数列经典题型总结

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一、直接(或转化)由等差、等比数列的求和公式求和例1(07高考山东文18)设{}n a 是公比大于1的等比数列,n S 为数列{}n a 的前n 项和.已知37S =,且123334a a a ++,,构成等差数列. (1)求数列{}n a 的等差数列.(2)令31ln 12n n b a n +==L ,,,,求数列{}n b 的前n 项和T .练习:设S n =1+2+3+…+n ,n ∈N *,求1)32()(++=n nS n S n f 的最大值.二、错位相减法例2(07高考天津理21)在数列{}n a 中,1112(2)2()n n n n a a a n λλλ+*+==++-∈N ,,其中0λ>.(Ⅰ)求数列{}n a 的通项公式; (Ⅱ)求数列{}n a 的前n 项和n S ;.例3(07高考全国Ⅱ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 .三、逆序相加法例4(07豫南五市二联理22.)设函数222)(+=x xx f 的图象上有两点P 1(x 1, y 1)、P 2(x 2,y 2),若)(2121OP +=,且点P 的横坐标为21. (I )求证:P 点的纵坐标为定值,并求出这个定值;(II )若;求,),()3()2()1(*n n S N n nn f n f n f n f S ∈+⋯+++=四、裂项求和法 例5 求数列⋅⋅⋅++⋅⋅⋅++,11,,321,211n n 的前n 项和.例6(06高考湖北卷理17)已知二次函数()y f x =的图像经过坐标原点,其导函数为'()62f x x =-,数列{}n a 的前n 项和为n S ,点(,)()n n S n N *∈均在函数()y f x =的图像上。

(Ⅰ)求数列{}n a 的通项公式; (Ⅱ)设11n n n b a a +=,n T 是数列{}n b 的前n 项和,求使得20n mT <对所有n N *∈都成立的最小正整数m ;五、分组求和法例7数列{a n }的前n 项和12-=n n a S ,数列{b n }满)(,311*+∈+==N n b a b b n n n .(Ⅰ)证明数列{a n }为等比数列;(Ⅱ)求数列{b n }的前n 项和T n 。

例8求2222121234(1)n S n -=-+-++-L (n N +∈)六、利用数列的通项求和先根据数列的结构及特征进行分析,找出数列的通项及其特征,然后再利用数列的通项揭示的规律来求数列的前n 项和,是一个重要的方法.例9 求32111111111111个n ⋅⋅⋅+⋅⋅⋅+++之和. 解:由于)110(91999991111111-=⋅⋅⋅⨯=⋅⋅⋅k k k 43421321个个 (找通项及特征)∴ 32111111111111个n ⋅⋅⋅+⋅⋅⋅+++ =)110(91)110(91)110(91)110(91321-+⋅⋅⋅+-+-+-n (分组求和)=)1111(91)10101010(9113214434421个n n +⋅⋅⋅+++-+⋅⋅⋅+++ =9110)110(1091nn ---⋅=)91010(8111n n --+ 例10 已知数列{a n }:∑∞=+-+++=11))(1(,)3)(1(8n n n n a a n n n a 求的值. 解:∵ ])4)(2(1)3)(1(1)[1(8))(1(1++-+++=-++n n n n n a a n n n (找通项及特征)=])4)(3(1)4)(2(1[8+++++⋅n n n n (设制分组)=)4131(8)4121(4+-+++-+⋅n n n n (裂项)∴ ∑∑∑∞=∞=∞=++-+++-+=-+1111)4131(8)4121(4))(1(n n n n n n n n n a a n (分组、裂项求和)=418)4131(4⋅++⋅ =313 类型1 )(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(逐差相加法)求解。

例:已知数列{}n a 满足211=a ,nn a a n n ++=+211,求n a 。

解:由条件知:111)1(1121+-=+=+=-+n n n n n n a a n n分别令)1(,,3,2,1-⋅⋅⋅⋅⋅⋅=n n ,代入上式得)1(-n 个等式累加之,即)()()()(1342312--+⋅⋅⋅⋅⋅⋅+-+-+-n n a a a a a a a a)111()4131()3121()211(nn --+⋅⋅⋅⋅⋅⋅+-+-+-=所以na a n 111-=-211=a Θ,nn a n 1231121-=-+=∴类型2 n n a n f a )(1=+解法:把原递推公式转化为)(1n f a an n =+,利用累乘法(逐商相乘法)求解。

例:已知数列{}n a 满足321=a ,n n a n na 11+=+,求n a 。

解:由条件知11+=+n na a n n ,分别令)1(,,3,2,1-⋅⋅⋅⋅⋅⋅=n n ,代入上式得)1(-n 个等式累乘之,即1342312-•⋅⋅⋅⋅⋅⋅•••n n a a a a a a a a n n 1433221-⨯⋅⋅⋅⋅⋅⋅⨯⨯⨯=n a a n 11=⇒又321=a Θ,na n 32=∴ 例:已知31=a ,n n a n n a 23131+-=+ )1(≥n ,求n a 。

123132231232)2(31)2(32)1(31)1(3a n n n n a n +-•+⨯-⨯•⋅⋅⋅•+---•+---=3437526331348531n n n n n --=⋅⋅⋅⋅=---L 。

类型3 q pa a n n +=+1(其中p ,q 均为常数,)0)1((≠-p pq )。

解法(待定系数法):把原递推公式转化为:)(1t a p t a n n -=-+,其中pqt -=1,再利用换元法转化为等比数列求解。

例:已知数列{}n a 中,11=a ,321+=+n n a a ,求n a .解:设递推公式321+=+n n a a 可以转化为)(21t a t a n n -=-+即321-=⇒-=+t t a a n n .故递推公式为)3(231+=++n n a a ,令3+=n n a b ,则4311=+=a b ,且23311=++=++n n n n a a b b .所以{}n b 是以41=b 为首项,2为公比的等比数列,则 11224+-=⨯=n n n b ,所以321-=+n n a .变式:递推式:()n f pa a n n +=+1。

解法:只需构造数列{}n b ,消去()n f 带来的差异.类型4 nn n q pa a +=+1(其中p ,q 均为常数,)0)1)(1((≠--q p pq )。

(1nn n a pa rq +=+,其中p ,q, r 均为常数) 。

解法:一般地,要先在原递推公式两边同除以1+n q ,得:q q a q p qa n n n n 111+•=++引入辅助数列{}n b (其中n n n q a b =),得:qb q p b nn 11+=+再待定系数法解决。

例:已知数列{}n a 中,651=a ,11)21(31+++=n n n a a ,求n a 。

解:在11)21(31+++=n n n a a 两边乘以12+n 得:1)2(32211+•=•++n n n n a a令n nn a b •=2,则1321+=+n n b b ,解之得:n n b )32(23-=所以nn nn n b a )31(2)21(32-== 类型5递推公式为n S 与n a 的关系式。

(或()n n S f a =)解法:这种类型一般利用⎩⎨⎧≥⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅-=⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅=-)2()1(11n S S n S a n nn 与)()(11---=-=n n n n n a f a f S S a 消去n S )2(≥n 或与)(1--=n n n S S f S )2(≥n 消去 n a 进行求解。

例:已知数列{}n a 前n 项和2214---=n n n a S .(1)求1+n a 与n a 的关系;(2)求通项公式n a .解:(1)由2214---=n n n a S 得:111214-++--=n n n a S 于是)2121()(1211--++-+-=-n n n n n n a a S S所以11121-+++-=n n n n a a a nn n a a 21211+=⇒+. (2)应用类型4(n n n q pa a +=+1(其中p ,q 均为常数,)0)1)(1((≠--q p pq ))的方法,上式两边同乘以12+n 得:22211+=++n n n n a a 由1214121111=⇒--==-a a S a .于是数列{}n na 2是以2为首项,2为公差的等差数列,所以n n a n n2)1(222=-+=12-=⇒n n n a类型6b an pa a n n ++=+1)001(≠≠,a 、p 解法:这种类型一般利用待定系数法构造等比数列,即令)()1(1y xn a p y n x a n n ++=++++,与已知递推式比较,解出y x ,,从而转化为{}y xn a n ++是公比为p 的等比数列。

例:设数列{}n a :)2(,123,411≥-+==-n n a a a n n ,求n a .解:设B An b a B ,An a b n n n n --=++=则,将1,-n n a a 代入递推式,得[]12)1(31-+---=---n B n A b B An b n n )133()23(31+----=-A B n A b n⇒⎪⎩⎪⎨⎧+-=-=∴13323A B B A A ⎩⎨⎧==11B A 1++=∴n a b n n 取…(1)则13-=n n b b ,又61=b ,故 n n n b 32361⨯=⨯=-代入(1)得132--⨯=n a n n 说明:(1)若)(n f 为n 的二次式,则可设 C Bn An a b n n +++=2;(2)本题也可由1231-+=-n a a n n ,1)1(2321--+=--n a a n n (3≥n )两式相减得2)(3211+-=----n n n n a a a a 转化为 n n n qb pb b +=++12求之.7 P。