1本章复习与小结(2)一、递推关系通项公式的求法:对于给定递推关系求数列的通项公式成为近年高考考查热点之一。常见的出题形式为先给定数列的初始值及数列的递推关系,要求求出通项公式。本文结合对历年高考考查的模式,总结出常见的主要有以下几种类型:模式一:形如)(1nfaann递推式。由累加法可求得通项公式为:)(11faan)1()2(nff。例1.(2007北京高考题)数列na中,12a,1nnaacn(c是常数,123n,,,),且123aaa,,成公比不为1的等比数列.(I)求c的值;(II)求na的通项公式模式二:形如)(1nfaann递推式。由)(1nfaann得)(1nfaann,使用累乘法可得)1()1(1fnfaan。例2.已知数列}{na满足,11a,nnaann11,求通项公式na。模式三:形如nnaa1(其中、为常数)递推式,通常解法是设1na)(na,求出,因}{1nnaa是等比数列则可求出通项公式。例3.(2007全国高考卷Ⅰ)已知数列na中12a,1(21)(2)nnaa,,2,1n,3.(I)求na的通项公式;(II)略。模式四:形如)(1nfaann(其中为常数)递推式,nnnaa1(、为常数)是其特殊情形。后者的等式两边同除以n,得111nnnnaa,令1nnnab,则可化归为nnaa1(、为常数)型。例4.(2007天津高考题)在数列na中,naaannnn(2)2(,2111)N,其中0.(I)求数列na的通项公式;(II)略;模式五:形如)()(1nganfann(其中为常数)递推式,设数列)}({nh,使)1()()(nhnhnf,则2)()1()(1nganhnhann,即)nhngnhanhann1()()()1(1,令)(nhabnn,则)1()(1nhngbbnn,即已化为模式一。例5.已知数列na满足nannann)2(1,且11a,求数列na的通项公式。模式六:形如nnaa1(,0,0,0na且)1递推式,它的推广形式为)(1nfnnaa。通过对等式两边取对数,得lglglg1nnaa,再令nnablg,即转化为类型一例6.已知数列}{na满足211,2nnaaa,求na。模式七:形如11nnnaaa(其中、是不为零的常数)递推式,可变形为2na)(11nnnaaa,则}{1nnaa是公比为的等比数列,这就转化为了模式三。例7.(2006福建文科高考题)已知数列na满足,3,121aannnaaa2312,n()N。(I)略;(II)求数列na的通项公式;模式八:形如nnnnaaaa11及其变形形式nnnaaa1和nnnnaaaa11(其中、是不为零的常数)递推式。对nnnnaaaa11两边同除以1nnaa,再令111nnab,nnab1,即化为等差数列形式。例8.(2005重庆高考题)数列}{na满足11a且).1(05216811naaaannnn记).1(211nabnn(I)略;(Ⅱ)求数列}{nb的通项公式及数列}{nnba的前n项和.nS模式九:形如)()()(11nhaanganfannnn(其中0)(nf)递推式,它是模式八的推广。通常两边同除以1naaa,得)()()(1nhanganfnn,有)()()()(111nfnhnfngaann,再令nnab1,得)()()()(1nfnhnfngbbnn,这就化为了模式五。3例9.(2006江西高考题)已知数列{an}满足:231a,且),2(12311Nnnnanaannn,(I)求数列{an}的通项公式;(2)略。解:(I)将条件变为:)11(3111nnanan,因此}1{nan为一个等比数列,其首项为1-11a=13,公比13,从而nnan311,据此可得)1(133nnannn.模式十:形如nnnaaa21(其中、是不为零的常数)递推式,将原式转化为21)(nnaa,然后再通过迭代进行求解。例10.(2005江西高考题)已知数列:,}{且满足的各项都是正数na10a,nnaa211).4(na,.Nn(1)略;(2)求数列}{na的通项公式an.模式十一:形如nnnaaa1(、、、为常数)递推式,解常解法为:先设函数xxxf)(,视1na、na为x得到特征方程xxx,再以此方程的解的情况来求解。若此方程无解,则此数列为循环数列;若特征方程xxx有两个不等的实根1x、2x,则nnnaaa1可变形为212111xaxakxaxannnn(其中21xxk);若特征方程xxx有两个相等的实根0x,则nnnaaa1可变形为kxaxann00111(其中k为常数)。例11.已知数列{an},满足1243,111nnnaaaa,求an.模式十二:形如nnnaaa21(其中、为非零常数)递推式。例12.(2007四川高考题)已知函数4)(2xxf,设曲线)(xfy在点))(,(nnxfx处的切线与x轴的交点为))(0,(1Nnxn,其中1x为正实数。(Ⅰ)、(Ⅱ)略;(Ⅲ)若41x,记22lgnnnxxa,证明数列}{na成等比数列,并求数列}{nx的通项公式。4二、例析数列求和的常用方法数列求和是数列教学内容的中心问题之一,也是近年高考命题的一个热点问题。掌握一些求和的方法和技巧可以提高解决此问题的能力。本文例析了一些求和的方法,仅供参考。(一)倒序相加法:将一个数列倒过来排序(倒序),当它与原数列相加时,若有因式可提,并且剩余的项的和易于求得,则这样的数列可用倒序相加法求和。如等差数列的求和公式2)(1nnaanS的推导。例1.已知)(xf满足Rxx21,,当121xx时,21)()(21xfxf,若NnfnnfnfnffSn),1()1()2()1()0(,求nS(二)错位相减法:这是推导等比数列的前n项和公式时所用的方法,这种方法主要用于求数列}{nnba的前n项和,其中}{na、}{nb分别是等差数列和等比数列。例2.求数列}2{nn的前n项和nS。(三)分组求和法所谓分组求和法,即将一个数列中的项拆成几项,转化成特殊数列求和。例3.已知数列}{na满足1)21(nnna,求其前n项和nS。(四)公式法(恒等式法):利用已知的求和公式来求和,如等差数列与等比数列求和公式,再如n3212)1(nn、)12)(1(613212222nnnn等公式。例4.求数列n1,)1(2n,,)2(3n,1n的和。(五)拆项(裂项)相消法:若数列}{na能裂项成)()1(nfnfan,即所裂两项具有传递性(即关于n的相邻项,使展开后中间项能全部消去)。例5.已知数列}{na满足)1(1nnan,求数列}{na的前n项和nS(六)通项化归法:即把数列的通项公式先求出来,再利用数列的特点求和。例.求数列n3211,,3211,211,1的前n项和nS(七)并项法求和:在数列求和中,若出现相邻两项(或有一定规律的两项)和为常数时,可用并项法,但要注意n的奇偶性。例7.已知数列)12()1(nann,求数列}{na的前n项和100S(八)奇偶分析项:当数列中的项有符号限制时,应分n为奇数、偶数进行讨论。5例8.若)34()1(1nann,求数列}{na的前n项和(九)利用周期性求和:若数列}{na,都有nTnaa(其中0Nn,0N为给定的自然数,0T),则称数列}{na为周期数列,其中T为其周期。例9.已知数列}{na中,nnaaa11,211,求其前n3项的和nS3.(十)导数法:利用函数的求导来计算数列的和。例10.求数列}{na前n项和nS,其中nxnansin.(十一)待定系数法:若数列的和是一个多项式,可以考虑用待定系数法。例11.求31,53,75,97,,)12)(12(nn的和nS(十二)组合数法例12.求数列1,21,321,,n321的和(十三)极限法求和例13.已知在数列}{na中,nna21,求数列}{na的所有项和S。(十四)归纳、猜想、证明法.例14.已知数列,)12()12(8,,5328,3118222222nnn,求其前n项和nS