数列求通项公式常见题型与解题技巧(已打)

萌到你眼炸
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2021年02月23日 18:52
最佳经验
本文由作者推荐

-

2021年2月23日发(作者:深居简出的意思)


数列求通项公式的常见题型与解题方法



数列是 高中数学的重要内容,又是学习高等数学的基础


.


高考对本章的 考查比较全面,等差数列,等比数列的考查每



年都不会遗漏< /p>


.


有关数列的试题经常是综合题,经常把数列知识和指数函数、对 数函数和不等式的知



识综合起来,试题也



常把等差



数列、等比数列,求极限和数学归纳



法综合在一起


.


探索性



问题是高考的热点,常在数列解答题中出现


.


本章中



还蕴含着丰富的数学思想,在主



观题中着重考



查函数与方程、转化与 化归、分类讨论等重要思想,以及配方法、



换元法、



待定系数法等基本数学方法


.


数列这一章的主要章



节结构为:



定烫

=


按一定


ft


序扌半


列的



列数



r|


函数的图像



斗值域〔有界,无界〉



单调性〔递增数列,递减数列


,


搂动数列,常数列)



最值

< p>
C


最大值,最小


ffi




*


数列的函数性



周期性〔周朗数列》



等差

< p>
数列


:


定义、通项公式、屮顶公式、




n


项廁


S.


公式、性质



答出数列< /p>


:


定义、通项公式,中项公式、




n


项和


S.


公武、性顶



数列的应用,递笊处式



近几年来,高考关于数列方面的命题主要有以下三


< p>
个方面:(


1


)数列本身的有


关知识,其中有等差



数列与等比数列的



概念、性质、通项 公式及求和公式


.



2


)数列与其它知识的结合,其中有数列与函数、方程、不等式、三角、几何的结合


.



3




数列的应用问题,其中主要是以增



长 率问题为主


.


试题的难度有三个层次,小题大都以基础题为主, 解答题大都以基础题



和中档题为主,只有个别地方用数列与几 何的综合与函数、不等式的综合作为最后一题难度较大


.


我仅 对数列求通项公式这一部分内


容做一个浅显的分析与提炼


. < /p>


题型


1


已知数列前几项求通项公式



在我们的教材中,有这样的题目:





数列



数列


0,


J


2,0,


J


2


|H


的通项


a


1


0 n


为奇数





^


2



n


为偶数■



1



数列


-< /p>


丄,丄,—



1




1




1X2


2^3


3



川的通项


a


3



4


4X5


1


n


-


.




数列


兮「


V



喑」一訓的通项心



T


严舊


+


1


1

< br>1



此题主要通过学生观察、试验、合情推理等活



动,且在此基



础上进一步通过比较、分析、概括、证明去揭示事物的本



质,从而


培养学生数学思维能力•相对于填空题或是选择题只需利用 不完全




纳法进行猜想即可;对于解 答题,往往还需



要我们进一步加以证明


.


例如(


2003


年全国高考)已知数列


{為}


满足


Q


=1,a


n


=3


+


昂一(


n>2



.



I

< br>求:


a


2


a


3





2





3


n



-1



(n)


证明:


a


n



2



分析:问题(

< br>1


)主要渗透一般化



T



特殊化,利用已知的



递推公式求具体


.



问题(


2


)与问题(


1


)紧密相连,可以从特殊入手,归纳论证



相 结合,求一般


.


当然还可用后面介绍的方法即注意到

< p>






a


n


-a


n



=3


n< /p>


」(


n >2



,由特殊化


< br>归为等比数列等加以证明


.


本题贯穿特殊化与一般化的思 维方法,实质上是归纳中的






综合


.




课堂中我们还可以设计如下例题及练习,训练学生这方面的技 能


.



1.



写出下面数列的一个通项公式,使它的前


4

项分别是下列各数:




2 2


2 2


2




1



宁,宁



4-15-1


(n


+


1)


-


1



2


3


----



---




n


+


1



1 1


an



⑵一岚,药



4


5


n






2.


观察 下面数列的特点,写出每个数列的一个通项公式


:






-1, 7,-13,19,||i;a


n


=(-1)


n


(6 n-5)





7,77,777,7777,77 777


,川


;


a


.


=?



10


n



-1





9






3



5,0, -5,0,5,0, -5,0j||.a^5sin





练习


2



1 :


写出下面数列的一个通项公式


:





1




1,|, 1 3 5,6


,川


;


an


=^H£^




3






=





2


3 4


5 6


n


®


-,Z


5 2 11 7 17


3n+2



练习


2 .


在某报《自测健康状况》的 报道中,自测血压结果与相应年龄的统计数据如下表


.


观察表中数据的特点,用适




的数填入表中空白(



)内


.



年龄(岁)



30


35


40


45


50


55


60


65



收缩压(水银柱毫米)



110


115


120


125


130


135


(140 ) 145





舒张压(水银柱毫米)



70


73


75


78


80


83


(85)


88



练习


3 .


根据下列

< br>5


个图形及相应点的个数的变化规律,猜测第


n


个图中有



n


2


-n+1


个点


.






O







O



(1)



2




(5)



相关的高考试题有


:


O





年全国卷


)


已知数列{

a


n



,


a


n


=a


1


+ 2a


2


+3a


3


+



+(n



1)a


n


-


1


(n


>2),


则{


a


n


}的通项



an



=





(2004



满足



3


1


=1 ,




分析


:


由已知




a


?


=a


i


=1


.


O





a


n


=a


i


+2a


2


+3a


3


+



(n -1)a


n^


生成


O



a


n4


=a


i



+2a


2


+3a


3


+…


(n -2)^,


O



a



< /p>


两式相减得:


a


n


-a


nd


= (n



1)a


n4


,即—



a


n 4





为商型的,用累乘法可得


a


n




a


n


归吕



=nx(n- 1)x



X


4



3,


a


a


n^


n -2


a


2


a


2


3







n =


1


,


n>2.



(2006


年广东卷


)


在德国不来梅举行的第

< br>48


届世乒赛期间,某商店橱窗里用同样的乒乓球堆成若干堆“正三棱锥”形的展



品,其中第



堆只有


1


层,就一个球;第


2,3, 4


,山堆最底层


(


第一层


)


分别按图


4


所示方式固定 摆放,从第二层开始,每



层的小球自然



垒放在下一


1




层之上,第


n


堆第


n


层就放一个乒乓



球,以


f (n)


表示第


n


堆的乒乓球总数,贝


U f(3) =_10_


;




1



f (n) =_^n(n


+


1) (n+2)



6



(


答案 用


n


表示


).




题型


2



a


n



S


n


的关系求通项公式



在我们的教材中,有这样的题目:





1


2




1.



已知 数列



a


n



的前


n


项和


S


n =



(n

+


n)


,



a


n




2



15 n = 1,


< p>
2.


已知数列



a


n



的前


n


项和


Si =3+2


n


,



a


n =



2^ n







这类题目主要注意


s


n



a


n

之间关系的转化


.



:




n



I


S


1


(n=1)




a


n




a


n


=


a


1


+




Qk






a


k


i).



般已知条件中含


S -(n >2)


a


n



n 1


S



n


k


的关系的数列题均可考虑用上述公式


J


k k



.




1



例如 :


(04


年浙江


)

设数列{


a


n


}的前项的和


S


n


=-


(a


n


-1 ) (n




N*)




(I)



a


3


1



a


2





(n )


求证数列{


a


n


}为等比数列


.




1


1


1 1


解:



(I)



S^-

(


a


1


-


1)


,




a


1)


••• a

< br>2


1


a1


a2

< br>a2


1


a


1

< br>=



(




1


又匚二評


-

< br>)


,




+


=


3(


-


)


,



2




3


3



(n)



n>1


时,


a


n


= S


n


-S


n 4 =


( d


1


n


-1)




(a


1


n 4 -


1


),



3


3






-


1


,


所以


^


8


丿


是首项


-


丄,公比 为


--


的等比数列


.



a


n




2 2 2



课堂中我们还可以设计如下例题及练习,训练学生这方面的技能


.





3.< /p>


数列{


a


n


} 的前


n


项和


S


n


=3 2


n


-3,

< br>求数列的通项公式


.


a


n



=3><2





练习



1:


设数列{


a


n


}的前


n


项和为


S

n


=2 n


2


+3 n+2


,求通项


a


n


的表达 式,并指出此数列是否为等差数列


.


a




练习



2 :


已知数列{


a


n


}的前


n


项和为

< p>
S


n


, a


1


= 2


,且


na


n+1


=S


n

< br>+n(n+1)


,求


a


n


.



相关的高考试题有:



a


n


= 2n




(2004


全国卷


)


已知数列{


a


n


}的前


n


项和

< p>
S


n


满足:


S

< p>
n


=2a


n


+(-1)


n


,n >1 .




(I)


写出求数列{


a


n


}的前


3



a


i


,a


2


,a


3


;




(n)




数列{


a


n


} 的通项公式


;





(m)


证明:对任意的整数


m>4 ,


有丄


+



+1 1)


+



<





a


4


a


5


a


m


a


m


8





.


解:⑴当


n=1


时,有:


S


i


=a

< p>
i


=2a


i


+(-1)




n=2


时,有:


S


2


=a

< br>1


+a


2


=2a


2


+(-1)


2


=


a


2


=0


4




7 n = 1,


4n


+


1 n


>


l


2,














































n=3


时,有:


S


3


=a


i


+a


2


+a


3


=2a


3


+(-1) = a


3


=2


综上可知


a


i


=1,a


2


=0,a


3


=2




⑵由已知得:


a


n


=S


n


-S


n



=2a


n


+


(



1)



-2a


n”


(-1)2


n


3



化简得:


a


n


=2a


n_1


+2(-1)2


2


上式可化为:


an


+


1)


=


2[a


n



+



(

< br>-


1)2]


3


3


2


2


故数列{



a


n


+



(-1)


}是以


a

1


+-


(


-

1)


为首项,公比为


2


的等比数列


.


n_2


n


3


3


-M)


]


n


2


n


1< /p>


+






a



2


/



n


1




1


I




a


- n




n


3


“ =7



3


2


n


=



L



3


n


2


2


.



n


2 --


1


(-


) =-[2


3


3


数列{



a


n


}的通项公式为:


-(-1)


]


.


1


1


a


n =


[2


1



=1


■占


24^


+



⑶由已知得:




+



+


III


+



3


|


n




a


4


5


a


a


m


< /p>





+



+



+

< p>


+



+



]


1



1111


2



3 5 11 21


■<


1[1


+


1



+



+



+



+



]


2


3 5 10 20


1(1


-




m


=1



+


5



2




)


3




2


-]


13


11 / 1


m_5


(


)



15


5


2



=7



13



105


<



=


8


15


120


120


(1


2[


1



1


7


1


a


7


8


故< /p>



+



+



+



£

< p>
( m>4).


a


4


5


a


m



(2006


年湖北卷


)


已知二次函数


y = f(x)


的图像经过坐标原点,其导函数为


< br>点


(n,S


n


)(n

< p>


N*)


均在函数


y = f (x)


的图像上


.


f(X)=6x



2

< p>
,


数列



a


n



的前


n


项和为


S


n


,

< p>
(I)


求数列



a



的通项公式


;


n


1



n


n


m


20


(n)



b


n


=


-


--------


,


T


是数列



b



的前


n


项和,求使得


T


n

丈一


对所有


n


< br>N


*


都成立的最小正整




m .


ananHr



点评:本小题考查二次函数、等差数列、数列求和、不等式等基



础知识和基本的运算技能,考



查分析问题的能力和推



理能力


.


解:


(I)


设这



二次函




f(x) = ax


+bx (a



0),



U f(x)=2ax+b,


由于


f (x)=6x



2,



2


5











a=3 , b=



2,


所以


f(x) = 3x




2x.


2


又因为点



n ,S


n


)(


n



NJ


均在函数


y = f



x



的图像上,所以


S


n


= 3n





2n.


2




n >2


时,


a


n


= S


n



S


n



1


=( 3n2



2n)



(


n-1)^ - 2(n -1)



=6n



5.






n = 1


时,


a


i


= S


i


= 3X1


2




2 = 6X 1



5


,所以,< /p>


a


n



= 6n



5


( n


c


N


*


).







2006


年安徽卷)数列



a


j


的前

< br>n


项和为


S


n

< br>,




1


2



已知印


=



,S


n


= n a


n


-


n


(


n -1


v


n =




1,2,””



.




I


)写出


S


n



S


n


」的递推关系式



n>2



,


并求

< br>S


n


关于


n

的表达式


;


2


' *





(n)




f


n


(


x


)


=



x


n




b


n



P



P





R


)< /p>


,求数列



bn



的前



n


项和



T


n





=


“(


X



n



解:由



Sn=n


a^



n


(


n< /p>



1


)(


n


3


2


j


得:


Sn=n


(S^



S


n




n


(


n



1


)


,



(n



1)S


n




n S


n


j = n


(


n



1


)




所以





1


n -1



S


-^^S2=1


,




n>2


成立


.


n


n


1


1



2


+


S


n


-2S^ = n-1


,又



S =3 =


n 2


n


n


n



1


3


-


S


1


=1


相加得


:





n


S


n


-


S


n 4


= 1




S


n J




S


n _2


= 1


,…,


S


2


1



1



^




n -1


n -1


n -2


2


2



所以


n


S



——


,



n = 1


时,也成立


.


n



n


n




,得


bl


= ”(


P


)=


np


n





fn


(< /p>


X


)3


x


^



n


+


1



(n)




=


-


---


x


n



n


+


1




T


n


=< /p>


p


+


2p


2



+


3p


3



+||i


+


(n-1)p2


+


np


n



,


pT


n


=



n


2< /p>


3


4


n



p



+


2p



+


3p



+


111


+


(n


-


1)p



+


np


^




n


P(1 -P


)


2


3


n


n


n



(1- P)Tn=p+p



+


p


+il|


+

p


rp


-np


^


-np


n





1-p



题型


3


已知数列递推公式求通项公式






我们的教材中,还有这样的类型题:




=3n-2


1


•已知数列



a


n



的首项


6=1


,且


a


n = an 4


+3(n >2)


,



a






4^32-


3 •



2


•已知数列


a


n



的首项


a


1


=1


,且


a


n


=2anj+3



n>2



,


则务





1




a



3< /p>


•已知数列



a


n





a = 1


,


a


2


= 2




a


n =




(a


n4


+


a


n


^)(n


3


3)


,




lim


——


=



2



F


a


n






4•已知数列



a


n





a


i


=1


,


a


2


=2



a^ = 2&




a


n

,



a^^





这类问题



是通过题目中给定的初始值和递推公式,在熟



练掌握等差数列、





产生的一系列变式


.



我们应清楚的意识到


:




1 •证明数列


-n



是等差或等比



数列常用定



义,即通过证明


an41 -an =a





等比数列的通项公式的推



导方法的基



础上


,


-


n-



^


)或普



a


2


an


_



=


--- (n


2


2)


而得


.


a



n7


但有时灵活地运用性质,可使运算简便,而



6





般数列的问题常转化为等差、等比数列求解


.


3.



累加、累乘、



我们具体进行如下分析:



一、由等差,等比演化而



来的“差型;’“商型”递推关系



题组一:



数列



a


n



中 ,


a =1,a


n^


=a

< p>
n


+


2


,求



a


n


< br>的通项公式


.


a


n


=2n-1


变式


1


:数列



a


n



中,


a


1=


1,a


n^=


an+ n


,求



a


.



的通项公式


.


a


.



等差数列、等比数列求通项公式涉及的迭代、


构造等方法


.



2



+


1




变式


2:


数 列



a


n


}< /p>


中,


a


i


=1,a


n4i


=a


n


+3


山,求



^



的通项公式


.


a


n


a


^-



n


2 2


3


5


1


2



变式


3 :


已知数列



a



满足


a


i


=1,


n


1



-


1


-1


,求



an


.


a


n


d


!


a


n



2a


变式


4


:


数列



a



中,< /p>


a^1,a^^ =


———


,求



a



的通项公式


.


a a


n


+


2


n


n


2



n


+


1 < /p>


分析:①等差数列:


a


n


+


-a^d


生成:


a


2


-q =d


,


a^a^d


,…


a



< p>
a


.^


=d


,


a




a


.



=d


累加:


a


n


=(a


n


-a


n


J


+


(a


n




a^)


+ …


@2



aj



1


n


n< /p>


=


(n



1)d


+


a


1


由此推广成差型递推关系:


a


n


-a


n



=


f (n) (n


>


2)


n


累加:


a



=(a


n


-a


nd


)


+


(a

nd



anj


+…


@2



aj


+



=



f(n


)+




n


,于是只要


f(n)


可以求和就行

.


2


n


题组二、



已知数列



a


n



的首项


a


1 =1


,且



a


n


=3a


n4


(n>2)


,


< br>


a


. =_3


'




变式





变式



2 :




变式


1:


已知数列



a


n



的首项


a


1


=1


,且


a


n =


数列



a


n




a


i=


2,a


n



= 3a


n


+


2





n



1



---


a


n4


(n >2)


,则



a


n


n




a



的通项 公式


.


a



n


n


= 3


n



1






(n +1)a


2


卅—


nan


+


a


n


< br>


q =0,(n =1,2,3, III)


,求



aj


的通项公式


.




分析


:


② 等比数列:


a


n


+ +a


n


=q




生成


:



a^a^q , a^a^ q


,…


a


n^


-a^^ =q, a^a^^ =q


3:


数列



a


< br>是首项为


1


的正项数列


,


n


a


n


a


累乘


:



n


a


n 4


a


2


n 4


a


n =


a




n 4


a


a


1


=


q 0


1


a


1


n_2



由此推广成商型



递推关系


:




a


a




n


n 4





----



累乘:


an =


-----------


an4 an-2







=g( n)


a


n 4-


n


2


a




a


1


=n



a


1



g(n)


£1



2


为了提高,我们还可以引用下列例



题:



2(2 n-1)




a


n




(n


^2)


.


n



1




若数列


£n



满足:


a


1


=2, a


n =


求证:①


a


n =C2n





a


.


是偶数


.


7



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