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第20讲-数列求通项的方法(原卷版)
学习目标: 1、熟练掌握数列的通项公式的利用和的关系求通项;2、熟练掌握对于待定系数法求数列通项公式的方法;3、能够通过递推式找到合适的方法求的数列的通项;
教学内容
1、设正项等比数列的首项,前n项和为,且,求的通项。
2、等差数列 ( http: / / www.21cnjy.com" \o "欢迎登陆21世纪教育网 )中,且成等比数列,求数列前20项的和.
3、已知数列的前n项和(n为正整数)。
(1)令,求证数列是等差数列,
(2)求数列的通项公式;
( http: / / www.21cnjy.com / )
“斐波那契数列”的发明者,是意大利数学家列 ( http: / / www.21cnjy.com )昂纳多·斐波那契(Leonardo Fibonacci,生于公元1170年,籍贯大概是比萨,卒于1240年后)。他还被人称作“比萨的列昂纳多”。1202年,他撰写了《珠算原理》(Liber Abaci)一书。他是第一个研究了印度和阿拉伯数学理论的欧洲人。他的父亲被比萨的一家商业团体聘任为外交领事,派驻地点相当于今日的阿尔及利亚地区,列昂纳多因此得以在一个阿拉伯老师的指导下研究数学。他还曾在埃及、叙利亚、希腊、西西里和普罗旺斯研究数学。21cnjy.com
《达·芬奇密码》中还提到过这个斐波那契数列:菲波那契数列指的是这样一个数列:
这个数列从第三项开始,每一项都等于前两项之和,
它的通项公式为:。
证明:设 (1),
其中满足,
解得或;
①当时,,
设 (2),则 (3),
讲(2)(3)代入(1)得:,
所以数列是等比数列,其中,公比;
,即 (4);
②当 ( http: / / www.21cnjy.com / )时,同理可得: (5);
将(4)(5)两式相减得:;
故可得上述通项公式,很有趣的是:这样一个完全是自然数的数列,通项公式居然是用无理数来表达的。
该数列有很多奇妙的属性
1:随着数列项数的增加,前一项与后一项之比越逼近黄金分割;
2:从第二项开始,每个奇数项的平方都比前后两项之积多1,每个偶数项的平方都比前后两项之积少1;
( http: / / www.21cnjy.com / )
知识点一:利用等差等比数列通项公式(公式法)
知识梳理
等差数列的通项公式为:
等比数列的通项公式为:
例题精讲
例1、设是等差数列,是各项都为正数的等比数列,且,,,求,的通项公式。
例2、等差数列的前项和为.求数列的通项。
巩固练习
1、实数列是等比数列,成等差数列,求数列的通项。
知识点二:利用数列的前项和求数列的通项公式
知识梳理
利用(作差法)
注:一定要检验时是否成立。
例题精讲
例1、数列的前项和为,,,求数列的通项。
例2、已知各项均为正数的数列的前项和满足,且,.求的通项公式。
巩固练习
1、设数列满足,.求数列的通项。
2、各项全不为零的数列的前项和为,且求数列。
知识点三:利用递推关系
知识梳理
1.递推关系 其中为常数(累加法)
由递推式得,诸式相加,得,即为累加法求数列通项公式。
例题精讲
例1、数列中,,(是常数,),且成公比不为的等比数列.求的通项公式.
例2、已知数列满足,求数列的通项公式。
巩固练习
1、已知数列满足,且,求数列的通项公式。
知识梳理
2.递推关系 其中为常数(累乘法)
由递推式得,诸式相乘,得 ,即为累乘法求数列通项公式。
例题精讲
例1、已知数列的首项,其前项和,求数列的通项公式。
例2、已知,求数列的通项公式.
巩固练习
1、数列满足且,求数列的通项公式。
知识梳理
3.递推关系 其中为常数且,令,整理得,所以,即,从而,所以数列是等比数列。
例题精讲
例1、已知数列:3,5,7,9,…,,…。另作一数列,使得,且当时,,求数列的通项公式。21教育网
例2、数列中,设且,求数列的通项公式。
1、设数列的首项.求的通项公式。
知识梳理
4.递推关系 其中为常数且,令,由递推式两边同除以,
(1)当时,。对此采用累加法可求。
(2)当时,。对此采用待定系数法可求。
例题精讲
例1、在数列中,,其中.求。
例2、数列的前项和为且满足,求。
巩固练习
1、设为常数,且.证明:对任意,;
注:本题也可以通过数学归纳法证明。
知识梳理
5.递推关系 其中为常数
(1)若时,,即,
知为等比数列,对此采用累加法可求。
(2)若时,存在满足,
整理得,有,
从而是等比数列,对此采用3. 4中所述的方法即可。
例题精讲
例1、已知数列满足,求数列的通项公式。
例2、已知数列中,,求数列的通项公式。
巩固练习
1、数列中,若,且满足,求.
知识梳理
6. 递推关系,利用倒数法变形,两边取倒数后换元转化为与形式相同的。
例题精讲
例1、已知数列满足:,求数列的通项公式。
例2、数列满足:,且,求。
巩固练习
1、数列满足:,,求数列的通项公式。
知识梳理(选讲)
7、形如型
方法:不动点法
我们设,由方程求得二根,由有
同理,两式相除有,从而得,再解出即可.
对于若数列满足且。
(1)若方程有两个相异实根,则;
(2)若方程有两个相等实根,且,则。
例题精讲
例1、已知数列满足,求数列的通项公式。
例2、已知数列满足,求数列的通项公式。
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1、设是首项为1的正项数列,且(=1,2, 3,…),则它的通项公式是________.
2、数列中,,,则的通项为 。
3、设数列的前项和为,已知,设,求数列的通项公式为 。.21世纪教育网版权所有
4、已知数列中,,则数列的通项公式为 .
5、已知中,,(),则数列的通项公式为 .
6、已知中,,()求。
7、已知:,时,,求的通项公式。
8、已知中,,其前项和与满足()
(1)求证:为等差数列 (2)求的通项公式
9、已知不等式为大于2的整数,表示不超过的最大整数. 设数列的各项为正,且满足
证明:
10、已知数列和满足:,,,,且是以为公比的等比数列.
(I)证明:;
(II)若,证明数列是等比数列;
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笔耕不辍
教师引导学生借助知识脑图总结重难点
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第20讲-数列求通项的方法(解析版)
学习目标: 1、熟练掌握数列的通项公式的利用和的关系求通项;2、熟练掌握对于待定系数法求数列通项公式的方法;3、能够通过递推式找到合适的方法求的数列的通项;
教学内容
1、设正项等比数列的首项,前n项和为,且,求的通项。
【答案】
【解析】(Ⅰ)由 得
即
可得
因为,所以 解得,
因而
2、等差数列 ( http: / / www.21cnjy.com" \o "欢迎登陆21世纪教育网 )中,且成等比数列,求数列前20项的和.
【答案】
【解析】设数列的公差为,
则,, .
由成等比数列得,即,
整理得,解得或.
当时,.当时,,
于是.
3、已知数列的前n项和(n为正整数)。
(1)令,求证数列是等差数列,
(2)求数列的通项公式;
【答案】(1)见解析;(2)
【解析】(I)在中,
令n=1,可得,即
当时,,
.
.
又数列是首项和公差均为1的等差数列.
(2)由(1)可得:.
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“斐波那契数列”的发明者, ( http: / / www.21cnjy.com )是意大利数学家列昂纳多·斐波那契(Leonardo Fibonacci,生于公元1170年,籍贯大概是比萨,卒于1240年后)。他还被人称作“比萨的列昂纳多”。1202年,他撰写了《珠算原理》(Liber Abaci)一书。他是第一个研究了印度和阿拉伯数学理论的欧洲人。他的父亲被比萨的一家商业团体聘任为外交领事,派驻地点相当于今日的阿尔及利亚地区,列昂纳多因此得以在一个阿拉伯老师的指导下研究数学。他还曾在埃及、叙利亚、希腊、西西里和普罗旺斯研究数学。21世纪教育网版权所有
《达·芬奇密码》中还提到过这个斐波那契数列:菲波那契数列指的是这样一个数列:
这个数列从第三项开始,每一项都等于前两项之和,
它的通项公式为:。
证明:设 (1),
其中满足,
解得或;
①当时,,
设 (2),则 (3),
讲(2)(3)代入(1)得:,
所以数列是等比数列,其中,公比;
,即 (4);
②当 ( http: / / www.21cnjy.com / )时,同理可得: (5);
将(4)(5)两式相减得:;
故可得上述通项公式,很有趣的是:这样一个完全是自然数的数列,通项公式居然是用无理数来表达的。
该数列有很多奇妙的属性
1:随着数列项数的增加,前一项与后一项之比越逼近黄金分割;
2:从第二项开始,每个奇数项的平方都比前后两项之积多1,每个偶数项的平方都比前后两项之积少1;
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知识点一:利用等差等比数列通项公式(公式法)
知识梳理
等差数列的通项公式为:
等比数列的通项公式为:
例题精讲
例1、设是等差数列,是各项都为正数的等比数列,且,,,求,的通项公式。
【答案】,
【解析】设的公差为,的公比为,
则依题意有且
解得:,.
所以, .
例2、等差数列的前项和为.求数列的通项。
【答案】
【解析】由已知得,
,
故.
巩固练习
1、实数列是等比数列,成等差数列,求数列的通项。
【答案】
【解析】设等比数列的公比为,由,得,
从而,,.
因为成等差数列,所以,
即,.
所以.故.
知识点二:利用数列的前项和求数列的通项公式
知识梳理
利用(作差法)
注:一定要检验时是否成立。
例题精讲
例1、数列的前项和为,,,求数列的通项。
【答案】
【解析】∵,∴;
∴=3. 又∵,
∴数列是首项为1、公比为3的等比数列,.
∴当时,,
∴
例2、已知各项均为正数的数列的前项和满足,且,.求的通项公式。
【答案】
【解析】由,解得或,
由假设,因此,
又由,
得,
即或,因,故不成立,舍去.
因此,从而是公差为,首项为的等差数列,
故的通项为.
巩固练习
1、设数列满足,.求数列的通项。
【答案】
【解析】由题意可知:
两项相减:,则:
验证时也满足上式,
2、各项全不为零的数列的前项和为,且求数列。
【答案】
【解析】当,由及,得.
当时,由,得.
因为,所以.从而.
而,.故.
知识点三:利用递推关系
知识梳理
1.递推关系 其中为常数(累加法)
由递推式得,诸式相加,得,即为累加法求数列通项公式。
例题精讲
例1、数列中,,(是常数,),且成公比不为的等比数列.求的通项公式.
【答案】
【解析】由题意得:,,,
因为,,成等比数列,
所以,解得或.
当时,,不符合题意舍去,
故.当时,由于, , ,
所以.
又,,故.
当时,上式也成立,所以.
例2、已知数列满足,求数列的通项公式。
【答案】
【解析】当时,
当时,也满足上式,
故。
巩固练习
1、已知数列满足,且,求数列的通项公式。
【答案】
【解析】两边同除以,得,
令,有: ,且,
从而,
故 。
知识梳理
2.递推关系 其中为常数(累乘法)
由递推式得,诸式相乘,得 ,即为累乘法求数列通项公式。
例题精讲
例1、已知数列的首项,其前项和,求数列的通项公式。
【答案】
【解析】由,得,
所以
故,诸式相乘得,即 ,
当时也满足上式。故 。
例2、已知,求数列的通项公式.
【答案】
【解析】因为所以
故又因为,即,
所以由上式可知,所以,
故由累乘法得:
=
所以。
巩固练习
1、数列满足且,求数列的通项公式。
【答案】
【解析】由题意得:,
即,从而。
所以。
知识梳理
3.递推关系 其中为常数且,令,整理得,所以,即,从而,所以数列是等比数列。
例题精讲
例1、已知数列:3,5,7,9,…,,…。另作一数列,使得,且当时,,求数列的通项公式。21教育网
【答案】
【解析】由已知得,
有,
所以,
故。
例2、数列中,设且,求数列的通项公式。
【答案】
【解析】由 得,
令,有,则,
所以,
从而 ,故 。
巩固练习
1、设数列的首项.求的通项公式。
【答案】
【解析】由
整理得 .
又,
所以是首项为,公比为的等比数列,
所以
知识梳理
4.递推关系 其中为常数且,令,由递推式两边同除以,
(1)当时,。对此采用累加法可求。
(2)当时,。对此采用待定系数法可求。
例题精讲
例1、在数列中,,其中.求。
【答案】
【解析】由N
可得
所以为等数列,其公差为1,首项为0.故
所以数列的通项公式为
例2、数列的前项和为且满足,求。
【答案】
【解析】由 有:,
两式相减得: 即:,
两边同除以,得:,令,
则,
从而。
故。
巩固练习
1、设为常数,且.证明:对任意,;
【答案】看解析
【解析】由得 .
设,则b. 即:,
所以是以为首项,为公比的等比数列.
则=,
即:,
故 .
方法2:用待定系数法
设, 即:,
比较系数得:,所以 所以,
所以数列是公比为-2,首项为的等比数列.
即 .
注:本题也可以通过数学归纳法证明。
知识梳理
5.递推关系 其中为常数
(1)若时,,即,
知为等比数列,对此采用累加法可求。
(2)若时,存在满足,
整理得,有,
从而是等比数列,对此采用3. 4中所述的方法即可。
例题精讲
例1、已知数列满足,求数列的通项公式。
【答案】
【解析】由两边减去 得:,
所以是公比为,
首项为的等比数列,
所以
即 ,
即。
例2、已知数列中,,求数列的通项公式。
【答案】
【解析】由两边减去 得:,
所以是公比为,首项为的等比数列,
所以,
即,
即
巩固练习
1、数列中,若,且满足,求.
【答案】
【解析】把变形为.
则数列是以为首项,3为公比的等比数列,
则 ,则累加法可得.
知识梳理
6.递推关系,利用倒数法变形,两边取倒数后换元转化为与形式相同的。
例题精讲
例1、已知数列满足:,求数列的通项公式。
【答案】
【解析】等式两边取倒数:
是等差数列,
则,
所以。
例2、数列满足:,且,求。
【答案】
【解析】将条件变为:,
因此为一个等比数列,
其首项为,公比,从而,
据此得 。
巩固练习
1、数列满足:,,求数列的通项公式。
【答案】
【解析】由原式变形得:,
所以,
令,则,
因而是首项为,公差为的等差数列,
所以,故 。
知识梳理(选讲)
7、形如型
方法:不动点法
我们设,由方程求得二根,由有
同理,两式相除有,从而得,再解出即可.
对于若数列满足且。
(1)若方程有两个相异实根,则;
(2)若方程有两个相等实根,且,则。
例题精讲
例1、已知数列满足,求数列的通项公式。
【答案】
【解析】令,得为其两根,所以有,
所以数列是以为首项,以为公比的等比数列,
所以, 故 。
例2、已知数列满足,求数列的通项公式。
【答案】
【解析】令,得为其根,所以 ,
所以数列是以为首项,以为公差的等差数列,
所以, 故
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1、设是首项为1的正项数列,且(=1,2, 3,…),则它的通项公式是________.
【答案】
【解析】已知等式可化为:
()(n+1), 即
时,
==.
2、数列中,,,则的通项为 。
【答案】
【解析】由题意可知,等式两边同时取对数得:,
∴
设,∴ ,由累加法可得:
∴ ( http: / / www.21cnjy.com / )
∴,
∴
3、设数列的前项和为,已知,设,求数列的通项公式为 。.21cnjy.com
【答案】
【解析】依题意,,即,
由此得,
4、已知数列中,,则数列的通项公式为 .
【答案】
【解析】令
由或,
数列是等比数列,
.
5、已知中,,(),则数列的通项公式为 .
【答案】
【解析】由得:
∴ ,即是等比数列,即,
∴
6、已知中,,()求。
【答案】
【解析】由得
∴成等差数列,
∴
7、已知:,时,,求的通项公式。
【答案】
【解析】设,则,
∴ ( http: / / www.21cnjy.com / ),解得:
∴
∴ 是以3为首项,为公比的等比数列,
∴ ,
所以。
8、已知中,,其前项和与满足()
(1)求证:为等差数列 (2)求的通项公式
【答案】(1);(2)
【解析】(1) ∴
则,
∴是首项为1,公差为2的等差数列
所以。
(2)由, ∴ ( http: / / www.21cnjy.com / )
又 ∵
∴。
9、已知不等式为大于2的整数,表示不超过的最大整数. 设数列的各项为正,且满足
证明:
【答案】见解析
【解析】证:∵当
即 于是有
所有不等式两边相加可得
由已知不等式知,当n≥3时有,
∵
10、已知数列和满足:,,,,且是以为公比的等比数列.
(I)证明:;
(II)若,证明数列是等比数列;
【答案】见解析
【解析】(I)证:由,有, .
(II)证:,
,,
.
是首项为5,以为公比的等比数列.
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笔耕不辍
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