1、第2课时数列的递推公式与an和Sn的关系学 习 目 标核 心 素 养1.理解递推公式的含义(重点).2.掌握递推公式的应用(难点).3.会用an与Sn的关系求通项公式.1.借助利用数列的递推公式求具体项或求通项,培养学生的逻辑推理素养.2.借助利用an与Sn的关系确定an的求法,培养学生的逻辑推理及数学运算素养.看下面例子:(1)1,2,4,8,16,(2)1,cos 1,cos(cos 1),coscos(cos 1),(3)0,1,4,7,10,13.请同学们分析一下,从第二项起,后一项与前一项的关系怎样?1数列的递推公式(1)两个条件:已知数列的第1项(或前几项);从第2项(或某一项)开
2、始的任一项an与它的前一项an1(或前几项)间的关系可以用一个公式来表示(2)结论:具备以上两个条件的公式叫做这个数列的递推公式思考:所有数列都有递推公式吗?提示不一定例如精确到1,0.1,0.01,0.001,的不足近似值排列成一列数:1,1.4,1.41,1.414,没有递推公式2数列递推公式与通项公式的关系递推公式通项公式区别表示an与它的前一项an1(或前几项)之间的关系表示an与n之间的关系联系(1)都是表示数列的一种方法;(2)由递推公式求出前几项可归纳猜想出通项公式思考:仅由数列an的关系式anan12(n2,nN*)就能确定这个数列吗?提示不能数列的递推公式是由初始值和相邻几项
3、的递推关系确定的,如果只有递推关系而无初始值,那么这个数列是不能确定的3数列an的前n项和(1)数列an从第1项起到第n项止的各项之和称为数列an的前n项和,记作Sn,即Sna1a2an.(2)如果数列an的前n项和Sn与它的序号n之间的对应关系可以用一个式子来表示,那么这个式子叫做这个数列的前n项和公式(3)数列an的通项an与前n项和Sn之间的关系为an1判断正误(正确的打“”,错误的打“”)(1)根据通项公式可以求出数列的任意一项()(2)有些数列可能不存在最大项()(3)递推公式是表示数列的一种方法()(4)所有的数列都有递推公式()提示并不是所有的数列都有递推公式,如的精确值就没有递
4、推公式答案(1)(2)(3)(4)2已知数列an中的首项a11,且满足an1an,此数列的第3项是()A1BCDCan1an,a11,a2a11,a3a21.故选C.3数列an满足an11,且a12,则a2 020的值为()A B1 C2 D1C由an11及a12,得a2,a31,a42,至此可发现数列an是周期为3的周期数列:2,1,2,1,.而2 02067331,故a2 020a12.4已知数列an的前n项和公式Snn22n1,则其通项公式an_.当n2时,anSnSn1n22n1(n1)22(n1)12n3,而当n1时,a1122110213,所以通式公式an由递推公式求数列中的项【例
5、1】已知数列an中,a11,a22,以后各项由anan1an2(n3)给出(1)写出此数列的前5项;(2)通过公式bn构造一个新的数列bn,写出数列bn的前4项解(1)anan1an2(n3),且a11,a22,a3a2a13,a4a3a2325,a5a4a3538.故数列an的前5项依次为a11,a22,a33,a45,a58.(2)bn,且a11,a22,a33,a45,a58,b1,b2,b3,b4.故bn的前4项依次为b1,b2,b3,b4.由递推公式写出数列的项的方法(1)根据递推公式写出数列的前几项,首先要弄清楚公式中各部分的关系,依次代入计算即可.(2)若知道的是末项,通常将所给
6、公式整理成用后面的项表示前面的项的形式,如an2an11.(3)若知道的是首项,通常将所给公式整理成用前面的项表示后面的项的形式,如an1.跟进训练1已知数列an的第1项a11,以后的各项由公式an1给出,试写出这个数列的前5项解a11,an1,a2,a3,a4,a5.故该数列的前5项为1,.数列的单调性【例2】已知数列an的通项公式是an(n2) (nN*),试问数列an是否有最大项?若有,求出最大项;若没有,说明理由思路探究判断数列的单调性,寻求数列最大项,或假设an是数列的最大项,解不等式解法一:作差比较an1与an的大小,判断an的单调性an1an(n3)(n2).当n5时,an1an
7、0,即an1an;当n5时,an1an0,即an1an;当n5时,an1an0,即an1an.故a1a2a3a4a5a6a7a8,所以数列an有最大项,且最大项为a5或a6,且a5a6.法二:作商比较an1与an的大小,判断an的单调性.又an0,令1,解得n5;令1,解得n5;令1,解得n5.故a1a2a3a4a5a6a7,所以数列an有最大项,且最大项为a5或a6,且a5a6.法三:假设an中有最大项,且最大项为第n项,则即解得即5n6.故数列an有最大项a5或a6,且a5a6.求数列an的最大(小)项的方法一是利用判断函数增减性的方法,先判断数列的增减情况,再求数列的最大项或最小项;如本
8、题利用差值比较法来探讨数列的单调性,以此求解最大项.二是设ak是最大项,则有对任意的kN*且k2都成立,解不等式组即可.跟进训练2已知数列an的通项公式为ann27n8.(1)数列中有多少项为负数?(2)数列an是否有最小项?若有,求出其最小项解(1)令an0,即n27n80,得1n8.又nN*,所以n1,2,3,7,故数列从第1项至第7项均为负数,共7项(2)函数yx27x8图象的对称轴为直线x,所以当1x3时,函数单调递减;当x4时,函数单调递增,所以数列an有最小项,又a3a420,所以数列an的最小项为a3或a4.利用an求通项【例3】根据下列数列的前n项和Sn求通项an.(1)Sn2
9、n2n1;(2)Sn23n2.思路探究先写出n2时,anSnSn1表达式,再求出n1时a1S1,验证是否适合n2时表达式如果适合则anSnSn1(nN*),否则an解(1)由Sn2n2n1,当n2时,anSnSn1(2n2n1)2(n1)2(n1)14n3.当n1时,a1S12413.an(2)由Sn23n2,当n2时,anSnSn123n2(23n12)43n1.当n1时,a1S1231244311,an43n1(nN*)用an与Sn的关系求an的步骤(1)先确定n2时anSnSn1的表达式;(2)再利用Sn求出a1(a1S1);(3)验证a1的值是否适合anSnSn1的表达式;(4)写出数
10、列的通项公式.跟进训练3已知数列an的前n项和Sn满足nlog2(Sn1),求其通项公式an.解根据条件可得Sn2n1.当n2时,anSnSn12n12n112n1(21)2n1,当n1时,a1S12113211,an根据递推公式求通项探究问题1某剧场有30排座位,从第一排起,往后各排的座位数构成一个数列an,满足a120,an1an2,你能归纳出数列an的通项公式吗?提示由a120,an1an2得a2a1222,a3a2224,a4a3226,a5a4228,由以上各项归纳可知an20(n1)22n18.即an2n18(nN*,n30)2对于任意数列an,等式a1(a2a1)(a3a2)(a
11、nan1)an都成立吗?若数列an满足:a11,an1an2,你能求出它的通项an吗?提示等式a1(a2a1)(a3a2)(anan1)an成立,ana1(a2a1)(a3a2)(anan1)112(n1)2n1.3若数列an中的各项均不为0,等式a1an成立吗?若数列an满足:a13,2,则它的通项an是什么?提示等式a1an成立按照2可得2,2,2,2(n2),将这些式子两边分别相乘可得222.则2n1,所以an32n1(nN*)【例4】(1)已知数列an满足a11,an1an,nN*,求通项公式an;(2)设数列an中,a11,anan1(n2),求通项公式an.思路探究(1)先将an1
12、an变形为an1an,照此递推关系写出前n项中任意相邻两项间的关系,这些式子两边分别相加即可求解(2)先将anan1(n2)变形为,按此递推关系,写出所有前后两项满足的关系,两边分别相乘即可求解解(1)an1an,a2a1;a3a2;a4a3;anan1.以上各式累加得,ana11.an11,an(n2)又n1时,a11,符合上式,an(nN*)(2)a11,anan1(n2),ana11.又n1时,a11,符合上式,an(nN*)1(变条件)将例题(1)中的条件“a11,an1an,nN*”变为“a1,anan1an1an(n2)”,求数列an的通项公式解anan1an1an,1.2n1.n
13、1,an(n2)又n1时,a1,符合上式,an(nN*).2(变条件)将例题(2)中的条件“a11,anan1(n2)”变为“a12,an13an(nN*)”写出数列的前5项,猜想an并加以证明解由a12,an13an,得:a23a132,a33a2332322,a43a33322332,a53a43332342,猜想:an23n1,证明如下:由an13an得3.因此可得3,3,3,3.将上面的n1个式子相乘可得3n1.即3n1,所以ana13n1,又a12,故an23n1.由数列的递推公式求通项公式时,若递推关系为an1anf(n)或an1g(n)an,则可以分别通过累加或累乘法求得通项公式
14、,即:(1)累加法:当anan1f(n)时,常用an(anan1)(an1an2)(a2a1)a1求通项公式;(2)累乘法:当g(n)时,常用ana1求通项公式.1数列的四种表示方法(1)图象法;(2)列表法;(3)通项公式法;(4)递推公式法2通项公式和递推公式的区别通项公式直接反映an和n之间的关系,即an是n的函数,知道任意一个具体的n值,就可以求出该项的值an;而递推公式则是间接反映数列an与n之间关系的式子,它是数列任意两个(或多个)相邻项之间的推导关系,不能由n直接得出an.3数列通项公式的求法(1)观察法根据给出数列的前几项观察归纳;(2)累加法适合类型为an1anf(n);(3
15、)累乘法适合类型为an1anf(n);(4)利用an与Sn关系,即an1数列2,4,6,8,10,的递推公式是()Aanan12(n2)Ban2an1(n2)Ca12,anan12(n2)Da12,an2an1(n2)CA,B中没有说明某一项,无法递推,D中a12,a24,a38,不合题意2已知数列an满足a11,anan13(n2),则数列的通项公式an()A3n1 B3nC3n2D3(n1)C根据条件可以写出前5项为:1,4,7,10,13,可以归纳出an3n2.故选C.3数列an满足an1,a82,则a1_.先求出数列的周期,再进一步求解首项an1,an1111(1an2)an2,周期T(n1)(n2)3.a8a322a22.而a2,a1.4已知数列an中,a12,an1anln,求an.解由题意得an1anln ,anan1ln (n2),an1an2ln ,a2a1ln .当n2时,ana1lnln n,an2ln n(n2)当n1时,a12ln 12,符合上式,an2ln n(nN*)