2019年高考数学总复习课时作业加练一课(4)递推数列的通项的求法理
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加练一课(四)递推数列的通项的求法时间 /30分钟 分值 /80分一、选择题(本大题共10小题,每小题5分,共50分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.在数列{a n }中,已知a 1=2,a 2=7,a n+2等于a n a n+1(n ∈N *)的个位数,则a 2018=( )A.8B.6C.4D.22.已知数列{a n }的前n 项积为n 2,那么当n ≥2时,a n = ( )A.2n-1B.n 2C.(n +1)2n2D.n 2(n -1)23.数列{a n }定义如下:a 1=1,当n ≥2时,a n =1+a n 2,n 为偶数,1a n -1,n 为奇数.若a n =14,则n 的值为 ( )A.7B.8C.9D.104.[2017·河南八市三模] 已知数列{a n }满足a n+1(a n-1-a n )=a n-1(a n -a n+1),若a 1=2,a 2=1,则a 20=( ) A.1210B .129 C.1 D.15.已知数列{a n }中,a 1=1,前n 项和S n =n +2a n ,则数列{a n }的通项公式为 ( )A.a n =n (n +1)B.a n =n (n -1)C.a n=n(n+1)D.a n=n(n-1)6.已知数列{a n}的前n项和为S n,a1=1,S n=2a n+1,则S n=()A.2n-1n-1B.3n-1C.2D.12n-17.[2017·衡水中学模拟]已知数列{a n}满足a1=2,a n+1=a n2(a n>0),则a n=()A.10n-2B.10n-1C.102n-1D.22n-18.已知各项均为正数的数列{a n}中,a1=1,数列的前n项和S n满足S n S n-1-S n-1S n=2S n S n-1(n∈N*,且n≥2),则a61=()A.120B.240C.360D.4809.已知数列{a n}满足a n+2=a n+1-a n,且a1=2,a2=3,则a2018的值为()A.-3B.3C.2D.-210.[2017·沈阳二中月考]设数列{a n}的前n项和为S n,且a1=1,{S n+na n}为常数列,则a n=()A.13n-1B.2C.6(n+1)(n+2)D.5−2n3二、填空题(本大题共6小题,每小题5分,共30分)11.已知数列{a n }满足a 1=1,a n =a n-1+2n (n ≥2),则a 7= .12.已知正项数列{a n }满足a 1=1,a 2=2,2a n 2=a n +12+a n -12(n ∈N *,n ≥2),则a 7= .13.[2018·合肥六中月考] 已知数列{a n }满足a n+1=3a n +1,且a 1=1,则数列{a n }的通项公式为a n = .14.[2017·宁波期中] 已知数列{a n }的前n 项和S n =n 2+2n-1,则数列{a n }的通项公式为a n = .15.已知数列{a n }满足a 1=1,a 2=4,a n+2+2a n =3a n+1(n ∈N *),则数列{a n }的通项公式为a n = .16.[2017·兰州一诊] 已知数列{a n },{b n },若b 1=0,a n =1,当n ≥2时,有b n =b n-1+a n-1,则b 2017= .加练一课(四) 递推数列的通项的求法1.D [解析] 由题易得a 3=4,a 4=8,a 5=2,a 6=6,a 7=2,a 8=2,a 9=4,a 10=8,所以数列{a n }中的项从第3项开始呈周期性出现,周期为6,故a 2018=a 335×6+8=a 8=2.2.D [解析] 设数列{a n }的前n 项积为T n ,则T n =n 2,当n ≥2时,a n =T n n -1=n 2(n -1)2. 3.C [解析] 因为a 1=1,所以a 2=1+a 1=2,a 3=12=1,a 4=1+a 2=3,a 5=14=1,a 6=1+a 3=3,a 7=16=2,a 8=1+a 4=4,a 9=18=1,所以n=9,故选C .4.C [解析] 将a n+1(a n-1-a n )=a n-1(a n -a n+1)化为1a n -1+1an +1=2a n,可知数列 1a n是等差数列,其首项为12,公差为12-11=1,∴120=1+1×19=10,则a 20=1.故选C .5.A [解析] 当n>1时,有a n =S n -S n-1=n +2a n -n +1a n-1,整理得a n =n +1n -1a n-1,则a 2=3a 1,a 3=4a 2,…,a n-1=n n -2a n-2,a n =n +1n -1a n-1,将以上(n-1)个等式等号的两端分别相乘,整理得a n =n (n +1),当n=1时,上式也成立.故数列{a n }的通项公式为a n =n (n +1)2. 6.B [解析] 由S n =2a n+1,得S n =2(S n+1-S n ),即2S n+1=3S n ,则S n +1n =3,又S 1=a 1=1,所以S n = 3n -1.7.D [解析] 因为数列{a n }满足a n+1=a n 2(a n >0),所以log 2a n+1=2log 2a n ⇒log 2a n +1log 2a n=2,所以{log 2a n }是公比为2的等比数列,则log 2a n =log 2a 1·2n-1⇒a n =22n -1.8.D [解析] 由S n S n -1-S n-1 S n =2 S n S n -1可得 S n - S n -1=2,所以{ S n }是以1为首项,2为公差的等差数列,则 S n =2n-1,即S n =(2n-1)2,所以a 61=S 61-S 60=1212-1192=480,故选D .9.B [解析] 由题意得a 3=a 2-a 1=1,a 4=a 3-a 2=-2,a 5=a 4-a 3=-3,a 6=a 5-a 4=-1,a 7=a 6-a 5=2,a 8=a 7-a 6=3,∴数列{a n }是周期为6的周期数列,∴a 2018=a 2=3.10.B [解析] 由题意知S n +na n =2,当n ≥2时,(n+1)a n =(n-1)a n-1,从而a 21·a 32·a 43·…·a n n -1=1·2·…·n -1,则a n =2n (n +1),当n=1时,上式也成立,所以a n =2n (n +1).故选B .11.55 [解析]∵a n =a n-1+2n (n ≥2),∴a n -a n-1=2n (n ≥2),则a 2-a 1=4,a 3-a 2=6,a 4-a 3=8,a 5-a 4=10,a 6-a 5=12,a 7-a 6=14,∴a 7=1+4+6+8+10+12+14=55.12. 19 [解析] 由2a n 2=a n +12+a n -12(n ∈N *,n ≥2),可得数列{a n 2}是等差数列,则公差d=a 22-a 12=3,又a 12=1,∴a n 2=1+3(n-1)=3n-2,∴a n = 3n -2,∴a 7= 19.13.12(3n-1) [解析] 因为a n+1=3a n +1,所以a n+1+12=3 a n +12 ,所以数列 a n +12 是以32为首项,以3为公比的等比数列,所以a n +12=32×3n-1,即a n =12(3n-1).14.2,n =1,2n +1,n ≥2 [解析]∵S n =n 2+2n-1,∴当n=1时,a 1=1+2-1=2,当n ≥2时,a n =S n -S n-1=n 2+2n-1-[(n-1)2+2(n-1)-1]=2n+1.∵当n=1时,a 1=2≠2+1=3,∴a n =2,n =1,2n +1,n ≥2.15.3×2n-1-2 [解析] 由a n+2+2a n -3a n+1=0,得a n+2-a n+1=2(a n+1-a n ),∴数列{a n+1-a n }是以a 2-a 1=3为首项,2为公比的等比数列,∴a n+1-a n =3×2n-1,∴当n ≥2时,a n -a n-1=3×2n-2,…,a 3-a 2=3×2,a 2-a 1=3,将以上各式累加得a n -a 1=3×2n-2+…+3×2+3=3(2n-1-1),∴a n =3×2n-1-2(当n=1时,也满足此式). 16.2016[解析] 当n ≥2时,由b n =b n-1+a n-1得b n -b n-1=a n-1,所以b 2-b 1=a 1,b 3-b 2=a 2,…,b n -b n-1=a n-1,将以上各式累加得b 2-b 1+b 3-b 2+…+b n -b n-1=a 1+a 2+…+a n-1=11×2+12×3+…+1(n -1)×n,即b n -b 1=1-12+12-13+…+1n -1-1n =1-1n =n -1n ,所以b n =n -1,故b 2017=2016.。
专题研究1 递推数列的通项的求法1.(2018·海南三亚一模)在数列1,2,7,10,13,…中,219是这个数列的第( )项.( )A .16B .24C .26D .28 答案 C解析 设题中数列{a n },则a 1=1=1,a 2=2=4,a 3=7,a 4=10,a 5=13,…,所以a n =3n -2.令3n -2=219=76,解得n =26.故选C.2.设数列{a n }的前n 项和S n =n 2,则a 8的值为( )A .15B .16C .49D .64 答案 A解析 a 1=S 1=1,a n =S n -S n -1=n 2-(n -1)2=2n -1(n≥2).a 8=2×8-1=15.故选A.3.已知数列{a n }满足a 1=0,a n +1=a n +2n ,则a 2 017等于( )A .2 017×2 018B .2 016×2 017C .2 015×2 016D .2 017×2 017 答案 B解析 累加法易知选B.4.已知数列{x n }满足x 1=1,x 2=23,且1x n -1+1x n +1=2x n(n≥2),则x n 等于( ) A .(23)n -1 B .(23)n C.n +12D.2n +1答案 D解析 由关系式易知⎩⎨⎧⎭⎬⎫1x n 为首项为1x 1=1,d =12的等差数列,1x n =n +12,所以x n =2n +1. 5.已知数列{a n }中a 1=1,a n =12a n -1+1(n≥2),则a n =( ) A .2-(12)n -1 B .(12)n -1-2 C .2-2n -1D .2n -1 答案 A解析 设a n +c =12(a n -1+c),易得c =-2,所以a n -2=(a 1-2)(12)n -1=-(12)n -1,所以选A. 6.若数列{a n }的前n 项和为S n =32a n -3,则这个数列的通项公式a n =( ) A .2(n 2+n +1)B .2·3nC .3·2nD .3n +12好教育云平台——教育因你我而变2017年高考“最后三十天”专题透析答案 B解析 a n =S n -S n -1,可知选B.7.(2018·云南玉溪一中月考)已知正项数列{a n }中,a 1=1,a 2=2,2a n 2=a n +12+a n -12(n≥2),则a 6的值为( )A .2 2B .4C .8D .16答案 B解析 因为正项数列{a n }中,a 1=1,a 2=2,2a n 2=a n +12+a n -12(n≥2),所以a n 2-a n -12=a n +12-a n 2(n≥2),所以数列{a n 2}是以1为首项,a 22-a 12=3为公差的等差数列,所以a n 2=1+3(n -1)=3n -2,所以a 62=16.又因为a n >0,所以a 6=4,故选B.8.(2018·华东师大等四校联考)已知数列{a n }满足:a 1=17,对于任意的n∈N *,a n +1=72a n (1-a n ),则a 1 413-a 1 314=( )A .-27B.27 C .-37D.37 答案 D解析 根据递推公式计算得a 1=17,a 2=72×17×67=37,a 3=72×37×47=67,a 4=72×67×17=37,…,可以归纳通项公式为:当n 为大于1的奇数时,a n =67;当n 为正偶数时,a n =37.故a 1 413-a 1 314=37.故选D. 9.(2018·湖南衡南一中段考)已知数列{a n },若a 1=2,a n +1+a n =2n -1,则a 2 016=( )A .2 011B .2 012C .2 013D .2 014 答案 C解析 因为a 1=2,故a 2+a 1=1,即a 2=-1.又因为a n +1+a n =2n -1,a n +a n -1=2n -3,故a n +1-a n -1=2,所以a 4-a 2=2,a 6-a 4=2,a 8-a 6=2,…,a 2 016-a 2 014=2,将以上1 007个等式两边相加可得a 2 016-a 2=2×1 007=2 014,所以a 2 006=2 014-1=2 013,故选C.10.在数列{a n }中,a 1=3,a n +1=a n +1n (n +1),则通项公式a n =________. 答案 4-1n解析 原递推式可化为a n +1=a n +1n -1n +1, 则a 2=a 1+11-12,a 3=a 2+12-13, a 4=a 3+13-14,…,a n =a n -1+1n -1-1n .3逐项相加,得a n =a 1+1-1n .又a 1=3,故a n =4-1n .11.已知数列{a n }满足a 1=1,且a n +1=a n3a n +1(n∈N *),则数列{a n }的通项公式为________.答案 a n =13n -2解析 由已知,可得当n≥1时,a n +1=a n3a n +1.两边取倒数,得1a n +1=3a n+1a n =1a n+3.即1a n +1-1a n =3,所以{1a n }是一个首项为1a 1=1,公差为3的等差数列.则其通项公式为1a n =1a 1+(n -1)×d=1+(n -1)×3=3n -2.所以数列{a n }的通项公式为a n =13n -2.12.在数列{a n }中,a 1=1,当n≥2时,有a n =3a n -1+2,则a n =________.答案 2·3n -1-1解析 设a n +t =3(a n -1+t),则a n =3a n -1+2t.∴t =1,于是a n +1=3(a n -1+1).∴{a n +1}是以a 1+1=2为首项,以3为公比的等比数列.∴a n =2·3n -1-1.13.在数列{a n }中,a 1=2,a n =2a n -1+2n +1(n ≥2),则a n =________.答案 (2n -1)·2n解析 ∵a 1=2,a n =2a n -1+2n +1(n≥2),∴a n 2=a n -12+2.令b n =a n2,则b n -b n -1=2(n≥2),b 1=1.∴b n =1+(n -1)·2=2n -1,则a n =(2n -1)·2n.14.已知数列{a n }的首项a 1=12,其前n 项和S n =n 2a n (n≥1),则数列{a n }的通项公式为________.答案 a n =1n (n +1)解析 由a 1=12,S n =n 2a n ,①∴S n -1=(n -1)2a n -1.②①-②,得a n =S n -S n -1=n 2a n -(n -1)2a n -1,即a n =n 2a n -(n -1)2a n -1,亦即a na n -1=n -1n +1(n≥2).∴a n a 1=a n a n -1·a n -1a n -2·…·a 3a 2·a 2a 1=n -1n +1·n -2n ·n -3n -1·…·24·13=2n (n +1).∴a n =1n (n +1).4好教育云平台——教育因你我而变2017年高考“最后三十天”专题透析15.(2017·太原二模)已知数列{a n }满足a 1=1,a n -a n +1=2a n a n +1n (n +1)(n∈N *),则a n =________. 答案 n 3n -2 解析 由a n -a n +1=2a n a n +1n (n +1)得1a n +1-1a n =2n (n +1)=2×(1n -1n +1),则由累加法得1a n -1a 1=2(1-1n),又因为a 1=1,所以1a n =2(1-1n )+1=3n -2n ,所以a n =n 3n -2. 16.(2018·河北唐山一中模拟)已知首项为7的数列{a n }满足∑ni =2a i 2i -1=3n +1(n∈N *),则数列{a n }的通项公式为________.答案 a n =⎩⎪⎨⎪⎧7(n =1),6n (n≥2), 解析 当n≥2时,∑i =2n -1a i 2i -1=3n ,又∑i =2n a i 2i -1=3n +1,两式相减,得a n 2n -1=2×3n ,所以a n =6n .由于a 1=7不符合a n =6n,所以数列{a n }的通项公式为a n =⎩⎪⎨⎪⎧7(n =1),6n (n≥2). 17.数列{a n }的前n 项和为S n ,且S n =n(n +1)(n∈N *).(1)求数列{a n }的通项公式;(2)若数列{b n }满足:a n =b 13+1+b 232+1+b 333+1+…+b n 3n +1,求数列{b n }的通项公式. 答案 (1)a n =2n (2)b n =2(3n +1)解析 (1)当n =1时,a 1=S 1=2,当n≥2时,a n =S n -S n -1=n(n +1)-(n -1)n =2n ,知a 1=2满足该式, ∴数列{a n }的通项公式为a n =2n.(2)∵a n =b 13+1+b 232+1+b 333+1+…+b n 3n +1(n≥1),① ∴a n +1=b 13+1+b 232+1+b 333+1+…+b n 3n +1+b n +13n +1+1.② ②-①,得b n +13n +1+1=a n +1-a n =2,b n +1=2(3n +1+1). 故b n =2(3n +1)(n∈N *).1.(2017·衡水调研)运行如图的程序框图,则输出的结果是( )5A .2 016B .2 015 C.12 016 D.12 015答案 D解析 如果把第n 个a 值记作a n ,第1次运行后得到a 2=a 1a 1+1,第2次运行后得到a 3=a 2a 2+1,…,第n 次运行后得到a n +1=a n a n +1,则这个程序框图的功能是计算数列{a n }的第2 015项.将a n +1=a n a n +1变形为1a n +1=1a n+1,故数列{1a n }是首项为1,公差为1的等差数列,故1a n =n ,即a n =1n ,所以输出结果是12 015.故选D. 2.若数列{a n }满足a 1=1,a n +1=2na n ,则数列{a n }的通项公式a n =________.答案 2n (n -1)2解析 由于a n +1a n =2n ,故a 2a 1=21,a 3a 2=22,…,a n a n -1=2n -1,将这n -1个等式叠乘,得a n a 1=21+2+…+(n -1)=2n (n -1)2,故a n =2n (n -1)2. 3.已知S n 为数列{a n }的前n 项,a 12+a 23+a 34+…+a n -1n=a n -2(n≥2),且a 1=2,则{a n }的通项公式为________. 答案 a n =n +1解析 ∵a 12+a 23+a 34+…+a n -1n =a n -2(n≥2),∴当n =2时,a 12=a 2-2,解得a 2=3.a 12+a 23+a 34+…+a n -1n +a n n +1=a n +1-2,a n n +1=a n +1-2-(a n -2)(n≥2),得a n +1n +2=a n n +1(n≥2),∴a n +1n +2=a n n +1=…=a 23=1,∴a n =n +1(n≥2),当n =1时也满足,故a n =n +1.。
第四节 数列通项的求法一、选择题1.已知数列{a n }的前n 项和为S n =a n -1(a 为不为零的实数),则此数列( )A .一定是等差数列B .一定是等比数列C .或是等差数列或是等比数列D .既不可能是等差数列,也不可能是等比数列2.已知a 1=1,a n =n (a n +1-a n ),则数列{}a n 的通项公式a n =( )A .2n -1 B.⎝⎛⎭⎫n +1n n -1 C .n 2 D .n3.(2018年巴蜀联考)如果数列{a n }满足a 1,a 2a 1,a 3a 2,…,a n a n -1,…是首项为1,公比为2的等比数列,则a 100=( )A .2100B .299C .25050D .249504.(2018年长沙月考)数列{a n }满足a 1=2,a n +1=-1a n +1,则a 2018=( ) A .2 B .-13C .-32D .1 5.(2018年抚州一中模拟)已知数列{a n }满足a n +1=a n -a n -1(n ≥2),a 1=a ,a 2=b ,记S n =a 1+a 2+a 3+…+a n ,则下列结论正确的是( )A .a 2018=-a ,S 2018=2b -aB .a 2018=-b ,S 2018=2b -aC .a 2018=-b ,S 2018=b -aD .a 2018=-a ,S 2018=b -a二、填空题6.已知数列{a n }满足a 1=1,a n +1=a n 3a n +1,则a n =________. 7.已知数列{a n }满足a 1=1,a n +1-2a n =2n ,则a n =________.8.(2018年朝阳一模)设函数f (x )=a 1+a 2x +a 3x 2+…+a n x n -1,f (0)=12,数列{a n }满足f (1)=n 2a n (n ∈N *),则数列{a n }的通项a n =________________.三、解答题9.设曲线y =x 2+x +1-ln x 在x =1处的切线为l ,数列{a n }中,a 1=1,且点(a n ,a n +1)在切线l 上.(1)求证:数列{1+a n }是等比数列,并求a n ;(2)求数列{a n }的前n 项和S n .10.(2018年陕西)已知数列{a n }满足,a 1=1,a 2=2,a n +2=a n +a n +12,n ∈N . (1)令b n =a n +1-a n ,证明:{b n }是等比数列:(2)求{a n }的通项公式.参考答案1.解析:n =1时,a 1=S 1=a -1;n ≥2时,a n =S n -S n -1=(a n -1)-(a n -1-1)=a n -1(a -1).①当a =1时,a n =0,数列{a n }的通项公式a n =0,是等差数列,但不是等比数列;②当a ≠1时,∵a ≠0,数列{a n }的通项公式a n =(a -1)·a n -1,是等比数列,但不是等差数列,选C. 答案:C2.解析:由a n =n (a n +1-a n )⇒(n +1)a n =na n +1⇒a n +1a n =n +1n, ∴a 2a 1=21,a 3a 2=32,…,a n a n +1=n n -1(n ≥2) 相乘得:a n a 1=n ,又a 1=1,∴a n =n .选D. 答案:D3.解析:由题设知:a 1=1,a n a n -1=2n -1(n ≥2), ∴a 2a 1=21,a 3a 2=22,…,a n a n -1=2n -1,相乘得: a n a 1=21·22·23…2n -1=2n (n -1)2,a n =2n (n -1)2,a 100=24950. 答案:D4.解析:由a 1=2,a n +1=-11+a n ⇒a 2=-11+2=-13 a 3=-11-13=-32,a 4=-11-32=2,a 5=-13, a 6=-32,…故数列{a n }具有周期性,a 3n -2=2,a 3n -1=-13,a 3n =-32.∵2018=3×669+2,∴a 2018=a 2=-13. 答案:B5.解析:由a n +1=a n -a n -1(n ≥2)⇒a 3=a 2-a 1=b -a ,a 4=a 3-a 2=b -a -b =-a ,a 5=a 4-a 3=-a -(b -a )=-b ,a 6=a 5-a 4=-b -(-a )=a -ba 7=a 6-a 5=a -b -(-b )=a .故数列具有周期性,a 6n +1=a 1,a 6n +2=a 2,a 6n +3=b -a ,a 6n +4=-a ,a 6n +5=-b ,a 6n =a -b .且a 1+a 2+a 3+a 4+a 5+a 6=0.∵2018=6×334+4.∴a 2018=a 4=-a ,S 2018=a 1+a 2+a 3+a 4=2b -a .故选A.答案:A6.解析:由a n +1=a n 1+3a n ⇒1a n +1=1a n+3,又a 1=1, ∴1a n =1+3(n -1)=3n -2,a n =13n -2. 答案:13n -27.解析:由a n +1=2a n +2n⇒a n +12n +1=a n 2n +12,又a 1=1 ∴a n 2n =12+(n -1)·12=n 2,a n =n ·2n -1. 答案:n ·2n -1 8.解析:a 1=f (0)=12,a 1+a 2+…+a n =f (1)=n 2·a n 当n ≥2时,a 1+a 2+…+a n -1=(n -1)2·a n -1两式相减得:a n =n 2·a n -(n -1)2·a n -1⇒a n a n -1=n -1n +1. ∴a 2a 1=13,a 3a 2=24,a 4a 3=35,…,a n a n -1=n -1n +1, 相乘得:a n a 1=1×2n (n +1),又a 1=12,∴a n =1n (n +1). 答案:1n (n +1)9.解析:(1)由y =x 2+x +1-ln x ,知x =1时,y =3.又y ′|x =1=2x +1-1x|x =1=2, ∴切线l 的方程为y -3=2(x -1),即y =2x +1. ∵点(a n ,a n +1)在切线l 上,∴a n +1=2a n +1,1+a n +1=2(1+a n ).又a 1=1,∴数列{1+a n }是首项为2,公比为2的等比数列, ∴1+a n =2·2n -1,即a n =2n -1(n ∈N *).(2)S n =a 1+a 2+…+a n =(21-1)+(22-1)+…+(2n -1) =2+22+…+2n -n =2n +1-2-n .10.解析:(1)证明:b 1=a 2-a 1=1,当n ≥2时,b n =a n +1-a n =a n -1+a n 2-a n =-12(a n -a n -1)=-12b n -1,所以{b n }是以1为首项;-12为公比的等比数列. (2)由(1)知b n =a n +1-a n =⎝⎛⎭⎫-12n -1, 当n ≥2时,a n =a 1+(a 2-a 1)+(a 3-a 2)+…+(a n -a n -1)=1+1+⎝⎛⎭⎫-12+…+⎝⎛⎭⎫-12n -2 =1+1-⎝⎛⎭⎫-12n -11-⎝⎛⎭⎫-12=1+23⎣⎡⎦⎤1-⎝⎛⎭⎫-12n -1 =53-23⎝⎛⎭⎫-12n -1, 当n =1时,53-23⎝⎛⎭⎫-12n -1=1=a 1, 所以a n =53-23⎝⎛⎭⎫-12n -1()n ∈N *.。
数列的通项公式的求法 一、观察法(即猜想法,不完全归纳法)观察各项的特点,关键是找出各项与项数n 的关系例1:根据数列的前4,写出它的一个通项公式:9,99,999,9999,......二、公式法若已知数列的前n 项和与项数n 的关系,求数列的通项公式可用公式法求解。
)1()2(111==≥-=-n S a n S S a n n n例2:}{n a 的前n 项和n S ,求}{n a 的通项公式。
三、由递推公式求数列通项法对于递推公式确定的数列的求解,通常可以通过递推公式的变换,转化为等差数列或等比数列问题,有时也用到一些特殊的转化方法与特殊的数列。
1.迭加法已知递推关系)(),(*1N n n f a a n n ∈=-+例3 已知数列{}n a 满足112313n n n a a a +=+⨯+=,,求数列{}n a 的通项公式。
变式:已知数列{}n a 满足1132313n n n a a a +=+⨯+=,,求数列{}n a 的通项公式。
2.迭乘法 已知递推关系是)(),(*1N n n f a a nn ∈=+ 例4:已知数列}{n a 中,n n a nn a a 1,211+==+,求}{n a 的通项公式。
变式:已知数列{}n a 满足112(1)53n n n a n a a +=+⨯=,,求数列{}n a 的通项公式。
3、待定系数法例5 已知数列{}n a 满足112356n n n a a a +=+⨯=,,求数列{}n a 的通项公式。
变式: 已知数列{}n a 满足1135241n n n a a a +=+⨯+=,,求数列{}n a 的通项公式。
4、数学归纳法例6 已知数列{}n a 满足11228(1)8(21)(23)9n n n a a a n n ++=+=++,,求数列{}n a 的通项公式。
解:由1228(1)(21)(23)n n n a a n n ++=+++及189a =,得 2122322243228(11)88224(211)(213)9925258(21)248348(221)(223)252549498(31)488480(231)(233)49498181a a a a a a +⨯=+=+=⨯+⨯+⨯+⨯=+=+=⨯+⨯+⨯+⨯=+=+=⨯+⨯+⨯ 由此可猜测22(21)1(21)n n a n +-=+,往下用数学归纳法证明这个结论。
第37讲 数列的递推关系与通项考试要求 掌握常见求通项的方法.诊 断 自 测1.(必修5P41习题13改编)已知等差数列{a n }的公差为d ,那么a n -a m =________d . 答案 (n -m )2.在数列{a n }中,a 1=1,a n +1a n =n n +1,那么a n =________. 解析 当n ≥2时,a n =a 1×a 2a 1×a 3a 2×a 4a 3×…×a n a n -1=1×12×23×34×…×n -1n =1n,当n =1时也成立,故a n =1n.答案 1n3.若数列{a n }满足a 1=1,a n =n +a n -1(n ≥2,n ∈N *),则数列{a n }的通项公式为________. 解析 由a n =n +a n -1可变形为a n -a n -1=n (n ≥2,n ∈N *),由此可写出以下各式:a n -a n -1=n ,a n -1-a n -2=n -1,a n -2-a n -3=n -2,…,a 2-a 1=2,将以上等式两边分别相加,得a n -a 1=n +(n -1)+(n -2)+…+2,所以a n =n +(n -1)+(n -2)+…+2+1=n (n +1)2.答案 a n =n (n +1)24.在等差数列{a n }中,a 1=1,d =2,S n +2-S n =24,则n =________.解析 因为a 1=1,d =2,所以S n =n 2,S n +2-S n =(n +2)2-n 2=24,解得n =5. 答案 55.在斐波那契数列1,1,2,3,5,8,13,…中,a n ,a n +1,a n +2的关系是________. 答案 a n +2=a n +a n +1知 识 梳 理常见求数列通项的几种类型(1)形如a n -a n -1=f (n )(n ∈N *且n ≥2)方法:累加法,即当n ∈N *,n ≥2时,a n =(a n -a n -1)+(a n -1-a n -2)+…+(a 2-a 1)+a 1. (2)形如a n a n -1=f (n )(n ∈N *且n ≥2) 方法:累乘法,即当n ∈N *,n ≥2时,a n =a n a n -1·a n -1a n -2·…·a 2a 1·a 1.注意:n =1不一定满足上述形式,所以需检验. (3)形如a n =pa n -1+q (n ∈N *且n ≥2) 方法:化为a n +qp -1=p ⎝ ⎛⎭⎪⎫a n -1+q p -1的形式.令b n =a n +qp -1,即b n =pb n -1,{b n }为等比数列,从而求得数列{a n }的通项公式. (4)形如a n =pa n -1+f (n )(n ∈N *且n ≥2) 方法:两边同除p n,得a n p n =a n -1p n -1+f (n )p n ,令b n =a n p n ,得b n =b n -1+f (n )p n,转化为利用叠加法求b n (若f (n )p n为常数,则{b n }为等差数列),从而求得数列{a n }的通项公式.考点一 利用“累乘、累加”法求通项【例1-1】 (2018·苏北四市联考)已知数列{a n },{b n },其中a 1=12,数列{a n }的前n 项和S n =n 2a n (n ∈N *),数列{b n }满足b 1=2,b n +1=2b n .(1)求数列{a n },{b n }的通项公式;(2)是否存在自然数m ,使得对于任意n ∈N *,n ≥2,有1+1b 1+1b 2+…+1b n -1<m -84恒成立?若存在,求出m 的最小值. 解 (1)因为S n =n 2a n (n ∈N *),当n ≥2时,S n -1=(n -1)2a n -1.所以a n =S n -S n -1=n 2a n -(n -1)2a n -1. 所以(n +1)a n =(n -1)a n -1.即a n a n -1=n -1n +1,又a 1=12, 所以a n =a n a n -1·a n -1a n -2·a n -2a n -3·…·a 3a 2·a 2a 1·a 1 =n -1n +1·n -2n ·n -3n -1·…·24·13·12=1n (n +1). 当n =1时,上式成立,故a n =1n (n +1).因为b 1=2,b n +1=2b n ,所以{b n }是首项为2,公比为2的等比数列,故b n =2n. (2)由(1)知,b n =2n.则1+1b 1+1b 2+…+1b n -1=1+12+122+…+12n -1=2-12n -1.假如存在自然数m ,使得对于任意n ∈N *,n ≥2,有1+1b 1+1b 2+…+1b n -1<m -84恒成立,即2-12n -1<m -84恒成立.由m -84≥2,解得m ≥16.所以存在自然数m ,使得对于任意n ∈N *,n ≥2,有1+1b 1+1b 2+…+1b n -1<m -84恒成立.此时m的最小值为16.【例1-2】 已知数列{a n }满足a 1=1,a 2=4,a n +2+2a n =3a n +1(n ∈N *),求数列{a n }的通项公式.解 由a n +2+2a n -3a n +1=0,得a n +2-a n +1=2(a n +1-a n ),∴数列{a n +1-a n }是以a 2-a 1=3为首项,2为公比的等比数列,∴a n +1-a n = 3·2n -1,∴n ≥2时,a n -a n -1=3·2n -2,…,a 3-a 2=3·2,a 2-a 1=3,将以上各式累加得a n -a 1=3·2n-2+…+3·2+3=3(2n -1-1),∴a n =3·2n -1-2(当n =1时,也满足).规律方法 求数列的通项公式,特别是由递推公式给出数列时,除叠加、迭代、累乘外,还应注意配凑变形法.变形的主要目的是凑出容易解决问题的等差或等比数列,然后再结合等差、等比数列的运算特点解决原有问题.求得通项公式时,还可根据递推公式写出前几项,由此来猜测归纳出通项公式,然后再证明.【训练1】 已知a 1=2,a n +1=a n +ln ⎝⎛⎭⎪⎫1+1n ,求数列{a n }的通项公式.解 ∵a n +1=a n +ln ⎝⎛⎭⎪⎫1+1n ,∴a n -a n -1=ln ⎝⎛⎭⎪⎫1+1n -1=ln nn -1(n ≥2), ∴a n =(a n -a n -1)+(a n -1-a n -2)+…+(a 2-a 1)+a 1 =lnnn -1+ln n -1n -2+…+ln 32+ln 2+2 =2+ln ⎝⎛⎭⎪⎫n n -1·n -1n -2·…·32·2=2+ln n (n ≥2).又a 1=2适合上式,故a n =2+ln n (n ∈N *). 考点二 构造等差、等比数列求通项【例2】 (1)已知数列{a n }满足a 1=1,a n +1=3a n +2,求数列{}a n 的通项公式; (2)已知数列{}a n 满足a 1=2, a n +1=2a n +2n +1,求数列{}a n 的通项公式.。
第2讲数列递推与通项选题明细表知识点·方法巩固提高A 巩固提高B利用递推直接求通项2,6,9,13 1,7,10,11,16已知S n求a n1,8,10,11,14 9,12,13累加法求通项4,5 5,8,15,17累乘法求通项7,17 6,14构造新数列求通项3,12,15,16 2,3,4巩固提高A一、选择题1.已知S n为数列{a n}的前n项和,若a2=3且S n+1=2S n,则a4等于( B )(A)6 (B)12 (C)16 (D)24解析:由S2=2S1=2a1=a1+a2=a1+3得a1=3,S3=2S2=2(a1+a2)=12,S4=2S3=24,所以a4=S4-S3=12,故选B.2.已知数列{a n}中,a1=3,a2=5且对于大于2的正整数,总有a n=a n-1-a n-2,则a2 018等于( B )(A)-5 (B)5 (C)-3 (D)3解析:a n+6=a n+5-a n+4=a n+4-a n+3-a n+4=-(a n+2-a n+1)=-a n+2+a n+1=-(a n+1-a n)+a n+1=a n,故数列{a n}是以6为周期的周期数列,所以a2 018=a336×6+2=a2=5,故选B.3.已知等差数列{a n}满足a2=3,a5=9,若数列{b n}满足b1=3,b n+1=,则{b n}的通项公式b n等于( B )(A)2n-1 (B)2n+1(C)2n+1-1 (D)2n-1+2解析:易得a n=2n-1,故由b n+1=可得b n+1=2b n-1,变形为b n+1-1=2(b n-1),即数列{b n-1}是首项为2,公比为2的等比数列,故b n-1=2n,解得b n=2n+1,故选B.4.数列{a n}的首项为3,{b n}为等差数列,且b n=a n+1-a n(n∈N*),若b3=-2,b10=12,则a8等于( B )(A)0 (B)3 (C)8 (D)11解析:由题意可设等差数列{b n}的首项为b1,公差为d,所以d===2,所以b1=b3-2d=-2-4=-6,所以b n=2n-8,即a n+1-a n=2n-8,a n=a1+(a2-a1)+(a3-a2)+…+(a n-a n-1)=3+(-6)+(-4)+…+(2n-10)=3+(n-8)(n-1),所以a8=3,选B.5.已知数列{a n}满足a1=1,且a n=a n-1+()n(n≥2,且n∈N*),则数列{a n}的通项公式为( B )(A)a n=(B)a n=(C)a n=n+2 (D)a n=(n+2)3n解析:由a n=a n-1+()n(n≥2且n∈N*),得3n a n=3n-1a n-1+1,3n-1a n-1= 3n-2a n-2+1,…,32a2=3a1+1,以上各式相加得3n a n=n+2,故a n=,当n=1时也适合,所以a n=.6.已知数列{a n}和{b n}满足a1a2…a n=((n∈N*).若{a n}为等比数列,且a1=2,b3=6+b2,则a n与b n分别为( B )(A)a n=2n-1,b n=n(n+1) (B)a n=2n,b n=n(n+1)(C)a n=2n,b n=(n-1)n (D)a n=2n+1,b n=(n-1)n解析:设等比数列{a n}的公比为q,因为b3=6+b2,即b3-b2=6,所以a3=(=()6=8,所以2q2=8,又由题意得a n>0,所以q=2,所以a n=2×2n-1=2n.所以a1a2…a n=21+2+…+n==(=,所以b n=n(n+1).选B.7.已知数列{a n}的前n项和为S n,且满足4(n+1)(S n+1)=(n+2)2a n,则数列{a n}的通项公式a n等于( A )(A)(n+1)3 (B)(2n+1)2(C)8n2 (D)(2n+1)2-1解析:当n=1时,4(1+1)(a1+1)=(1+2)2a1,解得a1=8,当n≥2时,由4(S n+1)=,得4(S n-1+1)=,两式相减得,4a n=-,即=,所以=··…·=××…×=,所以a n=a1×=(n+1)3,经验证n=1时也符合,所以a n=(n+1)3.8.已知数列{a n}的首项a1=a,其前n项和为S n,且满足S n+S n-1=4n2(n≥2,n∈N+),若对任意n ∈N+,a n<a n+1恒成立,则a的取值范围是( A )(A)(3,5) (B)(4,6) (C)[3,5) (D)[4,6)解析:由S n+S n-1=4n2(n≥2)得S n+1+S n=4(n+1)2,两式相减得a n+1+a n=8n+4(n≥2),故a n+2+a n+1=8n+12,两式相减得a n+2-a n=8(n≥2),又由a1=a得a2=16-2a,a3=4+2a,所以,a2n=a2+8(n-1)=8n+8-2a,a2n+1=a3+8(n-1)=8n-4+2a.因为对任意n∈N+,a n<a n+1恒成立,所以解得3<a<5,选A.二、填空题9.已知数列5,6,1,-5,…,该数列的特点是从第二项起,每一项都等于它的前后两项之和,则这个数列的前16项之和S16等于.解析:根据题意这个数列的前7项分别为5,6,1,-5,-6,-1,5,发现从第7项起,数字重复出现,所以此数列为周期数列,且周期为6,前6项和为5+6+1+(-5)+(-6)+(-1)=0.又因为16=2×6+4,所以这个数列的前16项之和S16=2×0+7=7.答案:710.数列{a n}满足a1+a2+…+a n=2n+5,n∈N*,则a n= .解析:这类问题类似于S n=f(a n)的问题处理方法,在a1+a2+…+a n= 2n+5中用n-1代换n得a1+a2+…+a n-1=2(n-1)+5(n≥2),两式相减得a n=2,a n=2n+1,又a1=7,即a1=14,故a n=答案:11.已知数列{a n}的前n项和为S n,满足a1=,a2=2,2(S n+2+S n)=4S n+1+1,则数列{a n}的前n项和S n= .解析:2(S n+2+S n)=4S n+1+1化为(S n+2-S n+1)-(S n+1-S n)=,即a n+2-a n+1=,故a n为等差数列,公差为d=,a1=,所以S n=.答案:12.若数列{a n}中,a1=3且a n+1=(n是正整数),它的通项公式是a n=解析:由题意知a n>0,将a n+1=两边取对数得lg a n+1=2lg a n,即=2,所以数列{lg a n}是以lg a1=lg 3为首项,公比为2的等比数列, lg a n=lg a1·2n-1=lg ,即a n=. 答案:13.数阵(数表)中涉及的数列通项公式问题如表所示的“数阵”的特点是:每行每列都成等差数列,则数字73在表中出现的次数为.2 3 4 5 6 7 …3 5 7 9 11 13 …4 7 10 13 16 19 …5 9 13 17 21 25 …6 11 16 21 26 31 …7 13 19 25 31 37 ……………………解析:第i行第j列的数记为A ij,那么每一组i与j的组合就是表中一个数,因为第一行数组成的数列A1j(j=1,2…)是以2为首项,公差为1的等差数列,所以A1j=2+(j-1)×1=j+1,所以第j列数组成的数列A ij=(i=1,2…)是以j+1为首项,公差为j的等差数列,所以A ij=(j+1)+(i-1)×j=ij+1,令A ij=ij+1=73,所以ij=72=1×72=2×36=3×24=4×18=6×12=8×9=9×8=12×6=18×4=24×3=36×2=72×1,所以,表中73共现12次.答案:1214.对于数列{a n},定义H n=为{a n}的“优值”,现在已知某数列{a n}的“优值”H n=2n+1,记数列{a n-kn}的前n项和为S n,若S n≤S5对任意的n恒成立,则实数k的最大值为.解析:由题可知=2n+1,所以a1+2a2+…+2n-1a n=n·2n+1①,a1+2a2+…+2n-2a n-1=(n-1)·2n②,由①-②得2n-1a n=n·2n+1-(n-1)·2n,则a n=2n+2,所以a n-kn=(2-k)·n+2,令b n=(2-k)·n+2,因为S n≤S5,所以b5≥0,b6≤0,解得≤k≤,所以k的取值范围是[,].答案:[,]15.已知数列{a n}中,a1=-1,a2=2且=2,则a n= .解析:a n+1-2a n=(a2-2a1)·2n-1=2n+1,所以-=1,所以=+(n-1)=n-,a n=(n-)2n.答案(n-)2n三、简答题16.已知数列{a n}的首项a1=,a n+1=,n∈N*.(1)求证:数列{-1}为等比数列;(2)记S n=++…+,若S n<100,求最大正整数n;(3)是否存在互不相等的正整数m,s,n,使m,s,n成等差数列,且a m-1,a s-1,a n-1成等比数列?如果存在,请给以证明;如果不存在,请说明理由.解:(1)根据a n+1=可得-1=(-1),根据a1=,可知-1≠0,即=,所以数列{-1}为等比数列,首项为,公比为.(2)-1=()n-1,=2×()n+1,S n=n+1-,由于S n<100,所以n+1-<100,即n-<99,易知n 的最大值为99.(3)首先假设存在,则m+n=2s,(a m-1)(a n-1)=(a s-1)2,化简为3m+3n=2·3s,3m+3n≥2=2·3s,当且仅当m=n时等号成立,根据m,n,s互不相等得到矛盾,所以不存在.17.设数列{a n}的前n项和为S n,已知a1=2,a2=8,S n+1+4S n-1=5S n(n≥2),T n是数列{log2a n}的前n项和.(1)求数列{a n}的通项公式;(2)求满足(1-)(1-)…(1-)≥的最大正整数n的值.解:(1)因为当n≥2时,S n+1+4S n-1=5S n,所以S n+1-S n=4(S n-S n-1),所以a n+1=4a n,因为a1=2,a2=8,所以a2=4a1,所以数列{a n}是以2为首项,公比为4的等比数列,所以a n=2×4n-1=22n-1.(2)由(1)得,log2a n=log222n-1=2n-1,所以T n=log2a1+log2a2+…+log2a n=1+3+…+(2n-1)==n2,所以(1-)(1-)…(1-)=(1-)(1-)…(1-)=×××…×==,令≥,解得n≤1 008,故满足条件的最大正整数n的值为1 008.巩固提高B一、选择题1.数列,-,,-,…的一个通项公式可能是( D )(A)(-1)n (B)(-1)n(C)(-1)n-1(D)(-1)n-12.数列{a n}满足a1=2,a n+1=2a n-1,则a6等于( A )(A)33 (B)32 (C)31 (D)34解析:数列{a n}满足a1=2,a n+1=2a n-1,a n+1-1=2(a n-1),{a n-1}是以2为公比的等比数列,首项为1,得到a n-1=2n-1⇒a n=2n-1+1,a6=33.故选A.3.数列{a n}的各项均为正数,前n项和为S n,若a1=1,S n+S n+1=,则a50等于( B )(A)5-2 (B)5-7 (C)2(D)5解析:S n+S n+1==,从而-=1,从而=n,S n=,a50=S50-S49=5-7.4.在各项均不为零的数列{a n}中,若a1=1,a2=,2a n a n+2=a n+1a n+2+a n a n+1 (n∈N*),则a2 018等于( C )(A)(B)(C) (D)解析:因为2a n a n+2=a n+1a n+2+a n a n+1(n∈N*),所以=+,所以{}是等差数列,其公差d=-=2,所以=1+(n-1)×2=2n-1,a n=,所以a2 018=.5.已知数列{a n}中满足a1=15,=2,则的最小值为( D )(A)10 (B)2-1 (C)9 (D)解析:a n+1-a n=2n,从而a2-a1=2,a3-a2=4,…,a n-a n-1=2(n-1),相加得a n=n2-n+15(n≥2),当n=1时,a1=15,适合上式,所以a n=n2-n+15,=n+-1,在n=4时取最小值为.6.已知各项均不为零的数列{a n},定义向量c n=(a n,a n+1),b n=(n,n+1), n∈N*.下列命题中真命题是( A )(A)若任意n∈N*总有c n∥b n成立,则数列{a n}是等差数列(B)若任意n∈N*总有c n∥b n成立,则数列{a n}是等比数列(C)若任意n∈N*总有c n⊥b n成立,则数列{a n}是等差数列(D)若任意n∈N*总有c n⊥b n成立,则数列{a n}是等比数列解析:若c n∥b n,可得(n+1)a n=na n+1,=.即···…··=···…·×所以a n=na1(n≥2),对n=1仍成立,所以a n=na1,所以数列{a n}是等差数列.易判断当c n⊥b n时,数列{a n}既不是等差数列也不是等比数列,故选A.7.已知数列{a n}满足a1a2…a n=(n∈N*),且对任意n∈N*都有++…+<t,则实数t的取值范围为( D )(A)(,+∞) (B)[,+∞)(C)[,+∞) (D)[,+∞)解析:因为数列{a n}满足a1a2a3…a n=,所以n=1时,a1=2,当n≥2时,a1a2a3…a n-1=,可得a n=22n-1,当n=1时,a1=2适合上式,所以=,数列{}为等比数列,首项为,公比为,所以++…+==(1-)<,因为对任意n∈N*都有++…+<t,则实数t的取值范围为[,+∞),故选D.8.已知数列{a n}的首项为a1=1,且满足对任意的n∈N*,都有a n+1-a n≤2n,a n+2-a n≥3×2n成立,则a2 014等于( A )(A)22 014-1 (B)22 014+1(C)22 015-1 (D)22 015+1解析:因为a n+1-a n≤2n,所以a n+2-a n+1≤2n+1,两式相加,可得a n+2-a n≤2n+1+2n=3·2n,又因为a n+2-a n≥3×2n,所以a n+2-a n=3·2n,等号成立的条件为a n+1-a n=2n,所以n≥2时,a n=(a n-a n-1)+…+(a2-a1)+a1=2n-1+…+21+1==2n-1,所以a2 014=22 014-1,故选A.二、填空题9.设S n为等比数列{a n}的前n项和,若a1=1,且3S1,2S2,S3成等差数列,则a n= . 解析:因为3S1,2S2,S3成等差数列,所以2×2(a1+a2)=3a1+a1+a2+a3⇒a3=3a2⇒q=3,所以a n=a1q n-1=3n-1.答案:3n-110.“斐波那契”数列由十三世纪意大利数学家斐波那契发现.数列中的一系列数字常被人们称之为神奇数.具体数列为1,1,2,3,5,8…,即从该数列的第三项数字开始,每个数字等于前两个相邻数字之和.已知数列{a n}为“斐波那契”数列,S n为数列{a n}的前n项和,则(1)S7= ;(2)若a2 018=m,则S2 016= .(用m表示)解析:S7=a9-1=33,S2 016=a2 018-1=m-1.答案:(1)33 (2)m-111.已知数列{a n}的首项a1=m,且a n+1+a n=2n+1(n∈N*),如果{a n}是单调递增数列,则实数m 的取值范围是.解析:因为a n+1+a n=2n+1,所以a n+a n-1=2n-1(n≥2),两式作差得a n+1-a n-1=2(n≥2),数列中,奇数项和偶数项分别为公差为2的等差数列,又由条件可得a1=m,a2=3-m,a3=2+m,a4=5-m,若数列为递增数列,则只需a1<a2<a3,解得<m<.答案(,)12.已知数列{a n}的各项均为正数,且S n=(a n+),a n= .解析:S n=(a n+),当n≥2,有S n=(S n-S n-1+),所以2S n=S n-S n-1+⇒S n+S n-1=,所以-=1,所以{}为公差是1的等差数列,所以=+(n-1),在S n=(a n+)中,令n=1可得,S1=(a1+),可解得a1=1,所以=n,所以S n=,因为a n=所以a n=答案:13.已知数列{a n}的前n项和为S n,S n=(a n-1),则(a n-2+1)(+1)的最小值为.解析:因为S n=(a n-1),所以S n-1=(a n-1-1)(n≥2),所以a n=S n-S n-1=(a n-a n-1),所以a n=4a n-1,又a1=S1=(a1-1),所以a1=4,所以{a n}是首项为4,公比为4的等比数列,所以a n=4n,所以(a n-2+1)(+1)=(+1)(+1)=2++≥2+2=4,当且仅当n=2时取“=”. 答案:414.如图,互不相同的点A1,A2,…,A n,…和B1,B2,…,B n,…分别在角O的两条边上,所有A n B n 相互平行,且所有梯形A n B n B n+1A n+1的面积均相等.设OA n=a n.若a1=1,a2=2,则数列{a n}的通项公式是.解析:设△A1B1O的面积为S0,梯形A n B n B n+1A n+1的面积为S⇒=()2⇒S=3S0,=()2⇒=()2,由上面可得=()2,⇒()2()2()2…()2=()2=×××…×=⇒()2=⇒a n+1=⇒a n=(n≥2),对n=1仍成立,所以a n=.答案:a n=15.在数列{a n}中,a1=0,且对任意k∈N*,a2k-1,a2k,a2k+1成等差数列,其公差为2k.则数列{a n}的通项公式为.解析:由已知得a2k+1-a2k-1=4k,k∈N*,所以a2k+1-a1=(a2k+1-a2k-1)+(a2k-1-a2k-3)+…+(a3-a1)=4k+4(k-1)+…+4×1=2k(k+1),k∈N*.由a1=0,得a2k+1=2k(k+1),从而a2k=a2k+1-2k=2k2.所以数列{a n}的通项公式为a n=答案:a n=三、解答题16.已知数列{a n}的各项都不为零,其前n项和为S n,且满足:2S n=a n(a n+1)(n∈N*).(1)若a n>0,求数列{a n}的通项公式;(2)是否存在满足题意的无穷数列{a n},使得a2 016=-2 015?若存在,求出这样的无穷数列的一个通项公式;若不存在,请说明理由.解:(1)因为数列{a n}的各项都不为零且满足2S n=a n(a n+1)(n∈N*),①所以2S1=2a1=a1(a1+1),解得a1=1,所以2S n+1=a n+1(a n+1+1),②②-①得2a n+1=-+a n+1-a n,整理得到0=(a n+1-a n-1)(a n+a n+1),所以a n+1-a n=1,所以{a n}是以1为首项,以1为公差的等差数列,所以a n=1+(n-1)×1=n.(2)根据(1)a1=1,0=(a n+1-a n-1)(a n+a n+1),可得a n+1=a n+1或a n+1=-a n,所以从第二项开始每一项都有两个分支,因此通项为a n=的数列满足题意,得a2 016=-2 015.17.已知数列{a n}中,a1=0,a n+1=2a n+n,b n=a n+1-a n+1(n∈N*).(1)求证:数列{b n}是等比数列;(2)求数列{a n}的通项公式;(3)令c n=,当c n取得最大时,求n的值.(1)证明:a2=2a1+1=1,所以b1=2,因为a n+1=2a n+n,a n+2=2a n+1+n+1,两式相减:a n+2-a n+1=2a n+1-2a n+1,所以a n+2-a n+1+1=2a n+1-2a n+2,所以b n+1=2b n,又b1=2≠0,所以b n≠0,数列{b n}是以2为首项,公比为2的等比数列.(2)解:由(1)知b n=2n即a n+1-a n=2n-1,n≥2,a2-a1=2-1,a3-a2=22-1,…a n-a n-1=2n-1-1,所以a n-a1=2+22+…+2n-1-(n-1)=2n-n-1,所以n≥2,a n=2n-n-1,所以n=1,a1=0也满足上式,所以a n=2n-n-1.(3)解:因为c n=,所以c n+1=,所以c n+1-c n=-=, 令f(n)=2n+1-2n,f(n+1)=2n+3-2n+1,所以f(n+1)-f(n)=2-2n,所以f(1)=f(2),f(2)>f(3)>f(4)>…>f(n), 因为f(1)=f(2)=1>0,f(3)=-1<0,所以n≥3,f(n)<0,c1<c2<c3,c3>c4>…>c n,n=3,c n最大,所以n=3.。
加练一课(四) 递推数列的通项的求法
一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.[2017·遵义航天高级中学月考]数列满足a1=1,a n+1=2a n-1,则a n=()
A.1
B.2n-1
C.n
D.-1
2.已知数列{a n}对任意的p,q∈N*满足a p+q=a p+a q且a2=6,那么a10等于()
A.165
B.33
C.30
D.21
3.[2017·黄山二模]已知数列的前n项和为S n,且a1=2,a n+1=S n+1(n∈N*),则S5=
()
A.31
B.42
C.37
D.47
4.若数列{a n}前8项的值各异,且a n+8=a n对任意的n∈N*都成立,则下列数列中可取遍{a n}前8项值的数列为()
A.{a2k+1}
B.{a3k+1}
C.{a4k+1}
D.{a6k+1}
5.[2017·揭阳模拟]已知数列满足a1=1,a n+1=a n,则a n=()
A. B.
C.D.
6.[2017·三明质检]已知数列的前n项和为S n,且a1=1,a n+1·a n=2n(n∈N*),则S2017=()
A.3·21008-3
B.22017-1
C.22009-3
D.21010-3
7.已知数列满足a1=1,a n+1=a n+,则a n=()
A.B.
C.D.
8.已知数列满足a1=1,a n-a n+1=na n a n+1(n∈N*),则a n=()
A.B.
C.D.
9.[2017·赣州期末]已知数列{a n}的前n项和为S n,若a n+1+(-1)n a n=n,则S40=()
A.120
B.150
C.210
D.420
10.已知数列{a n}满足a1=2,且a n=(n≥2,n∈N*),则a n=()
A.B.
C.D.
11.[2017·福州第一中学质检]已知数列满足a1=a2=,a n+1=2a n+a n-1(n∈N*,n≥2),则
的整数部分是()
A.0
B.1
C.2
D.3
12.已知S n为数列的前n项和,且a n=a1=a(a∈R).给出下列3个结
论:①数列一定是等比数列;②若S5<100,则a<18;③若a3,a6,a9成等比数列,则a=-.其中,所有正确结论的序号为 ()
A.②
B.②③
C.①③
D.①②③
二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分.把答案填在题中横线上)
13.若数列满足a1=1,a n+1=a n+2,则a10= .
14.[2017·深圳调研]若数列,满足a1=b1=1,b n+1=-a n,a n+1=3a n+2b n,n∈N*,则
a2017-a2016= .
15.[2017·株洲一模]已知数列{a n}满足a1=1,a n=a1+2a2+3a3+…+(n-1)a n-1(n≥2),则数列{a n}的通项公式为a n= .
16.[2018·南宁二中、柳州高中联考]已知数列2008,2009,1,-2008,…若这个数列从第二项起,每一项都等于它的前后两项之和,则这个数列的前2018项之和S2018= .
加练一课(四)
1.A[解析] ∵a n+1=2a n-1,∴a n+1-1=2(a n-1).∵a1-1=0,∴a n-1=0,即a n=1,故选A.
2.C[解析] a4=a2+a2=12,a6=a4+a2=18,a10=a6+a4=30.故选C.
3.D[解析] 由a n+1=S n+1①,可得a n=S n-1+1(n≥2)②,①-②得a n+1=2a n,又
∵a2=S1+1=3,a1=2,∴S5=2+=47,故选D.
4.B[解析] 因为数列{a n}前8项的值各异,且a n+8=a n对任意的n∈N*都成立,所以该数列为周期为8的周期数列.为使数列中可取遍{a n}前8项的值,必须保证项数被8除的余数可以取到0,1,2,3,4,5,6,7.经验证A,C,D都不可以,因为它们的项数全部由奇数组成,被8除的余数只能是奇数,故选B.
5.B[解析] 由条件知=,分别令n=1,2,3,…,(n-1)(n≥2),可得
=,=,=,…,=,累乘得···…·=××……××,即=.又
∵a1=1,∴a n=,故选B.
6.D[解析] ∵数列满足a1=1,a n+1·a n=2n(n∈N*),∴a2·a1=2,解得a2=2.由题得=,即=2,∴数列{a n}的奇数项与偶数项分别成等比数列,首项分别为a1=1,a2=2,公比都为2,则S2017=(a1+a3+…+a2017)+(a2+a4+…+a2016)=+=21010-3,故选D.
7.C[解析] 由条件知a n+1-a n==-.分别令n=1,2,3,…,(n-1),代入上式得到(n-1)个等式,这些等式累加可得(a2-a1)+(a3-a2)+(a4-a3)+…
+(a n-a n-1)=(-1)+(-)+(-)+…+(-),即a n-a1=-1.又因为a1=1,所以
a n=,故选C.
8.D[解析] 因为a n-a n+1=na n a n+1,所以=-=n,所以=-+-+…
+-+=(n-1)+(n-2)+…+3+2+1+=+1=,则a n=.
9.D[解析] 由已知得a3+a1=(a3+a2)-(a2-a1)=1,同理可得a5+a7=1,…,a37+a39=1,又
a2+a4=(a3+a2)+(a4-a3)=2+3=5,a6+a8=13,…,a38+a40=77,∴S40=(a1+a3+…+a39)+(a2+a4+…
+a40)=10×1+(5+13+…+77)=10+410=420,故选D.
10.C[解析] 由a n=,得=+,于是-1=-1(n≥2,n∈N*).又-1=-,∴数
列-1是以-为首项,为公比的等比数列,故-1=-(n≥2,n∈N*),当n=1时,a1=2满足上式,则-1=-,∴a n=(n∈N*),故选C.
11.B[解析]
∵a1=,a2=,a n+1=2a n+a n-1,∴=1,a3=2a2+a1=,∴=·=-=
-,=-+-+…
+-=-=4-=2-<2,又
∵=>1,∴1<<2,则的整数部分是1,故选B.
12.B[解析] 根据题意,数列满足a n=且a1=a,则
a2=a1+1=a+1,a3=a2+1=a+2,a4=a3+1=a+3,a5=a4+1=a+4,a6=2a5=2a+8,a7=2a6,…对于①,当a=-4时,a6=2a+8=0,此时数列不是等比数列,故①错误;对于②,若S5<100,则有S5=(a1+a2+…
+a5)=5(a+2)<100,则有a<18,故②正确;对于③,根据题
意,a3=a+2,a6=2a+8,a9=24a5=16×(a+4),若a3,a6,a9成等比数列,则有
(2a+8)2=(a+2)×16×(a+4),且a6=2a+8≠0,解得a=-,故③正确.故选B.
13.19[解析] 因为a n+1=a n+2,所以a n+1-a n=2,所以数列是首项为1,公差为2的等差数列,所以a10=1+(10-1)×2=19.
14.22017[解析] 由题得,a2=3a1+2b1=5,当n≥2时,a n+1=3a n+2b n=3a n-2a n-1,所以
a n+1-a n=2(a n-a n-1),又a2-a1=4,所以数列{a n-a n-1}是首项为4,公比为2的等比数列,所以
a2017-a2016=4×22016-1=22017.
15.[解析] 当n≥2时,由已知得a n+1=a1+2a2+3a3+…+(n-1)a n-1+na n,用此等式减去已知等式,得a n+1-a n=na n,即a n+1=(n+1)a n,又a2=a1=1,∴a1=1,=1,=3,=4,…,=n,将以上n个式子相乘,得a n=(n≥2).当n=1时,a1=1不满足上式,则a n=
16.4017[解析] 设该数列为{a n},则a1=2008,a2=2009,a3=1,a4=-2008,由题意得
a5=-2009,a6=-1,a7=2008,…所以a n+6=a n,即数列是以6为周期的数列,又
a1+a2+a3+a4+a5+a6=0, ∴S2018=336(a1+a2+a3+a4+a5+a6)+(a1+a2)=4017.。