数列是高考中的重点内容之一,每年的高考题都会考察到,小题一般较易,大题一般较难。而作为给出数列的一种形式——通项公式,在求数列问题中尤其重要。本文给出了求数列通项公式的常用方法。 ◆一、直接法
根据数列的特征,使用作差法等直接写出通项公式。
例1.
根据下列数列的前几项,说出数列的通项公式:
1、1,3,7,15,31,……… 2、2,6,12,20,30,……… 3、2,1,,,,……… 4、1,-1,1,-1……… 5、1、0、1、0………
◆二、公式法
①利用等差数列或等比数列的定义求通项
②若已知数列的前n项和Sn及an的关系,求数列an的通项an可用公式
S1n1an求解.
SSn2n1n21213253(注意:求完后一定要考虑合并通项)
例2.①已知数列an的前n项和Sn满足Snn2n1,求数列an的通项公式.
②已知等比数列an的首项a11,公比0q1,设数列bn的通项为
bnan1an2,求数列
bn的通项公式。
◆三、归纳猜想法
如果给出了数列的前几项或能求出数列的前几项,我们可以根据前几项的规律,归纳猜想出数列的通项公式,然后再用数学归纳法证明之。也可以猜想出规律,然后正面证明。
例3.(2002年北京春季高考)已知点的序列An(xn,0),nN*,其中x10,
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…,An是线段An2An1的x2a(a0),A3是线段A1A2的中点,A4是线段A2A3的中点,中点,…
(1) (2)
写出xn及xn1,xn2之间的关系式(n3)。 设anxn1xn,计算a1,a2,a3,由此推测an的通项公式,并加以证明。
◆四、累加(乘)法
对于形如an1anf(n)型或形如an1f(n)an型的数列,我们可以根据递推公
式,写出n取1到n时的所有的递推关系式,然后将它们分别相加(或相乘)即可得到通项公式。
例4. 若在数列an中,a13,an1ann,求通项an。
变式1:已知数列{an}满足an1an23n1,a13,求数列{an}的通项公式。 变式2.已知数列{an}中, an0且Sn1n(an),求数列{an}的通项公式. 2an例5.在数列an中,a11,an12nan(nN*),求通项an。
变式3:设an是首项为1的正项数列,且n1an21nan2an1an0(n=1,2, 3,…),则它的通项公式是an=________. ◆五、取倒(对)数法
a、an1panr这种类型一般是等式两边取对数后转化为an1panq,再利用待定系数法求解
b、数列有形如f(an,an1,anan1)0的关系,可在等式两边同乘以
1,再求得an. an1,先求出anan1c、an1f(n)ang(n)anh(n)解法:这种类型一般是等式两边取倒数后换元转化为
an1panq。
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例6..设数列{an}满足a12,an1an(nN),求an. an3例7 、 设正项数列an满足a11,an2an21(n≥2).求数列an的通项公式. ◆六、迭代法
迭代法就是根据递推式,采用循环代入计算.
例8、设a 0为常数,且a n=3
nn -1
-2 a n -1(n为正整数)证明对任意n≥1 ,
n -1
a n= [ 3 +(-1)· 2 ]+(-1) · 2 a 0
nnn
◆七、待定系数法:
求数列通项公式方法灵活多样,特别是对于给定的递推关系求通项公式,观察、分析、推理能力要求较高。通常可对递推式变换,转化成特殊数列(等差或等比数列)来求解,该方法体现了数学中化未知为已知的化归思想,运用待定系数法变换递推式中的常数就是一种重要的转化方法。
例9.已知数列{an}中,a11,an2an11(n2),求数列an的通项公式。
例10.已知数列
{an}满足
an12an43n1,a11,求数列an的通项公式。
例11 已知数列{an}满足an25an16an,a11,a22,求数列{an}的通项公式。
a13,2anan16n32,求通项an.(待定系数法)
例12. 在数列{a}中,
n◆八:特征根法。
1、设已知数列{an}的项满足a1b,an1cand,其中c0,c1,求这个数列的通项公式。作出一个方程xcxd,则当x0an为常数列,a1时,即ana1;当x0a1时,anbnx0,
b1cn1,b1a1x0.
其中{bn}是以c为公比的等比数列,即bn2.对于由递推公式an2pan1qan,a1,a2给出的数列an,方程x2pxq0,
叫做数列an的特征方程。若x1,x2是特征方程的两个根,当x1x2时,数列an的通项为an代入ann1Ax1n1Bx2,其中
A,B由a1,a2决定(即把a1,a2,x1,x2和n1,2,A、B的方程组);当x1x2时,数列an的通项为
n1Ax1n1Bx2,得到关于
an(ABn)x1n1,其中A,B由a1,a2决定(即把a1,a2,x1,x2和n1,2,代入
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an(ABn)x1n1,得到关于
A、B的方程组)。
b,3an25an12an0(n0,nN),求数列an的
例13:已知数列an满足a1a,a2通项公式。
◆九:不动点法,形如an1panq
ranh解法:如果数列{an}满足下列条件:已知a1的值且对于nN,都有an1hrpanq(其ranhpxqrxh中p、q、r、h均为常数,且phqr,r0,a1),那么,可作特征方程x当特征方程有且仅有一根x0时,则根x1、x2时,则,
1是等差数列;当特征方程有两个相异的axn0anx1是等比数列。
anx25an4,求数列{an}的通项公式.
2an7例14.设数列{an}满足a12,an1◆十:逐项相减法:递推公式中既有Sn,又有an 分析:把已知关系通过an采用相应的方法求解。
例15 已知数列{an}的各项均为正数,且前n项和Sn满足Sna2,a4,a9成等比数列,求数列{an}的通项公式。
S1,n1转化为数列an或Sn的递推关系,然后
SnSn1,n21(an1)(an2),且6◆十一。双数列
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。
例16. 已知数列an中,a11;数列bn中,b10。当n2时,
11an(2an1bn1),bn(an12bn1),求an,bn.
33◆十二、周期型 解法:由递推式计算出前几项,寻找周期。
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例17:若数列an满足an112a,(0a)nn2,若a16,则a20的值为___________。
172a1,(a1)nn2变式:(2005,湖南,文,5) 已知数列{an}满足a10,an1 A.0
B.3
an33an1(nN*),则a20=
3 2( )
C.3 D.
变式.在数列{an}中,a11,a25,an2an1an,求a1998.
2013年秋季高二A数学(131004)第四讲课后作业 本试卷共18题,时间60分钟,满分100分)
班级: 姓名: 一.填空选择题(每题10分)
1.已知数列{an}的首项为1,且an1an2n(nN*)那么数列{an}的通项公式为 .
2.已知数列{an}满足a13,an为 .
3.已知an1nann1,a11,那么数列{an}的通项公式为 . 4.已知数列
{an}an11(n2),那么此数列的通项公式n(n1)中,
a12,an111an,22那么数列
{an}的通项公式
为 。
5.数列an中,若a18,a22,且满足an24an13an0,求an.
6. 数列an中,a11,an2an1(n≥2),那么数列{an}的通项公式
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为 。
7.已知数列{an}满足a10,an1
A.0 B.8. 已知数列k=1,2,3,…….
(I)求a3, a5;(II)求{ an}的通项公式. 9.设
a0an33an1(nN*),则a20=(
3 2K
)
3 C.3 D.
{an}中a11,且a2k=a2k-1+(-1), a2k+1=a2k+3, 其中
k
为常数,且
an3n12an1(nN).证明对任意
n≥1,
1an[3n(1)n12n](1)n2na05;
10.已知数列an中,
a11;数列bn中,
b10。当n2时,
11an(2an1bn1),bn(an12bn1),求an,bn.
332013年秋季高二A数学(131004)第四讲
利用递推关系式求数列的通项公式
数列是高考中的重点内容之一,每年的高考题都会考察到,小题一般较易,大题一般较难。而作为给出数列的一种形式——通项公式,在求数列问题中尤其重要。本文给出了求数列通项公式的常用方法。 ◆一、直接法
根据数列的特征,使用作差法等直接写出通项公式。 例1.根据下列数列的前几项,说出数列的通项公式: 1、1,3,7,15,31,……… 2、1,2,3,5,8,13,……… 3、2,1,,,,………
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212132534、1,-1,1,-1……… 5、1、0、1、0………
◆二、公式法
①利用等差数列或等比数列的定义求通项
②若已知数列的前n项和Sn及an的关系,求数列an的通项an可用公式
S1n1求解. anSnSn1n2(注意:求完后一定要考虑合并通项)
例2.①已知数列an的前n项和Sn满足Snn2n1,求数列an的通项公式.
②已知等比数列an的首项a11,公比0q1,设数列bn的通项为
bnan1an2,求数列
bn的通项公式。
解析:①a1=1, an=2n;
③由题意,bn1an2an3,又an是等比数列,公比为q ∴
bn1an2an3q,故数列bn是等比数列,b1a2a3a1qa1q2q(q1), bnan1an2◆三、归纳猜想法
如果给出了数列的前几项或能求出数列的前几项,我们可以根据前几项的规律,归纳猜想出数列的通项公式,然后再用数学归纳法证明之。也可以猜想出规律,然后正面证明。
例3.(2002年北京春季高考)已知点的序列An(xn,0),nN*,其中x10,
x2a(a0),A3是线段A1A2的中点,A4是线段A2A3的中点,…,An是线段An2An1的
中点,…
(3) (4)
写出xn及xn1,xn2之间的关系式(n3)。 设anxn1xn,计算a1,a2,a3,由此推测an的通项公式,并加以证明。
解析:(1)∵ An是线段An2An3的中点, ∴xn(2)a1x2x1a0a,
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xn1xn2(n3) 2猜想an10 当
1()n1a(nN*),下面用数学归纳法证明
2n=1时,a1a显然成立;
n=k时命题成立,即ak1()k1a(kN*)
2xk1xk11xk=(xk1xk)ak 22220 假设
则n=k+1时,ak1xk2xk1∴ 当n=k+1时命题也成立, ∴ 命题对任意nN*都成立。
◆四、累加(乘)法
对于形如an1anf(n)型或形如an1f(n)an型的数列,我们可以根据递推公
式,写出n取1到n时的所有的递推关系式,然后将它们分别相加(或相乘)即可得到通项公式。
例4. 若在数列an中,a13,an1ann,求通项an。 解析:由an1ann得an1ann,所以
将以上各式相加得:ana1(n1)(n2)1,又a13 所以 an=
n(n1)3 2变式1:已知数列{an}满足an1an23n1,a13,求数列{an}的通项公式。 解法一:由an1an23n1得an1an23n1则
an(anan1)(an1an2)(23n11)(23n21)2(3n13n23(13n1)2(n1)3133n3n133nn1(a3a2)(a2a1)a1(2321)(2311)3
3231)(n1)3所以an3nn1.
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解法二:aan1n13an23n1两边除以3n1,得3n1an3231n3n1,
则
an1an213n13n33n1,故 1因此a2(n1)(13n1n333n)1312n311n223n,
则a23n3n123n1n2. 变式2.已知数列{an}中, an0且Sn12(anna),求数列{an}的通项公式. n解:由已知Sn12(ana)得S1nnn2(SnSn1S), nnSn1化简有S222nS2n1n,由类型(1)有SnS123n, 又S2n1)1a1得a11,所以Sn(,又an02n(n1)n2,sn2,
则a(n1)2n(n1)n2n2
此题也可以用数学归纳法来求解.
例5.
在数列an中,a11,an12nan(nN*),求通项an。
解析:由已知
an12n,an2n1aaaa,n12n2,…,22,又a11, nn1an2a1所以aan(n1)nn=
an1…a2an1n21=22…21=22a n1an2a1变式3:设an是首项为1的正项数列,且n1a2n1na2nan1an0(n=1,3,…),则它的通项公式是an=________.
解:已知等式可化为:(an1an)(n1)an1nan0
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2, *an0(nN)(n+1)an1nan0, 即an1n;n2时,ann1
ann1an1n◆五、取倒(对)数法
a、an1panr这种类型一般是等式两边取对数后转化为an1panq,再利用待定系数法求解
b、数列有形如f(an,an1,anan1)0的关系,可在等式两边同乘以
1,再求得an. an1,先求出anan1c、an1f(n)ang(n)anh(n)解法:这种类型一般是等式两边取倒数后换元转化为
an1panq。
例6..设数列{an}满足a12,an1an(nN),求an. an3111,得13.
anan1anan1解:原条件变形为an1an3an1an.两边同乘以
例7 、 设正项数列an满足a11,an2an21(n≥2).求数列an的通项公式.
aaa解:两边取对数得:loga,loga212log2212(log21),设bnlog21, 则bn2bn1 bn是以2为公比的等比数列,b1log1211.
◆六、迭代法
nn1nn1n迭代法就是根据递推式,采用循环代入计算.
例8、(2003·高考·广东)
设a 0为常数,且a n=3
nn -1
-2 a n -1(n为正整数)证明对任意n≥1 ,
n -1
a n= [ 3 +(-1) 证明:
a n=3
n -1
· 2 ]+(-1) · 2 a 0
nnn
-2 a n -1=3 -2· 3
n -1
-2(3 -2 a n -2)
2
n -3
n -2
=3
n -1n -2
+2 (3 -2 a n -3)
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=3 n -4)
=3
n -1
n -1
-2 ·3
n -2
+2 ·3 -2 (3
2 n -33n -4
-2 an -1
-2·3
n -2
+2 ·3
2n –3
-…+(-1)·2
n -1
+(-1) ·2 a 0
n
n
n -1
nn
(-1) ·2 a 0 前面的n项组成首项为3 这n项的和为: = [ 3 +(-1)
n
n
n -1
,公比为-的等比数列,
·2 ]/5
n -1
n
∴ a n= [ 3 +(-1)· 2 ]/5+(-1) · 2 a 0
n nn
◆七、待定系数法:
求数列通项公式方法灵活多样,特别是对于给定的递推关系求通项公式,观察、分析、推理能力要求较高。通常可对递推式变换,转化成特殊数列(等差或等比数列)来求解,该方法体现了数学中化未知为已知的化归思想,运用待定系数法变换递推式中的常数就是一种重要的转化方法。
例9.已知数列{an}中,a11,an2an11(n2),求数列an的通项公式。 解法一:
an2an11(n2),
又a112,an1是首项为2,公比为2的等比数列 an12n,即an2n1 解法二:
an2an11(n2),
两式相减得an1an2(anan1)(n2),故数列an1an是首项为2,公比为
2的等比数列,再用累加法的…… 例10.已知数列
{an}满足
an12an43n1,a11,求数列an的通项公式。
,比较系数得14,22,
解法一(待定系数法):设
an113n2(an3n1)第 11 页
a则数列n43n1是首项为,即
n1a143115,公比为2的等比数列,
所以
an43n152n1an43n152n1解法二(两边同除以q略
an12an4n2n1n1333): 两边同时除以3得:3,下面解法
解法三(两边同除以p法略
n1an1an43nn()n1n132,下面解22): 两边同时除以2得:
例11.已知数列{an}满足an25an16an,a11,a22,求数列{an}的通项公式。 解:设an2an1(5)(an1an)
比较系数得3或2,不妨取2,(取-3 结果形式可能不同,但本质相同)
则an22an13(an12an),则an12an是首项为4,公比为3的等比数列
an12an43n1,所以
nan43n152n1
例12 在数列{a}中,
a13,2anan16n32,求通项an.(待定系数法)
xny)an1x(n1)ybn1
解:原递推式可化为2(an比较系数可得:x=-6,y=9,上式即为2bn
所以bn是一个等比数列,首项b1a16n99,公比为
212.
bn91n1() 22即:an6n99(21n) 2故an9(1)n6n9. ◆八:特征根法。
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1、设已知数列{an}的项满足a1b,an1cand,其中c0,c1,求这个数列的通项公式。作出一个方程xcxd,则当x0an为常数列,a1时,即ana1;当x0a1时,anbnx0,
b1cn1,b1a1x0.
其中{bn}是以c为公比的等比数列,即bn2.对于由递推公式an2pan1qan,a1,a2给出的数列an,方程x2pxq0,
叫做数列an的特征方程。若x1,x2是特征方程的两个根,当x1x2时,数列an的通项为an代入ann1Ax1n1Bx2,其中
A,B由a1,a2决定(即把a1,a2,x1,x2和n1,2,A、B的方程组);当x1x2时,数列an的通项为
n1Ax1n1Bx2,得到关于
an(ABn)x1n1,其中A,B由a1,a2决定(即把a1,a2,x1,x2和n1,2,代入
A、B的方程组)。
b,3an25an12an0(n0,nN),求数列anan(ABn)x1n1,得到关于
例13:(1)已知数列an满足a1a,a2的通项公式。
解法一(待定系数——迭加法) 由3an25an12anan2an10,得
2(an1an),且a2a1ba。 32则数列an1an是以ba为首项,为公比的等比数列,于是
32an1an(ba)()n1。把n1,2,3,,n代入,得
3把以上各式相加,得
解法二(特征根法:这种方法一般不用于解答题):数列an:
3an25an12an0(n0,nN),
a1a,a2b的特征方程是:
3x25x20。
x11,x22, 3b,于是
又由a1a,a2aABA3b2a2 故an3b2a3(ab)()n1 23bABB3(ab)3第 13 页
(2).已知数列{an}满足:an11an2,nN,a14,求an.
3解:作方程x1313311x2,则x0. 当a14时,a1x0,b1a1. 3222数列{bn}是以为公比的等比数列.
于是bnb1(1)n111(1)n1,an3bn311(1)n1,nN.
3232223◆九:不动点法,形如an1panq
ranh解法:如果数列{an}满足下列条件:已知a1的值且对于nN,都有an1hrpanq(其ranhpxqrxh中p、q、r、h均为常数,且phqr,r0,a1),那么,可作特征方程x,
1当特征方程有且仅有一根x0时,则是等差数列;当特征方程有两个相异的axn0根x1、x2时,则例
anx1是等比数列。
anx25an4,求数列{an}的通项公式.
2an714.设数列{an}满足a12,an1分析:此类问题常用参数法化等比数列求解. 解:对等式两端同时加参数t,得:
7t4令t, 解之得
2t5t=1,-2 代入an1t(2t5)ant得
2an7相除得
an111an1a1a11,即{n}是首项为1,
an123an2an2a124an111n43n121公比为的等比数列, =3, 解得an.
an24343n11方法2:, 两边取倒数得令bn1an112an72(an1)923,
3(an1)3(an1)3an11,则an1bn23bn,,转化为累加法来求. 3第 14 页
例15 已知数列{an}满足an1解:令x21an24,a14,求数列{an}的通项公式。
4an121x2421x24,得4x220x240,则x12,x23是函数f(x)的两个不4x14x1动点。因为
21an242an124an121an242(4an1)13an2613an221a24an139an3n321an243(4an1)9an274an1a12422a1343。所以数列an2a3n是以
为首项,以
139为公比的等比数列,故
an2132()n1an39,则
an1132()n1193。
◆十:逐项相减法
1、递推公式中既有Sn,又有an 分析:把已知关系通过an采用相应的方法求解。
例16 已知数列{an}的各项均为正数,且前n项和Sn满足Sna2,a4,a9成等比数列,求数列{an}的通项公式。
S1,n1转化为数列an或Sn的递推关系,然后
SnSn1,n21(an1)(an2),且6解:∵对任意nN有Sn∴当n=1时,S1a1当n≥2时,Sn11(an1)(an2) ⑴ 61(a11)(a12),解得a11或a12 61(an11)(an12) ⑵ 6⑴-⑵整理得:(anan1)(anan13)0 ∵{an}各项均为正数,∴anan13
第 15 页
当a11时,an3n2,此时a42a2a9成立
当a12时,an3n1,此时a42a2a9不成立,故a12舍去 所以an3n2 ◆十一。双数列
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。
例17. 已知数列an中,a11;数列bn中,b10。当n2时,
11an(2an1bn1),bn(an12bn1),求an,bn.
3311解:因anbn(2an1bn1)(an12bn1)an1bn1
33所以anbnan1bn1an2bn2•••a2b2a1b11 即anbn1…………………………………………(1)
111(2an1bn1)(an12bn1)(an1bn1)
333111所以anbn(an1bn1)()2an2bn2)……()n1(a1b1)
33311()n1.即anbn()n1………………………(2) 331111由(1)、(2)得:an[1()n1], bn[1()n1]
2323又因为anbn◆十二、周期型 解法:由递推式计算出前几项,寻找周期。 例18:若数列an满足an112a,(0a)n6n2,若a1,则a20的值为___________。
172a1,(a1)nn2变式1:(2005,湖南,文,5) 已知数列{an}满足a10,an1 A.0
B.3
an33an1(nN*),则a20=
3 2( )
C.3 D.
变式2.在数列{an}中,a11,a25,an2an1an,求a1998.
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解:由条件an3即an3an,an6an2an1(an1an)an1an, an3an,
即每间隔6项循环一次.1998=6×333, ◆十五、开方法
对有些数列,可先求an或3an,再求an.
bn、例23、两个数列{an},{bn},它们的每一项都是正整数,且对任意自然数n,an、an1成等差数列,bn、an1、bn1成等比数列,a11,a23,b12,求an和bn.
2bn=an+an+1,解:由条件有:
2b由②式得:ana bn,③n1bn+1=n·bn+把③、④代入①得:2bnbn1bnbnbn1,
变形得bn(bnbn1)b(bn1bn).∵bn>0,∴bn-bn1bn1bn. n∴bn是等差数列.因a11,a23,b12,故b29,故b2b12922, 2∴bnn2,bn2n2,故anbnbn12n(n1).
小结:除了熟悉以上常见求法以外,对具体的数列进行适当的变形,一边转化为熟知的数列模型更是突破数列通项的关键。做题时要不断总结经验,多加琢磨。
2013年秋季高二A数学(131004)第四讲课后作业答案
本试卷共18题,时间60分钟,满分100分)
班级: 姓名: 一.填空选择题(每题10分)
1.已知数列{an}的首项为1,且an1an2n(nN*)那么数列{an}的通项公式为 .
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答案:n2n1
1(n2),那么此数列的通项公式n(n1)2.已知数列{an}满足a13,an为 .
an21n
an1答案:裂项求和
3.已知an1nann1,a11,那么数列{an}的通项公式为 . 答案:an(n1)!(a11)-1.
解析:本题解题的关键是把原来的递推关系式an1nann1,转化为
an11n(an1),若令bnan1,则问题进一步转化为bn1nbn形式,进而应用累
乘法求出数列的通项公式.
4.已知数列
{an}中,
a12,an111an,22那么数列
{an}的通项公式
为 。
答案:an1()n11 22,且满足an24an13an0,求an.
5.数列an中,若a18,a2答案: an113n.
6. 数列an中,a11,an2an1(n≥2),那么数列{an}的通项公式为 。
22a2n答案:
2n
7.已知数列{an}满足a10,an1an33an1(nN*),则a20=( B )
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A.0 解
a2B.:
这
是
3 C.个
3 D.期
数
3 2析一周列,T=3;a1=0,
a13a33,a323,a3=0, ……
3a113a213.答案:B
{an}中a11故a20=a2=8. 已知数列k=1,2,3,…….
,且a2k=a2k-1+(-1), a2k+1=a2k+3, 其中
K
k
(I)求a3, a5;(II)求{ an}的通项公式. 解:∵ ∴
将以上k个式子相加,得 将
代入,得
,
,即
经检验也适合,∴
2
解法2:a1=1, a2=0, a3=3, a4=1+3, a5=1+3+3,a6=1+3+3-1,a7=1+3+3+3-1,a8=1+3+3+3,…,
9.设
a02
3
223
为常数,且
an3n12an1(nN).证明对任意
n≥1,
1an[3n(1)n12n](1)n2na05;
解析:(an3n)2((an13n1)),=-2/5; (an第 19 页
1n13)2((an13n1)); 551bnan3n;bn=-2bn-1,且
5b0=a0-1/5; an13n5a111bn(a0)(2)n,从而得结论。
5b1010.已知数列an中,;数列bn中,。当n2时,
11an(2an1bn1),bn(an12bn1),求an,bn.
33解:因所以即
…………………………………………(1)
又因为
所以……
.即………………………(2)
由(1)、(2)得:,
2
11.设数列{an}的前n项和为Sn,且方程x-anx-an=0有一根为Sn-1,n=1,2,3,…
(Ⅰ)求a1,a2;
(Ⅱ){an}的通项公式
提示:用数学归纳法。
.解:(1)当n=1时,x-a1x-a1=0有一根为S1-1=a1-1,
1
于是(a1-1)-a1(a1-1)-a1=0,解得a1=.
2
2
2
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1
当n=2时,x-a2x-a2=0有一根为S2-1=a2-,
2
2
1211
于是(a2-)-a2(a2-)-a2=0,解得a2=.
226(2)由题设(Sn-1)-an(Sn-1)-an=0, 即Sn-2Sn+1-anSn=0.
当n≥2时,an=Sn-Sn-1,代入上式得
2
2
Sn-1Sn-2Sn+1=0 ①
1112
由(1)知S1=a1=,S2=a1+a2=+=.
22633
由①可得S3=.
4由此猜想Sn=
nn+1
,n=1,2,3,….
下面用数学归纳法证明这个结论. (i)n=1时已知结论成立.
(ii)假设n=k时结论成立,即Sk=
kk+1
,
1k+1
当n=k+1时,由①得Sk+1=,即Sk+1=,
2-Skk+2故n=k+1时结论也成立. 综上,由(i)、(ii)可知Sn=nn+1
对所有正整数n都成立.
n-11
于是当n≥2时,an=Sn-Sn-1=-=,
n+1nn(n+1)
11
又n=1时,a1==,所以
21×2
n第 21 页
1
{an}的通项公式an=,(nN*).
n(n+1)
12.已知数列{an}满足:a1=,且an=
(1) (2)
323nan-1(n2,nN)
2an-1+n-1求数列{an}的通项公式;
证明:对于一切正整数n,不等式a1
a2
……an
2
n!
解:(1)将条件变为:1-其首项为
=,因此{1-}为一个等比数列,
1-=,公比,从而1-=,据此得an=(n≥1)…………1°
(2)证:据1°得,a1·a2·…an=a1·a2·……an<2·n!
为证
只要证n∈N时有
*
>…………2°
*
显然,左端每个因式都是正数,先证明,对每个n∈N,有
31-()…………3°
用数学归纳法证明3°式:
(i)n=1时,3°式显然成立, (ii)设n=k时,3°式成立,
第 22 页
即
则当n=k+1时,
31-()
3〔1-()〕·()
=1-()-+()
=1-(
*
+)即当n=k+1时,3°式也成立
故对一切n?N,3°式都成立 利用3°得,
31-()=1-
=1->
故2°式成立,从而结论成立
第 23 页
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