1、第2节数列的通项公式考试要求会求简单数列的通项公式.知 识 梳 理1.归纳法:寻找数列的项与序号之间的规律.2.公式法:利用等差、等比数列的通项公式.3.前n项和法:若数列an的前n项和为Sn,则an4.递推公式法:如果数列an的第n项与它前一项(或前几项)的关系可以用一个式子来表示,那么这个公式叫做这个数列的递推公式.数列的递推公式包含两个部分,一是递推关系,二是初始条件.此类型一般用累加(乘)法、叠代法、或构造新数列解决.5.由f(an,Sn)0,求an.一般用转化法,即项an和Sn互化.常用结论与易错提醒1.由Snf(n)求an时,需检验n1的情况.2.由递推公式求通项公式时,注意构造新
2、数列.3.由f(an,Sn)0求an时,注意利用变量n.诊 断 自 测1.判断下列说法的正误.(1)给出数列的前几项,写出的通项公式可能不唯一.()(2)anSn1Sn(nN*).()(3)利用递推公式和初始项的值,应该能推出数列的其余各项.()(4)若数列an的前n项和Snn2n1,则an2n.()解析(2)不正确,an1Sn1Sn;(4)不正确,当n1时,a1S13,当n2时,anSnSn12n,an答案(1)(2)(3)(4)2.设数列an的前n项和Snn2,则a8的值为()A.15 B.16 C.49 D.64解析当n8时,a8S8S7827215.答案A3.已知数列的前4项为2,0,
3、2,0,则依此归纳该数列的通项不可能是()A.an(1)n11 B.anC.an2sin D.ancos(n1)1解析对n1,2,3,4进行验证,an2sin不合题意,故选C.答案C4.(必修5P33A5改编)根据下面的图形及相应的点数,写出点数构成的数列的一个通项公式an_.解析a11,a261515(21),a31115215(31),a41615315(41),an15(n1)5n4.答案5n45.在数列an中,a12,且对任意的m,nN*有amnaman,则a6_.解析a6a2a4a2a2a2(a)32664.答案646.(2020北京朝阳区一模)等比数列an满足如下条件:a10;数列
4、an的前n项和Sn0,q,Sn11,且a3a4a528,a42是a3,a5的等差中项.数列bn满足b11,数列(bn1bn)an的前n项和为2n2n.(1)求q的值;(2)求数列bn的通项公式.审题路线图(1)(2).满分解答解(1)由a42是a3,a5的等差中项得a3a52a44,所以a3a4a53a4428,解得a48.由a3a520得820,解得q2或q,因为q1,所以q2.(5分)(2)设cn(bn1bn)an,数列cn前n项和为Sn.由cn解得cn4n1.(7分)由(1)可知an2n1,所以bn1bn(4n1),故bnbn1(4n5),n2,(9分)bnb1(bnbn1)(bn1bn
5、2)(b3b2)(b2b1)(4n5)(4n9)73.(11分)设Tn3711(4n5),n2,Tn37(4n9)(4n5),所以Tn3444,因此Tn14(4n3),n2,(14分)又b11,所以bn15(4n3),n2,又b11也适合上式,所以bn15(4n3).(15分)构建模板找关系:列方程(组)求q 求通项:由(bn1bn)an前n项和求出其通项公式. 找关系:利用第二步结果结合an的通项,找出bn的递推关系式 方法:逐差法,错位相减法求和 回代得出n2时,bn的公式 反思:需检验n1的情况,得结论【训练】 (2019天津卷)设an是等差数列,bn是等比数列.已知a14,b16,b2
6、2a22,b32a34.(1)求an和bn的通项公式.(2)设数列cn满足c11,cn其中kN*.求数列a2n(c2n1)的通项公式;求aici(nN*).解(1)设等差数列an的公差为d,等比数列bn的公比为q.依题意得解得故an4(n1)33n1,bn62n132n.所以an的通项公式为an3n1,bn的通项公式为bn32n.(2)a2n(c2n1)a2n(bn1)(32n1)(32n1)94n1.所以数列a2n(c2n1)的通项公式为a2n(c2n1)94n1.aici aiai(ci1)aia2i(c2i1) (94i1)(322n152n1)9n2722n152n1n12(nN*).
7、基础巩固题组一、选择题1.数列,的第10项是()A. B. C. D.解析所给数列呈现分数形式,且正负相间,求通项公式时,我们可以把每一部分进行分解:符号、分母、分子.很容易归纳出数列an的通项公式an(1)n1,故a10.答案C2.数列0,1,0,1,0,1,0,1,的一个通项公式an等于()A. B.cos C.cos D.cos 解析令n1,2,3,逐一验证四个选项,易得D正确.答案D3.设an3n215n18,则数列an中的最大项的值是()A. B.C.4 D.0解析an3,由二次函数性质得当n2或3时,an最大,最大为0.答案D4.数列an满足an1an2n3,若a12,则a8a4(
8、)A.7 B.6 C.5 D.4解析依题意得(an2an1)(an1an)2(n1)3(2n3)2,即an2an2,所以a8a4(a8a6)(a6a4)224.答案D5.数列an的前n项积为n2,那么当n2时,an()A.2n1 B.n2C. D.解析设数列an的前n项积为Tn,则Tnn2,当n2时,an.答案D6.已知数列an满足a11,an1an2(nN*),则()A.an2n1 B.an2n1C.Snn2 D.Sn2n1解析由an1an2,得a2a12,a3a22,anan12,累加得ananan1an1an2a2a1a12(n1)12n1,所以Sn1352n1nn2.答案C二、填空题7
9、.若数列an满足关系an11,a8,则a5_.解析借助递推关系,则a8递推依次得到a7,a6,a5.答案8.已知数列an的前n项和为Sn,且an0(nN*),又anan1Sn,则a3a1_.解析因为anan1Sn,所以令n1得a1a2S1a1,由于a10,则a21,令n2,得a2a3S2a1a2,即a31a1,所以a3a11.答案19.已知数列an的前n项和Snn22n1(nN*),则a1_;数列an的通项公式为an_.解析由题意易得a1S12,当n2时,anSnSn1(n22n1)(n1)22(n1)12n1,而a123,所以an答案210.已知数列an满足an2an1an,且a12,a23
10、,则a2 019的值为_.解析由题意得a3a2a11,a4a3a22,a5a4a33,a6a5a41,a7a6a52,a8a7a63,数列an是周期为6的周期数列,而2 01963363,a2 019a31.答案1三、解答题11.(2020北京延庆区一模)已知数列an的前n项和为Sn,且Sn4an3(nN*).(1)证明:数列an是等比数列;(2)若数列bn满足bn1anbn(nN*),且b12,求数列bn的通项公式.(1)证明由Sn4an3可知当n1时a14a13,解得a11.当n2时,Sn4an3,Sn14an13,两式相减得an4an4an1,即anan1,an是首项为1,公比为的等比数
11、列.(2)解由(1)可知an,由bn1anbn(nN*)得bn1bnan.所以当n2时,bnb1(b2b1)(b3b2)(bnbn1)2231.当n1时上式也满足条件,故数列bn的通项公式为bn31.12.已知数列an的前n项和Sn2n22n,数列bn的前n项和Tn2bn.(1)求数列an与bn的通项公式;(2)(一题多解)设cnabn,证明:当且仅当n3时,cn1cn.(1)解当n1时,a1S14.对于n2,有anSnSn12n(n1)2(n1)n4n.又当n1时,a14适合上式,故an的通项公式an4n.将n1代入Tn2bn,得b12b1,故T1b11.对于n2,由Tn12bn1,Tn2b
12、n,得bnTnTn1(bnbn1),bnbn1,所以数列bn是以1为首项,为公比的等比数列,故bn21n.(2)证明法一由cnabnn225n,得.当且仅当n3时,1,即1,即cn1cn.法二由cnabnn225n,得cn1cn24n(n1)22n224n(n1)22.当且仅当n3时,cn1cn0,即cn1cn.能力提升题组13.已知数列an的首项a1a,其前n项和为Sn,且满足SnSn14n2(n2,nN*),若对任意nN*,anan1恒成立,则a的取值范围是()A.(3,5) B.(4,6)C.3,5) D.4,6)解析由SnSn14n2(n2,nN*),得Sn1Sn4(n1)2.两式相减
13、得an1an8n4(n2),则an2an18n12.两式相减得an2an8(n2).又由a1a,a1a2a116得a2162a,又由a1a2a3a1a2432得a342a,所以a2na28(n1)8n82a,a2n1a38(n1)8n42a.因为对任意nN*,anan1恒成立,所以解得3a5.答案A14.(2020宁波模拟)若x表示不超过x的最大整数,如2.32,44,2.33.已知an,b1a1,bnan10an1(nN*,n2),则b2 019()A.2 B.5 C.7 D.8解析依次计算得b12,b2a210a1208,b3105,b4107,b5101,b6104,b7102b1,故b
14、n为周期数列,且周期为6,故b2 019b35,故选B.答案B15.著名的斐波那契数列an:1,1,2,3,5,8,满足a1a21,an2an1an,nN*,那么1a3a5a7a9a2 017是斐波那契数列的第_项.解析1a3a5a7a9a2 017a2a3a5a7a9a2 017a4a5a7a9a2 017a6a7a9a2 017a8a9a2 017a2 016a2 017a2 018,即为第2 018项.答案2 01816.我们可以利用数列an的递推公式an(nN*)求出这个数列各项的值,使得这个数列中的每一项都是奇数.则a24a25_;研究发现,该数列中的奇数都会重复出现,那么第8个5是
15、该数列的第_项.解析a24a12a6a33,a2525,故a24a2528.又a55,a105,a205,a405,即项的值为5时,下角码是首项为5,公比为2的等比数列,第8个5是该数列的第5281640项.答案2864017.已知数列an中,a11,前n项和Snan.(1)求a2,a3;(2)求an的通项公式.解(1)由S2a2得3(a1a2)4a2,解得a23a13.由S3a3得3(a1a2a3)5a3,解得a3(a1a2)6.(2)由题设知a11.当n2时,有anSnSn1anan1,整理得anan1.于是a11,a2a1,a3a2,an1an2,anan1.将以上n个等式两端分别相乘,
16、整理得an.显然,当n1时也满足上式.综上可知,an的通项公式an.18.已知数列an的前n项和为Sn,a11,an0,anan1Sn1,其中为常数.(1)证明:an2an;(2)是否存在,使得an为等差数列?并说明理由.(1)证明由题设知anan1Sn1,an1an2Sn11.两式相减得an1(an2an)an1.由于an10,所以an2an.(2)解由题设知a11,a1a2S11,可得a21.由(1)知a31.由2a2a1a3,解得4.故an2an4,由此可得a2n1是首项为1,公差为4的等差数列,a2n14n3;a2n是首项为3,公差为4的等差数列,a2n4n1.所以an2n1,an1an2.因此存在4,使得数列an为等差数列.