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- 2021-06-30 发布
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基础过关
1数列的概念
1.数列的概念:数列是按一定的顺序排列的一列数,在函数意义下,数列是定义域为正整数N*或其子集{1,2,3,……n}的函数f(n).数列的一般形式为a1,a2,…,an…,简记为{an},其中an是数列{an}的第 项.
2.数列的通项公式
一个数列{an}的 与 之间的函数关系,如果可用一个公式an=f(n)来表示,我们就把这个公式叫做这个数列的通项公式.
3.在数列{an}中,前n项和Sn与通项an的关系为:
4.求数列的通项公式的其它方法
⑴ 公式法:等差数列与等比数列采用首项与公差(公比)确定的方法.
⑵ 观察归纳法:先观察哪些因素随项数n的变化而变化,哪些因素不变;初步归纳出公式,再取n的特珠值进行检验,最后用数学归纳法对归纳出的结果加以证明.
⑶ 递推关系法:先观察数列相邻项间的递推关系,将它们一般化,得到的数列普遍的递推关系,再通过代数方法由递推关系求出通项公式.
典型例题
例1. 根据下面各数列的前n项的值,写出数列的一个通项公式.
⑴ -,,-,…;
⑵ 1,2,6,13,23,36,…;
⑶ 1,1,2,2,3,3,
解: ⑴ an=(-1)n
⑵ an=
(提示:a2-a1=1,a3-a2=4,a4-a3=7,a5-a4=10,…,an-an-1=1+3(n-2)=3n-5.各式相加得
⑶ 将1,1,2,2,3,3,…变形为
∴
变式训练1.某数列{an}的前四项为0,,0,,则以下各式:
① an=[1+(-1)n] ② an=
③ an=
其中可作为{an}的通项公式的是 ( )
A.① B.①②
C.②③ D.①②③
解:D
例2. 已知数列{an}的前n项和Sn,求通项.
⑴ Sn=3n-2
⑵ Sn=n2+3n+1
解 ⑴ an=Sn-Sn-1 (n≥2) a1=S1
解得:an=
⑵ an=
变式训练2:已知数列{an}的前n项的和Sn满足关系式lg(Sn-1)=n,(n∈N*),则数列{an}的通项公式为 .
解:当n=1时,a1=S1=11;当n≥2时,an=Sn-Sn-1=10n-10n-1=9·10 n-1.故an=
例3. 根据下面数列{an}的首项和递推关系,探求其通项公式.
⑴ a1=1,an=2an-1+1 (n≥2)
⑵ a1=1,an= (n≥2)
⑶ a1=1,an= (n≥2)
解:⑴ an=2an-1+1(an+1)=2(an-1+1)(n≥2),a1+1=2.故:a1+1=2n,∴an=2n-1.
⑵an=(an-an-1)+(an-1-an-2)+…+(a3-a2)+(a2-a1)+a1=3n-1+3n-2+…+33+3+1=.
(3)∵
∴an=
变式训练3.已知数列{an}中,a1=1,an+1=(n∈N*),求该数列的通项公式.
解:方法一:由an+1=得
,∴{}是以为首项,为公差的等差数列.
∴=1+(n-1)·,即an=
方法二:求出前5项,归纳猜想出an=,然后用数学归纳证明.
例4. 已知函数=2x-2-x,数列{an}满足=-2n,求数列{an}通项公式.
解:
得
变式训练4.知数列{an}的首项a1=5.前n项和为Sn且Sn+1=2Sn+n+5(n∈N*).
(1) 证明数列{an+1}是等比数列;
(2) 令f (x)=a1x+a2x2+…+anxn,求函数f (x)在点x=1处导数f 1 (1).
解:(1) 由已知Sn+1=2Sn+n+5,∴ n≥2时,Sn=2Sn-1+n+4,两式相减,得:
Sn+1-Sn=2(Sn-Sn-1)+1,即an+1=2an+1
从而an+1+1=2(an+1)
当n=1时,S2=2S1+1+5,∴ a1+a2=2a1+6,
又a1=5,∴ a2=11
∴ =2,即{an+1}是以a1+1=6为首项,2为公比的等比数列.
(2) 由(1)知an=3×2n-1
∵ =a1x+a2x2+…+anxn
∴ =a1+2a2x+…+nanxn-1
从而=a1+2a2+…+nan
=(3×2-1)+2(3×22-1)+…+n(3×2n-1)
=3(2+2×22+…+n×2n)-(1+2+…+n)
=3[n×2n+1-(2+…+2n)]-
=3(n-1)·2n+1-+6
归纳小结
1.根据数列的前几项,写出它的一个通项公式,关键在于找出这些项与项数之间的关系,常用的方法有观察法、通项法,转化为特殊数列法等.
2.由Sn求an时,用公式an=Sn-Sn-1要注意n≥2这个条件,a1应由a1=S1来确定,最后看二者能否统一.
3.由递推公式求通项公式的常见形式有:an+1-an=f(n),=f(n),an+1=pan+q,分别用累加法、累乘法、迭代法(或换元法).