数列通项公式的求法(word版 学案 练习无答案)

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名称 数列通项公式的求法(word版 学案 练习无答案)
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文件大小 1.4MB
资源类型 教案
版本资源 人教新课标A版
科目 数学
更新时间 2020-04-24 14:15:28

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文档简介

数列通项公式的求法
数列的通项公式是指表示数列任意一项与序号相关的式子。求数列的通项公式问题是目前高考中的热点,可以这样毫不夸张地说,只要是涉及数列问题的考试,就一定有求数列通项公式的问题。从各种考试的情况来看,数列通项公式问题主要包括:①已知数列的前几项,求数列的一个通项公式;②求基本数列(等差数列或等比数列)的通项公式;③已知数列的首项,数列的通项公式与前n项和公式之间的关系式,求数列的通项公式;④已知数列的首项和数列的递推公式,求数列的通项公式四种不同的类型。那么在求解数列的通项公式问题时,如何根据不同类型的特征去展开思路,准确、快捷地解答问题呢?下面通过典型例题的解析来回答这个问题。
【典例1】解答下列问题:
1、数列1,3,7,15,31,------的一个通项公式是( )
A = B = +1 C = -1 D =
【解析】
【知识点】①数列通项公式的定义与求法;②数学归纳法的定义与运用。
【解题思路】对数列给出的几项认真分析,寻找各项与序号之间的规律,从而求出数列的通项公式。
【详细解答】1=2-1,3=4-1=-1,7=8-1=-1,15=16-1=-1,31=32-1=-1,--------,
= -1 ,C正确,选C。
2、数列,-,,-,------的一个通项公式是( )
A = B = C = D =
【解析】
【知识点】①数列通项公式的定义与求法;②数学归纳法的定义与运用。
【解题思路】对数列给出的几项认真分析,寻找各项与序号之间的规律,从而求出数列的通项公式。
【详细解答】=,-=,=,
-=,--------, = ,C正确,选C。
3、下列关于星星的图案构成一个数列,该数列的一个通项
公式是( )(2013河北衡水中学模以) | | |
A =-n+1 B = | | |
C = D = | | |
【解析】
【知识点】①数列通项公式的定义与求法;②数学归纳法的定义与运用。
【解题思路】对数列给出的几个图形入手,认真分析,寻找各项与序号之间的规律,从而求出数列的通项公式。
【详细解答】1=1,3=1+2,6=1+2+3,10=1+2+3+4,---------, =1+2+3+-------+n
=,C正确,选C。
4、根据下列数列的前几项,写出数列的一个通项公式:
(1)1,3,5,7,-------
(2)4,-,2,-,--------
(3)3,5,9,17,33,-----------
(4)-,,-,,--------
(5),,,,----------
【解析】
【知识点】①数列通项公式的定义与求法;②数学归纳法的定义与运用。
【解题思路】对数列给出的几项认真分析,寻找各项与序号之间的规律,从而求出数列的通项公式。
【详细解答】(1)1=21-1,3=4-1=22-1,5=6-1=23-1,7=8-1=24-1,--------,
=2n -1 ;(2)4==,-==,
2==,-==,------,=
;(3)3=2+1,5=4+1=+1,9=8+1=+1,17=16+1=+1,33=32+1=+1,--------,
=+1 ;(4)-==,==,
-==,==,--------, =
;(5)=1+=1+,=2+=2+,=3+=3+,=4+
=4+,-------, =n+=。
『思考问题1』
(1)【典例1】是已知一个数列的前几项,求数列的一个通项公式的问题,解答这类问题需要理解通项公式的定义,了解这类问题的特征,掌握解答的基本方法;
(2)解答已知一个数列的前几项,求数列的一个通项公式问题的基本方法是归纳法(即由特殊到一般)的数学思维方法,根据数列的前几项找出其共同的规律(横看“各项之间的关系”,纵看“项的各部分与项数n的关系”);其基本步骤是:①对给出的几项认真观察,分析寻找项与项之间的关系;②如果给出的项直接找不出项与项的关系,可以对给出的几项作适当的处理使项与项之间的关系更明显;③根据项与项之间的关系得到规律,求出通项公式;④把求得的通项公式代入已知的项进行验证;
(3)解决这类问题的关键是如何去破解数列已知的前几项,在实际问题中具体包括:①已知的几项是用图形表示的数列;②已知的几项是用数组成的数列;
(4)解答已知的几项是用图形表示的数列时,应该从两个方面入手:①前后两个图形的数量关系(即递推关系);②由递推关系求出前面几项,再进行归纳;
(5)解答已知的几项是用数组成的数列时,应该从如下四个方面入手:①把前几项化成相同的结构;②利用常见正整数组成的数列推测出项的各部分与项数n的关系;③确定项的符号特征;④注意运用“因数分解”“”的技巧。
〔练习1〕解答下列问题:
1、数列1,,,,------的一个通项公式是( )
A = B = C = D =
2、若数列的通项公式为=,记f(n)=2(1-)(1-)-----(1-),试通过计算f(1),f(2),f(3)的值,猜测f(n)等于( )
A B C D
3、数列,,,,-----中,有序实数对(a,b)可以是( )
A (21,-5) B (16,-1) C (-,) D (,-)
4、根据下列数列的前几项,写出数列的一个通项公式:
(1)2,4,6,8,-----------
(2),,,,----------
(3)- ,,- ,----------
(4),,,,----------
【典例2】解答下列问题:
1、在等差数列{}中,已知=10,=31。求①;
【解析】
【知识点】①数列通项公式的定义与求法;②等差数列的定义与性质;③求等差数列首项,公差的基本方法。
【解题思路】运用等差数列的定义与性质,结合问题条件得到关于首项和公差的二元一次方程组,求解方程组得出等差数列首项和公差的值,从而求出等差数列的通项公式。
【详细解答】设等差数列{}的首项为,公差为d,=+4d=10①,=+11d=31②,联立①②解得:=-2,d=3, =-2+3(n-1)=3n-5,=320-5=55。
2、设数列{}的前n项和为 ,若=,+2=0 (n≥2,n∈)。求数列{}的通项公式;
【解析】
【知识点】①数列通项公式的定义与求法;②数列前n项和的定义与性质;③等差数列的定义与判定方法。
【解题思路】运用数列的通项公式与前n项和公式,结合条件得到关于数列前n和的等式,判定数列{}是等差数列,由等差数列的通项公式求出,再求出,进一步求出数列的通项公式。
【详细解答】当n2时,+2=0,-+2=0,-=2,=,
+2(+)=0,=-,=+=-=,=4,当n2时,数列{}是以4为首项,2为公差的等差数列,=4+2(n-2)=2n,=,
=-=-=- (n≥2),当n=1时,式子没有意义,数列{}的通项公式为= ,n=1,
- ,n≥2。
3、已知等比数列{}中,++=7,=8。求;
【解析】
【知识点】①数列通项公式的定义与求法;②等比数列的定义与性质;③求等比数列首项,公比的基本方法。
【解题思路】运用等比数列的定义与性质,结合问题条件得到关于首项和公比的二元一次方程组,求解方程组得出等比数列首项和公比的值,从而求出等比数列的通项公式。
【详细解答】设等比数列{}的首项为,公比为q,++=(1+q+)=7①,==8②,联立①②解得=4,q=或=1,q=2, =4
=或=1=。
4、设有数列{},=,若以,,-----为系数的二次方程-x+1=0 (n≥2,n∈)。都有根、,满足:3-+3=1。
(1)求证:数列{- }为等比数列;
(2)求;
【解析】
【知识点】①数列通项公式的定义与求法;②一元二次方程根与系数的关系定理及运用;③等比数列的定义与判定方法。
【解题思路】(1)运用一元二次方程根与系数的关系定理,结合问题条件得到关于,的等式,根据等比数列的判定方法证明结论;(2)由(1)可知数列{- }为等比数列,运用等比数列的通项公式求出- ,从而求出数列的通项公式。
【详细解答】(1)证明:、是方程-x+1=0 (n≥2,n∈)的根,+
=,.=,3-+3=3(+)-.=1,3-=1,
3-1=,3(-)=-,=,=,3-1=,
=,-=-=, 当n≥2时, 数列{- }是以为首项,为公比的等比数列,-=-=,==,数列{- }是以为首项,为公比的等比数列;(2)由(1)知,数列{- }是以为首项,为公比的等比数列,
- ==,=+ (n∈)。
『思考问题2』
(1)【典例2】是求基本数列通项公式的问题,解答这类问题需要理解等差数列,等比数列的定义,掌握等差数列,等比数列通项公式的求法;
(2)求基本数列的通项公式关键是由条件求出:① ,② (或 );
(3)求基本数列的首项,公差(或公比)的基本思想是 ;其基本方法是:①设出基本数列的 ,公差(或公比);②根据已知条件列出关于首项,公差(或公比)的
组;③求解方程组;④写出基本数列的通项公式。
〔练习2〕解答下列问题:
1、在等差数列{}中,已知=10,=19。求①;
2、设数列{}是公差为2的等差数列,数列{}满足:=2,=(n∈)。求数列{}的通项公式;
3、已知数列{}是公比为正数的等比数列,若=1,=16,。①求; 4、在等比数列{}中,已知=12,=18。①求。
【典例3】解答下列问题:
1、已知数列{}的前n项和为,满足+ = ,且=1,那么等于( )
A 1 B 9 C 10 D 55
【解析】
【知识点】①数列通项公式的定义与求法;②数列前n和公式的定义与性质。
【解题思路】运用数列前n项和公式的定义与性质,结合问题条件求出数列的通项公式,从而求出的值。
【详细解答】当n=m=1时,+ = ,+=,+=+,
=,当n=1,m=2时,+ = ,+=,++=++,
=,当n=1,m=3时,+ = ,+=,+++=+++,=,------,当n=1,m=9时,+ = ,+ = ,+++
+------+=+++-------+,=,A正确,选A。
2、已知数列{}的前n项和=2+3n,那么此数列的通项公式为= ;
【解析】
【知识点】①数列通项公式的定义与求法;②数列前n和公式的定义与性质。
【解题思路】运用数列前n项和公式的定义与性质,结合问题条件就可求出数列的通项公式。
【详细解答】当n=1时,==21+31=2+3=5,当n≥2时, =2+3n,=-=2+3n-2-3(n-1)=2+3n-2+4n-2-3n+3=4n+1,当n=1时,
=41+1=5成立,数列的通项公式为=4n+1(n∈)。
3、若数列{}的前n项和=+,则{}的通项公式= ;
【解析】
【知识点】①数列通项公式的定义与求法;②数列前n和公式的定义与性质。
【解题思路】当n=1时,求出的值;当n≥2时,运用数列前n项和公式的定义与性质,结合问题条件得到关于,的等式,根据等比数列判定的基本方法,判定数列{}为等比数列,利用等比数列通项公式的求法求出当n≥2时,数列{}的通项公式,验证当n=1时是否成立,从而得出数列{}的通项公式。
【详细解答】当n=1时, ==+,=1,当n≥2时, =+,=-=+--=-,=-,=-2,
=1,=+=+,=-2,数列{}是以-2为首项,-2为公比的等比数列,=-2=(n≥2),当n=1时,==1成立,数列
{}的通项公式=(n∈)。
4、设数列{}的前n项和为,若=1,=(n∈)。求:;
【解析】
【知识点】①数列通项公式的定义与求法;②数列前n和公式的定义与性质。
【解题思路】当n≥2时,运用数列前n项和公式的定义与性质,结合问题条件得到关于,的等式,根据等比数列判定的基本方法,判定数列{}为等比数列,利用等比数列通项公式的求法求出当n≥2时,数列{}的通项公式,验证当n=1时是否成立,从而得出数列{}的通项公式。
【详细解答】当n≥2时, =(n∈),-=(-)=,
=,=,=1,===,数列{}是以为首项,为公比的等比数列,==(n≥2),当n=1时,==,1,数列{}的通项公式= 1,n=1,
,n≥2。
5、已知数列{}的各项均为正数,且=(+)。求:;
【解析】
【知识点】①数列通项公式的定义与求法;②数列前n和公式的定义与性质。
【解题思路】当n=1时,求出的值;当n≥2时,运用数列前n项和公式的定义与性质,结合问题条件得到关于,的等式,根据等差数列判定的基本方法,判定数列{}为等差数列,利用等差数列通项公式的求法求出当n≥2时,数列{}的通项公式,进一步求出,再利用公式=-求出,验证当n=1时是否成立,从而得出数列{}的通项公式。
【详细解答】当n=1时,==(+),=1,=1,>0,=1,当n≥2时, =(+),=(-+),2(-)=
+1,-=1,=1,=+=(+),2+2=+1,
+2-1=0,=-1,>0,=-1,=+=1+-1=,=2,数列{}是以2为首项,1为公差的等差数列,=2+(n-2)1=n,
数列{}的各项均为正数,=,=-=-(n≥2),当n=1时,=-=1成立,数列{}的通项公式=- (n∈)。
6、设数列{}的前n项和为,若2=(n+2)-1(n∈)。求:;
【解析】
【知识点】①数列通项公式的定义与求法;②数列前n和公式的定义与性质。
【解题思路】当n=1时,求出的值;当n≥2时,运用数列前n项和公式的定义与性质,结合问题条件得到关于,的等式,求出关于n的代数式,利用叠乘法求出当n≥2时,数列{}的通项公式,验证当n=1时是否成立,从而得出数列{}的通项公式。
【详细解答】当n=1时,2=2=(1+2)-1,=1,当n≥2时, 2=(n+2)-1,2(-)=2=(n+2)-(n+1),n=(n+1),
=,=,=,-------,=,=,=,
==(n≥2),当n=1时,==1成立,数列{}的通项公式= (n∈)。
『思考问题3』
(1)【典例3】是已知数列的首项,通项与前n项和之间的关系式,求数列通项公式的问题,解答这类问题需要理解数列通项公式,前n项和的定义,注意通项与前n项和之间的联系公式;
(2)解答这类问题的基本思路有两种:①把- (n≥2,n∈)换成;②把换成- (n≥2,n∈);
(3)这两种方法都要运用通项与前n项和之间的一个重要关系式,这个关系式是
= ;
(4)解答这类问题的基本方法是:①通过把-换成,或把换成-将数列转化为基本数列;② 根据条件求出基本数列的首项;③求出基本数列的通项公式;④求出所求数列的通项公式,并验证n=1时是否成立;⑤得出结果;
(5)解答这类问题时,应该注意的问题是:①把-换成,或把换成-时(n≥2,n∈)的条件,②求出结果后一定要验证n=1是否成立,若n=1时成立,则可以直接写出通项公式;若n=1时不成立,则通项公式应该写成分段式。
〔练习3〕解答下列问题:
1、已知数列{}的前n项和=3-2n+1,则其通项公式为 ;
2、已知数列{}的前n项和=-9n,则其通项公式= ,若它的第k项满足5<<8,则k= ;
3、已知数列{}的前n项和为,且=2. +2,则此数列的通项公式为 ;
4、若数列{}的前n项和=-10n(n=1,2,3,----),则此数列的通项公式= ;数列{n}中数值最小的项是第 项;
5、设数列{}的前n项和为,已知=a,=+,n∈。设=-,求数列{}的通项公式;
6、设数列{}的前n项和为 ,若=,+2=0 (n≥2,n∈)求数列{}的通项公式;
7、设数列{}的前n项和为,若=1,n=(n+3) (n∈),求:;
8、设数列{}的前n项和为,满足:2=-+1(n∈),且,+5,成等差数列。
(1)求的值;
(2)求数列{}的通项公式。
9、设数列{}的前n项和为,=1,=+2(n-1)(n∈)。
(1)求证:数列{}为等差数列;
(2)求出与关于n的表达式。
【典例4】解答下列问题:
1、已知数列{}中,=1,=+1(n∈),求:;
【解析】
【知识点】①数列通项公式的定义与求法;②数列递推公式的定义与性质。
【解题思路】运用数列递推公式的定义与性质,结合问题条件得到关于加上一个常数的新数列,根据等比数列判定的基本方法,判定数列{+c}(c为常数)为等比数列,利用等比数列通项公式的求法求出数列{+c}的通项公式,从而得出数列{}的通项公式。
【详细解答】 =+1(n∈),-2=+1-2,-2=(-2),
=,=1,-2=1-2=-1,数列{-2}是以-1为首项,为公比的等比数列,-2=(-1)=-,=2-(n∈)。
2、已知数列{}中,=a,=(n∈),求:。
【解析】
【知识点】①数列通项公式的定义与求法;②数列递推公式的定义与性质。
【解题思路】运用数列递推公式的定义与性质,结合问题条件得到关于加上一个常数的新数列,根据等比数列判定的基本方法,判定数列{+c}(c为常数)为等比数列,利用等比数列通项公式的求法求出数列{+c}的通项公式,从而得出数列{}的通项公式。
【详细解答】 =(n∈),+=2,+1=,
+1-2=-2,-1=2(-1),=,=a,-1=-1=,数列{-1}是以为首项,为公比的等比数列,-1==,
= (n∈)。
3、根据下列条件,确定数列{}的通项公式:
(1)=1,=;(2)=1,=3+2;(3)=2,=+ln(1+)。
【解析】
【知识点】①数列通项公式的定义与求法;②数列递推公式的定义与性质。
【解题思路】(1)运用数列递推公式的定义与性质,结合问题条件得到关于n的代数式,利用叠乘法就可求出数列{}的通项公式;(2)运用数列递推公式的定义与性质,结合问题条件得到关于加上一个常数的新数列,根据等比数列判定的基本方法,判定数列{+c}(c为常数)为等比数列,利用等比数列通项公式的求法求出数列{+c}的通项公式,从而得出数列{}的通项公式;(3)运用数列递推公式的定义与性质,结合问题条件得到-关于n的代数式,利用叠加法就可求出数列{}的通项公式。
【详细解答】(1) =,=,=,=,--------,
=,=2,=..--------..2==,=1,=
= (n∈);(2)=3+2,+1=3+2+1,+1=3(+1),
=3,=1,+1=1+1=2,数列{+1}是以2为首项,3为公比的等比数列,+1=2,=2-1 (n∈);(3)=+ln(1+),,-=ln(1+)=ln,-= ln ,-= ln ,--------,-= ln ,
-=ln2,-= ln+ ln +--------+ ln + ln2,=ln-------
2=lnn,=lnn+,=2,=2+lnn=lnn (n∈)。
『思考问题4』
(1) 【典例4】是已知数列的首项和递推公式,求数列通项公式的问题,解答这类问题需要理解递推公式的定义;
(2)解答这类问题的基本思路是构造一个新数列,使构造的新数列为基本数列;
(3)这类问题常见的类型有:①=+f(n)(n2,n∈);②=f(n) (n2,n∈);③=+c(n2,n∈,c为常数);
(4)求解这类问题的基本方法是:①由已知的递推公式向上(或向下)得到一个式子;②把已知式子与递推式子相减构造一个新数列,③求出新数列的通项公式;④根据新数列的通项公式求出所求数列的通项公式;
(5)求出新数列通项公式后求所求数列通项公式时常用的方法是:①叠加法,适用于=+f(n)(n2,n∈)这种类型;②叠乘法,适用于=f(n) (n2,n∈)这种类型;③换元法,适用于=p+q(n2,p0,且p1);④迭代法,将=f()代入=f()得到与的关系,再将=f()代入,-------直到=f()代入为止。
〔练习4〕解答下列问题:
1、已知数列{}满足=1,=(n2,n∈),则= ;
2、已知数列{}的前n项和为,且=2-1(n∈),则等于( )
A -16 B 16 C 31 D 32
3、已知数列{}中,=9,3=4-(n∈),求:;
4、已知数列{}中,=,=4+1(n∈),求:。