题型最全的递推数列求通项公式的习题1 - 范文中心

题型最全的递推数列求通项公式的习题1

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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。我现在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 a n +1=a n +f (n )

解法:把原递推公式转化为a n +1-a n =f (n ) ,利用累加法(逐差相加法) 求解。 例1. 已知数列{a n }满足a 1=

11

,a n +1=a n +2,求a n 。 2n +n

变式: 已知数列{a n }中a 1=1,且a 2k =a 2k -1+(-1) K , a 2k+1=a 2k +3k , 其中k=1,2,3,…….

(I )求a 3, a 5;(II )求{ an }的通项公式. 类型2 a n +1=f (n ) a n 解法:把原递推公式转化为例1:已知数列{a n }满足a 1=例2:已知a 1=3,a n +1

a n +1

=f (n ) ,利用累乘法(逐商相乘法) 求解。 a n

2n

a n ,求a n 。 ,a n +1=

3n +13n -1=a n (n ≥1) ,求a n 。 3n +2

变式:(2004,全国I, 理15.)已知数列{a n },满足a 1=1,a n =a 1+2a 2+3a 3+⋅⋅⋅+(n -1) a n -1 (n ≥2) ,则{a n }的通

项a n =⎨

n =1⎧1

⎩___n ≥2

类型3 a n +1=pa n +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:a n +1-t =p (a n -t ) ,其中t =求解。

例:已知数列{a n }中,a 1=1,a n +1=2a n +3,求a n . 变式:(2006,重庆, 文,14)

在数列{a n }中,若a 1=1, a n +1=2a n +3(n ≥1) ,则该数列的通项a n =_______________ 变式:(2006. 福建. 理22. 本小题满分14分) 已知数列{a n }满足a 1=1, a n +1=2a n +1(n ∈N *). (I )求数列{a n }的通项公式; (II )若数列{b n }滿足4142 4n

b -1b -1

b -1

q

,再利用换元法转化为等比数列1-p

=(a n +1) b n (n ∈N *), 证明:数列{b n }是等差数列;

(Ⅲ)证明:

a n 1a 1a 2n

-

类型4 a n +1=pa n +q n (其中p ,q 均为常数,(pq (p -1)(q -1) ≠0) )。 (或a n +1=pa n +rq n , 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q n +1,得:

a n +1p a n 1a n

引入辅助数列(其中),{}b ==∙+b n n

q n q n +1q q n q

得:b n +1=

p 1

b n +再待定系数法解决。 q q

511n +1

, a n +1=a n +() ,求a n 。 632

412

a n -⨯2n +1+,n =1,2,3, 333

例:已知数列{a n }中,a 1=

变式:(2006,全国I, 理22, 本小题满分12分) 设数列{a n }的前n 项的和S n =

n

32n

,证明:∑T i

2S n i =1

类型5 递推公式为a n +2=pa n +1+qa n (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a n +2-sa n +1=t (a n +1-sa n ) 其中s ,t 满足⎨

⎧s +t =p

⎩st =-q

2

解法二(特征根法) :对于由递推公式a n +2=pa n +1+qa n ,a 1=α, a 2=β给出的数列{a n },方程x -px -q =0,

n -1n -1

叫做数列{a n }的特征方程。若x 1, x 2是特征方程的两个根,当x 1≠x 2时,数列{a n }的通项为a n =Ax 1,+Bx 2n -1n -1其中A ,B 由a 1=α, a 2=β决定(即把a 1, a 2, x 1, x 2和n =1, 2,代入a n =Ax 1,得到关于A 、B 的方程+Bx 2n -1组);当x 1=x 2时,数列{a n }的通项为a n =(A +Bn ) x 1,其中A ,B 由a 1=α, a 2=β决定(即把a 1, a 2, x 1, x 2和

n =1, 2,代入a n =(A +Bn ) x 1n -1,得到关于A 、B 的方程组)。

解法一(待定系数——迭加法):

数列{a n }:3a n +2-5a n +1+2a n =0(n ≥0, n ∈N ) , a 1=a , a 2=b ,求数列{a n }的通项公式。 例:已知数列{a n }中,a 1=1, a 2=2, a n +2=变式:

21

a n +1+a n ,求a n 。 33

1. 已知数列{a n }满足a 1=1, a 2=3, a n +2=3a n +1-2a n (n ∈N *).

(I )证明:数列{a n +1-a n }是等比数列;(II )求数列{a n }的通项公式; (III )若数列{b n }满足4142...4n

b -1b -1

b -1

=(a n +1) b n (n ∈N *), 证明{b n }是等差数列

2. 已知数列3. 已知数列

{a n }中,a 1=1, a 2=2, a n +2=2a n +1+1a n ,求a n

3

3

{a n }中,S n 是其前n 项和,并且S n +1=4a n +2(n =1,2, ), a 1=1,

=a n +1-2a n (n =1, 2, ) ,求证:数列{b n }是等比数列;

=

a n

, (n =1, 2, ) ,求证:数列{c n }是等差数列;⑶求数列{a n }的通项公式及前n 项和。 n 2

⑴设数列b n

⑵设数列c n

类型6 递推公式为S n 与a n 的关系式。(或S n =f (a n ) ) 解法:这种类型一般利用a n =⎨

⎧S 1⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅(n =1)

与a n =S n -S n -1=f (a n ) -f (a n -1) 消去S n (n ≥2) 或与

⎩S n -S n -1⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅(n ≥2)

S n =f (S n -S n -1) (n ≥2) 消去a n 进行求解。

例:已知数列{a n }前n 项和S n =4-a n -

12n -2

.

(1)求a n +1与a n 的关系;(2)求通项公式a n .

(2)应用类型4(a n +1=pa n +q n (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得:2n +1a n +1=2n a n +2 由a 1=S 1=4-a 1-

n +1

1

⇒a 1=1. 于是数列2n a n 是以2为首项,2为公差的等差数列,所以1-2

2

n

2n a n =2+2(n -1) =2n ⇒a n =n -1

2

{}

变式:(2006,陕西, 理,2012分)

已知正项数列{an },其前n 项和S n 满足10S n =an 2+5an +6且a 1,a 3,a 15成等比数列,求数列{an }的通项a n 变式: (2005,江西, 文,22.本小题满分14分)

已知数列{a n }的前n 项和S n 满足S n -S n -2=3(-)

12

n -1

3

(n ≥3), 且S 1=1, S 2=-, 求数列{a n }的通项公式.

2

、0,a≠0) 类型7 a n +1=pa n +an +b (p ≠1

解法:这种类型一般利用待定系数法构造等比数列,即令a n +1+x (n +1) +y =p (a n +xn +y ) ,与已知递推式比较,解出x , y , 从而转化为{a n +xn +y }是公比为p 的等比数列。 例:设数列{a n }:a 1=4, a n =3a n -1+2n -1, (n ≥2) ,求a n .

变式:(2006,山东, 文,22, 本小题满分14分) 已知数列{a n }中,a 1=

1

、点(n 、2a n +1-a n )在直线y=x上,其中n=1,2,3… 2

(Ⅰ) 令b n =a n -1-a n -3, 求证数列 (Ⅱ) 求数列{a n } {b n }是等比数列;的通项;(Ⅲ) 设S n 、T n 分别为数列{a n }{b n }的前n 项和, 是否存在实数λ,使得数列⎨、求出λ 不存在, 则说明理由.

⎧S n +λT n ⎫

⎬为等差数列?若存在试

⎩n ⎭

r

类型8 a n +1=pa n (p >0, a n >0)

解法:这种类型一般是等式两边取对数后转化为a n +1=pa n +q ,再利用待定系数法求解。 例:已知数列{a n }中,a 1=1, a n +1=

12

⋅a n (a >0) ,求数列{a n }的通项公式. a

变式:(2005,江西, 理,21.本小题满分12分) 已知数列{a n }的各项都是正数, 且满足:a 0=1, a n +1=

1

a n (4-a n ), n ∈N . 2

(1)证明a n

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

(2) 设T n =(1+a 1) (1+a 2) …(1+a n ) ,求T n 及数列{a n }的通项; 记b n =

211

+,求{b n }数列的前项和S n ,并证明S n +=1

3T n -1a n a n +2

类型9 a n +1=

f (n ) a n

解法:这种类型一般是等式两边取倒数后换元转化为a n +1=pa n +q 。

g (n ) a n +h (n )

例:已知数列{a n }满足:a n =

a n -1

, a 1=1,求数列{a n }的通项公式。

3⋅a n -1+1

变式:(2006,江西, 理,22, 本大题满分14分) 1. 已知数列{a n }满足:a 1=

33na n -1

n ≥2,n ∈N *),且a n =

22a n -1+n -1

(1) 求数列{a n }的通项公式;

(2) 证明:对于一切正整数n ,不等式a 1∙a 2∙……a n

2、若数列的递推公式为a 1

=3,

11

=-2(n ∈ ) ,则求这个数列的通项公式。 a n +1a n

3、已知数列{a n }满足a 1=1, n ≥2时,a n -1-a n =2a n -1a n ,求通项公式。

4、已知数列{a n }满足:a n

=

a n -1

, a 1=1,求数列{a }的通项公式。

3⋅a n -1+1

n

5、若数列{a n }中,a 1=1,a n +1=

2a n

n ∈N +,求通项a n .

a n +2

类型10 a n +1=

pa n +q

ra n +h

pa n +q

(其中p 、q 、r 、h 均为常数,

ra n +h

解法:如果数列{a n }满足下列条件:已知a 1的值且对于n ∈N ,都有a n +1=

且ph ≠qr , r ≠0, a 1≠-

⎧1⎫h px +q

),那么,可作特征方程x =, 当特征方程有且仅有一根x 0时, 则⎨⎬是等差r rx +h ⎩a n -x 0⎭

⎧a n -x 1⎫

⎬是等比数列。

a -x ⎩n 2⎭

a n +4

, 且a 1=3, 求{a n }的通项公式.

2a n +3

13a n -25

.

a n +3

数列; 当特征方程有两个相异的根x 1、x 2时,则⎨

例:已知数列{a n }满足性质:对于n ∈N , a n -1=

例:已知数列{a n }满足:对于n ∈N , 都有a n +1=

(1)若a 1=5, 求a n ; (2)若a 1=3, 求a n ; (3)若a 1=6, 求a n ; (4)当a 1取哪些值时,无穷数列{a n }不存在? 变式:(2005,重庆, 文,22, 本小题满分12分)

数列{a n }满足a 1=1且8a n +1a n -16a n +1+2a n +5=0(n ≥1). 记b n =

11a n -

2

(n ≥1).

(Ⅰ)求b 1、b 2、b 3、b 4的值; (Ⅱ)求数列{b n }的通项公式及数列{a n b n }的前n 项和S n .

类型11 a n +1+a n =pn +q 或a n +1⋅a n =pq n

解法:这种类型一般可转化为{a 2n -1}与{a 2n }是等差或等比数列求解。

例:(I )在数列{a n }中,a 1=1, a n +1=6n -a n ,求a n (II )在数列{a n }中,a 1=1, a n a n +1=3,求a n 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{a n }的前n 项和为S n ,且方程x 2-a n x -a n =0有一根为S n -1,n =1,2,3,… (Ⅰ)求a 1,a 2; (Ⅱ){a n 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。

n

例:已知数列{a n }中,a 1=1;数列{b n }中,b 1=0。当n ≥2时,a n =求a n , b n .

类型14周期型 解法:由递推式计算出前几项,寻找周期。

11

(2a n -1+b n -1) , b n =(a n -1+2b n -1) ,33

例:若数列{a n }满足a n +1

1⎧

2a , (0≤a ≤) n ⎪6⎪n 2=⎨,若a 1=,则a 20的值为___________。

⎪⎪⎩

2a n -1, (172≤a n

变式:(2005,湖南, 文,5) 已知数列{a n }满足a 1=0, a n +1=

a n -33a (n ∈N *) ,则a 20=

n +1

A .0

B .- C .

( )

D .

2


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