高考递推数列题型分类归纳解析
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1、递推数列题型高考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。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数列问题的难题。本文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解法:把原递推公式转化为,利用累加法(逐差相加法)求解。例:已知数列满足,求。解:由条件知:分别令,代入上式得个等式累加之,即所以,变式:(2004,全国I,个理22本小题满分14分)已知数列,且a2k=a2k1+(1)k, a2k+1=a2k+3k, 其中k=1,2,3,.(I)求a3, a5;(II)求 an的通项公式.解:,即, 将以上k个式子相加,得将代入,得,。经检验也适
2、合,类型2解法:把原递推公式转化为,利用累乘法(逐商相乘法)求解。例1:已知数列满足,求。解:由条件知,分别令,代入上式得个等式累乘之,即又,例2:已知,求。解:。例3:(2004,全国I,理15)已知数列an,满足a1=1,(n2),则an的通项 解:由已知,得,用此式减去已知式,得当时,即,又,将以上n个式子相乘,得类型3(其中p,q均为常数,)。解法(待定系数法):把原递推公式转化为:,其中,再利用换元法转化为等比数列求解。例1:已知数列中,求.解:设递推公式可以转化为即.故递推公式为,令,则,且.所以是以为首项,2为公比的等比数列,则,所以.例2:(2006,,文,14)在数列中,若,
3、则该数列的通项_(key:)例3:(2006.理22.)已知数列满足(I)求数列的通项公式;(II)若数列bn滿足证明:数列bn是等差数列;()证明:(I)解:是以为首项,2为公比的等比数列 即(II)证法一:,得即,得即是等差数列 证法二:同证法一,得 ,令得设下面用数学归纳法证明(1)当时,等式成立 (2)假设当时,那么这就是说,当时,等式也成立 根据(1)和(2),可知对任何都成立 是等差数列 (III)证明:变式:递推式:。解法:只需构造数列,消去带来的差异类型4(其中p,q均为常数,)。(或,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,得:引入辅助数列(其中)
4、,得:再待定系数法解决。例1:已知数列中,,,求。解:在两边乘以得:令,则,解之得:所以例2:(2006,全国I,理22)设数列的前项的和,()求首项与通项;()设,证明:解:(I)当时,;当时,即,利用(其中p,q均为常数,)。(或,其中p,q, r均为常数)的方法,解之得:()将代入得Sn= (4n2n)2n+1 + = (2n+11)(2n+12)= (2n+11)(2n1)Tn= =()所以, = )= ()0 ,anan1=5 (n2) 当a1=3时,a3=13,a15=73 a1,a3,a15不成等比数列a13;当a1=2时,a3=12,a15=72,有a32=a1a15 ,a1=
5、2,an=5n3 例3: (2005,文,22)已知数列an的前n项和Sn满足SnSn2=3求数列an的通项公式.解:,两边同乘以,可得令 又,。类型7解法:这种类型一般利用待定系数法构造等比数列,即令,与已知递推式比较,解出,从而转化为是公比为的等比数列。例1:设数列:,求.解:设,将代入递推式,得()则,又,故代入()得说明:(1)若为的二次式,则可设;(2)本题也可由,()两式相减得转化为求之.例2:(2006,,文,22, )已知数列中,在直线y=x上,其中n=1,2,3 ()令()求数列()设的前n项和,是否存在实数,使得数列为等差数列?若存在,试求出,若不存在,则说明理由。解:()
6、由已知得 又是以为首项,以为公比的等比数列 (II)由(I)知,将以上各式相加得:(III)解法一:存在,使数列是等差数列, 数列是等差数列的充要条件是、是常数即又当且仅当,即时,数列为等差数列 解法二:存在,使数列是等差数列 由( = 1 * ROMAN I)、( = 2 * ROMAN II)知,又当且仅当时,数列是等差数列。 类型8解法:这种类型一般是等式两边取对数后转化为,再利用待定系数法求解。例1:已知数列中,求数列解:由两边取对数得,令,则,再利用待定系数法解得:。例2:(2005,,理,21)已知数列(1)证明(2)求数列的通项公式an.解:用数学归纳法并结合函数的单调性证明:(
7、1)方法一用数学归纳法证明:1当n=1时, ,命题正确.2假设n=k时有 则 而又时命题正确.由1、2知,对一切nN时有方法二:用数学归纳法证明:1当n=1时,;2假设n=k时有成立,令,在0,2上单调递增,所以由假设有:即也即当n=k+1时 成立,所以对一切(2)解法一:所以,又bn=1,所以解法二:由(I)知,两边取以2为底的对数,令,则或例3:(2006,理,22)已知a1=2,点(an,an+1)在函数f(x)=x2+2x的图象上,其中=1,2,3,()证明数列lg(1+an)是等比数列;()设Tn=(1+a1) (1+a2) (1+an),求Tn与数列an的通项;()记bn=,求bn
8、数列的前项和Sn,并证明Sn+=1 解:()由已知,两边取对数得,即是公比为2的等比数列 ()由()知 (*)=由(*)式得(), , 又,由得,又, 类型9解法:这种类型一般是等式两边取倒数后换元转化为。例1:已知数列an满足:,求数列an的通项公式。解:取倒数:是等差数列,例2:(2006,,理,22,)(此题较难,涉与到数列,不等式的放缩法,数学归纳法等知识,综合性较强,要认真研究,体会)已知数列an满足:a1,且an(1)求数列an的通项公式;(2)证明:对于一切正整数n,不等式a1a2an2n!解:(1)将条件变为:1,因此1为一个等比数列,其首项为1,公比,从而1,据此得an(n1
9、)1(2)证:据1得,a1a2an为证a1a2an2显然,左端每个因式都是正数,先证明,对每个nN*,有31()3用数学归纳法证明3式:(i)n1时,3式显然成立,(ii)设nk时,3式成立,即31()则当nk1时,31()()1()()1()即当nk1时,3式也成立 故对一切n?N*,3式都成立 利用3得,31()11故2式成立,从而结论成立 类型10(下面介绍的方法供学习程度较高,且有余力的同学参考用)解法:如果数列满足下列条件:已知的值且对于,都有(其中p、q、r、h均为常数,且),那么,可作特征方程,当特征方程有且仅有一根时,则是等差数列;当特征方程有两个相异的根、时,则是等比数列。例
10、1:已知数列满足性质:对于且求的通项公式. 解: 数列的特征方程为变形得其根为故特征方程有两个相异的根,使用定理2的第(2)部分,则有即例2:已知数列满足:对于都有(1)若求(2)若求(3)若求(4)当取哪些值时,无穷数列不存在?解:作特征方程变形得特征方程有两个一样的特征根依定理2的第(1)部分解答.(1)对于都有(2)令,得.故数列从第5项开始都不存在,当4,时,.(3)令则对于(4)、显然当时,数列从第2项开始便不存在.由本题的第(1)小题的解答过程知,时,数列是存在的,当时,则有令则得且2.当(其中且N2)时,数列从第项开始便不存在.于是知:当在集合或且2上取值时,无穷数列都不存在.例
11、3:(2005,,文,22, )数列记()求b1、b2、b3、b4的值;()求数列的通项公式与数列的前n项和解法一:由已知,得,其特征方程为解之得,或, 解法二:(I)(II)因,故猜想因,(否则将代入递推公式会导致矛盾)故的等比数列., 解法三:()由整理得()由所以解法四:()同解法一()从而类型11或解法:这种类型一般可转化为与是等差或等比数列求解。例:(I)在数列中,求(II)在数列中,求类型12 归纳猜想法解法:数学归纳法例1:(2006,全国II,理,22,本小题满分12分)设数列an的前n项和为Sn,且方程x2anxan0有一根为Sn1,n1,2,3,()求a1,a2;()an的
12、通项公式 提示:1. 为方程的根,代入方程可得将n=1和n=2代入上式可得 2.求出等,可猜想并用数学归纳法进行证明,本题主要考察一般数列的通项公式与求和公式间的关系3.方程的根的意义(根代入方程成立)4.数学归纳法证明数列的通项公式(也可以把分开为,可得解:()当n1时,x2a1xa10有一根为S11a11,于是(a11)2a1(a11)a10,解得a1. 当n2时,x2a2xa20有一根为S21a2,于是(a2)2a2(a2)a20,解得a2 ()由题设(Sn1)2an(Sn1)an0,即Sn22Sn1anSn0 当n2时,anSnSn1,代入上式得Sn1Sn2Sn10由()知S1a1,S
13、2a1a2 由可得S3 由此猜想Sn,n1,2,3,8分下面用数学归纳法证明这个结论 (i)n1时已知结论成立 (ii)假设nk时结论成立,即Sk,当nk1时,由得Sk1,即Sk1,故nk1时结论也成立 综上,由(i)、(ii)可知Sn对所有正整数n都成立 10分于是当n2时,anSnSn1,又n1时,a1,所以an的通项公式an,n1,2,3,12分本题难度较大,不过计算较易,数列的前面一些项的关系也比较容易发现 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。例:已知数列中,;数列中,。当时,,,求,.解:因所以即(1)又因为所以.即(2)由(1)、(2)得:,类型14周期型解法:由递推式计算出前几项,寻找周期。例:若数列满足,若,则的值为()。变式:(2005,,文,5)已知数列满足,则=(B)A0BCD21 / 21
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