1、5.1数列的概念与表示知识梳理3数列an的an与Sn的关系(1)数列的前n项和:Sna1a2an.特别提醒:若当n2时求出的an也适合n1时的情形,则用一个式子表示an,否则分段表示诊断自测1概念思辨(1)相同的一组数按不同顺序排列时都表示同一个数列()(2)根据数列的前几项归纳出数列的通项公式可能不止一个()(3)若数列用图象表示,则从图象上看都是一群孤立的点()(4)如果数列an的前n项和为Sn,则对nN*,都有an1Sn1Sn.()答案(1)(2)(3)(4)2教材衍化(1)(必修A5P31T2)已知数列an的通项公式为an912n,则在下列各数中,不是an的项的是()A21 B33 C
2、152 D153答案C解析代n值进行验证,n1时,A满足;n2时,B满足;n12时,D满足故选C.(2)(必修A5P33T4)在数列an中,a12,an1an,则数列a5_.答案解析a12,a22,a3,a4,a5.3小题热身(1)(2017石家庄模拟)数列an:1,的一个通项公式是()Aan(1)n1(nN*)Ban(1)n1(nN*)Can(1)n1(nN*)Dan(1)n1(nN*)答案D解析由分子3,5,7,9归纳为2n1,由分母3,8,15,24归纳为n(n2),奇数项为正,偶数项为负故选D.(2)已知数列an满足:a1a21,an1(n3,nN*),则a6_.答案解析由题意可得a3
3、1,a411,a611.题型1知数列前几项求通项公式根据数列的前几项,写出下列各数列的一个通项公式:(1)1,7,13,19,;(2)0.8,0.88,0.888,;(3)1,0,0,0,0,;(4),1,.注意项的正负号,分子、分母分开进行不完全归纳解(1)符号问题可通过(1)n或(1)n1表示,其各项的绝对值的排列规律为:后面的数的绝对值总比前面数的绝对值大6,故通项公式为an(1)n(6n5)(2)将数列变形为(10.1),(10.01),(10.001),an.(3)把数列改写成,分母依次为1,2,3,而分子1,0,1,0,周期性出现,因此数列的通项可表示为an或an.(4)将数列统一
4、为,对于分子3,5,7,9,是序号的2倍加1,可得分子的通项公式为bn2n1,对于分母2,5,10,17,联想到数列1,4,9,16,即数列n2,可得分母的通项公式为cnn21,所以可得它的一个通项公式为an.方法技巧由数列的前几项求数列通项公式的策略1对数列的前几项进行归纳、联想,具体如下:分式中分子、分母的特征;相邻项的变化特征;拆项后的特征;各项符号特征等;化异为同,对于分式还可以考虑对分子、分母各个击破,或寻找分子、分母之间的关系如典例(4)2根据数列的前几项写出数列的一个通项公式是利用不完全归纳法,它蕴含着“从特殊到一般”的思想,由不完全归纳得出的结果是不可靠的,要注意代值检验,对于
5、正负符号变化,可用(1)n或(1)n1来调整如典例(1)冲关针对训练(2017青岛模拟)数列1,3,6,10,15,的一个通项公式是()Aann2(n1) Bann21Can Dan答案C解析代入进行验证可得选项C成立故选C.题型2数列的周期性在数列an中,a11,a25,an2an1an(nN*)(1)求a2018; (2)求S100.本题采用累加法解(1)由a11,a25,an2an1an(nN*)可得该数列为1,5,4,1,5,4,1,5,4,.由此可得a2018a33662a25.(2)anan1an2,an1an2an3,a3a2a1这n1个式子相加得:anan1a3an1a1,Sn
6、an1a2(nN*且n2),S100a99a2a1663a2a3a29.方法技巧数列的周期性是数列的性质之一,其解法往往是依题意列出数列的前若干项,从而发现规律找到周期冲关针对训练(2018大兴一中模拟)数列an满足an1a1,则数列的第2018项为_答案解析a1,a22a11.a32a2.a42a3.a52a41,a62a51,.该数列周期为T4.a2018a2.题型3由an与Sn的关系求通项公式(2017河南八校一联)在数列an中,Sn是其前n项和,且Sn2an1,则数列的通项公式an_.转化法Snan.答案2n1解析依题意得Sn12an11,Sn2an1,两式相减得Sn1Sn2an12a
7、n,即an12an.又S12a11a1,因此a11,所以数列an是以a11为首项,2为公比的等比数列,an2n1.条件探究将本典例条件变为“an2SnSn10(n2,nN*),a1”,则an的通项公式为_答案an解析当n2,nN*时,anSnSn1,SnSn12SnSn10,易知SnSn10,所以2.又S1a1,2,数列是以2为首项,公差为2的等差数列2(n1)22n.Sn.当n2,nN*时,an2SnSn12.an方法技巧1已知Sn求an的三个步骤(1)先利用a1S1求出a1.(2)用n1替换Sn中的n得到一个新的关系,利用anSnSn1(n2)便可求出当n2时an的表达式(3)对n1时的结
8、果进行检验,看是否符合n2时an的表达式,如果符合,则可以把数列的通项公式合写;如果不符合,则应该分n1与n2两段来写如条件探究2Sn与an关系问题的求解思路根据所求结果的不同要求,将问题向不同的两个方向转化(1)利用anSnSn1(n2)转化为只含Sn,Sn1的关系式(2)利用SnSn1an(n2)转化为只含an,an1的关系式,再求解如典例冲关针对训练设数列an的前n项和为Sn,数列Sn的前n项和为Tn,满足Tn2Snn2,nN*.(1)求a1的值;(2)求数列an的通项公式解(1)令n1时,T12S11.T1S1a1,a12a11.a11.(2)当n2时,Tn12Sn1(n1)2,则Sn
9、TnTn12Snn22Sn1(n1)22(SnSn1)2n12an2n1.当n1时,a1S11也满足上式,Sn2an2n1(n1)当n2时,Sn12an12(n1)1,两式相减,得an2an2an12,an2an12(n2)an22(an12)(n2)a1230,数列an2是以3为首项,公比为2的等比数列an232n1,an32n12.当n1时也满足a11,an32n12.题型4由递推关系求通项公式角度1形如an1anf(n),求an(多维探究)(2015江苏高考)设数列an满足a11,且an1ann1(nN*),求an.累加法(或凑配法)解由题意可得,ana1(a2a1)(a3a2)(ana
10、n1)123n.条件探究将本典例条件“an1ann1”变为“an1an2n”,其他条件不变,则an的通项公式为_答案2n1解析由题意知an1an2n,an(anan1)(an1an2)(a2a1)a12n12n2212n1.角度2形如an1anf(n),求an已知数列an满足a1,an1an,则通项公式an_.累乘法答案解析由已知得,分别令n1,2,3,(n1),代入上式得n1个等式累乘,即,所以,an.又因为a1也满足该式,所以an.角度3形如an1panq,求an(多维探究)已知数列an中,a11,an12an3,则通项公式an_.待定系数法、转化法、构造法答案2n13解析递推公式an12
11、an3可以转化为an1t2(ant),即an12antt3.故递推公式为an132(an3),令bnan3,则b1a134,且2.所以bn是以b14为首项,2为公比的等比数列,则bn42n12n1,所以an2n13.条件探究1将典例条件“a11,an12an3”变为“a11,an12an43n1”,求an.解原递推式可化为an13n2(an3n1)比较系数得4,式即an143n2(an43n1)则数列an43n1是一个等比数列,其首项a143115,公比是2.an43n152 n1.即an43n152n1.条件探究2将典例条件“a11,an12an3”变为“a11,a22,当nN*,an25a
12、n16an”,求an.解an25an16an可化为an2an1(5)(an1an)比较系数得3或2,不妨取2.代入可得an22an13(an12an)则an12an是一个等比数列,首项a22a122(1)4,公比为3.an12an43n1.利用上题结果有an43n152n1.当3时结果相同条件探究3将典例条件“a11,an12an3”变为“a11,an1”,求an.解两边同取倒数得.故是以1为首项,为公差的等差数列,an.方法技巧已知数列的递推公式求通项公式的常见类型及解法(1)形如an1anf(n),常用累乘法(2)形如an1anf(n),常用累加法(3)形如an1band(其中b,d为常数
13、,b0,1)的数列,常用构造法(4)形如an1(p,q,r是常数)的数列,将其变形为.若pr,则是等差数列,且公差为,可用公式求通项;若pr,则采用(3)的方法来求以上几种为常见的命题方式,下边再列举一些偶有命题形式的几种,以供参考:(5)形如an2pan1qan(p,q是常数,且pq1)的数列,构造等比数列,将其变形为an2an1(q)(an1an),则anan1(n2,nN*)是等比数列,且公比为q,可以求得anan1f(n),然后用累加法求得通项(6)形如a12a23a3nanf(n)的式子,由a12a23a3nanf(n),得a12a23a3(n1)an1f(n1),再由可得an.(7
14、)形如an1anf(n)的数列,可将原递推关系改写成an2an1f(n1),两式相减即得an2anf(n1)f(n),然后按奇偶分类讨论即可(8)形如anan1f(n)的数列,可将原递推关系改写成an2an1f(n1),两式作商可得,然后分奇、偶讨论即可(9)an1anqan1an(q0)型,将方程的两边同时除以an1an,可构造一个等差数列(10)anpa(n2,p0)型,一般利用取对数构造等比数列冲关针对训练(2014全国卷)已知数列an满足a11,an13an1.证明是等比数列,并求an的通项公式解由an13an1得an13.又a1,所以是首项为,公比为3的等比数列an,因此an的通项公
15、式为an.1(2018安徽皖江名校联考)已知数列an的首项为2,且数列an满足an1,数列an的前n项的和为Sn则S2018为()A504 B. C D504答案C解析a12,an1,a2,a3,a43,a52,数列an的周期为4,且a1a2a3a4,20184504余2,S20185042.故选C.2(2017河南许昌二模)已知等差数列an满足a11,an2an6,则a11等于()A31 B32 C61 D62答案A解析等差数列an满足a11,an2an6,a3617,a56713,a761319,a961925,a1162531.故选A.3(2016浙江高考)设数列an的前n项和为Sn.若
16、S24,an12Sn1,nN*,则a1_,S5_.答案1121解析解法一:an12Sn1,a22S11,即S2a12a11,又S24,4a12a11,解得a11.又an1Sn1Sn,Sn1Sn2Sn1,即Sn13Sn1,由S24,可求出S313,S440,S5121.解法二:由an12Sn1,得a22S11,即S2a12a11,又S24,4a12a11,解得a11.又an1Sn1Sn,Sn1Sn2Sn1,即Sn13Sn1,则Sn13,又S1,是首项为,公比为3的等比数列,Sn3n1,即Sn,S5121.4(2018福州模拟)设数列an的前n项和为Sn,满足Sn2nan13n24n,nN*,且S
17、315.(1)求a1,a2,a3的值;(2)求数列an的第4项解(1)依题意有解得a13,a25,a37.(2)解法一:由S315,Sn2nan13n24n,得S323a43324315,解得a49.解法二:Sn2nan13n24n,当n2时,Sn12(n1)an3(n1)24(n1)并整理得an1(n2)a49.基础送分 提速狂刷练一、选择题1(2018海南三亚一模)在数列1,2,中,2是这个数列的()A第16项 B第24项C第26项 D第28项答案C解析设题中数列为an,则a11,a22,a3,a4,a5,所以an.令2,解得n26.故选C.2数列an中,a11,对于所有的n2,nN*都有
18、a1a2a3ann2,则a3a5 ()A. B. C. D.答案A解析解法一:令n2,3,4,5,分别求出a3,a5,a3a5.故选A.解法二:当n2时,a1a2a3ann2,a1a2a3an1(n1)2.两式相除得an2,a3,a5,a3a5.故选A.3(2018安徽江南十校联考)在数列an中,an1an2,Sn为an的前n项和若S1050,则数列anan1的前10项和为()A100 B110 C120 D130答案C解析anan1的前10项和为a1a2a2a3a10a112(a1a2a10)a11a12S10102120.故选C.4(2018广东测试)设Sn为数列an的前n项和,且Sn(a
19、n1)(nN*),则an()A3(3n2n) B3n2C3n D32n1答案C解析由题意知解得代入选项逐一检验,只有C符合故选C.5(2018金版原创)对于数列an,“an1|an|(n1,2,)”是“an为递增数列”的()A必要不充分条件 B充分不必要条件C充要条件 D既不充分也不必要条件答案B解析当an1|an|(n1,2,)时,|an|an,an1an,an为递增数列当an为递增数列时,若该数列为2,0,1,则a2|a1|不成立 ,即an1|an|(n1,2,)不一定成立故综上知,“an1|an|(n1,2,)”是“an为递增数列”的充分不必要条件故选B.6(2018广东三校期末)已知数
20、列an满足:a1,对于任意的nN*,an1an(1an),则a1413a1314()A B. C D.答案D解析a1,a2,a3,a4,.归纳可知当n为大于1的奇数时,an;当n为正偶数时,an.故a1413a1314.故选D.7(2018江西期末)定义为n个正数p1,p2,pn的“均倒数”,若已知数列an的前n项的“均倒数”为,又bn.则b10等于()A15 B17 C19 D21答案C解析由得Sna1a2an5n2,则Sn15(n1)2(n2),anSnSn110n5(n2),当n1时,a15也满足故an10n5,bn2n1,b10210119.故选C.8(2018西安模拟)已知函数f(x
21、)(a0且a1),若数列an满足anf(n)(nN*),且an是递增数列,则实数a的取值范围是()A(0,1) B. C(2,3) D(1,3)答案C解析因为an是递增数列,所以解得2a3,所以实数a的取值范围是(2,3)故选C.9对于数列xn,若对任意nN*,都有xn1成立,则称数列xn为“减差数列”设bn2t,若数列b3,b4,b5,是“减差数列”,则实数t的取值范围是()A(1,) B(,1C(1,) D(,1答案C解析由数列b3,b4,b5,是“减差数列”,得bn1(n3),即tt.化简得t(n2)1.当n3时,若t(n2)1恒成立,则t恒成立,又当n3时,的最大值为1,则t的取值范围
22、是(1,)故选C.10(2018湖北八校模拟)已知数列an满足:a11,an1(nN*)若bn1(n2)(nN*),b1,且数列bn是单调递增数列,则实数的取值范围是()A B1 C D答案A解析数列an满足:a11,an1(nN*),an0,1,则12,数列是等比数列,且首项为12,公比为2,12n.bn1(n2)(n2)2n(nN*),bn(n12)2n1(n2),数列bn是单调递增数列,bn1bn,(n2)2n(n12)2n1(n2),可得(n2),b1,(12)2,解得,综上,的取值范围是0,且na(2n1)an1an2a0.设M(x)表示整数x的个位数字,则M(a2017)_.答案6
23、解析由已知得(nan1an)(an12an)0,an0,an12an0,则2,a11,数列an是以1为首项,2为公比的等比数列,an12n12n1.a22,a34,a48,a516,a632,a764,a8128,n2时,M(an)依次构成以4为周期的数列M(a2017)M(a5)6,故答案为6.13(2017吉林模拟)若数列an满足a1,an1(n2且nN*),则a2016等于_答案2解析a1,an1(n2且nN*),a2111,a3112,a411,依此类推,可得an3an,a2016a67133a32.14(2017河南测试)已知各项均为正数的数列an满足an1,a1,Sn为数列an的前
24、n项和,若对于任意的nN*,不等式2n3恒成立,则实数k的取值范围为_答案解析由an1an,得an1,且a13,所以数列是以3为首项,为公比的等比数列,则an3n1,所以an3n1,所以Sn36,则12n2Sn.因为不等式k2n2n3,nN*恒成立,所以kmax,nN*.令bn,则bn1bn,则b1b2b4,所以(bn)maxb3,故k.三、解答题15(2017河南百校联盟模拟)已知数列an的前n项和为Sn,且对任意正整数n都有anSn2成立记bnlog2an,求数列bn的通项公式解在anSn2中,令n1,得a18.因为对任意正整数n都有anSn2成立,所以an1Sn12,两式相减得an1an
25、an1,所以an14an,又a18,所以an是首项为8,公比为4的等比数列,所以an84n122n1,所以bnlog222n12n1.16(2015四川高考)设数列an(n1,2,3,)的前n项和Sn满足Sn2ana1,且a1,a21,a3成等差数列(1)求数列an的通项公式;(2)记数列的前n项和为Tn,求使得|Tn1|成立的n的最小值解(1)由已知Sn2ana1,有anSnSn12an2an1(n2),即an2an1(n2)从而a22a1,a32a24a1.又因为a1,a21,a3成等差数列,即a1a32(a21)所以a14a12(2a11),解得a12.所以数列an是首项为2,公比为2的等比数列故an2n.(2)由(1)得,所以Tn1.由|Tn1|,得1000.因为2951210001024210,所以n10.于是,使|Tn1|成立的n的最小值为10.