迎战2012年高考数学-数列通项公式求解方法及练习汇编(含答案)(2)

2018-12-29 19:34

lgan?1?则

lg3lg3lg2(n?1)??4164?5, lg3lg3lg2lgan?n??4164lg3lg3lg2lg3lg3lg2n??}是以lg7???为首项,以5为公比的等41644164lg3lg3lg2lg3lg3lg2n?1n???(lg7???)5,因此比数列,则lgan?41644164lg3lg3lg2n?1lg3lg3lg2lgan?(lg7???)5?n??4164464所以数列{lgan??(lg7?lg3?lg3?lg2)5?[lg(7?3?3?2)]514116141411614n?1141614n?1n4?lg3?lg3?lg211614n411614?lg(3?3?2)n411614

?lg(7?3?3?2)5n?1?lg(3?3?2)?lg(75n?1?3?lg(75n?1?3则an?75?3n?15n?1?n4?35n?1?116?2)5n?1?14)5n?4n?116?25n?1?145n?4n?116?25n?1?14。

5评注:本题解题的关键是通过对数变换把递推关系式an?1?2?3n?an转化为

lg3lg3lg2lg3lg3lg2(n?1)???5(lgan?n??),从而可知数列41644164lg3lg3lg2lg3lg3lg2{lgan?n??}是等比数列,进而求出数列{lgan?n??}的通项

41644164公式,最后再求出数列{an}的通项公式。 lgan?1?六、迭代法

3(n?1)2例11 已知数列{an}满足an?1?an,a1?5,求数列{an}的通项公式。 3(n?1)23n?2解:因为an?1?an,所以an?an?13(n?1)?n?2?an?22(n?2)?(n?1)nnn?13(n?1)?2?[an]3n?2 ?2n?2n?13(n?2)?2?[an]3(n?1)?n?2?33(n?2)(n?1)n?2?an?33n?32(n?2)?(n?1)(n?3)?(n?2)?(n?1)???a13?an?1

?2?3??(n?2)?(n?1)?n?21?2????(n?3)?(n?2)?(n?1)n(n?1)23n?1?n!?21又a1?5,所以数列{an}的通项公式为an?5

3n?1?n!?2n(n?1)2。

6

3(n?1)2评注:本题还可综合利用累乘法和对数变换法求数列的通项公式。即先将等式an?1?ann两边取常用对数得lgan?1?3(n?1)?2n?lgan,即

lgan?1?3(n?1)2n,再由累乘法可推知lgann(n?1)2n?1lganlgan?1lga3lga2lgan???????lga1?lg53?n!?2lgan?1lgan?2lga2lga1,从而an?53n?1?n!?2n(n?1)2。

七、数学归纳法

例12 已知数列{an}满足an?1?an?解:由an?1?an?8(n?1)8,a?,求数列{an}的通项公式。 122(2n?1)(2n?3)988(n?1)a?及,得 19(2n?1)2(2n?3)28(1?1)88?224???(2?1?1)2(2?1?3)299?25258(2?1)248?348 a3?a2????(2?2?1)2(2?2?3)22525?49498(3?1)488?480a4?a3????(2?3?1)2(2?3?3)24949?8181a2?a1?(2n?1)2?1由此可猜测an?,往下用数学归纳法证明这个结论。 2(2n?1)(2?1?1)2?18(1)当n?1时,a1??,所以等式成立。

(2?1?1)29(2k?1)2?1(2)假设当n?k时等式成立,即ak?,则当n?k?1时,

(2k?1)2ak?1?ak?8(k?1)

(2k?1)2(2k?3)2(2k?1)2?18(k?1)??(2k?1)2(2k?1)2(2k?3)2[(2k?1)2?1](2k?3)2?8(k?1)?(2k?1)2(2k?3)2(2k?1)2(2k?3)2?(2k?3)2?8(k?1)?(2k?1)2(2k?3)2?(2k?1)(2k?3)?(2k?1)(2k?1)2(2k?3)2222

(2k?3)2?1?(2k?3)2[2(k?1)?1]2?1?[2(k?1)?1]27

由此可知,当n?k?1时等式也成立。

根据(1),(2)可知,等式对任何n?N都成立。

评注:本题解题的关键是通过首项和递推关系式先求出数列的前n项,进而猜出数列的通项公式,最后再用数学归纳法加以证明。 八、换元法

例13 已知数列{an}满足an?1?*1(1?4an?1?24an),a1?1,求数列{an}的通项公式。 1612(bn?1) 24解:令bn?1?24an,则an?故an?1?121(bn?1?1),代入an?1?(1?4an?1?24an)得 241612112(bn?1?1)?[1?4(bn?1)?bn] 24162422即4bn ?(b?3)?1n因为bn?1?24an?0,故bn?1?1?24an?1?0 则2bn?1?bn?3,即bn?1?可化为bn?1?3?13bn?, 221(bn?3), 21为公比的等比数2所以{bn?3}是以b1?3?1?24a1?3?1?24?1?3?2为首项,以列,因此bn?3?2()1n?11n?211?2?(),则bn?()n?2?3,即1?24an?(n)?3,得2222211n1an?()n?()?。

3423评注:本题解题的关键是通过将1?24an的换元为bn,使得所给递推关系式转化

13bn?形式,从而可知数列{bn?3}为等比数列,进而求出数列{bn?3}的通项公式,22最后再求出数列{an}的通项公式。 bn?1?九、不动点法

例14 已知数列{an}满足an?1?解:令x?21an?24,a1?4,求数列{an}的通项公式。

4an?121x?2421x?24224?0,则x1?2,x2?3是函数f(x)?,得4x?20x?的

4x?14x?1两个不动点。因为

8

21an?24?2an?1?24an?121an?24?2(4an?1)13an?2613an?2????。所以数列

an?1?321an?24?321an?24?3(4an?1)9an?279an?34an?1?an?2?a?2a1?24?21313??2为首项,以为公比的等比数列,故n?2()n?1,??是以

9a1?34?3an?39?an?3?1则an??3。

132()n?1?1921x?2421x?24的不动点,即方程x?的两

4x?14x?1?a?2?a?213an?2个根x1?2,x2?3,进而可推出n?1,从而可知数列?n???为等比数

a?3an?1?39an?3?n?评注:本题解题的关键是先求出函数f(x)?列,再求出数列??an?2??的通项公式,最后求出数列{an}的通项公式。 a?3?n?例15 已知数列{an}满足an?1?解:令x?7an?2,a1?2,求数列{an}的通项公式。

2an?37x?23x?12,得2x?4x?2?0,则x?1是函数f(x)?的不动点。 2x?34x?7因为an?1?1?7an?25a?5,所以 ?1?n2an?32an?3an?352a?3212?2(1?2)?1?2, ?n??an?1?15an?55an?15an?1an?15?1?112所以数列???1为首项,以为公差的等差数列,则?是以

5a1?12?1?an?1?2n?812。 ?1?(n?1),故an?2n?3an?15评注:本题解题的关键是先求出函数f(x)?3x?17x?2的不动点,即方程x?的根

4x?72x?3?1?112x?1,进而可推出??,从而可知数列??为等差数列,再求出数列

a?1an?1?1an?15?n??1???的通项公式,最后求出数列{an}的通项公式。 a?1?n?十、特征根法

例16 已知数列{an}满足an?1?3an?an?1(n?2),a1?a2?1,求数列{an}的通项公式。

9

解:an?1?3an?an?1(n?2)的相应特征方程为??3??1?0,解之求特征根是

2?1?3?53?53?53?5,所以an?c1。 ,?2??c22222由初始值a1?a2?1,得方程组

?3?513?511?c()?c()?12?22 ??1?c(3?5)2?c(3?5)212??22?5?25?c1??5求得? ?c?5?252?5?从而an?5?253?5n5?253?5n()?()。 5252评注:本题解题的关键是先求出特征方程的根。再由初始值确定出c1,c2,从而可得数列

{an}的通项公式。

1.在数1和100之间插入n个实数,使得这n?2个数构成递增的等比数列,将这n?2个

数的乘积记作(Ⅰ)求数列

Tn,再令

an?lgTn,n≥1.

{an}的通项公式;

{bn}的前n项和

(Ⅱ)设bn?tanan?tanan?1求数列

解:(I)设

Sn.

l1,l2,?,ln?2构成等比数列,其中t1?1,tn?2?100,则

Tn?t1?t2???tn?1?tn?2, ①, Tn?tn?1?tn?2???t2?t1, ②

2tt?tt?10(1?i?n?2),得 1n?3?i1n?2①×②并利用

Tn2?(t1tn?2)?(t2tn?1)???(tn?1t2)?(tn?2t1)?102(n?2),?an?lgTn?n?2,n?1.

(II)由题意和(I)中计算结果,知

bn?tan(n?2)?tan(n?3),n?1.

tan(k?1)?tank,1?tan(k?1)?tank

nn?2tan1?tan((k?1)?k)?

另一方面,利用

tan(k?1)?tankSn??bk??tan(k?1)?tanktan(k?1)?tank??1.tan1k?1k?3得所以

10


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