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1、1 第 64 课通项与求和(1)1.熟练掌握等差、等比数列的通项公式,能将一些特殊数列转化为等差、等比数列来求通项.2.掌握求非等差、等比数列的通项公式的常用方法.1.阅读:必修5 第 3739 页、第 5153 页.2.解悟:等差数列和等比数列通项公式形式的联系与区别;体会课本中推出等差数列和等比数列通项公式的方法;整理求数列通项公式的常用方法.3.践习:在教材空白处,完成第39 页思考、第41 页第 10 题,第 53 页思考、第54 页第 4题.基础诊断1.已知等差数列 an 的公差为d,则 anam(nm)d.解析:因为数列 an是等差数列,且公差为d,所以 anama1(n1)da1
2、(m1)d(nm)d.2.在数列 an中,a11,an1annn1,则 an1n.解析:当 n2 时,ana1a2a1a3a2a4a3anan11122334n 1n1n;当 n1时也成立,故an1n.3.若数列 an满足a11,annan1(n2,nN*),则数列 an的通项公式为ann(n1)2.解析:由ann an1可变形为anan1n(n2,nN*),由此可写出以下各式:anan1n,an1an2 n1,an2an3n2,a2a12,将以上等式两边分别相加,得an a1 n(n1)(n 2)2,所以an n(n1)(n 2)2 1n(n1)2.4.在斐波那契数列1,1,2,3,5,8,
3、13,中,任意连续的三项an,an1,an2的关系是an2anan1.范例导航考向?利用“累乘、累加”法求通项例 1已知数列 an满足 a112,数列 an 的前 n 项和 Snn2an(nN*),数列 bn 满足 b1 2,bn12bn.求数列 an,bn的通项公式.解析:因为Snn2an(nN*),当 n2 时,Sn1(n1)2an1,所以 anSnSn1n2an(n 1)2an1,所以(n1)an(n1)an1,即anan1n1n1.2 又 a112,所以ananan1an1an2an2an3a3a2a2a1 a1n 1n 1n2nn3n12413121n(n1).当 n1 时,上式成立
4、,故an1n(n 1).因为 b12,bn12bn,所以 bn 是首项为2,公比为2 的等比数列,故bn 2n.已知 a12,an1anln 11n,求数列 an的通项公式.解析:因为an1anln11n,所以 anan1ln 11n1lnnn1(n2),所以 an(anan1)(an1an2)(a2a1)a1lnnn1lnn1n2 ln32ln22 2lnnn1n1n23222lnn(n2).又 a12 满足上式,故an2lnn(nN*).【注】(1)形如 an1anf(n)的递推关系式利用累加法求出通项,特别注意能消去多少项,保留多少项.(2)形如 an1an f(n)的递推关系式可化为a
5、n1anf(n)的形式,可用累乘法,也可用ananan1an1an2 a2a1 a1代入求出通项.(3)求数列的通项公式,特别是由递推公式给出数列时,除叠加、迭代、累乘外,还应注意配凑变形法.变形的主要目的是凑出容易解决问题的等差或等比数列,然后再结合等差、等比数列的运算特点解决原有问题.求通项公式时,还可根据递推公式写出前几项,由此来猜测归纳出通项公式,然后再证明.考向?构造等差、等比数列求通项例 2(1)已知数列 an满足 a1 1,an13an2,求数列 an的通项公式;(2)已知数列 an满足 a12,an12an2n1,求数列 an的通项公式.解析:(1)因为 an1 3an2,所以
6、 an113(an1).又 a11,所以 a112,故数列 an 1是首项为2,公比为3 的等比数列,3 所以 an123n1,故 an23n11.(2)因为 an12an2n1,所以an12n1an2n1.又a121,故数列an2n是首项为1,公差为1 的等差数列,所以an2nn,即 ann 2n.已知数列 an满足 a12,an1an2,nN*,求数列 an 的通项公式.解析:因为a12,an1an2,所以 2a2n1an,且 an0,两边取对数,得lg 22lg an1lg an,即 lg an1lg 212(lg anlg 2).因为 lg a1lg 22lg 2,所以数列 lg an
7、lg 2 是以 2lg 2 为首项,12为公比的等比数列,所以 lg anlg 2212n1lg 2,所以 an222n1.【注】(1)此题通过两边同时取对数,将一个复杂的数列转化为等比数列.通常来说,我们可以将等比数列取对数后转化成等差数列.将等差数列放到指数函数y ax中转化为等比数列.(2)形如 an1panq 的递推关系式可以化为an1 xp(anx)的形式,构成新的等比数列,求出通项公式,求变量x是关键.考向?由 an与 Sn的递推关系求通项例 3记数列 an的前 n 项和为 Sn.若 a11,Sn2(a1an)(n2,n N*),求 Sn.解析:方法一:当n2 时,S22(a1a2
8、),从而得 a2 a1 1.当 n3 时,Sn12(a1an1),所以 anSnSn12an2an1,即 an2an1.又 a22a1,所以数列 an是从第二项起以a2 1 为首项,2 为公比的等比数列,所以当 n2 时,Sn1(1)(12n1)1222n1.又 S1a11220,满足上式,所以 Sn22n1.4 方法二:当n2 时,S2 2(a1a2),从而 a2 a1 1.当 n3 时,anSnSn1,所以 Sn2(1SnSn1),即 Sn2Sn12,所以 Sn22(Sn12).因为 S22 2,S12 1,所以 S222(S12),所以数列 Sn2是以 1 为首项,2 为公比的等比数列,
9、所以 Sn2(1)2n1,即 Sn 22n1.已知数列 an共有 2k 项(k2,kN*),数列 an的前 n 项和为 Sn,且满足a12,an1(p1)Sn2(n1,2,2k 1),其中常数p1.(1)求证:数列 an是等比数列;(2)已知p222k1,数列 bn 满足:bn1nlog2(a1a2an)(n1,2,2k),求数列 bn的通项公式.解析:(1)因为 an1(p1)Sn2(n1,2,2k1),所以 an(p1)Sn12(n2,3,2k),两式相减得an1an(p1)(SnSn1),即 an1an(p1)an,所以 an1pan(n2,3,2k1).令 n1,得 a2(p1)a12
10、pa1,所以an1anp0(n1,2,2k1),所以 an 是等比数列.(2)由(1)得 an a1pn1,且 a12,所以 bn1nlog2(a1a2an)1nlog2(a1 a1p a1p2 a1pn1)1nlog2(an1 p12n1)log2(a1 pn 12)1n12log2p1n1222k11n12k1.【注】一种思考方法是先求出数列 an的通项公式,再求它的前n 项和,所以将Sn转化为 an,通过研究an来求和;另一种思考方法是直接研究数列Sn,所以将 an转化为 Sn后再求它的通项.这是研究Sn与 an的关系问题时常用的两种解法,解题时要合理选择.自测反馈1.已知在数列 an
11、中,a11,an12anan2(n N*),则 a1002101.解析:因为an12anan2,所以1an1an22an121an,即1an11an12.又因为1a11,所以5 数列1an是以 1 为首项,12为公差的等差数列,所以1an112(n1)1n2,所以 an21n,所以 a1002101.2.已知数列 an 满足 a11,ana2n11(n 2,nN*),则 ann.解析:因为ana2n11,所以 an0,且 a2na2n11,即 a2na2n11,所以数列 a2n是以 1 为首项,1 为公差的等差数列,所以a2nn,故 ann.3.若数列 an的前 n 项和 Sn 2an1,则
12、an2n1.解析:因为Sn2an1,当 n2 时,Sn12an11,所以 anSnSn12an1(2an11),即 2an1an,所以anan12.因为 a1S12a1 1,所以a11,所以数列 an是以 1为首项,2 为公比的等比数列,所以an2n1,当 n1 时,也满足上式,所以an 2n1.4.数 列 an 满 足a1 2a2 3a3 nan(n 1)(n 2)(nN*),则an6,n1,22n,n2.解析:因为a12a2 3a3 nan(n1)(n2),当n1 时,a1(11)(12)6;当 n2 时,a12a23a3(n 1)an1n(n 1),得nan(n1)(n2)n(n1)2n2,所以 an2n2n22n(n2).当 n1 时,a16,不满足上式,所以an6,n1,22n,n2.1.注意数列条件限制,如正项数列、等比数列中任意一项均不为0.要分清第n1 项与第 n 项表达式之间的关系.2.已知 Sn求 an,要注意对n1 情况的讨论.3.你还有那些体悟,写下来:6