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- 2021-06-11 发布
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第七章 数 列
常用的求通项公式方法
:
1.
公式法
:
若给出的数列为等差或等比数列
,
可以直接利用等差或等比数列的通项公式求解
;
4.
构造法
:
形如
a
n+1
=ka
n
+m
的形式
;
当
k,m
为常数时
,
一般通过
(a
n+1
+xm)=k(a
n
+xm)
的方法构造新数列
.
第
3
节 数列通项
【
例
1】 (
公式法
)(2014
江西
)
已知数列
{a
n
}
的前
n
项和
S
n
=,n∈N
*
.
(1)
求数列
{
a
n
}
的通项公式
;
(2)
证明
:
对任意
n
>1,
都有
m
∈
N
*
,
使得
a
1
,
a
n
,
a
m
成等比数列
.
方法
2:
累加、累乘法
方法
3:
构造法
[
形如
a
n
+1
=
ka
n
+
m
的形式
]
【
解析
】
由
a
n
+1
=2
a
n
+1,
设
(
a
n
+1
+
λ
)=2(
a
n
+
λ
),
整理得
a
n
+1
+
λ
=2
a
n
+2
λ
,
所以
a
n
+1
=2
a
n
+(2
λ
-
λ
)=2
a
n
+
λ
,
当
a
n
+1
=2
a
n
+
λ
,
与
a
n
+1
=2
a
n
+1
相同时
,
得到
λ
=1,
所以
a
n
+1
=2
a
n
+1
可以变为
:(
a
n
+1
+1)=2(
a
n
+1),
设
b
n
=
a
n
+1,
则
b
n
+1
=
a
n
+1
+1,
b
1
=
a
1
+1=2,
所以
b
n
+1
=2
b
n
(
等比数列
,
公比为
2),
所以
b
n
=
b
1
·
2
n-
1
=2
·
2
n-
1
=2
n
,
所以
a
n
+1=2
n
,
即
a
n
=2
n
-1
.
1
.
(
公式法
)(2014
福建
)
在等比数列
{
a
n
}
中
,
a
2
=3,
a
5
=81
.
(1)
求
a
n
;
(2)
设
b
n
=log
3
a
n
,
求数列
{
b
n
}
的前
n
项和
S
n
.
2
.
已知数列
{
a
n
}
满足
a
n+
1
=
a
n
+2
n
+1,
a
1
=1,
求数列
{
a
n
}
的通项公式
.
【
解析
】
由
a
n
+1
=
a
n
+2
n
+1
得
a
n
+1
-
a
n
=2
n
+1,
则
a
n
=
(
a
n
-a
n-
1
)+(
a
n-
1
-a
n-
2
)+…+(
a
3
-a
2
)
+(
a
2
-a
1
)+
a
1
=[2(
n
-1)+1]+[2(
n
-2)+1]+…+(2×2+1)+(2×1+1)+1=2[(
n-
1)+(
n-
2)
+…+2+1]+(
n-
1)+1
=
2
+(
n-
1)+1=(
n-
1)(
n
+1)+1
=n
2
.
所以数列
{
a
n
}
的通项公式为
a
n
=n
2
.
【
解析
】
由
n
·
a
n
+1
=
S
n
+
n
(
n
+1)
得
S
n
=na
n
+1
-n
(
n
+1),①
所以当
n
≥2
时
,
S
n-
1
=
(
n-
1)
a
n
-n
(
n-
1),②
①-②
得
S
n
-S
n-
1
=
na
n
+1
-
(
n-
1)
a
n
-n
(
n
+1)+
n
(
n-
1),
即
a
n
=
na
n+
1
-
(
n-
1)
a
n
-n
[(
n
+1)
-
(
n-
1)],
所以
:
a
n
+(
n-
1)
a
n
=na
n
+1
-n
[(
n
+1)
-
(
n-
1)],
整理得
:
na
n
=
na
n+
1
-
2
n
,
即
a
n
=
a
n
+1
-
2,
即
a
n
+1
-a
n
=2(
n
≥2)
.
又∵
n=
1
时
,
a
2
=S
1
+
2
而
a
1
=S
1
=
2,∴
a
2
=
4,∴
a
2
-a
1
=
4
-
2
=
2,
∴
对∀
n
∈
N
*
都有
a
n
+1
-a
n
=
2
成立
,∴{
a
n
}
是公差
d=
2,
首项
a
1
=2
的等差数列
.
所以
:
a
n
=
a
1
+(
n-
1)
d
=2+2(
n-
1)=2
n.
4
.
(2013
深圳六校联考
)
已知数列
{
a
n
}
的前
n
项和为
S
n
,
若
a
1
=2,
n
·
a
n
+1
=
S
n
+
n
(
n
+1),
n
∈
N
*
.
求数列
{
a
n
}
的通项公式
.
5
.
已知数列
{
a
n
}
中
,
a
1
=
3,
满足
a
n+
1
=2
a
n
-2,
求数列
{
a
n
}
的通项公式
.
【
答案
】
∵
a
n
+1
=
2
a
n
-
2,
设
(
a
n
+1
+
λ
)
=
2(
a
n
+
λ
),
整理得
a
n
+1
+
λ
=2
a
n
+2
λ
,
所以
a
n
+1
=2
a
n
+(2
λ-λ
)=2
a
n
+
λ
,
当
a
n
+1
=2
a
n
+
λ
,
与
a
n
+1
=2
a
n
-
2
相同时
,
得到
λ
=-2,
所以
a
n
+1
=2
a
n
-
2
可以变为
:(
a
n
+1
-2)=2(
a
n
-
2),
设
b
n
=
a
n
-2,
则
b
n
+1
=
a
n
+1
-2,
b
1
=
a
1
-2=1,
所以
b
n
+1
=2
b
n
(
等比数列
,
公比为
2),
所以
b
n
=
b
1
·2
n-
1
=1·2
n-
1
=2
n-
1
,
所以
a
n
-
2=2
n-
1
,
即
a
n
=
2
n
-1
+2
.
6
.
(2014
湛江
)
已知数列
{
a
n
}
的前
n
项和
S
n
=
n
2
(
n
∈N
*
),
数列
{
b
n
}
是各项均为正数的等比数列
,
b
3
=4,
b
5
=16
.
求数列
{
a
n
}
和
{
b
n
}
的通项公式
.
7
.
(2015
浙江温州二模
)
已知数列
{
a
n
}
满足
a
1
=1,
且
a
n+
1
=2
a
n
+3(
n
∈
N
*
).
(1)
设
b
n
=
a
n
+3(
n
∈
N
*
),
求证
:{
b
n
}
是等比数列
;
(2)
求数列
{
a
n
}
的前
n
项和
S
n
.
【
解析
】 (1)
证明
:
由已知得
a
n
+1
+3=2(
a
n
+3),
设
b
n
=
a
n
+3,
则
b
n
+1
=2
b
n
,
又
b
1
=4,
则
{
b
n
}
是以
4
为首项
,2
为公比的等比数列
.
(2)
由
(1)
得
b
n
=
4
·
2
n-
1
=2
n
+1
,
即
a
n
+3=2
n
+1
,
所以
a
n
=
2
n
+1
-3,
S
n
=(2
2
-3)+(2
3
-3)+
…
+(2
n+
1
-3)
=(2
2
+2
3
+2
4
+
…
+2
n
+1
)-3
n
=
-3
n=
2
n
+2
-
3
n-
4
.
9
.
(2016
年新课标文科
Ⅰ
卷
)
已知
{
a
n
}
是公差为
3
的等差数列
,
数列
{
b
n
}
满足
b
1
=1,
b
2
=
,
a
n
b
n
+1
+
b
n
+1
=
nb
n
.
(1)
求
{
a
n
}
的通项公式
;
(2)
求
{
b
n
}
的前
n
项和
.
10
.
(2016
年新课标文科
Ⅱ
卷
)
等差数列
{
a
n
}
中
,
a
3
+
a
4
=4,
a
5
+
a
7
=6
.
(1)
求
{
a
n
}
的通项公式
;
(2)
设
b
n
=[
a
n
],
求数列
{
b
n
}
的前
10
项和
,
其中
[
x
]
表示不超过
x
的最大整数
,
如
:[0
.
9]=0,[2
.
6]=2
.
11
.
已知数列
{
a
n
}
的前
n
项和为
S
n
,
且
S
n
=2
a
n
-2(
n
∈
N
*
)
.
(1)
求数列
{
a
n
}
的通项公式
;
(2)
求数列
{
S
n
}
的前
n
项和
T
n
.
【
答案
】
(1)
当
n=
1
时
,
S
1
=
2
a
1
-
2,
即
a
1
=
2
a
1
-
2,
解得
a
1
=
2
.
当
n
≥2
时
,
a
n
=
S
n
-S
n-
1
=(2
a
n
-
2)
-
(2
a
n-
1
-
2)
=
2
a
n
-
2
a
n-
1
,
即
a
n
=
2
a
n-
1
,
所以数列
{
a
n
}
是首项为
2,
公比为
2
的等比数列
.
所以
a
n
=2×2
n-
1
=
2
n
(
n
∈
N
*
)
.
(2)
因为
S
n
=2
a
n
-
2=2
n
+1
-2,
所以
T
n
=
S
1
+
S
2
+…+
S
n
=2
2
+2
3
+…+2
n
+1
-
2
n
=
-
2
n
=2
n
+2
-4-2
n.
12
.
(
公式法
)
已知等差数列
{
a
n
}
的公差不为零
,
a
3
=5,
且
a
1
,
a
7
,
a
5
成等比数列
.
(1)
求数列
{
a
n
}
的通项公式
;
(2)
求
a
1
+
a
3
+
a
5
+…+
a
2
n-
1
.
【
解析
】 (1)
设
{
a
n
}
的首项为
a
1
,
公差为
d
,
由题意得
=
a
1
a
5
,
即
(
a
1
+6
d
)
2
=
a
1
(
a
1
+4
d
),
又
a
3
=
a
1
+2
d
=5(
d
≠0),
得
a
1
=9,
d
=-2,
故
a
n
=-2
n
+11
.
(2)
令
S
n
=
a
1
+
a
3
+
a
5
+
…
+
a
2
n-
1
,
由
(1)
知
a
2
n-
1
=-4
n
+13,
故
{
a
2
n-
1
}
是首项为
9,
公差为
-
4
的等差数列
.
∴
S
n
=
(
a
1
+
a
2
n-
1
)=
(
-
4
n
+22)=-2
n
2
+11
n.
13
.
(
公式法
)(2017
新课标
Ⅱ)
已知等差数列
{
a
n
}
的前
n
项和为
S
n
,
等比数列
{
b
n
}
的前
n
项和为
T
n
,
a
1
=-1,
b
1
=1,
a
2
+
b
2
=2
.
(1)
若
a
3
+
b
3
=5,
求
{
b
n
}
的通项公式
;
(2)
若
T
3
=21,
求
S
3
.
【
解析
】 (1)
设
{
a
n
}
的公差为
d
,{
b
n
}
的公比为
q
,
则
a
n
=-1+(
n-
1)
d
,
b
n
=
q
n-
1
.
由
a
2
+
b
2
=2
得
d
+
q
=3
.
①
由
a
3
+
b
3
=5
得
2
d
+
q
2
=6.②
联立①和②解得
(
舍去
),
.
因此
{
b
n
}
的通项公式
b
n
=2
n-
1
.
(2)
由
b
1
=1,
T
1
=21
得
q
2
+
q-
20=0
.
解得
q
=-5
或
q
=4
.
当
q
=-5
时
,
由①得
d
=8,
则
S
3
=21
.
当
q
=4
时
,
由①得
d
=-1,
则
S
3
=-6.