5、數(shù)列的通項(xiàng)公式.
5.若一個(gè)數(shù)列首項(xiàng)確定,其余各項(xiàng)用an與an-1的關(guān)系式表示(如an=2an-1+1,n≥2且n∈N*),則這個(gè)關(guān)系式稱為數(shù)列的遞推公式.
6.a(chǎn)n與Sn的關(guān)系
若數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn,通項(xiàng)為an,
則an=
1.(思考辨析)判斷下列結(jié)論的正誤.(正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“”)
(1)所有數(shù)列的第n項(xiàng)都能使用公式表達(dá).( )
(2)根據(jù)數(shù)列的前幾項(xiàng)歸納出數(shù)列的通項(xiàng)公式可能不止一個(gè).( )
(3)如果數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn,則對(duì)任意n∈N*,都有an+1=Sn+1-Sn.( )
(4)若已知數(shù)列{an}的遞推公式為an+1=,且a2=1
6、,則可以寫(xiě)出數(shù)列{an}的任何一項(xiàng).( )
[答案] (1) (2)√ (3)√ (4)√
2.設(shè)數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和Sn=n2,則a8的值為( )
A.15 B.16
C.49 D.64
A [當(dāng)n=8時(shí),a8=S8-S7=82-72=15.]
3.把1,3,6,10,15,21,…這些數(shù)叫作三角形數(shù),這是因?yàn)橐赃@些數(shù)目的點(diǎn)可以排成一個(gè)正三角形(如圖511).
圖511
則第7個(gè)三角形數(shù)是( )
A.27 B.28
C.29 D.30
B [由題圖可知,第7個(gè)三角形數(shù)是1+2+3+4+5+6+7=28.]
4.(教材改編)數(shù)列1,,,,,…的一
7、個(gè)通項(xiàng)公式an是__________.
【導(dǎo)學(xué)號(hào):57962230】
[由已知得,數(shù)列可寫(xiě)成,,,…,故通項(xiàng)為.]
5.(20xx保定調(diào)研)在數(shù)列{an}中,已知a1=1,an+1=2an+1,則其通項(xiàng)公式an=__________.
2n-1 [法一:由an+1=2an+1,可求a2=3,a3=7,a4=15,…,驗(yàn)證可知an=2n-1.
法二:由題意知an+1+1=2(an+1),∴數(shù)列{an+1}是以2為首項(xiàng),2為公比的等比數(shù)列,∴an+1=2n,∴an=2n-1.]
由數(shù)列的前幾項(xiàng)歸納數(shù)列的通項(xiàng)公式
寫(xiě)出下面各數(shù)列的一個(gè)通項(xiàng)公式:
(1)3,5,7,9,…;
8、
(2),,,,,…;
(3)-1,7,-13,19,…;
(4)3,33,333,3 333,….
[解] (1)各項(xiàng)減去1后為正偶數(shù),所以an=2n+1. 3分
(2)每一項(xiàng)的分子比分母少1,而分母組成數(shù)列21,22,23,24,…,
所以an=. 6分
(3)數(shù)列中各項(xiàng)的符號(hào)可通過(guò)(-1)n表示,從第2項(xiàng)起,每一項(xiàng)的絕對(duì)值總比它的前一項(xiàng)的絕對(duì)值大6.
故通項(xiàng)公式為an=(-1)n(6n-5). 9分
(4)將數(shù)列各項(xiàng)改寫(xiě)為,,,,…,分母都是3,而分子分別是10-1,102-1,103-1,104-1,…,
所以an=(10n-1). 12分
[規(guī)律方法] 1.求數(shù)
9、列通項(xiàng)時(shí),要抓住以下幾個(gè)特征:
(1)分式中分子、分母的特征;
(2)相鄰項(xiàng)的變化特征;
(3)拆項(xiàng)后變化的部分和不變的部分的特征;
(4)各項(xiàng)符號(hào)特征等,并對(duì)此進(jìn)行歸納、化歸、聯(lián)想.
2.若關(guān)系不明顯時(shí),應(yīng)將部分項(xiàng)作適當(dāng)?shù)淖冃?,統(tǒng)一成相同的形式,讓規(guī)律凸現(xiàn)出來(lái).對(duì)于正負(fù)符號(hào)變化,可用(-1)n或(-1)n+1來(lái)調(diào)整,可代入驗(yàn)證歸納的正確性.
[變式訓(xùn)練1] (1)數(shù)列0,,,,…的一個(gè)通項(xiàng)公式為( )
A.a(chǎn)n=(n∈N*)
B.a(chǎn)n=(n∈N*)
C.a(chǎn)n=(n∈N*)
D.a(chǎn)n=(n∈N*)
(2)數(shù)列{an}的前4項(xiàng)是,1,,,則這個(gè)數(shù)列的一個(gè)通項(xiàng)公式是an=_
10、_________.
【導(dǎo)學(xué)號(hào):57962231】
(1)C (2) [(1)注意到分子0,2,4,6都是偶數(shù),對(duì)照選項(xiàng)排除即可.
(2)數(shù)列{an}的前4項(xiàng)可變形為,,,,故an=.]
由an與Sn的關(guān)系求通項(xiàng)an
已知下面數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和Sn,求{an}的通項(xiàng)公式:
(1)Sn=2n2-3n;
(2)Sn=3n+b.
【導(dǎo)學(xué)號(hào):57962232】
[解] (1)a1=S1=2-3=-1,
當(dāng)n≥2時(shí),an=Sn-Sn-1=(2n2-3n)-[2(n-1)2-3(n-1)]=4n-5,3分
由于a1也適合此等式,∴an=4n-5. 5分
(2)a1=S1=
11、3+b,
當(dāng)n≥2時(shí),an=Sn-Sn-1=(3n+b)-(3n-1+b)=23n-1. 7分
當(dāng)b=-1時(shí),a1適合此等式.
當(dāng)b≠-1時(shí),a1不適合此等式. 10分
∴當(dāng)b=-1時(shí),an=23n-1;
當(dāng)b≠-1時(shí),an= 12分
[規(guī)律方法] 由Sn求an的步驟
(1)先利用a1=S1求出a1;
(2)用n-1替換Sn中的n得到一個(gè)新的關(guān)系,利用an=Sn-Sn-1(n≥2)便可求出當(dāng)n≥2時(shí)an的表達(dá)式;
(3)對(duì)n=1時(shí)的結(jié)果進(jìn)行檢驗(yàn),看是否符合n≥2時(shí)an的表達(dá)式,如果符合,則可以把數(shù)列的通項(xiàng)公式合寫(xiě);如果不符合,則應(yīng)寫(xiě)成分段函數(shù)的形式.
易錯(cuò)警示:利用an=S
12、n-Sn-1求通項(xiàng)時(shí),應(yīng)注意n≥2這一前提條件,易忽視驗(yàn)證n=1致誤.
[變式訓(xùn)練2] (20xx石家莊質(zhì)檢(二))已知數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和為Sn,若Sn=2an-4(n∈N*),則an=( )
A.2n+1 B.2n
C.2n-1 D.2n-2
A [由Sn=2an-4可得Sn-1=2an-1-4(n≥2),兩式相減可得an=2an-2an-1(n≥2),即an=2an-1(n≥2).又a1=2a1-4,a1=4,所以數(shù)列{an}是以4為首項(xiàng),2為公比的等比數(shù)列,則an=42n-1=2n+1,故選A.]
由遞推公式求數(shù)列的通項(xiàng)公式
根據(jù)下列條件,確定數(shù)列{an}
13、的通項(xiàng)公式:
(1)a1=2,an+1=an+3n+2;
(2)a1=1,an+1=2nan;
(3)a1=1,an+1=3an+2.
【導(dǎo)學(xué)號(hào):57962233】
[解] (1)∵an+1-an=3n+2,
∴an-an-1=3n-1(n≥2),
∴an=(an-an-1)+(an-1-an-2)+…+(a2-a1)+a1
=(n≥2).
當(dāng)n=1時(shí),a1=(31+1)=2符合公式,
∴an=n2+. 4分
(2)∵an+1=2nan,∴=2n-1(n≥2),
∴an=…a1
=2n-12n-2…21=21+2+3+…+(n-1)=2.
又a1=1適合上式,故an
14、=2. 8分
(3)∵an+1=3an+2,∴an+1+1=3(an+1),
又a1=1,∴a1+1=2,
故數(shù)列{an+1}是首項(xiàng)為2,公比為3的等比數(shù)列,
∴an+1=23n-1,因此an=23n-1-1. 12分
[規(guī)律方法] 1.已知a1,且an-an-1=f(n),可用“累加法”求an;已知a1(a1≠0),且=f(n),可用“累乘法”求an.
2.已知a1,且an+1=qan+b,則an+1+k=q(an+k)(其中k可由待定系數(shù)法確定),可轉(zhuǎn)化為{an+k}為等比數(shù)列.
易錯(cuò)警示:本題(1),(2)中常見(jiàn)的錯(cuò)誤是忽視驗(yàn)證a1是否適合所求式,(3)中常見(jiàn)錯(cuò)誤是忽視判定
15、首項(xiàng)是否為零.
[變式訓(xùn)練3] (20xx全國(guó)卷Ⅲ)已知各項(xiàng)都為正數(shù)的數(shù)列{an}滿足a1=1,a-(2an+1-1)an-2an+1=0.
(1)求a2,a3;
(2)求{an}的通項(xiàng)公式.
[解] (1)由題意可得a2=,a3=. 4分
(2)由a-(2an+1-1)an-2an+1=0得
2an+1(an+1)=an(an+1). 7分
因?yàn)閧an}的各項(xiàng)都為正數(shù),所以=. 9分
故{an}是首項(xiàng)為1,公比為的等比數(shù)列,因此an=. 12分
[思想與方法]
1.?dāng)?shù)列是一種特殊的函數(shù),因此,在研究數(shù)列問(wèn)題時(shí),既要注意函數(shù)方法的普遍性,又要考慮數(shù)列方法的特殊性.
2
16、.a(chǎn)n=
3.由遞推關(guān)系求數(shù)列的通項(xiàng)的基本思想是轉(zhuǎn)化,常用的方法是:
(1)an+1-an=f(n)型,采用疊加法.
(2)=f(n)型,采用疊乘法.
(3)an+1=pan+q(p≠0,p≠1)型,轉(zhuǎn)化為等比數(shù)列解決.
[易錯(cuò)與防范]
1.?dāng)?shù)列是按一定“次序”排列的一列數(shù),一個(gè)數(shù)列不僅與構(gòu)成它的“數(shù)”有關(guān),而且還與這些“數(shù)”的排列次序有關(guān).
2.易混項(xiàng)與項(xiàng)數(shù)是兩個(gè)不同的概念,數(shù)列的項(xiàng)是指數(shù)列中某一確定的數(shù),而項(xiàng)數(shù)是指數(shù)列的項(xiàng)對(duì)應(yīng)的位置序號(hào).
3.在利用數(shù)列的前n項(xiàng)和求通項(xiàng)時(shí),往往容易忽視先求出a1,而是直接把數(shù)列的通項(xiàng)公式寫(xiě)成an=Sn-Sn-1的形式,但它只適用于n≥2的情形.