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最全的递推数列求通项公式方法

2022-08-08 来源:步旅网
高考递推数列题型分类归纳解析

各种数列问题在很多情形下,就是对数列通项公式的求解。特别是在一些综合性比较

强的数列问题中,数列通项公式的求解问题往往是解决数列难题的瓶颈。本文总结出几种求解数列通项公式的方法,希望能对大家有帮助。 类型1 an1anf(n)

解法:把原递推公式转化为an1anf(n),利用累加法(逐差相加法)求解。 例:已知数列an满足a112,aa1n1nn2n,求an。 解:由条件知:a111n1ann2nn(n1)n1n1

分别令n1,2,3,,(n1),代入上式得(n1)个等式累加之,(a2a1)(a3a2)(a4a3)(anan1)

(112)(1213)(131114)(n1n)

所以a1na11n

a12,a11311n21n2n

变式:(2004,全国I,个理22.本小题满分14分)

已知数列{an}中a11,且a2k=a2k-1+(-1)K, a2k+1=a2k+3k, 其中k=1,2,3,……. (I)求a3, a5;

(II)求{ an}的通项公式.

解:akk2ka2k1(1),a2k1a2k3

ak2k1a2k3a2k1(1)k3k,即ak2k1a2k13(1)k a3a13(1),

a25a33(1)2

…… ……

a2k1a2k13k(1)k

将以上k个式子相加,得

a312k1a1(3323k)[(1)(1)2(1)k](3k1)2[(1)k21]将a11代入,得

1

a2k1a2k1k113(1)k1, 2211a2k1(1)k3k(1)k1。

221n11n2123(1)1(n为奇数)22经检验a11也适合,an

nn1321(1)21(n为偶数)22类型2 an1f(n)an 解法:把原递推公式转化为例:已知数列an满足a1解:由条件知之,即

an1f(n),利用累乘法(逐商相乘法)求解。 an2n,an1an,求an。 3n1an1n,分别令n1,2,3,,(n1),代入上式得(n1)个等式累乘ann1aaa2a3a41123n1••••nn a1a2a3an1234a1nn22,an 33n3n1例:已知a13,an1an (n1),求an。

3n2又a1解:an3(n1)13(n2)132131••••a1

3(n1)23(n2)232232

3n43n73n13n45263853n1。

变式(:2004,全国I,理15.)已知数列{an},满足a1=1,ana12a23a3(n1)an1

(n≥2),则{an}的通项ann11

n2___解:由已知,得an1a12a23a3(n1)an1nan,用此式减去已知式,得 当n2时,an1annan,即an1(n1)an,又a2a11,

a11,

aaa2an!1,33,44,,nn,将以上n个式子相乘,得an(n2) a1a2a3an122

类型3 an1panq(其中p,q均为常数,(pq(p1)0))。 解法(待定系数法):把原递推公式转化为:an1tp(ant),其中t换元法转化为等比数列求解。

例:已知数列an中,a11,an12an3,求an.

解:设递推公式an12an3可以转化为an1t2(ant)即an12antt3.故递推公式为an132(an3),令bnan3,则b1a134,且

q,再利用1pbn1an132.bnan3n1n1所以bn是以b14为首项,2为公比的等比数列,则bn422,所以

an2n13.

变式:(2006,重庆,文,14)

在数列an中,若a11,an12an3(n1),则该数列的通项an_______________

n1(key:an23)

变式:(2006. 福建.理22.本小题满分14分)

*已知数列an满足a11,an12an1(nN).

(I)求数列an的通项公式; (II)若数列{bn}滿足414(Ⅲ)证明:

b1b214bn1(an1)bn(nN*),证明:数列{bn}是等差数列;

an1a1a2n...n(nN*). 23a2a3an12(I)解:

an12an1(nN*),

an112(an1),

an1是以a112为首项,2为公比的等比数列

an12n.

n*即 an21(nN).

(II)证法一:

4k114k21...4kn1(an1)kn.

3

4(k1k2...kn)n2nkn.

2[(b1b2...bn)n]nbn, ①

2[(b1b2...bnbn1)(n1)](n1)bn1. ② ②-①,得2(bn11)(n1)bn1nbn, 即(n1)bn1nbn20,

nbn2(n1)bn120.

③-④,得 nbn22nbn1nbn0, 即 bn22bn1bn0,

bn2bn1bn1bn(nN*),

bn是等差数列

证法二:同证法一,得 (n1)bn1nbn20 令n1,得b12.

设b22d(dR),下面用数学归纳法证明 bn2(n1)d. (1)当n1,2时,等式成立

(2)假设当nk(k2)时,bk2(k1)d,那么

bkk1k1b2k1kk1[2(k1)d]2kk12[(k1)1]d.这就是说,当nk1时,等式也成立 根据(1)和(2),可知b1)d对任何nN*n2(n都成立

bn1bnd,bn是等差数列

k(III)证明:

ak212ka112k11,k1,2,...,n, k12(2k1)22a1a2ana...n. 2a3an124

ak2k11111111k1.k,k1,2,...,n, k1kkak12122(21)23.222232aa1a2n1111n11n1...n(2...n)(1n), a2a3an12322223223

an1aan12...n(nN*). 23a2a3an12变式:递推式:an1panfn。解法:只需构造数列bn,消去fn带来的差异.

n类型4 an1panq(其中p,q均为常数,(pq(p1)(q1)0))。 (或

an1panrqn,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qn1,得:

an1pan1•引入辅助数列qn1qqnqbn(其中bnannq),得:bn1p1bn再待定系数法解决。 qq511n1,an1an(),求an。 63211n12nn1n1解:在an1an()两边乘以2得:2•an1(2•an)1

32322nn令bn2•an,则bn1bn1,解之得:bn32()

33b1n1n所以ann3()2()

232n例:已知数列an中,a1变式:(2006,全国I,理22,本小题满分12分) 设数列an的前n项的和Sn412an2n1,n1,2,3,333

n2n(Ⅰ)求首项a1与通项an;(Ⅱ)设Tn,n1,2,3,Sn解:(I)当n1时,a1S1当

,证明:

T2

ii13442a1a12; 333,即

n2时,

412412anSnSn1an2n1(an12n)333333an4an12n,利用an1panqn(其中p,q均为常数,(pq(p1)(q1)0))。

5

nnn(或an1panrq,其中p,q, r均为常数)的方法,解之得:an42

4121nn(Ⅱ)将an42代入①得 Sn= ×(4n-2n)-×2n+1 + = ×(2n+1-1)(2n+1-2)

33332

= ×(2n+1-1)(2n-1)

3

2n32n311 Tn= = ×n+1 = ×( - ) Sn2 (2-1)(2n-1)22n-12n+1-1

所以,

i1n3

Ti= 2

(i1n113113 - ) = ×( - ) <

221-122i-12i+1-12i+1-1

类型5 递推公式为an2pan1qan(其中p,q均为常数)。

解法一(待定系数法):先把原递推公式转化为an2san1t(an1san) 其中s,t满足stp

stq解法二(特征根法):对于由递推公式an2pan1qan,a1,a2给出的数列an,方程xpxq0,叫做数列an的特征方程。若x1,x2是特征方程的两个根,当x1x22n1n1时,数列an的通项为anAx1Bx2,其中A,B由a1,a2决定(即把n1n1a1,a2,x1,x2和n1,2,代入anAx1Bx2,得到关于A、B的方程组);当x1x2时,n1数列an的通项为an(ABn)x1,其中A,B由a1,a2决定(即把a1,a2,x1,x2n1和n1,2,代入an(ABn)x1,得到关于A、B的方程组)。

解法一(待定系数——迭加法):

数列an:3an25an12an0(n0,nN), a1a,a2b,求数列an的通项公式。

由3an25an12an0,得

an2an12(an1an), 3且a2a1ba。

则数列an1an是以ba为首项,

2为公比的等比数列,于是 36

a(ba)(21n1an3)n。把n1,2,3,,n代入,得

a2a1ba,

a23a2(ba)(3),

aaba)(243(3)2,

•••

a(ba)(2nan1)n23。

把以上各式相加,得

a21(2na1(ba)[1()(3)n1223)n233](ba)。12 3a2n13](ba)a3(ab)(2n[33()3)n13b2a。

解法二(特征根法):数列an:3an25an12an0(n0,nN),的特征方程是:3x25x20。

x11,x223, an1n12nAx1Bx2AB(3)n1。

又由a1a,a2b,于是

aABA3b2bA23BaB3(ab) 故an3b2a3(ab)(2)n13

例:已知数列an中,a11,a22,a2n23a1n13an,求an。 解:由a2n23a1n13an可转化为an2san1t(an1san) 即an(st)astast23s1s12n1n1t1或3 st33t1 a1a,a2b7

s1这里不妨选用1(当然也可选用

t31s3,大家可以试一试),则t111公比为的等比数列,an2an1(an1an)an1an是以首项为a2a11,

331n1所以an1an(),应用类型1的方法,分别令n1,2,3,,(n1),代入上式得

31(1)n1(n1)个等式累加之,即a10(11na1()33)1(3)n23 113又a1,所以a731n11n44(3)。

变式:(2006,福建,文,22,本小题满分14分)

已知数列aaa*n满足a11,23,an23an12n(nN).

(I)证明:数列an1an是等比数列; (II)求数列an的通项公式; (III)若数列bb1b21n满足414...4bn1(an1)bn(nN*),证明bn是等差数列

(I)证明:

an23an12an,

an2an12(an1an),a11,a23,

an2an1a2(nN*).n1ana2为首项,2为公比的等比数列n1an是以a2a1

(II)解:由(I)得an(nN*n1an2),

an(anan1)(an1an2)...(a2a1)a1

n1

22n2...212n1(nN*).

(III)证明:

4b114b21...4bn1(ann1)b,

4(b1b2...bn)2nbn,

2[(b1b2...bn)n]nbn, ①

8

2[(b1b2...bnbn1)(n1)](n1)bn1. ②

②-①,得2(bn11)(n1)bn1nbn, 即(n1)bn1nbn20. ③ nbn2(n1)bn120. ④ ④-③,得nbn22nbn1nbn0, 即bn22bn1bn0,

bn2bn1bn1bn(nN*),

bn是等差数列

类型6 递推公式为Sn与an的关系式。(或Snf(an)) 解

S1(n1)anSnSn1(n2)与

anSnSn1f(an)f(an1)消去Sn (n2)或与Snf(SnSn1)(n2)消去an进行求解。

例:已知数列an前n项和Sn4an12n2.

(1)求an1与an的关系;(2)求通项公式an. 解:(1)由Sn4an12n2得:Sn14an112n1

于是Sn1Sn(anan1)(所以an1anan112n21an12n1211ann. 221n1)

n(2)应用类型4(an1panq(其中p,q均为常数,(pq(p1)(q1)0)))的方

法,上式两边同乘以2由a1S14a1n1得:2n1an12nan2

1n2an是以2为首项,2为公差的等差数列,a1.于是数列1122nn所以2an22(n1)2nann1

2变式:(2006,陕西,理,20本小题满分12分)

已知正项数列{an},其前n项和Sn满足10Sn=an2+5an+6且a1,a3,a15成等比数列,求数列{an}的通项an

9

解: ∵10Sn=an2+5an+6, ① ∴10a1=a12+5a1+6,解之得a1=2或a1=3 又10Sn-1=an-12+5an-1+6(n≥2),②

由①-②得 10an=(an2-an-12)+6(an-an-1),即(an+an-1)(an-an-1-5)=0 ∵an+an-1>0 , ∴an-an-1=5 (n≥2)

当a1=3时,a3=13,a15=73 a1, a3,a15不成等比数列∴a1≠3;

当a1=2时, a3=12, a15=72, 有 a32=a1a15 , ∴a1=2, ∴an=5n-3 变式: (2005,江西,文,22.本小题满分14分)

已知数列{an}的前n项和Sn满足Sn-Sn-2=3()1n13(n3),且S11,S2,求数列{an}

22的通项公式.

解:SnSn2anan1,

aa1nn13•(2)n1(n3),两边同乘以(1)n,可得

(1)na11nan1(1)n13•(1)n(2)n13•(2)n1

令b(1)nnan

b1n1nbn13•(2)(n3)

bb1n1n23•(2)n2

…… ……

bb3•(1322)2

111n2b1•(2)n11n212nb23•[(2)(2)(2)]b234411

2b323•(122)n1(n3)

又a,a351S112S2S1212,

ba51(1)111,b2(1)2a22

b52323•(12)n143•(1n2)n1(n1)。

43•(1)n1,n为奇数a(1)nb4(1)n3•(1)n•(1nn2)n1,2

43•(12)n1,n为偶数.类型7 an1pananb(p1、0,a0)

10

解法:这种类型一般利用待定系数法构造等比数列,即令

an1x(n1)yp(anxny),与已知递推式比较,解出x,y,从而转化为

anxny是公比为p的等比数列。

例:设数列an:a14,an3an12n1,(n2),求an.

解:设bnanAnB,则anbnAnB,将an,an1代入递推式,得

bnAnB3bn1A(n1)B2n13bn1(3A2)n(3B3A1)

A1A3A2 B3B3A1B1取bnann1…(1)则bn3bn1,又b16,故bn63n123nn代入(1)得an23n1

2说明:(1)若f(n)为n的二次式,则可设bnanAnBnC;(2)

本题也可由an3an12n1 ,an13an22(n1)1(n3)两式相减得anan13(an1an2)2转化为bn2pbn1qbn求之.

变式:(2006,山东,文,22,本小题满分14分) 已知数列{an}中,a11在直线y=x上,其中n=1,2,3… 、点(n、2an1an)2(Ⅰ)令bnan1an3,求证数列bn是等比数列;

的通项;(Ⅱ)求数列an

bn的前n项和,是否存在实数,使得数列、(Ⅲ)设Sn、Tn分别为数列an为等差数列?若存在,试求出 若不存在,则说明理由

SnTnn解:(I)由已知得 a11,2an1ann, 2 11

3313a2,a2a111,

4424又bnan1an1,

bn1an2an11,

an1(n1)annan1an1b12n1an1an2b2a1. nan2an11an1an1an1n12{b31n}是以4为首项,以2为公比的等比数列

(II)由(I)知,b31n131n4(2)22n,

a31n1an122n,

a1312a122,

aa313212,22

aa31nn1122n1,

将以上各式相加得:

a3111na1(n1)2(2222n1),

1a3(11n1)13na1n1222(n1)(11311222n1)2nn2.2a3n2nn2.

(III)解法一: 存在2,使数列{SnTnn}是等差数列 S111na1a2an3(21222n)(12n)2n

1(11322n)n(n1)2n 11223(11n23n3n23n2n)22n23.

12

31(1n)23(11)33. Tnb1b2bn4nn11222212STnSTn数列{n}是等差数列的充要条件是nAnB,(A、B是常数)

nn2即SnTnAnBn,

3n23n333(n1) 又SnTnn2222n23n13(1)(1n)

222当且仅当1解法二:

存在2,使数列{20,即2时,数列{SnTn}为等差数列 nSnTn}是等差数列 n由(I)、(II)知,an2bnn2

Sn2Tn(n1)2n 2n(n1)2n2TnTnSnTn2 nnn32Tn

2n31(1n)23(11)33 又Tnb1b2bn4nn11222212SnTnn3233(n1) n2n22STn当且仅当2时,数列{n}是等差数列

nr类型8 an1pan(p0,an0)

解法:这种类型一般是等式两边取对数后转化为an1panq,再利用待定系数法求解。 例:已知数列{an}中,a11,an1解:由an112的通项公式. an(a0),求数列ana121两边取对数得lgan12lganlg, anaa13

令bnlgan,则bn12bnlg112n1,再利用待定系数法解得:ana()。 aa1an(4an),nN. 2变式:(2005,江西,理,21.本小题满分12分) 已知数列{an}的各项都是正数,且满足:a01,an1(1)证明anan12,nN; (2)求数列{an}的通项公式an. 解:用数学归纳法并结合函数f(x)(1)方法一 用数学归纳法证明:

1°当n=1时,a01,a11x(4x)的单调性证明: 213a0(4a0), 22 ∴a0a12,命题正确. 2°假设n=k时有ak1ak2.

11ak1(4ak1)ak(4ak) 2211 2(ak1ak)(ak1ak)(ak1ak)(ak1ak)(4ak1ak).

22 则nk1时,akak1而ak1ak0.又ak14ak1ak0,akak10.

11ak(4ak)[4(ak2)2]2. 22∴nk1时命题正确.

由1°、2°知,对一切n∈N时有anan12. 方法二:用数学归纳法证明:

1°当n=1时,a01,a113a0(4a0),∴0a0a12; 22 2°假设n=k时有ak1ak2成立,

1x(4x),f(x)在[0,2]上单调递增,所以由假设 2111有:f(ak1)f(ak)f(2),即ak1(4ak1)ak(4ak)2(42),

222 令f(x)也即当n=k+1时 akak12成立,所以对一切nN,有akak12 (2)解法一:an111an(4an)[(an2)24], 222所以 2(an12)(an2)

14

121122112221122n12n令bnan2,则bnbn(b)()b()bn, 1n2n1222222又b1,所以b12nn=-11nn(2),即an2bn2(2)21

解法二:a1a1n1n(4an)(a222n2)2,

2an112(2a2n) 由(I)知,2an0,两边取以2为底的对数,

log2(2an1)12log2(2an)

令bannlog2(2n),则bn112bnbn12

a2212n或a1n1nn2(2)2

变式:(2006,山东,理,22,本小题满分14分)

已知a1=2,点(an,an+1)在函数f(x)=x2+2x的图象上,其中=1,2,3,… (1) 证明数列{lg(1+an)}是等比数列;

(2) 设Tn=(1+a1) (1+a2) …(1+an),求Tn及数列{an}的通项; 记b1n=

1,求{b2n}数列的前项和Sn,并证明Saan+1=1 nn23Tn解:(Ⅰ)由已知a2n1an2an,

a2n11(an1)

a12

an11,两边取对数得

lg(1an1)2lg(1an),

lg(1an1)lg(1a2

n){lg(1an)}是公比为2的等比数列

(Ⅱ)由(Ⅰ)知lg(1an1n)2lg(1a1) 2n1lg3lg32n1

1an1n32 (*)

Tn(1a1)(1a2)…(1+an)

15

333…3312222021222n-1

…+2n-1=3n12n-1

由(*)式得an321

1111() an12anan2(Ⅲ)

2an1a02an, an1an(an2),1121111) ,又bn,bn2(an2anan1anan2anan111111111…+)2() a1a2a2a3anan1a1an1nSnb1b2…+bn2(n1an321,a12,an1321

Sn12312n,又Tn32n1,Sn21

3Tn1类型9 an1f(n)an

g(n)anh(n)解法:这种类型一般是等式两边取倒数后换元转化为an1panq。 例:已知数列{an}满足:anan1,a11,求数列{an}的通项公式。

3an11解:取倒数:

13an1113 anan1an11111(n1)31(n1)3an是等差数列, aa3n2an1n变式:(2006,江西,理,22,本大题满分14分) 已知数列{an}满足:a1=

3nan-13(n2,nN),且an=

2an-1+n-12(1) 求数列{an}的通项公式;

(2) 证明:对于一切正整数n,不等式a1•a2•……an2•n! 解:(1)将条件变为:1-为

n1n-1n1-)=(,因此{1-}为一个等比数列,其首项3an-1anan 16

n•3n11n111-=,公比,从而1-=n,据此得an=n(n1)…………1

a13an33-13(2)证:据1得,a1•a2•…an=

n!

111(1-)•(1-2)…(1-n)333111…………2 )…(1-)323n2为证a1•a2•……an2•n! 只要证nN时有(1-)•(1-13显然,左端每个因式都是正数,先证明,对每个nN,有

1111111-(+2+…+n)…………3 (1-)•(1-2)…(1-n)333333用数学归纳法证明3式: (i) n=1时,3式显然成立, (ii) 设n=k时,3式成立, 即(1-)•(1-13111111-() )…(1-)++…+2k2k33333则当n=k+1时,

11111111〔1-(+2+…+k)〕•(1-k+1) (1-)•(1-2)…(•1-k)•(1-k+1)3333333311111111=1-(+2+…+k)-k+1+k+1(+2+…+k)

3333333311111-(+2+…+k+k+1)即当n=k+1时,3式也成立

3333故对一切nN,3式都成立 利用3得,

11n〔1-()〕1111113 1-(+2+…+n)=1-3(1-)•(1-2)…(1-n)13333331-311n111n1=1-〔 1-()〕=+()232232故2式成立,从而结论成立

类型10 an1panq

ranhpanq(其

ranh解法:如果数列{an}满足下列条件:已知a1的值且对于nN,都有an1中p、q、r、h均为常数,且phqr,r0,a1当特征方程有且仅有一根x0时,则

hpxq),那么,可作特征方程x,rrxh1是等差数列;当特征方程有两个相异的根x1、x2anx017

时,则anx1是等比数列。

anx2an4,且a13,求{an}的通项公式.

2an3例:已知数列{an}满足性质:对于nN,an1解: 数列{an}的特征方程为xx4,变形得2x22x40,其根为11,22.2x3故特征方程有两个相异的根,使用定理2的第(2)部分,则有

cna11a(p1r)n13132(112122)n1,nN.

12p2r∴c21nn5(5)1,nN. 22(1)n1∴ac11n2nc55n12(1,nN. 5)n151即a(5)n4n2(5)n,nN.

例:已知数列{an}满足:对于nN,都有an25n113aa.

n3(1)若a15,求an;(2)若a13,求an;(3)若a16,求an; (4)当a1取哪些值时,无穷数列{an}不存在?

解:作特征方程x13x25x3.变形得x210x250,

特征方程有两个相同的特征根5.依定理2的第(1)部分解答.

(1)∵a15,a1.对于nN,都有an5; (2)∵a13,a1. ∴b1na(n1)rpr

1 135(n1)11315 1n128, 令bn0,得n5.故数列{an}从第5项开始都不存在,

18

当n≤4,nN时,an15n17. bnn5(3)∵a16,5,∴a1. ∴bn1rn1(n1)1,nN.

a1pr8令bn0,则n7n.∴对于nN,bn0. ∴an1bn15n435,nN. n1n718(4)、显然当a13时,数列从第2项开始便不存在.由本题的第(1)小题的解答过程知,

a15时,数列{an}是存在的,当a15时,则有bn1r1n15n13(n1),nN.令bn0,则得a1,nNa1pra158n1且n≥2. ∴当a15n13(其中nN且N≥2)时,数列{an}从第n项开始便不存在. n15n13于是知:当a1在集合{3或:nN,且n≥2}上取值时,无穷数列{an}都不存

n1在.

变式:(2005,重庆,文,22,本小题满分12分)

数列{an}满足a11且8an1an16an12an50(n1).记bn(Ⅰ)求b1、b2、b3、b4的值;

(Ⅱ)求数列{bn}的通项公式及数列{anbn}的前n项和Sn.

解法一:由已知,得an111an2(n1).

2an52x515,其特征方程为x解之得,x1或x2

168an168x24156(an)12(an)12,a54 an1n12168an4168an 19

1111anana1212, 22•(1)n14 5255522nan1anana14444an12n15ann

24解法二:

(I)a11,故b12; 112718a2,故b2;

71388231a3,故b34;

314421320a4,故b4.

20344284(II)因(b1)(b3)()2,

3333344444(b2)2()2,(b1)(b3)(b2)2

3333342故猜想{bn}是首项为,公比q2的等比数列.

33因an2,(否则将an2代入递推公式会导致矛盾)

1故an1因bn152a(n1).168an4314168an42016an,36an336an3

1an124282016an442(bn)bn1,b10,1336an333an2故|bn4|确是公比为q2的等比数列. 34241n, b12n4(n1) 因b1,故bn2n由bn333333故Sna1b1a2b2anbn

1an12得anbn1bn1, 2 20

1(12n)1n531(25n1) n(b1b2bn)n31232解法三: (Ⅰ)由bn1得an11,代入递推关系8an1an16an12an50, a1bnn22整理得

4bb630,即b4n12bn, n1nbn1bn3由a1,有b2,所以b8201123,b34,b43.

(Ⅱ)由b44442n12bn3,bn132(bn3),b1330,

所以{b42n3}是首项为3,公比q2的等比数列,故

bn43132n,即b14n32n3(n1). 由b1n得a1nbnbn1, a12n2故Sa1n1b1a2b2anbn2(b1b2bn)n

1(12n)31253n13(2n5n1).

解法四:

(Ⅰ)同解法一 (Ⅱ)b2b123,b482843b23,b4b33,33(3)2 猜想{bb21nn1n}是首项为3,公比q2的等比数列,bn1bn32又因a2,故a52a

nnn1168a(n1).因此nbn1bn1112a12an12an1n12a15

n2168an2 168an108a6a6n;

n36an36an321

bn2bn11an2121an112168an1168an

6an136an3因b2b13624an168an2016an2(bn1bn).

6an36an36an3210,{bn1bn}是公比q2的等比数列,bn1bn2n, 33从而bn(bnbn1)(bn1bn2)(b2b1)b1

1114(2n12n221)2(2n2)22n(n1). 333311由bn得anbnbn1,

12an21故Sna1b1a2b2anbn(b1b2bn)n

21(12n)153n(2n5n1).

3123

n类型11 an1anpnq或an1anpq

解法:这种类型一般可转化为a2n1与a2n是等差或等比数列求解。 例:(I)在数列{an}中,a11,an16nan,求an

n(II)在数列{an}中,a11,anan13,求an

类型12 归纳猜想法 解法:数学归纳法

变式:(2006,全国II,理,22,本小题满分12分)

设数列{an}的前n项和为Sn,且方程x2-anx-an=0有一根为Sn-1,n=1,2,3,… (Ⅰ)求a1,a2; (Ⅱ){an}的通项公式

2提示:1 Sn1,n1,2,3,...为方程的根,代入方程可得(Sn1)an(Sn1)an0

将n=1和n=2代入上式可得a111 a2 261并用数学归纳法进行证明,本题主要考察 一般

n(n1)2 求出a1,a2,a3,a4等,可猜想an数列的通项公式与求和公式间的关系

22

3 方程的根的意义(根代入方程成立)

4

数学归纳法证明数列的通项公式(也可以把an1分开为

n(n1)an111然后求和,中间项均抵消,只剩下首项和末项,可得Sn

n(n1)nn1解:(Ⅰ)当n=1时,x2-a1x-a1=0有一根为S1-1=a1-1, 1于是(a1-1)2-a1(a1-1)-a1=0,解得a1=

21

当n=2时,x2-a2x-a2=0有一根为S2-1=a2-,

2111于是(a2-)2-a2(a2-)-a2=0,解得a1=

226(Ⅱ)由题设(Sn-1)2-an(Sn-1)-an=0, 即 Sn2-2Sn+1-anSn=0

当n≥2时,an=Sn-Sn-1,代入上式得 Sn-1Sn-2Sn+1=0 ①

1112由(Ⅰ)知S1=a1=,S2=a1+a2=+=

22633由①可得S3=

4n

由此猜想Sn=,n=1,2,3,… ……8分

n+1

下面用数学归纳法证明这个结论 (i)n=1时已知结论成立

k

(ii)假设n=k时结论成立,即Sk=,

k+1当n=k+1时,由①得Sk+1=

k+11

,即Sk+1=, 2-Skk+2

故n=k+1时结论也成立 n

综上,由(i)、(ii)可知Sn=对所有正整数n都成立 ……10分

n+1

于是当n≥2时,an=Sn-Sn-1=

n-1n1-=,

nn+1n(n+1)

11

又n=1时,a1==,所以

21×2{an}的通项公式an=

n

,n=1,2,3,… ……12分 n+1

本题难度较大,不过计算较易,数列的前面一些项的关系也比较容易发现 类型13双数列型

解法:根据所给两个数列递推公式的关系,灵活采用累加、累乘、化归等方法求解。

例:已知数列an中,a11;数列bn中,b10。当n2时,

23

11an(2an1bn1),bn(an12bn1),求an,bn.

3311解:因anbn(2an1bn1)(an12bn1)an1bn1

33所以anbnan1bn1an2bn2•••a2b2a1b11 即anbn1…………………………………………(1)

111(2an1bn1)(an12bn1)(an1bn1)

3331121n1所以anbn(an1bn1)()an2bn2)……()(a1b1)

33311()n1.即anbn()n1………………………(2) 3311n111n1由(1)、(2)得:an[1()], bn[1()]

2323又因为anbn类型14周期型

解法:由递推式计算出前几项,寻找周期。

例:若数列an满足an112a,(0a)n6n2,若a1,则a20的值为___________。

72a1,(1a1)nn2变式:(2005,湖南,文,5) 已知数列{an}满足a10,an1an33an1(nN*),则a20=

( )

A.0

B.3 C.3

D.

3 2 24

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