵活的,没有固定的程序和模式,不可生搬硬套。
但可以尝试从中总结规律:在运用构造法时,一要明确构造的目的,即为什么目的而构造;二要弄清楚问题的特点,以便依据特点确定方案,实现构造。
下面,我们通过几个例题,来简单看一下高中阶段几种常见的构造法。
例1.(构造函数)已知三角形的三边长分别为,,a b c ,且m 为正数,求证:a b c a m b m c m
+>+++ 解:构造函数()1x m f x x m x m
==-++,则()f x 在()0+∞,上是增函数。
0a b c +>> ,()()f a b f c ∴+>。
例2.(构造距离)求函数()f x = 的最小值。
解:()f x =其几何意义是平面内动点(),0P x 到两定点()()1,4,3,2M N --的距离之和,当,,P M N 三点共
线时距离之和最小为MN =
=
即()f x
的最小值为。
例3.(构造直线斜率)求函数()sin cos 3
x f x x =- 的值域。
解:构造动点()cos ,sin P x x 与定点()3,0Q 的连线的斜率,而动点P 的轨迹为单位圆。
设直线PQ 的方程为()3y k x =-,即30kx y k --= 。
即44
y -≤≤ 例4.(构造方程)已知,,a b c R ∈,2221,1a b c a b c ++=++=,求c 的取值范围。
解: ()()2
222222a b c ab ac bc a b c ++-++=++ ,
将,a b 看成方程()()2110x c x c c ----=的两根, 即()()11130,13
c c c -+≤∴-≤≤ 练习
1. 求证: 3
10910
22≥++=x x y (构造函数) 解:设)3(92
≥+=t x t 则t t y t f 1)(2+==,用定义法可证:f (t )在),3[+∞上单调递增,令:3≤12t t < 则0)1)((11)()(2
1212122212121>--=+-+=-t t t t t t t t t t t f t f ∴310313)3(9
10322=+=≥++=f x x y 2. 已知01a <<,01b <<,求证:
(构造图形)
解:构造单位正方形,O 是正方形内一点,O 到AD , AB 的距离为a , b ,
则|AO | + |BO | + |CO | + |DO |≥|AC | + |BD |, 其中22||b a AO +=
, 又:2||||=
=BD AC ∴22)1()1()1()1(22222222≥-+-+-+++-++b a b a b a b a
3.
求函数y =+
解:由根号下的式子看出11x+x=-且01x ≤≤
故可联想到三角函数关系式并构造2sin
x θ= (0)2πθ≤≤
所以 sin cos )4y x x πθ=+=+, 当4
πθ=即12x =时,max y =4. 求证:9)9(272≤-+x x ,并指出等号成立的条件。
(构造向量) 解:不等式左边可看成7与 x 和2与29x -两两乘积的和,从而联想到数量积的 坐标表示,将左边看成向量a =(7,2)与b =( x ,
29x -)的数量积,又||||a b a b ≤, 所以9)9(·)2()7()9(2722222=-++≤-+x x x x 当且仅当b =λa (λ>0)
λ==>得:x=7,λ=1,即 x =7时,等号成立。
5. 求函数()f x
解: ()f x 其几何意义是平面内动点P (,0)到两定点
M (2,3)和 N (5,-1)的距离之和(如图1)
为求其值域只要求其最值即可,
易知当M ,N ,P 三点共线(即P 在线段MN 上)时,
()f x 取得最小值, min ()||5f x MN ===,无最大值,故得函数的值域为[5,)+∞。