数列专题复习:求数列的通项公式方法大全(精选习题含答案)

绝世美人儿
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2021年02月17日 11:37
最佳经验
本文由作者推荐

陶笛曲谱-

2021年2月17日发(作者:水淹七军)


类型


1


:渗透三角函数周期性

< br>


数列与三角函数的结合是一类创新试题,利用三角函数的周期性体现数列的变化 ,利


用三角不等式进行放缩是证明数列不等式的常见方法。


< /p>



1



2008


年湖南卷,


18


,满分


12


分)



数列


{a


n


}


满足


a


1


=1



a


2


=2


< br>a


n



2


n



n




(1



cos


)


a


n



si n


,


n



1,


2,3...



2

2


2


2



a


3



a


4< /p>


,


并求数列


{a


n


}


的通项公式;


< br>解


:


因为


a

1



1,


a


2



2,


所以


a


3



(1



cos


2


a


4



(1



c os


2



)


a


2



sin


2




2


a


2



4



2


)


a


1



sin


2



2



a


1

< br>


1



2,

一般地


n



n


2


k



1(


k



N



)



,


a


2


k



1



[1



cos


2



a


2

< p>
k



1



1,



a


2

< br>k



1



a


2


k



1



1


(2


k< /p>



1)



2


k



1


]


a


2


k



1



sin


2



2


2


所以数列

< p>
{


a


2


k



1


}


是首项为


1


n


公差为


1


的等差数列


n


因此


a


2


k



1

< p>


k



n



2


k


(

k



N



)



,


a


2< /p>


k



2



[1



cos


2


2


k



2


k



]


a


2


k



sin


2



2


a

< br>2


k


2


2


所以数列


{


a


2

k


}


是首项为


2

< br>n


公比为


2


的等比数列


n


因此


a


2

< p>
k



2


k



n



1


,


n



2


k



1(


k



N


)



2


故数列


{


a


n


}


的通项公式为


a


n




< /p>


n



2



2


,


n


< p>
2


k


(


k



N


)


本题分为两种情况,


采取非常规的递推数列求通项的方法,利用三角函数的诱导公< /p>


式寻找递推关系,体现三角函数的周期性,进而求出该数列的通项为一分段数列。




2



2009


年江西,文,


21


,满分


12


分)


n



n




sin


)


,其前

n


项和为



数列

< br>{a


n


}


的通项


a


n



n

(cos


3


3


2

< br>2


2



1


)求


s


n





2


)令


b< /p>


n



s


3


n


,求数列


{b


n< /p>


}


的前


n


项和< /p>


T


n



n



4


n


2

< p>
2


n



n



2


n



:


(


1


)


由于


cos



sin



cos


,

< br>故


3


3


3


s


3


k



(


a


1



a


2



a


3


)



(


a


4



a


5

< br>


a


6


)



...



(


a


3


k



2



a


3


k



1



a


3


k


)


1


2



2


2

< br>4


2



5


2


(


3


k



2


)


2



(


3


k



1


)


2


2


2



(


< br>


3


)



(




6


)



...



[




(


3


k


)


2


]


2


2


2



13


31


18


k

< p>


5


k


(


9


k



4

)


2





...




2


2


2


2


k< /p>


(


4



9


k


)


s


3

< p>
k



1



s


3


k


a


3


k



2


k


(


4


< /p>


9


k


)



(


3


k


< p>
1


)


2


(


3


k



1

)


2


1


3


k



2


1


s< /p>


3


k



2



s


3


k

< p>


1



a


3


k



1





k





2< /p>


2


2


3


6



n


1


< p>


3



6


,


n



3

k



2




(


n



1< /p>


)(


1



3


n


)



s


n




,


n



3


k

< br>


1


,


(


k



N



)


6




n


(


3


n



4


)


,


n



3


k


< br>6



s


9


n



4


(


2


)


b


n



3


n


n



n



4


24

< p>
n


1


13


22

< p>
9


n



4


T


n



(


2



...


)


2


4


4


4


n


1


22


9


n



4


4


T


n



(


13



< p>
...



n


)

< p>
2


4


4



1


两式相减得


9


9

< p>


n


1


9


9


9


n


4


1


4


4



9


n



4< /p>


)


3


T


n



(


13




...



n



1



)



(


13



1


2


2


4

4


4


n


4


n


1



4


1< /p>


9


n



8



2


n


< p>
3



2


n



1



2

2


8


1


3


n



T


n


< /p>




3


3



2


2


n

< p>


3


2


2


n



1


3



2009


年江西,理


8



5


分)

< p>


n



n




sin


)


,其前


n


项和为


s

< p>
n


,则


s


n


为(








数列< /p>


{a


n


}


的通项


a


n



n


(cos


3


3


2< /p>


2


2


A



470




B



490




C



495




D



510


类型


2



a


n +1


=a


n


+f(n)


解法思路:把原递推公式转化为


a


n+1

< p>
-a


n


=f(n)


,利用 累加法(逐差相加法)求解




4



2008


,江西,理

5




在数列

{a


n


}


中,

a1=2,a


n+1


=a


n


+ln


(


1



A



2+lnn



B



2+(n-1) lnn


1


)


,


< p>
a


n


=


n




C



2+nlnn



D



1+n+lnn



5



2009


,全国


I


,理


22




在数列


{a


n


}


中,


a1=1, a


n+1


=


(


1



)


a


n< /p>




1


)设


b


n



1


n


n



1



2


n


a

< br>n


,求数列


{a


n


}


的通项公式;



n



2


)求数列


{a< /p>


n


}


的前


n


项和。





:


(


1


)


由已知得


b


1



a


1



1

< p>
,




b


n



1


b


n



a


n



1


a


n< /p>


1




n


n



1


n

< p>
2


1



2


n


1


1


从而

< br>b


2



b


1



,


b


3



b


2



2


2


...


1


b


n



b


n



1



n



1


(

< br>n



2


)


2


1


1


1


1


于是


b


n


< /p>


b


1




2



...



n



1


< p>
2



n



1


(


n


2


)


2


2


2


2



b


1< /p>



1


故所求通项公式为

< br>b


n



2



(


2


)



(


1


)



a


n



n


(


2



n


1


2


n


< br>1


n


2


n



1


1


2


)



2


n



n



1



T


n




2


k


k


< br>1


,



2


T


n




2


k


k



2


k



1


1


于是


T


n


< p>
2


T


n



T


n



2


k


k



1



k



0< /p>


n


n


2


n



1



4

< p>


n



2


2


n



1



(


2


k


)



n


(< /p>


n



1


)


k



1


n

< p>
n



2


所以


s


n



n

< br>(


n



1


)



n



1



4


2




类型


3


:< /p>


a


n+1


=f(n)a

< br>n


解法思路:把原递推公式转化为


< br>6



2004


,全国

< p>
I


,理


15


< p>


已知数列


{a


n


}



满足


a


1


=1,a


n


=a


1


+2a


2


+3a


3


+



+(n



1)a


n



1


(n



2)




{a


n< /p>


}


的通项


a


n< /p>


=_____


解:由已知,得


a


n+1


=a


1


+2a


2


+3a


3


+



+(n



1 )a


n



1


+ nan


,用此式减去已知式,得



当< /p>


n



2


时,


a


n+1



a


n


=na


n


,即< /p>


a


n+1


=


(< /p>


n+1



a


n< /p>


,又


a


2


=a< /p>


1


a


n



1



f


(


n


)


,利用累乘法(逐商相乘法)求解



a


n


所以

< p>
a


1



1


,


a


n


a


a


a


2


a



1


,


,< /p>


3



3


,


4



4


,...


n



n


,


将以上


n


个式子相乘




a


1


a


2


a


3


a


n



1


n


!


(


n


< br>2


)


2



类型


4



a


n+1


=pa


n


+q

< br>(其中


p



q

< br>均为常数,且


pq(p



1)< /p>



0




解法思路:待定系数法,把原递推公式转化为


a


n+1



t=p(a


n



t)


,其中


t

< p>


q


,再


1



p


利用换元法转化为等比数列求解,或转化为二队 循环数列来解(见后文)


,或直接用逐


项迭代法求解。




7



2008


年,安徽,文


21




设数列


{a


n


}


满足


a


1


=a,a


n


+1=c a


n


+1



c,n



N


*


,其中


a



c


为实数,且


c



0

< br>求数列


{a


n


}


的通项公式;



解:方法一:



因为


a


n+1



1=c(a


n


1)


所以当


a



1


时,


{a


n



1}


是首项为


a

< p>


1


,公比为


c


的等比数列



所以


a< /p>


n



1=( a


n



1)c


n



1




a


n


=( a


n



1)c


n



1


+1



n=1


时,


a


n


=1


仍满足上式



数列


{a


n


}


的通项公式为


a


n


=( a< /p>



1)c


n


1< /p>


+1 (n



N


*


)


方法二:



由题设得:


n



2


, a


n



1=c( a


n



1



1)=c


2


(a


n



2



1)=



= c


n



1


(a


n



1)= (a



1)c


n



1



所以


a


n


=( a



1)=c


n



1


+1


n=1


时,


a


1


=a


也满足上式



所以


{a


n


}


的通项公式为


a


n


=( a


-< /p>


1)c


n


1


+1 (n



N


*


)




类型


4< /p>


的变式:


a


n+1


=pa


n


+f(n)



解法思路:通过构造新数列


{b


n

< br>}


,消去


f(n)


带来的差异, 例如下面的



类型


5



a


n+1


=pa

< p>
n


+q


n


(其中


p



q


均为常数,


pq(p



1)(q



1)



0



(或


a


n+1


=pa


n


+rq


n

< br>,其中


p



q

< br>、


r


均为常数)



解法思路:一般地,要先在原递推公式两边同除以


q


n+1


,得


入辅助数列


{b

< p>
n


}


(其中


b

< p>
n



n



1


式变形为


a


n



1



x

< br>


q


a


n



1


p


a


n


1




n



,引


n



1


q


q


q

< p>
q


a


n


p


1


b



b





即可转化为类型


3



或直接将原递推< /p>


n


n


q


q


q


n


1


< p>
p


(


a


n



x



q

n



(


p



q


)



,< /p>


(其中


x



,则 直接转化为等比


p



q


数列




8

< br>(


2006


,全国


I

< p>
,理


22



12


分)



设数列


{a


n


}


的前


n


项的和


s


n



求首项


a


1


与通项< /p>


a


n




4


1


2


a

< p>
n




2


n



1


,


n



1


,


2


,


3


.. .



3


3


3< /p>


4


4


2


a


1




< p>
a


1



2


3


3


3


4

1


2


4


1


2



n



2< /p>



,


a


n



s


n


< p>
s


n



1



a


n



2


n



1




(


a< /p>


n



1




2


n


< p>
)



3


3


3


3


3


3


a


n



4


a


n



1< /p>



2


n


,


所以


a


n



2


n



4(

< p>
a


n



1



2


n


1


),


所以


a

1



2



:



n



1< /p>



n


a


1



s


1


< p>
所以


a


n



2


n



4

< br>


4


n



1


,


所以


a


n



4


n


< /p>


2


n



9



2009


,全国


I I


,理


19




设数列


{a


n


}


的前


n


项的和


s


n


,


已知


a


1



1


,< /p>


s


n



1



4


a


n

< p>


2




1


)设


b


n

< br>


a


n



1



2


a


n


,证明数列


{b


n

}


是等比数列;




2


)求数列


{a


n


}


的通项公式。



解< /p>


:


(


1


)


由已知有


a


1



a


2



4


a


1



2


,


解得


3


a


1



2


5




b


1



a


2


< /p>


2


a


1



3


a


n


< p>
2



s


n



2



s

n



1



4


a


n



1< /p>



2



(


4


a


n


< p>
2


)



4


a


n



1


4


a


n


于是


a


n



2



2


a


n



1



2


(


a


n



1



2


a

< br>n


)



b


n



1



2


b


n


因此数列


{


b


n


}


是首 项为


3


,


公比为


2


的等比数列


(


2

< br>)



(


1


)




等比数列

{


b


n


}



b


1



3< /p>


,


公比


q



2


所以


a


n



1



2

< p>
a


n



3



2


n


1


a



1


a


n


3


于是


n



n



n



1


4


2


2


a


1


3


因此数列


{


n


}

< p>
是首项为


,


公差为


的等差 数列


n


2


4


2


a


n


1


3


3


1




(


n



1


)




n

< br>


4


4


4


2


n


2


所以


a


n



(


3< /p>


n



1


)



2


n


< p>
2



类型


6



a



< br>


pa



qa

< br>(其中


p



q

< br>均为常熟)


n



2


n



1


n

< br>


s



t



p




s t




q


解法 一(待定系数法)


:先把原递推公式转化为,


a


n



2


sa


n



1



t


(


a


n



1



sa< /p>


n


)



其中


s, t


满足


解法二(特征根法)


:对于由递推公式

< br>a


n



2



pa


n



1



qa


n


,


a


1


=



,


a


2


=



给出的数列


{a


n< /p>


}



方程


x


2



px



q



0


,

< p>
叫做数列的特征方程。



x


1


,


x


2


是 特征方程的两个根,



x


1

< p>


x


2


n



1


n


1


时,数列


{a


n


}


的通项为


a


n



Ax


1



Bx


2


,其中


A



B



a

< br>1


=



,


a


2


=



决 定(即把


n



1


a


1


,


a


2


,


x


1


,


x


2



n=1,2 ,


代入


a


n



Ax


1


n


< /p>


1



Bx


2


,得到关于


A



B


的方程组)


;当


x

1



x


2


时,


n



1


数 列的通项为


a


n



A



Bn



Ax


1



其中


A



B



a


1


=



,


a


2


=



决定


(即把


a


1


,


a


2

< p>
,


x


1


,


x


2



n


1


n=1,2


,代入

< p>
a


n




A



Bn


< br>Ax


1


,得到关于


A

< p>


B


的方程组)





10



2006


,福建,文


22





已知数列

{a


n


}


满足

a


1


=1,


a

2


=3



a


n



2



3


a


n



1



2


a


n



n



N





< br>(


1


)证明:数列


< p>
a


n



2



a


n


是等比数列;




2


)求数列


{a


n


}


的通项公式;




3< /p>


)若数列


{b


n


}


满足


4


b


1



1


4


b


2



1


L


4


b


n



1




a

< br>n



1



n



n



N




,证明


{ b


n


}


是等差数列。

< br>


解:



1


Q


a


n



2



3


a< /p>


n



1



2


a


n


< p>


b



a


n



2


a


n



1



2(


a


n



1



a


n


)



Q


a


1


=1,


a


2


=3




a

< p>


a


n



1



2


a


n



1



a


n



(< /p>


n



N





n


< p>
2




a


n



1


a


n




a


n



2


< /p>


a


n



是以


a


2



a


1


=2


为首项,


2


为公比的等比数列。



< br>2



a


n



2



a


n



2


n



n



N






a


n


=


< /p>


a


n



a


n



1


< p>
+



a


n



1



a

< br>n



2




+


L



+




a< /p>


2



a


1



+


a


1

< p>


=


2


n



1


+


2


n



2


+

L


+2+1


=


2


n


-1



n

< br>


N





类型


7


递推公式为


S


n



a

< br>n


的关系式(或


S


n

< p>


f



a


n





n



s


1


L


L


L


< /p>


n



1




n


a


< p>













a


n


=


< /p>




s


n



s


n


< p>
1


L


L


L



n



2


2


a


n


=


s


n



s< /p>


n



1



f



a


n

< p>



f



a


n



1



n



2



消去


a


n


进行求解。




11.



2009


,湖北,理,


19





1



已知数列


{a< /p>


n


}


的前项和


S


n


=


-


a< /p>


n


-





2



< p>
1



解:在


S

< p>
n


=



a


n




< br>


2



n



1


n



1


+2



n


为正 整数)


,令


b


n


=


2


n


a


n


,求证数列


{b


n

}


是等差数列,并求数列


{a


n< /p>


}


的通项公式



+2


中,令


n=1


,可得


S


1


= -


a

< p>
1


+1=


a


1

< p>



n



2



1



n



2


时,


S


n-1


=


a


n



1





< /p>


2



n



1



1


< p>
+2




a


n


=S


n



S


n-1


=



a


n


+


a

n



1






2


< /p>


n



1




1



2

< p>
a


n


=


a


n



1


+



,即


2


n


a


n


=


2


n



1


a


n



1


+1



2




b


n


=


2


n


a


n


< br>


b


n


=


b


n



1


+ 1


,即当


n



2


时,


b


n


-


b


n



1


=1



b


1


=2


a


1


=1



数列


{b


n


}


是首项和公差均为


1

的等差数列,



n


于是

< p>
b


n


=n=


2

< p>
n


a


n


,



a


n


=

n


.


2



12



2008


,全国


II

< br>,理,


20




设数列


{a


n


}


的前


n


项和为


S

< p>
n


,已知


a


1

< p>
=


a


,


a


n



1


=S

< br>n


+


3


n



n



N




,


(Ⅰ)设


b


n


=


s


n


-


3


n


,求数 列


{b


n


}


的 通项公式;



(Ⅱ)若


a


n



1


< br>a


n



n



N




, 求


a


的取值范围。


< br>解


(Ⅰ)


依题意


s


n



1


-

< br>s


n


=


a


n



1


=


s


n


+


3


n




s


n


=2


s


n


+

< p>
3


n



由此得

< p>
s


n



1


-


3


n


1


=2



s


n


-


3


n





因此,所求通项公式为










b


n


=


s


n


-


3


n


=



a


-3



2


n



1



n



N











(Ⅱ)由(Ⅰ)知


s


n

=


3


n


+



a


-3



2


n



1




n



N




,于是当


n



2


时,



a


n


=


s


n


-


s


n

< br>


1














=


3


n


+



a-3



2


n



1


-


3


n



1


-


< br>a-3



2


n

< br>


2














=


2


×


3


n



1


+(a-3)


2


n



2



a


n



1



a


n


=


4


×


3


n


< br>1


+(a-3)


2


n



2










=


2


n



2



n



2



,


n



2





3



12






a



3



,


< /p>


2






陶笛曲谱-


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