高考数列题型归纳
数列中的构造问题--2024高考数学大题题型归纳(解析)

数列中的构造问题1已知数列a n 满足a 1=1,a 2=5,a n +2=5a n +1-6a n .(1)证明:a n +1-2a n 是等比数列;(2)证明:存在两个等比数列b n ,c n ,使得a n =b n +c n 成立.【答案】(1)证明见解析(2)证明见解析【分析】(1)由a n +2=5a n +1-6a n 构造出a n +2-2a n +1=q a n +1-2a n ,用等比数列定义证明即可;(2)通过两次构造等比数列,求出a n 的通项公式,根据通项公式得出结论即可.【详解】(1)由已知,a n +2=5a n +1-6a n ,∴a n +2-2a n +1=5a n +1-6a n -2a n +1,∴a n +2-2a n +1=3a n +1-6a n =3a n +1-2a n ,显然a n +1-2a n =0与a 1=1,a 2=5矛盾,∴a n +1-2a n ≠0,∴a n +2-2a n +1a n +1-2a n=3,∴数列a n +1-2a n 是首项为a 2-2a 1=5-2=3,公比为3的等比数列.(2)∵a n +2=5a n +1-6a n ,∴a n +2-3a n +1=5a n +1-6a n -3a n +1,∴a n +2-3a n +1=2a n +1-6a n =2a n +1-3a n ,显然a n +1-3a n =0与a 1=1,a 2=5矛盾,∴a n +1-3a n ≠0,∴∴a n +2-3a n +1a n +1-3a n=2,∴数列a n +1-3a n 是首项为a 2-3a 1=5-3=2,公比为2的等比数列,∴a n +1-3a n =2n ,①,又∵由第(1)问,a n +1-2a n =3n ,②,∴②-①得,a n =3n -2n ,∴存在b n =3n ,c n =-2n ,两个等比数列b n ,c n ,使得a n =b n +c n 成立.2已知数列a n 的前n 项和为S n ,a 1=2,a n ≠0,a n a n +1=4S n .(1)求a n ;(2)设b n =-1 n ⋅3n -1 ,数列b n 的前n 项和为T n ,若∀k ∈N *,都有T 2k -1<λ<T 2k 成立,求实数λ的范围.【答案】(1)a n =2n ,n ∈N *(2)λ∈-2,6【分析】(1)由a n a n +1=4S n ,可得a n -1a n =4S n -1n ≥2 ,两式相减并化简后可得a n +1-a n -1=4n ≥2 ,后分奇偶情况可得a n ;(2)方法1,由题b n =-3 n --1 n ,由等比数列前n 项和公式可得T 2k ,T 2k -1表达式;方法2,注意到b 2k -1+b 2k =2⋅32k -1,可得T 2k ,T 2k -1表达式.后注意到T 2k ,T 2k -1的单调性,利用T 1<λ<T 2可得答案.【详解】(1)∵a n a n +1=4S n ,∴a n -1a n =4S n -1n ≥2 .∴a n a n +1-a n -1 =4a n n ≥2 ,∵a n ≠0,∴a n +1-a n -1=4n ≥2 .又a 1=2,a 1a 2=4S 1,∴a 2=4,∴数列a n 的奇数项,偶数项分别是以2,4为首项,4为公差的等差数列.当n =2k -1时,a 2k -1=4k -2=22k -1 ;当n =2k 时,a 2k =4k =2⋅2k .综上,a n =2n ,n ∈N *(2)方法一:∵b n =-1 n 3n -1 =-3 n --1 n =-3 n +-1 n +1,∴T n =-3 1--3 n1--3+1--1 n 1--1=3-3 n -34+1--1 n 2=3-3 n -2-1 n -14.∴T 2k =39k -1 4,T 2k -1=141-9k .方法二:∵b n =-1 n 3n -1 ,∴b 2k -1+b 2k =-32k -1-1 +32k -1 =2⋅32k -1,∴T 2k =2⋅31+2⋅33+2⋅35+⋯+2⋅32k -1=39k -1 4,∴T 2k -1=T 2k -b 2k =39k -1 4-32k -1 =141-9k ,∴n =2k ,k ∈N *时,T n =T 2k =39k -1 4为递增数列,n =2k -1,k ∈N *时,T n =T 2k -1=141-9k 为递减数列,若∀k ∈N *,都有T 2k -1<λ<T 2k 成立,只需使λ>T 2k -1 max =T 1,则λ>-2且λ<T 2k min =T 2,则λ<6.∴λ∈-2,63已知数列a n 满足a 1=3,a n +1=a 2n -2a n +2.(1)证明数列ln a n -1 是等比数列,并求数列a n 的通项公式;(2)若b n =1a n +1a n -2,数列b n 的前n 项和S n ,求证:S n <2.【答案】(1)证明见解析,a n =22n -1+1(2)证明见解析【分析】(1)根据递推公式证明ln a n +1-1 ln a n -1 为定制,即可证明数列为等比数列,再根据等比数列得通项即可得解;(2)由a n +1=a 2n -2a n +2,得a n +1-2=a n a n -2 ,则1a n +1-2=1a n a n -2 =121a n -2-1a n,则1a n =1a n -2-2a n +1-2,再利用裂项相消法求出数列b n 的前n 项和S n ,即可得证.【详解】(1)因为a n +1=a 2n -2a n +2,所以a n +1-1=a n -1 2,则ln a n +1-1 =ln a n -1 2=2ln a n -1 ,又ln a 1-1 =ln2,所以数列ln a n -1 是以ln2为首项,2为公比的等比数列,则ln a n -1 =2n -1⋅ln2=ln22n -1,所以a n =22n -1+1;(2)由a n +1=a 2n -2a n +2,得a n +1-2=a n a n -2 ,则1a n +1-2=1a n a n -2=121a n -2-1a n,所以1a n =1a n -2-2a n +1-2,所以b n =1a n +1a n -2=1a n -2-2a n +1-2+1a n -2=2a n -2-2a n +1-2,所以S n =b 1+b 2+⋯+b n=2a 1-2-2a 2-2 +2a 2-2-2a 3-2 +⋯+2a n -2-2a n +1-2=2a 1-2-2a n +1-2=2-222n -2,因为222n -2>0,所以2-222n-2<2,所以S n <2.4已知数列a n 的前n 项和为S n ,且满足2S n +2n =3a n n ∈N * .(1)a n 的通项公式;(2)若b n =na n +n ,求数列b n 的前n 项和T n .【答案】(1)a n =3n -1(2)T n =n 2-14 ×3n +1+34【分析】(1)根据a n =S 1,n =1S n -S n -1,n ≥2 作差得到a n =3a n -1+2,从而得到a n +1=3a n -1+1 ,即可得到a n +1 是以3为首项,3为公比的等比数列,即可求出通项公式;(2)由(1)可知b n =n ×3n ,利用错位相减法求和即可.【详解】(1)因为2S n +2n =3a n n ∈N * ①,当n =1时2S 1+2=3a 1,则a 1=2,当n ≥2时2S n -1+2n -1 =3a n -1②,①-②得2S n +2n -2S n -1-2n -1 =3a n -3a n -1,即2a n +2=3a n -3a n -1,则a n =3a n -1+2,所以a n +1=3a n -1+1 ,所以a n +1 是以3为首项,3为公比的等比数列,所以a n +1=3n ,则a n =3n -1.(2)因为b n =na n +n ,所以b n =n 3n -1 +n =n ×3n ,所以T n =1×31+2×32+3×33+⋯+n ×3n ③,3T n =1×32+2×33+3×34+⋯+n ×3n +1④,③-④得-2T n =1×31+1×32+1×33+⋯+1×3n -n ×3n +1=31-3n 1-3-n ×3n +1=12×3n +1-32-n ×3n +1=12-n ×3n +1-32,所以T n =n 2-14 ×3n +1+34.5已知各项均为正数的数列{a n }满足a 1=1,a n =2a n -1+3(正整数n ≥2)(1)求证:数列a n +3 是等比数列;(2)求数列{a n }的前n 项和S n .【答案】(1)证明见解析(2)S n =2n +2-3n -4【分析】(1)由题意转化条件得a n +3=2a n -1+3 n ≥2 ,结合a 1+3=4≠0即可得证;(2)由题意可得a n +3=2n +1,进而可得a n =2n +1-3,由分组求和法即可得解.【详解】(1)证明:已知递推公式a n =2a n -1+3,两边同时加上3,得:a n +3=2a n -1+3 n ≥2 ,因为a n >0,a n +3>0,所以a n +3a n -1+3=2n ≥2 ,又a 1+3=4≠0,所以数列a n +3 是以a 1+3=4为首项、以2为公比的等比数列.(2)由(1)a n+3=4×2n-1=2n+1,则a n=2n+1-3n∈N*,所以S n=a1+a2+⋅⋅⋅+a n=22-3+23-3+⋅⋅⋅+2n+1-3=22+23+⋅⋅⋅+2n+1-3n=4⋅1-2n1-2-3n=2n+2-3n-4.6设各项均为正数的数列{a n}满足S na n=pn+r(p,r为常数),其中S n为数列{a n}的前n项和.(1)若p=1,r=0,求证:{a n}是等差数列;(2)若p=13,a1=2,求数列{a n}的通项公式.【答案】(1)证明见解析;(2)a n=n2+n.【分析】(1)把p=1,r=0代入,结合“n≥2,S n-S n-1=a n”计算推理作答.(2)把p=13代入,结合“n≥2,S n-S n-1=a n”求出{a n}相邻两项间关系,再构造常数列作答.【详解】(1)当p=1,r=0时,S n=na n,当n≥2时,S n-1=n-1a n-1,两式相减,得a n=na n-(n-1)a n-1,整理得a n-a n-1=0,所以{a n}是等差数列.(2)当p=13时,S n =13n+ra n,令n=1,而a1=2,得13+r=1,解得r=23,于是S n=13n+23a n,当n≥2时,S n-1=13n+13a n-1,两式相减,得a n=13n+23a n-13n+13a n-1,整理得(n-1)a n=(n+1)a n-1,即a n n+1=a n-1n-1,因此a n(n+1)n=a n-1n(n-1),数列a n(n+1)n是常数列,从而a n(n+1)n=a12×1=1,a n=n2+n,显然a1=2满足上式,所以数列{a n}的通项公式是a n=n2+n.7已知数列a n,2a n+1=a n a n+1+1,a1=3.(1)求证:数列1a n-1是等差数列.(2)设b n=1-a n1-a n+1,求证:数列b n的前n项和S n<-2.【答案】(1)证明见解析(2)证明见解析【分析】(1)根据2a n+1=a n a n+1+1,证明1a n+1-1-1a n-1等于定值即可;(2)利用裂项相消法求出数列b n的前n项和S n,即可得证.【详解】(1)∵2a n+1=a n a n+1+1,∴a n-2a n+1=-1,∵a1=3,∴a n-2≠0,∴a n+1=12-a n,∴1 a n+1-1-1a n-1=112-a n-1-1a n-1=2-a na n-1-1a n-1=-a n-1+1a n-1-1a n-1=-1,∴1a n -1是首项为1a n -1=12,公差为-1的等差数列;(2)由(1)知1a n -1=-n +32,∴a n =132-n +1,∴b n =1-a n 1-a n +1 =1n -32⋅1n -12=1n -32-1n -12,∴S n =b 1+b 2+b 3+⋅⋅⋅+b n=11-32-11-12+12-32-12-12+13-32-13-12+⋅⋅⋅+1n -32-1n -12=-2-2+2-23+23-25+⋅⋅⋅+1n -32-1n -12=-2-1n -12,∵n ∈N *,∴1n -12>0,∴S n <-2.8已知数列a n 的前n 项和为S n =n n +1n ∈N + ,数列b n 满足b 1=1,且b n +1=b n b n +2n ∈N + (1)求数列a n 的通项公式;(2)求数列b n 的通项公式;(3)对于n ∈N +,试比较b n +1与a n 的大小.【答案】(1)a n =1n 2+n (2)b n =12n -1(3)b n +1<a n【分析】(1)由数列a n 的前n 项和为S n =n n +1n ∈N + ,利用a n =S 1n =1 S n -S n -1n ≥2 ,能求出a n =1n 2+n;(2)由b n +1=b n b n +2n ∈N + ,两边取倒数得1b n +1=b n +2b n ,从而得到1b n +1 是以首项为1b 1+1=2,公比为2的等比数列,由此能求出b n =12n -1;(3)将问题转化为证明2n +1-1>n 2+n 成立,利用数学归纳法、二项式定理或函数的知识证明即可.【详解】(1)当n =1时,a 1=S 1=12;当n ≥2时,a n =S n -S n -1=n n +1-n -1n =1n n +1 =1n 2+n,经检验,n =1时,a 1=12也符合上式,所以数列a n 的通项公式为a n =1n 2+n;(2)易知b n >0,两边取倒数得1b n +1=b n +2b n ,整理得1b n +1+1=21b n +1,∴1b n +1是以首项为1b1+1=2,公比为2的等比数列,∴1 b n +1=2×2n-1,∴b n=12n-1;(3)由(1)(2)问可知,欲比较b n+1=12n+1-1与a n=1n2+n的大小,即比较2n+1-1与n2+n的大小.当n=1时,21+1-1=3,12+1=2,有3>2;当n=2时,22+1-1=7,22+2=6,有7>6;当n=3时,23+1-1=15,32+3=12,有15>12,猜想2n+1-1>n2+n,下面证明:方法一:当n≥4时,2n+1-1=(1+1)n+1-1=C0n+1+C1n+1+C2n+1+⋯+C n-1n+1+C n n+1+C n+1n+1-1≥2C0n+1+2C1n+1+2C2n+1-1=2+2n+1+n+1n-1>n2+n,所以对于任意的n∈N+都成立,所以b n+1<a n.方法二:令f x =2x+1-1-x2-x,则f x =2x+1ln2-2x-1,令g x =f x =2x+1ln2-2x-1,则g x =2x+1(ln2)2-2≥2x+1(ln e)2-2=2x-1-2,当x∈4,+∞时,g x =2x-1-2>0,g x 即f x 在x∈4,+∞单调递增,f x ≥f 4 =2x+1ln2-2x-1>25×12-2×4-1=7>0,f x 在x∈4,+∞单调递增,所以f x ≥f4 >24+1-1-42-4=11>0,所以2x+1-1-x2-x>0,即2x+1-1>x2+x,所以对于任意的n∈N+都成立,所以b n+1<a n.方法三:下面用数学归纳法证明①当n=1时,显然成立;当n=2时,显然成立;②假设n=k时(k≥2),猜想成立,即2k+1-1>k2+k成立,那么当n=k+1时,2k+2-1=2⋅2k+1-1=2⋅2k+1-1+1>2⋅k2+k+1=2k2+2k+1,因为2k2+2k+1-(k+1)2+k+1=k2-k-1,对任意的k≥2且k∈N+上式都大于0,所以有2k+2-1>(k+1)2+k+1,综上所述,2n+1-1>n2+n对于任意的n∈N+都成立,所以b n+1<a n.9已知数列a n有递推关系a n+1=9a n-105a n-6n∈N*,a n≠65,a1=95,(1)记a n=b n+k,若数列b n的递推式形如b n+1=rb npb n+qp,q,r∈R且p,r≠0 ,也即分子中不再含有常数项,求实数k的值;(2)求a n的通项公式.【答案】(1)1或2(2)a n=4n4n--1n+1【分析】(1)根据题意整理可得b n+1=9-5kb n-5k2+15k-105b n+5k-6,即-5k2+15k-10=0,运算求解即可;(2)取k=1,可得b n+1=4b n5b n-1,利用构造法结合等比数列求通项公式.【详解】(1)因为a n=b n+k,且a n+1=9a n-105a n-6,所以b n+1=a n+1-k=9b n+k-105b n+k-6-k=9-5kb n-5k2+15k-105b n+5k-6,则-5k2+15k-10=0,解得k=1或2;(2)由(1)可得:当k=1时,则a n=b n+1,且b n+1=4b n5b n-1,可得1b n+1=5b n-14b n=-14×1b n+54,则1b n+1-1=-141b n-1,且1b1-1=14≠0,故数列1b n-1是以14为首项,-14为公比的等比数列,∴1 b n -1=14×-14n-1=--1 n4n,则b n=4n4n--1n,故a n=4n4n--1n+1.10已知数列a n满足a1+a3=2a2,a n+1=3a n,n为奇数a n+2,n为偶数,数列cn满足c n=a2n-1.(1)求数列c n和a n的通项公式;(2)求数列a n的前n项和S n.【答案】(1)c n=2⋅3n-1-1,a n=2⋅3n-12-1,n为奇数2⋅3n2-3,n为偶数(2)S n=4⋅3n2-2n-4,n为偶数2⋅3n+12-2n-3,n为奇数【分析】(1)由题意先求出a1,再根据c n=a2n-1,得c1=a1,c n+1=a2n+1,从而可得c n+1=3c n+2,再利用构造法求出c n的通项,从而可得a n的通项公式;(2)分n为偶数和奇数两种情况讨论,再结合分组求和法即可得解.【详解】(1)a n+1=3a n,n为奇数a n+2,n为偶数,得a2=3a1,a3=a2+2=3a1+2,因为a1+a3=2a2,即a1+3a1+2=6a1,解得a1=1,由c n=a2n-1,得c1=a1=1,c n+1=a2n+1,又a2k=3a2k-1,a2k+1=a2k+2,k∈N*,故a2k+1=3a2k-1+2,所以c k+1=3c k+2,即c n+1=3c n+2,所以c n+1+1=3c n+1,又c1+1=2,所以数列c n+1是以2为首项,3为公比的等比数列,所以c n+1=2⋅3n-1,所以c n=2⋅3n-1-1,则a2n-1=2⋅3n-1-1,故a2n=3a2n-1=2⋅3n-3,所以a n=2⋅3n-12-1,n为奇数2⋅3n2-3,n为偶数 ;(2)当n为偶数时,S n=a1+a3+⋯+a n-1+a2+a4+⋯+a n=4a1+a3+⋯+a n-1=4c1+c2+⋯+c n2=4×21-3n2 1-3-n 2 =4⋅3n 2-2n -4,当n 为奇数时,S n =S n +1-a n +1=4⋅3n +12-2n +1 -4-2⋅3n +12-3 =2⋅3n +12-2n -3,综上所述,S n =4⋅3n 2-2n -4,n 为偶数2⋅3n +12-2n -3,n 为奇数 .11已知S n 为数列a n 的前n 项和,a 1=2,S n +1=S n +4a n -3,记b n =log 2a n -1 +3.(1)求数列b n 的通项公式;(2)已知c n =-1 n +1⋅b n +1b n b n +1,记数列c n 的前n 项和为T n ,求证:T n ≥221.【答案】(1)b n =2n +1n ∈N *(2)证明见解析【分析】(1)利用S n 与a n 的关系,整理数列a n 的递推公式,根据构造法,可得通项,可得答案;(2)写出数列c n 的通项,利用裂项相消,可得T n ,分奇偶两种情况,可得答案.【详解】(1)由S n +1=S n +4a n -3,得S n +1-S n =4a n -3.∴a n +1=4a n -3,则a n +1-1=4a n -1 .∴a 1-1=2-1=1,∴数列a n -1 是以1为首项,4为公比的等比数列,∴a n -1=4n -1=22n -2n ∈N * .∵b n =log 2a n -1 +3,∴b n =log 222n -2+3=2n +1n ∈N * .(2)∵c n =-1 n +1⋅b n +1b n b n +1,∴c n =-1 n +1⋅2n +22n +1 2n +3=-1 n +1⋅1212n +1+12n +3 ∴T n =c 1+c 2+c 3+⋅⋅⋅+c n=1213+15 -15+17 +17+19 -⋅⋅⋅+-1 n +112n +1+12n +3当n 为奇数时,T n =1213+12n +3 >16>221.当n 为偶数时,T n =1213-12n +3 ,T n 是递增数列,∴T n ≥T 2=1213-17 =221.综上得:T n ≥221.12已知数列a n 满足a n +1=2a n -1,a 1+a 2=a 3.(1)求a n 的通项公式;(2)若b n =2n -1,数列c n 满足c 4n -3=b 2n -1,c 4n -2=a 2n -1,c 4n -1=a 2n ,c 4n =b 2n ,求c n 的前4n +1项和S 4n +1.【答案】(1)a n =2n -1+1(2)S 4n +1=4n 2+6n +4n【分析】(1)根据递推关系解方程得a 1=2,进而证明数列a n -1 是等比数列,公比为2,首项为1,再根据等比数列通项公式求解即可;(2)由题知c 4n -3+c 4n -2+c 4n -1+c 4n =8n -2+3⋅4n -1,进而令d n =c 4n -3+c 4n -2+c 4n -1+c 4n ,记数列d n 的前n 项和为T n ,则S 4n +1为T n 与c 4n +1的和,再根据等差数列与等比数列求和公式求解即可.【详解】(1)解:数列a n 满足a n +1=2a n -1,a 1+a 2=a 3所以,a 2=2a 1-1a 3=2a 2-1a 1+a 2=a 3,解得a 1=2,a 2=3,a 3=5,由a n +1=2a n -1得a n +1-1=2a n -1 ,即a n +1-1a n -1=2,所以,数列a n -1 是等比数列,公比为2,首项为1,所以a n -1=2n -1,即a n =2n -1+1所以,a n 的通项公式为a n =2n -1+1(2)解:因为b n =2n -1,a n =2n -1+1,所以c 4n -3=b 2n -1=22n -1 -1=4n -3,c 4n -2=a 2n -1=22n -2+1,c 4n -1=a 2n =22n -1+1,c 4n =b 2n =4n -1,所以,c 4n -3+c 4n -2+c 4n -1+c 4n =8n -2+3⋅22n -2=8n -2+3⋅4n -1,令d n =c 4n -3+c 4n -2+c 4n -1+c 4n =8n -2+3⋅4n -1,设数列d n 的前n 项和为T n ,因为数列8n -2 为等差数列,3⋅4n -1 为等比数列,所以,T n =n 6+8n -2 2+3×1-4n 1-4=4n 2+2n +4n -1因为数列c n 的前4n +1项和为T n 与c 4n +1的和,c 4n +1=c 4n +1 -3=4n +1 -3=4n +1,所以,S 4n +1=T n +c 4n +1=4n +1+4n 2+2n +4n -1=4n 2+6n +4n .13设数列a n 的前n 项和为S n ,且a 1=2,2S n +1a n +1=2S n a n+1.(1)求a n 的通项公式;(2)若b n =1S n,求数列b n 的前n 项和T n .【答案】(1)a n =2n(2)T n =n n +1【分析】(1)先根据2S n +1a n +1=2S n a n +1,可得数列S n a n 是以12为公差的等差数列,从而可得数列S n a n 的通项,再根据a n 与S n 的关系结合构造法即可得解;(2)先求出数列b n 的通项,再利用裂项相消法即可得解.【详解】(1)因为2S n +1a n +1=2S n a n +1,所以S n +1a n +1-S n a n =12,所以数列S n a n 是以S 1a 1=1为首项,12为公差的等差数列,所以S n a n =n +12,则S n =n +12a n ,当n ≥2时,S n -1=n 2a n -1,两式相减得a n =n +12a n -n 2a n -1,即a n n =a n -1n -1,所以数列a n n 为常数列,且a n n =a 11=2,所以a n =2n ;(2)由(1)得S n =n +12a n =n n +1 ,所以b n =1S n =1n n +1=1n -1n +1,所以T n =1-12+12-13+13-14+⋯+1n -1n +1=1-1n +1=n n +1.14已知数列a n 满足a 1=1,a n =3a n -1+2n ≥2,n ∈N * .(1)求证:数列a n +1 是等比数列;(2)若b n =2n +1 a n +1-a n ,S n 为数列b n 的前n 项和,求S n .【答案】(1)证明见解析(2)S n =4n ⋅3n ,n ∈N *【分析】(1)根据递推公式证明a n +1a n -1+1为定值即可;(2)先由(1)求得数列a n 的通项,从而可得数列b n 的的通项,再利用错位相减法求解即可.【详解】(1)因为a n =3a n -1+2n ≥2,n ∈N * ,所以a n +1=3a n -1+1 ,又a 1+1=2,所以a n +1 是以2为首项,以3为公比的等比数列;(2)由(1)知a n +1=2⋅3n -1,故a n =2⋅3n -1-1,所以b n =2n +1 2⋅3n -1-2⋅3n -1+1 =432n +1 ⋅3n ,故S n =433×3+5×32+7×33+⋯+2n +1 ⋅3n ,则3S n =433×32+5×33+⋯+2n -1 ⋅3n +2n +1 ⋅3n +1 ,两式相减得-2S n =433×3+2×32+2×33+⋯+2⋅3n -2n +1 ⋅3n +1 =433+61-3n 1-3-2n +1 3n +1 =-8n ⋅3n ,所以S n =4n ⋅3n .15设数列a n 的前n 项和为S n ,S n =2a n +2n -6n ∈N * .(1)求数列a n 的通项公式;(2)若数列2n +1a n a n +1 的前m 项和T m =127258,求m 的值.【答案】(1)a n =2n(2)7【分析】(1)当n ≥2时,构造S n -1=2a n -1+2n -8,与条件中的式子,两式相减,得a n =2a n -1-2,转化为构造等比数列求通项公式;(2)由(1)可知b n =2n +1a n a n +1=2n +12n +2 2n +1+2,利用裂项相消求和法求解.【详解】(1)因为S n =2a n +2n -6,所以当n =1时,S 1=2a 1-4,解得a 1=4.当n ≥2时,S n -1=2a n -1+2n -8,则S n -S n -1=2a n -2a n -1+2,整理得a n =2a n -1-2,即a n -2=2a n -1-2 .所以数列a n -2 是首项为2,公比为2的等比数列,所以a n -2=2×2n -1=2n .所以a n =2n +2.(2)令b n =2n +1a n a n +1=2n +12n +2 2n +1+2=212n +2-12n +1+2,数列b n 的前m 项和T m =214-16+16-110+110-114+⋯+12m +2-12m +1+2,=214-12m +1+2=12-22m +1+2,则12-22m +1+2=127258,则22m +1+2=2258,则2m +1=256⇒m =7.m 的值为7.16已知数列a n 满足a 1=1,n -1 a n -na n -1=0n ≥2 .(1)求数列a n 的通项公式;(2)若b n =2n ⋅a n ,求数列b n 的前n 项和S n .【答案】(1)a n =n (2)S n =n -1 ⋅2n +1+2【分析】(1)由题意得数列a nn为常数列,可数列a n 的通项公式;(2)利用错位相减法求数列前n 项和.【详解】(1)由n -1 a n -na n -1=0n ≥2 ,得a n n =a n -1n -1n ≥2 ,所以数列a n n 为常数列,有a nn =a 11=1,∴a n =n (2)b n =2n ⋅a n =n ⋅2n ,S n =21+2×22+3×23+⋯+n -1 2n -1+n ⋅2n ,2S n =22+2×23+3×24+⋯+n -1 2n +n ⋅2n +1,两式相减,-S n =21+22+23+⋯+2n -n ⋅2n +1=21-2n 1-2-n ⋅2n +1=1-n ⋅2n +1-2,所以S n =n -1 ⋅2n +1+217记数列a n 的前n 项和为S n ,已知a 1=-2,S n +1+2S n =-2 n +1.(1)求a n 的通项公式;(2)记数列a n 的前n 项和为T n ,证明:S n ≤T n <3S n .【答案】(1)a n =-2 n -1-3n +1 (2)见解析【分析】(1)根据辅助数法,整理等式,可得数列S n-2 n的通项,在根据a n 与S n 的关系,可得答案;(2)整理数列a n 的通项公式,利用错位相减法,求得T n ,根据作差法以及数列的单调性,可得答案.【详解】(1)由S n +1=-2S n +-2 n +1,两边同时除以-2 n +1可得:S n +1-2 n +1=S n-2 n +1,故数列S n -2 n为以1为公差的等差数列,则S n-2 n =S 1-21+n -1 ×1=a 1-2+n -1=n ,即S n =n ⋅-2 n ,当n ≥2时,a n =S n -S n -1=n ⋅-2 n -n -1 -2 n -1=-2 n -1-3n +1 ,将n =1代入上式,可得a 1=-2 1-1-3+1 =-2,则a 1满足上式,故数列a n 的通项公式a n =-2 n -1-3n +1 .(2)由n ∈N *,则-3n +1<0,即a n =-2 n -1-3n +1 =2n -13n -1 ,T n =20×2+21×5+22×8+⋯+2n -13n -1 ,2T n =21×2+22×5+23×8+⋯+2n 3n -1 ,两式相减可得,-T n =2+21×3+22×3+⋯+2n -1×3-2n 3n -1 =2+3×2+22+23+⋯+2n -1 -2n 3n -1 =2+3×2×1-2n -1 1-2-2n 3n -1=2+6×2n -1-1 -2n 3n -1 =2+3×2n -6-2n 3n -1 =-4+2n 4-3n ,则T n =4+2n 3n -4 ,由(1)可得S n =n ⋅-2 n =n ⋅2n ,T n -S n =4+2n 3n -4 -n ⋅2n =4+2n 2n -4 ,令b n =4+2n 2n -4 ,b n +1-b n =4+2n +12n +2-4 -4-2n 2n -4 =n ⋅2n +1>0,则数列b n 为递增数列,b 1=4+21×2-4 =0,则b n ≥0,即T n ≥S n ;T n -3S n =4+2n 3n -4 -3n ⋅2n =4-2n +2,令c n =4-2n +2,易知数列c n 为递减数列,c 1=4-21+2=-4<0,则c n <0,即3S n >T n .综上,不等式S n ≤T n <3S n 恒成立.18已知数列a n 的前n 项和为S n ,且S n =2a n -n n ∈N * .(1)求证;数列a n +1 是等比数列;(2)求证:nk =12k a k a k +1 <1.【答案】(1)证明见解析(2)证明见解析【分析】(1)S n +1=2a n +1-n +1 ,S n =2a n -n ,作差得a n +1=2a n +1,则a n +1+1=2a n +1 ,即可证明数列a n +1 为等比数列;(2)首先求出a n =2n-1,而2k a k a k +1=12k -1-12k +1-1,最后通过裂项求出得到nk =12k a k a k +1 =1-12n +1-1<1.【详解】(1)由已知得S n +1=2a n +1-n +1 ,又a n +1=S n +1-S n ,S n =2a n -n 所以作差得a n +1=2a n +1-2a n -1,故a n +1=2a n +1所以a n +1+1=2a n +1又当n =1时,S 1=2a 1-1,又S 1=a 1,故a 1=1故数列a n +1 是首项为2,公比为2的等比数列(2)由(1)可知:a n +1=2n ,故a n =2n -1所以2k a k a k +1=2k +1-1 -2k-1 2k -1 2k +1-1 =12k -1-12k +1-1nk =12k a k a k +1=2a 1a 2+22a 2a 3+23a 3a 4+⋅⋅⋅+2k a k a k +1+⋅⋅⋅+2na n an +1=1-122-1+122-1-123-1 +⋅⋅⋅+12k -1-12k +1-1+⋅⋅⋅+12n -1-12n +1-1=1-12n +1-1<1综上可知:nk =12ka k a k +1 <119已知数列{a n }的前n 项和为S n ,满足S n =2a n -1,n ∈N *,数列{b n }满足b 1=1,且nb n +1-(n +1)b n =n (n +1),n ∈N *.(1)求数列{a n }和{b n }的通项公式;(2)设c n =a n ⋅b n ,求数列{c n }的前n 项和为Tn .【答案】(1)a n =2n -1,b n =n 2(2)T n =(n -1)2n +1【分析】(1){a n }根据前n 项和为S n 与a 的关系可求出;{b n }根据递推公式先构造数列,再根据构造数列的通项公式求出{b n }的通项;(2)写出{c n }通项公式,用错位相减法求出T n .【详解】(1)∵S n =2a n -1,n ∈N *,∴S n +1=2a n +1-1,两式相减得:a n +1=2a n +1-2a ,∴a n +1=2a ,又S 1=a 1=2a 1-1,∴a 1=1,∴{a n }是以首项为1,公比为2的一个等比数列,∴a n =1×2n -1=2n -1;由nb n +1-(n +1)b n =n (n +1)得:b n +1n +1-bn n =1,又b 11=1∴b n n 是以首项为1,公差为1的一个等差数列,∴bn n=1+(n -1)×1=n ,∴b n =n 2;(2)由(1)知c n =n ⋅2n -1,∴T n =1⋅20+2⋅21+⋯+n ⋅2n -1,∴2T n =0+1⋅21+⋯+(n -1)⋅2n -1+n ⋅2n ,两式相减得:-T n =1+2+22+⋯+2n -1-n ⋅2n=1-2n 1-2-n ⋅2n =(1-n )2n -1,∴T n =(n -1)2n +1.20已知数列a n 满足a 1=1,a 2=4.有以下三个条件:①a n +1=4a n -4a n -1(n ≥2,n ∈N *);②na n +1=2n +1 a n ;③a 1+a 22+a 34+⋅⋅⋅+a n 2n -1=n 2+n2(n ∈N *);从上述三个条件中任选一个条件,求数列a n 的通项公式和前n 项和S n .【答案】a n =n ⋅2n -1,S n =n -1 ⋅2n +1【分析】选①根据递推关系式构造等比数列,再构造等差数列即可求得a n ;选②根据递推关系式,结合累乘法求得a n ;选③利用前n 项和与通项的关系,相减求得a n ;求前前n 项和采用错位相减法即可.【详解】解:选①由a n +1=4a n -4a n -1(n ≥2,n ∈N *)得a n +1-2a n =2a n -2a n -1 ,故a n +1-2a n 是公比为2的等比数列,则a n +1-2a n =a 2-2a 1 2n -1=2n即a n +12n +1-a n 2n =12,故a n 2n 是公差为12的等差数列,则a n 2n =12+n -1 12=12n ,即a n =n ⋅2n -1.选②由na n +1=2n +1 a n 得an +1a n =2n +1 n,故a n a n -1⋅a n -1a n -2⋅⋅⋅a 2a 1=2⋅n n -1⋅2⋅n -1 n -2⋅⋅⋅2⋅21化简得a na 1=n ⋅2n -1,即a n =n ⋅2n -1,n =1也满足选③由a 1+a 22+a 34+⋅⋅⋅+a n 2n -1=n 2+n2 (1)得当n ≥2时,a 1+a 22+a 34+⋅⋅⋅+a n -12n -2=n -1 2+n -12 (2)由(1)-(2)得a n 2n -1=n ,故a n=n ⋅2n -1,n =1也满足,因此,S n =1⋅20+2⋅21+3⋅22+⋅⋅⋅+n ⋅2n -12S n =1⋅21+2⋅22+3⋅23+⋅⋅⋅+n ⋅2n两式相减得-S n =20+21+22+⋅⋅⋅+2n -1-n ⋅2n化简得S n =-1-2n1-2+n ⋅2n =n -1 ⋅2n +121若数列a n 满足a 1=2,a n +1-2a n =3n -1.(1)证明:a n +1-3a n 是等比数列;(2)设a n 的前n 项和为S n ,求满足S n <2023的n 的最大值.【答案】(1)证明见解析(2)7【分析】(1)根据题意构造数列证明等比,求出首项及公比即可,(2)由(1)求出a n +1-3a n 的通项公式,与题中等式联立,求出a n 通项公式,进而求出前n 项和为S n ,代数使得S n <2023即可求出n 的最大值.【详解】(1)证明:因为a n +1-2a n =3n -1,所以a n +2-2a n +1=3n ,a n =12a n +1-12⋅3n -1,故a n +2-3a n +1a n +1-3a n=2a n +1+3n-3a n +1a n +1-3⋅12a n +1-12⋅3n -1=3n-a n +112⋅3n-12a n +1=2,又a 1=2,则a 2=5,a 2-3a 1=-1,故a n +1-3a n 是以-1为首项,2为公比的等比数列.(2)由(1)得a n +1-3a n =-2n -1①,又a n +1-2a n =3n -1②,②-①得,a n =2n -1+3n -1,故S n =a 1+a 2+⋯+a n=20+21+⋯+2n -1 +30+31+⋯+3n -1 =2n -1+123n -1 =2n+3n 2-32,易得S n 为递增数列,又S 7=1220<2023,S 8=3535>2023,S n <2023,故n 的最大值为7.22已知数列a n 的首项a 1=25,且满足a n +1=2a n 2a n +1.(1)求证:数列1a n-2为等比数列:(2)若1a 1+1a 2+1a 3+⋯+1a n<101,求满足条件的最大整数n .【答案】(1)证明见解析(2)50【分析】(1)两边取倒数,再同时减2,根据等比数列的定义,即可证明.(2)利用等比数列求和公式求和,再根据函数单调性,即可求解.【详解】(1)证明:由a n +1=2a n 2a n +1,可得1a n +1=2a n +12a n =1+12a n,1a n +1-2=12a n -1=121a n -2,又1a 1-2=12≠0,故数列1a n -2 为等比数列.(2)由(1)可知1a n -2=12×12 n -1=12n ,故1a n =12n +2.1a 1+1a 2+1a 3+⋯+1a n =12+2+122+2+123+2+⋯+12n +2=121-12n1-12+2n =1-12n+2n .令f n =1-12n+2n ,易知f n 随n 的增大而增大,f 50 <101,f 51 >101,故满足f n <101的最大整数为50.23已知数列a n 满足a 1=1,a 2=6,且a n +1=4a n -4a n -1,n ≥2,n ∈N * .(1)证明数列a n +1-2a n 是等比数列,并求数列a n 的通项公式;(2)求数列a n 的前n 项和S n .【答案】(1)证明见详解,a n =(2n -1)2n -1(2)T n =(2n -3)2n +3【分析】(1)根据递推公式构造可证,然后借助a n +1-2a n 为等比数列可得通项,再构造数列a n2n可证为等差数列,根据等差数列通项公式可解;(2)由错位相减法可得.【详解】(1)因为a n +1=4a n -4a n -1,n ≥2,n ∈N * 所以a n +1-2a n =2a n -4a n -1=2(a n -2a n -1)又因为a 2-2a 1=4所以a n +1-2a n 是以4为首项,2为公比的等比数列.所以a n +1-2a n =4×2n -1=2n +1变形得a n +12n +1-a n2n =1所以a n 2n 是以a 12=12为首项,1为公差的等差数列所以a n 2n =12+n -1=n -12,所以a n =(2n -1)2n -1(2)因为T n =1×20+3×21+5×22+⋅⋅⋅+(2n -1)2n -1⋯①所以2T n =1×21+3×22+5×23+⋅⋅⋅+(2n -1)2n ⋯②①-②得:-T n =1+22+23+⋅⋅⋅+2n -1-(2n -1)2n=1+22(1-2n -1)1-2-(2n -1)2n所以T n =(2n -1)2n -2n +1+3=(2n -3)2n +324已知正项数列a n 的前n 项和为S n ,现在有以下三个条件:①数列a 2n 的前n 项和为T n =n (n +1)2;②a 1=1,a n +1=n +1na n ;③a 1=1,a 2=2,当n ≥3时,a n +a n -1 S n -2S n -1+S n -2 =1.从上述三个条件中任选一个,完成以下问题:(1)求数列a n 的通项公式;(2)设数列b n 满足b 1=1,b n =a n -a n -1(n ≥2),试问b n 中是否存在连续三项b k ,b k +1,b k +2,使得1b k ,1b k +1,1b k +2构成等差数列?请说明理由.【答案】(1)任选一条件,都有a n =n (2)不存在,理由见解析.【分析】(1)选①,结合a 2n =T n -T n -1求得a n ;选②,通过构造常数列的方法求得a n ;选③,结合a n =S n -S n -1以及等差数列的知识来求得a n .(2)先假设存在符合题意的b k ,b k +1,b k +2,结合等差中项的知识推出矛盾,从而作出判断.【详解】(1)选①:因为数列a 2n 的前n 项和为T n =n (n +1)2,所以当n =1时,a 21=1;当n ≥2时,a 2n =T n -T n -1=n (n +1)2-(n -1)n2=n .经检验n =1时,a 21=1符合上式,所以a 2n =n ,n ∈N *,故正项数列a n 的通项公式为a n =n ,选②:因为a 1=1,a n +1=n +1n a n ,所以a n +1n +1=a n n,所以a n n 为常数列,即a nn=a 1=1,所以正项数列a n 的通项公式a n =n .选③:由a n +a n -1 S n -2S n -1+S n -2 =a n +a n -1 a n -a n -1 =a 2n -a 2n -1=1(n ≥3),所以数列a 2n 从第2项起成等差数列,且a 2n =n (n ≥2),经检验n =1时,a 1=1符合上式,所以正项数列a n 的通项公式a n =n .(2)数列b k 中不存在连续三项b k ,b k +1,b k +2,使得1b k ,1b k +1,1b k +2构成等差数列.理由如下:由(1)知当n ≥2时,b n =a n -a n -1=n -n -1,所以1b n =1n -n -1=n +n -1.假设数列b n 中存在连续三项b k ,b k +1,b k +2,使得1b k ,1b k +1,1b k +2构成等差数列.当k =1时,1,2+1,3+2,显然不成等差数列,假设不成立;当k ≥2时,则2(k +1+k )=(k +k -1)+(k +2+k +1),即k +1+k =k -1+k +2,两边同时平方,得k +1+k +2k +1⋅k =k -1+k +2+2k -1⋅k +2,所以(k +1)k =(k -1)(k +2),整理得k 2+k =k 2+k -2,所以0=-2,矛盾,故假设不成立.综上所述,数列b n 中不存在连续三项b k ,b k +1,b k +2,使得1b k ,1b k +1,1b k +2构成等差数列.25已知数列a n 中,a 1=5且a n =2a n -1+2n -1n ≥2,n ∈N * ,b n =a n -1n +1(1)求证:数列b n 是等比数列;(2)从条件①n +b n ,②n ⋅b n 中任选一个,补充到下面的问题中并给出解答.求数列的前n 项和T n .注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.【答案】(1)证明见解析(2)选①:T n =n 22+n2+2n +1-2;选②:T n =n -1 2n +1+2【分析】(1)根据递推公式使用构造法可得a n -12n 的通项公式,然后可得b n 通项,再由等比数列定义可证;(2)选①:由分组求和法可得;选②:使用错位相减法可得.【详解】(1)因为a 1=5且a n =2a n -1+2n -1n ≥2,n ∈N * ,所以当n ≥2时,a n -1=2a n -1-1 +2n ,所以a n -12n =a n -1-12n -1+1,即a n -12n -a n -1-12n -1=1所以a n -12n 是以a 1-12=2为首项,1为公差的等差数列,所以a n -12n =2+n -1 ×1=n +1,所以a n =n +1 2n+1,b n =a n -1n +1=n +1 2n+1-1n +1=2n因为b 1=a 1-11+1=2,n ≥2时,b n b n -1=2n2n -1=2所以数列b n 是以2为首项,2为公比的等比数列.(2)选①:因为b n =2n ,所以n +b n =n +2n ,则T n =(1+2)+2+22 +3+23 +⋅⋅⋅+n +2n =1+2+3+⋅⋅⋅+n +2+22+23+⋅⋅⋅+2n=12n n +1 +21-2n 1-2=n 22+n 2+2n +1-2选②:因为b n =2n ,所以nb n =n ⋅2n,则T n =1×21+2×22+⋅⋅⋅+n ×2n (i )2T n =1×22+2×23+⋅⋅⋅+n ×2n +1(ii )(i )-(ii )得-T n =1×21+22+23+⋅⋅⋅+2n -n ×2n +1T n =n ×2n +1-21-2n 1-2=n ×2n +1-2n +1+2=n -1 2n +1+226已知数列a n 的前n 项的和为S n 且满足S n =2a n -2n ,数列b n 是两个等差数列1,4,7,10,⋅⋅⋅与4,9,14,19,⋅⋅⋅的公共项组成的新数列.(1)求出数列a n ,b n 的通项公式;(2)求出数列a n +b n 的前n 项的和T n .【答案】(1)a n =n +1 ⋅2n -1,b n =15n -11(2)T n =n ⋅2n+15n 2-7n2【分析】(1)利用a n 与S n 关系可得a n =2a n -1+2n -1,进而得到a n 2n =a n -12n -1+12,可知数列a n 2n 为等差数列,由等差数列通项公式可推导得到a n ;由题意可知b n 为等差数列,由等差数列通项公式可求得b n ;(2)采用分组求和法,分别利用错位相减法和等差数列求和公式可求得数列a n ,b n 的前n 项和,加和即可得到T n .【详解】(1)当n =1时,a 1=S 1=2a 1-2,∴a 1=2;当n ≥2时,S n -1=2a n -1-2n -1,∴a n =S n -S n -1=2a n -2n -2a n -1+2n -1=2a n -2a n -1-2n -1,即a n =2a n -1+2n -1,∴a n 2n =a n -12n -1+12,∴数列a n 2n 是以a 12=1为首项,12为公差的等差数列,∴a n 2n =1+12n -1 =n +12,∴a n =n +1 ⋅2n -1;∵数列b n 是两个等差数列1,4,7,10,⋅⋅⋅与4,9,14,19,⋅⋅⋅的公共项组成的新数列,∴数列b n 是以4为首项,15为公差的等差数列,∴b n =4+15n -1 =15n -11.(2)设A n 为数列a n 的前n 项和,B n 为数列b n 的前n 项和,∵A n =2×20+3×21+4×22+⋅⋅⋅+n ⋅2n -2+n +1 ⋅2n -1,2A n =2×21+3×22+4×23+⋅⋅⋅+n ⋅2n -1+n +1 ⋅2n ,∴-A n =2-n +1 ⋅2n+21+22+⋅⋅⋅+2n -1=2-n +1 ⋅2n+21-2n -1 1-2=-n ⋅2n ,∴A n =n ⋅2n,又B n =n b 1+b n 2=n 4+15n -11 2=15n 2-7n 2,∴数列a n +b n 的前n 项的和T n =A n +B n =n ⋅2n+15n 2-7n 2.27记S n 是公差不为0的等差数列a n 的前n 项和,已知a 3+3a 4=S 5,a 1a 5=S 4,数列b n 满足b n =3b n -1+2n -1n ≥2,n ∈N * ,且b 1=a 1-1.(1)求a n 的通项公式;(2)证明数列b n2n +1 是等比数列,并求b n 的通项公式;(3)求证:对任意的n ∈N *,ni =11b i <32.【答案】(1)a n =2n (2)证明见解析;b n =3n -2n (3)见解析【分析】(1)根据题意求出等差数列的首项与公差,再根据等差数列的通项即可得解;(2)根据等比数列的定义结合递推公式证明b n2n +1b n -12n -1+1为定值,即可得证,再根据等比数列的通项求出数列b n 2n+1 的通项,从而可得出答案;(3)由(2)得1b n =13n -2n ≤13n -1,再根据等比数列的前n 项和的公式即可得证.【详解】(1)解:设等差数列a n 的公差为d ,d ≠0,因为a 3+3a 4=S 5,a 1a 5=S 4,则a 1+2d +3a 1+9d =5a 1+10da 1a 1+4d =4a 1+6d,解得a 1=2d =2或a 1=0d =0 (舍去),所以a n =2n ;(2)证明:因为b n =3b n -1+2n -1n ≥2,n ∈N * ,所以b n 2n =32⋅b n -12n -1+12,即b n 2n+1=32b n -12n -1+1,所以b n2n +1b n -12n -1+1=32,因为b 1=a 1-1,所以b 12+1=32,所以数列b n 2n +1 是以32为首项,32为公比的等比数列,所以b n 2n+1=32 n,所以b n =3n -2n ;(3)证明:由(2)得1b n =13n -2n ≤13n -1,故ni =11b i=1b 1+1b 2+1b 3+⋯1b n ≤1+13+132+⋯+13n -1=1×1-13 n1-13=321-13 n <32,所以ni =11b i<32.28已知数列a n 的前n 项和为S n ,满足a 1=1,且2S n =na n +1.(1)求数列a n 的通项公式;(2)求数列1S n的前n 项和T n .【答案】(1)a n =n ;(2)T n =2nn +1.【分析】(1)利用S n 与a n 的关系求解通项公式;(2)利用等差数列求和公式求解S n ,再根据裂项相消法求解T n .(1)因为2S n =na n +1,所以2S n +1=n +1 a n +2,两式相减得2a n +1=n +1 a n +2-na n +1,即n +2 a n +1=n +1 a n +2,即a n +2n +2=an +1n +1n ∈N * ,又a 2=2a 1=2,a 1=1,故an n =⋅⋅⋅=a 22=a 11=1,因此,数列a nn 是每项都是1的常数列,从而a n =n .(2)因为a n =n ,所以S n =n n +12,从而1S n =2n n +1=21n -1n +1 ,因此T n=2×1-12+12-13+13-14+⋅⋅⋅+1n-1n+1=2×1-1n+1=2n n+1.29设数列a n满足a1=2,a n-2a n-1=2-n n∈N*.(1)求证:a n-n为等比数列,并求a n的通项公式;(2)若b n=a n-n⋅n,求数列b n的前n项和T n.【答案】(1)证明见解析,a n=2n-1+n(2)T n=n-1×2n+1【分析】(1)由递推公式可得a n-n=2a n-1-n-1,即可得到a n-n是以1为首项,2为公比的等比数列,再根据等比数列的通项公式求出a n的通项公式;(2)由(1)可得b n=n×2n-1,再利用错位相减法求和即可;【详解】(1)解:因为a1=2,a n-2a n-1=2-n n∈N*,所以a n=2a n-1+2-n,即a n-n=2a n-1-n-1又a1-1=2-1=1,所以a n-n是以1为首项,2为公比的等比数列,所以a n-n=1×2n-1,所以a n=2n-1+n(2)解:由(1)可得b n=a n-n⋅n=n×2n-1,所以T n=1×20+2×21+3×22+⋯+n×2n-1①,所以2T n=1×21+2×22+3×23+⋯+n×2n②,①-②得-T n=1+1×21+1×22+1×23+⋯+1×2n-1-n×2n即-T n=1-2n1-2-n×2n,所以T n=n-1×2n+1;30问题:已知n∈N*,数列a n的前n项和为S n,是否存在数列a n,满足S1=1,a n+1≥1+a n,﹖若存在.求通项公式a n﹔若不存在,说明理由.在①a n+1=2(S n+1+S n)﹔②a n=S n-1+n n≥2;③a n+1=2a n+n-1这三个条件中任选一个,补充在上面问题中并作答.注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.【答案】选①:a n=1,n=18n-8,n≥2;选②:a n+1=2n-1;选③:a n=2n-n【分析】选①:利用a n与S n的关系得到关于S n的递推公式,再由递推公式求S n,然后可得通项a n;选②:利用a n与S n的关系得到递推公式,然后构造等比数列可求通项;选③:根据递推公式构造等比数列可解.【详解】选①:a n+1=2(S n+1+S n)=S n+1-S n=(S n+1+S n)(S n+1-S n)∵S1=a1=1,a n+1-a n≥1∴S n+1+S n>0∴S n+1-S n=2,即{S n}是以2为公差,1为首项的等差数列∴S n=2n-1,即∴S n=(2n-1)2当n≥2时,a n=S n-S n-1=(2n-1)2-(2n-3)2=8n-8显然,n=1时,上式不成立,所以a n=1,n=1 8n-8,n≥2 .选②:当n≥2时,a n=S n-1+n,即S n-1=a n-n所以a n=S n-S n-1=a n+1-(n+1)-(a n-n)整理得a n+1+1=2(a n+1)又a2=S1+2=3,a2+1=4所以{a n+1}从第二项起,是以2为公比,4为首项的等比数列。
高中数学数列题型归纳及解题方法梳理

1数列典型例题分析【题型1】 等差数列与等比数列的联系 例1 (2010陕西文16)已知{a n }是公差不为零的等差数列,a 1=1,且a 1,a 3,a 9成等比数列.(Ⅰ)求数列{a n }的通项;(Ⅱ)求数列{2an}的前n 项和S n . 解:(Ⅰ)由题设知公差d ≠0,由a 1=1,a 1,a 3,a 9成等比数列得=, 解得d =1,d =0(舍去), 故{a n }的通项a n =1+(n -1)×1=n.(Ⅱ)由(Ⅰ)知=2n,由等比数列前n 项和公式得S m =2+22+23+ (2)==2n+1-2.小结与拓展:数列{}na 是等差数列,则数列}{na a 是等比数列,公比为da ,其中a 是常数,d 是{}na 的121d +1812d d++2ma 2(12)12n --公差。
(a>0且a≠1).【题型2】与“前n项和Sn与通项an”、常用求通项公式的结合例 2 已知数列{a n}的前三项与数列{b n}的前三项对应相同,且a1+2a2+22a3+…+2n-1a n=8n对任意的n∈N*都成立,数列{b n+1-b n}是等差数列.求数列{a n}与{b n}的通项公式。
解:a1+2a2+22a3+…+2n-1a n=8n(n∈N*) ①当n≥2时,a1+2a2+22a3+…+2n-2a n-1=8(n-1)(n∈N*) ②①-②得2n-1a n=8,求得a n=24-n,在①中令n=1,可得a1=8=24-1,∴a n=24-n(n∈N*).由题意知b1=8,b2=4,b3=2,∴b2-b1=-4,b3-b2=-2,2∴数列{b n+1-b n}的公差为-2-(-4)=2,∴b n -b n=-4+(n-1)×2=2n-6,+1法一(迭代法)b n=b1+(b2-b1)+(b3-b2)+…+(b n-b n-1)=8+(-4)+(-2)+…+(2n-8)=n2-7n+14(n∈N*).法二(累加法)即b n-b n-1=2n-8,b n-1-b n-2=2n-10,…b3-b2=-2,b2-b1=-4,b1=8,相加得b n=8+(-4)+(-2)+…+(2n-8)34 =8+(n -1)(-4+2n -8)2=n 2-7n +14(n∈N *).小结与拓展:1)在数列{a n }中,前n 项和S n 与通项a n 的关系为:⎩⎨⎧∈≥-===-)N n ,2( )1(111n S S n S a a n n n.是重要考点;2)韦达定理应引起重视;3)迭代法、累加法及累乘法是求数列通项公式的常用方法。
数列精华题型归纳(含详解)

数列精华题型归纳一、 等差数列的定义与性质() 定义:为常数,a a d d a a n d n n n +-==+-111() 等差中项:,,成等差数列x A y A x y ⇔=+2 ()()前项和n S a a n nan n d n n =+=+-11212{}性质:是等差数列a n()若,则;1m n p q a a a a m n p q +=++=+ {}{}{}()数列,,仍为等差数列;2212a a ka b n n n -+ S S S S S n n n n n ,,……仍为等差数列;232-- ()若三个数成等差数列,可设为,,;3a d a a d -+ ()若,是等差数列,为前项和,则;42121a b S T n a b S T n n n n m m m m =-- {}()为等差数列(,为常数,是关于的常数项为52a S an bn a b n n n ⇔=+ 0的二次函数){}S S an bn a n n n 的最值可求二次函数的最值;或者求出中的正、负分界=+2项,即:当,,解不等式组可得达到最大值时的值。
a d a a S n n n n 110000><≥≤⎧⎨⎩+当,,由可得达到最小值时的值。
a d a a S n n n n 110000<>≤≥⎧⎨⎩+{}如:等差数列,,,,则a S a a a S n n n n n n =++===--1831123(由,∴a a a a a n n n n n ++=⇒==----12113331()又·,∴S a a aa 31322233113=+===()()∴·S a a n a a n nn n n =+=+=+⎛⎝ ⎫⎭⎪=-12122131218 ∴=n 27) 二、等比数列的定义与性质 定义:(为常数,),a a q q q a a q n nn n +-=≠=1110 等比中项:、、成等比数列,或x G y G xy G xy ⇒==±2()前项和:(要注意)n S na q a q qq n n ==--≠⎧⎨⎪⎩⎪111111()()!{}性质:是等比数列a n()若,则··1m n p q a a a a m n p q +=+= (),,……仍为等比数列2232S S S S S n n n n n -- 三、求数列通项公式的常用方法 1、公式法2、n n a S 求由;(时,,时,)n a S n a S S n n n ==≥=--121113、求差(商)法{}如:满足……a a a a n n n n 121212251122+++=+<>解:n a a ==⨯+=1122151411时,,∴n a a a n n n ≥+++=-+<>--2121212215212211时,……<>-<>=12122得:n n a ,∴a n n =+21,∴a n n n n ==≥⎧⎨⎩+141221()()练习、{}数列满足,,求a S S a a a n n n n n +==++111534(注意到代入得:a S S S S n n n n n+++=-=1114 {}又,∴是等比数列,S S S n n n 144== n a S S n n n n ≥=-==--23411时,……· 4、叠乘法{}例如:数列中,,,求a a a a nn a n n n n 1131==++ 解:a a a a a a n n a a nn n n 213211122311·……·……,∴-=-= 又,∴a a nn 133==5、等差型递推公式由,,求,用迭加法a a f n a a a n n n -==-110()n a a f a a f a a f n n n ≥-=-=-=⎫⎬⎪⎪⎭⎪⎪-22321321时,…………两边相加,得:()()()a a f f f n n -=+++123()()()…… ∴……a a f f f n n =++++023()()()练习、{}()数列,,,求a a a a n a n n n n n 111132==+≥--()()a n n=-1231 6、等比型递推公式()a ca d c d c c d n n =+≠≠≠-1010、为常数,,, ()可转化为等比数列,设a x c a x n n +=+-1()⇒=+--a ca c x n n 11令,∴()c x d x d c -==-11∴是首项为,为公比的等比数列a d c a d c c n +-⎧⎨⎩⎫⎬⎭+-111 ∴·a d c a d c c n n +-=+-⎛⎝ ⎫⎭⎪-1111∴a a d c c d c n n =+-⎛⎝ ⎫⎭⎪---1111练习、{}数列满足,,求a a a a a n n n n 11934=+=+()a n n =-⎛⎝ ⎫⎭⎪+-843117、倒数法例如:,,求a a a a a n n n n 11122==++ ,由已知得:1221211a a a a n n n n+=+=+ ∴11121a a n n +-= , ∴⎧⎨⎩⎫⎬⎭=111121a a n 为等差数列,,公差为 ()()∴=+-=+11112121a n n n · ,∴a n n =+21三、 求数列前n 项和的常用方法1、公式法:等差、等比前n 项和公式2、裂项法:把数列各项拆成两项或多项之和,使之出现成对互为相反数的项。
专题6-2 数列求和归类-2023年高考数学一轮复习热点题型(全国通用)(原卷版)

)(n N , n 2) ,求 Sn ;
(2)若 S n f ( ) f ( ) ... f (
n
n
n
(1)证明函数 f ( x ) 的图像关于点 ( ,1) 对称;
【提分秘籍】
基本规律
倒序求和,多是具有中心对称的
【变式演练】
1
1.设奇函数� � 对任意� ∈ �都有�(�) = �(� − 1) + 2 .
(2)设数列 bn 满足 bn
2 an 1
, 求数列 bn 的前 n 项和 Rn .
4n
2.设数列 an 的前 n 项和为 Sn , a2 4 ,且对任意正整数 n ,点 an 1 , S n 都在直线 x 3 y 2 0 上.(1)
求 an 的通项公式;
(2)若 bn nan ,求 bn 的前 n 项和 Tn .
【题型五】裂项相消常规型
【典例分析】
设数列 an 满足: a1 1 ,且 2an an 1 an 1 ( n 2 )
, a3 a4 12 .
(1)求 an 的通项公式:
1
的前 n 项和.
已知数列 an 的前 n 项和为 Sn , a1
1
, S n S n 1 S n S n 1 0 n 2 .
2
1
是等差数列;
Sn
Sn
, n为奇数
(2)若 Cn n 3
,设数列 C n 的前 n 项和为 Tn ,求 T2n .
【提分秘籍】
基本规律
分组求和法:
c(等比)
1.形如 an= b(等差)
高三数学数列题型归纳

高三数学数列题型归纳数列是高中数学中的重要知识点,也是高考数学的常考题型之一。
在高三阶段,学生需要掌握各种数列的定义、性质、求通项公式、求和公式等各种知识点。
为了帮助大家更好地掌握数列的相关知识,本文将就高三数学数列题型的归纳进行探讨。
一、等差数列等差数列是指数列中相邻项之间的差值相等的数列。
等差数列有许多重要的性质,如通项公式、前n项和公式等。
在高考数学中,等差数列是经常出现的题型。
1. 等差数列通项公式:an=a1+(n-1)d其中,a1是等差数列的首项,d是公差,an是等差数列的第n项。
2. 等差数列前n项和公式:Sn=n/2(a1+an)其中,Sn是等差数列的前n项和。
3. 等差数列的性质:(1)等差数列的首项与末项的和等于中间项和的总和。
(2)等差数列的前n项和可以表示为n乘以首项与末项的平均数。
(3)等差数列的项数有限,且每一项和前一项之间的差值相等。
二、等比数列等比数列是指数列中相邻项之间的比值相等的数列。
等比数列同样也有很多重要的性质,如通项公式、前n项和公式等。
1. 等比数列通项公式:an=a1*q^(n-1)其中,a1是等比数列的首项,q是公比,an是等比数列的第n项。
2. 等比数列前n项和公式:Sn=(a1(1-q^n))/(1-q)其中,Sn是等比数列的前n项和。
3. 等比数列的性质:(1)等比数列的前n项和可以表示为首项乘以1-q^n除以1-q。
(2)公比大于1时,等比数列是发散的,公比小于1时,等比数列是收敛的。
三、斐波那契数列斐波那契数列的定义是:前两项为1,从第三项起每一项都是前两项之和。
即F(1) = 1,F(2) = 1, F(n) = F(n-1) + F(n-2)(n>=3)。
斐波那契数列在自然界与生活中也有许多出现,如植物分枝的规律、蜂巢的排列方式等等。
因此,斐波那契数列也是高考数学中的常见题型。
1. 斐波那契数列的通项公式:Fn=(1/sqrt(5))*(((1+sqrt(5))/2)^n-((1-sqrt(5))/2)^n)其中,sqrt(5)表示5的平方根。
数列精华题型归纳(含详解)

数列精华题型归纳一、 等差数列的定义与性质 0的二次函数) 项,即:二、等比数列的定义与性质三、求数列通项公式的常用方法 1、公式法2、n n a S 求由;(时,,时,)n a S n a S S n n n ==≥=--121113、求差(商)法解:n a a ==⨯+=1122151411时,,∴<>-<>=12122得:n n a ,∴a n n =+21,∴a n n nn ==≥⎧⎨⎩+141221()() 练习、{}数列满足,,求a S S a a a n n n n n +==++1115344、叠乘法解:a a a a a a n n a a nn n n 213211122311·……·……,∴-=-= 5、等差型递推公式练习、{}()数列,,,求a a a a n a n n n n n 111132==+≥-- 6、等比型递推公式练习、{}数列满足,,求a a a a a n n n n 11934=+=+ 7、倒数法例如:,,求a a a a a n n n n 11122==++ ,由已知得:1221211a a a a n n n n+=+=+ ∴11121a a n n +-= , ∴⎧⎨⎩⎫⎬⎭=111121a a n 为等差数列,,公差为 ()()∴=+-=+11112121a n n n · ,∴a n n =+21三、 求数列前n 项和的常用方法1、公式法:等差、等比前n 项和公式2、裂项法:把数列各项拆成两项或多项之和,使之出现成对互为相反数的项。
解:()()由·11111011a a a a d d a a d k k k k k k ++=+=-⎛⎝ ⎫⎭⎪≠练习、求和:…………111211231123+++++++++++n3、错位相减法:4、倒序相加法:把数列的各项顺序倒写,再与原来顺序的数列相加。
高考数列常考题型归纳总结汇总

n
解法:一般地,要先在原递推公式两边同除以q n +1,得:
a n +1q
n +1
=
p q
∙
a n q
n
+
1q
引入辅助数列
{b n }(其中b n
=
a n q
n
),得:b n +1=
p q
b n +
1q
再待定系数法解决。
例:已知数列{a n }中,a 1=解:在a n +1=
52
⋅⋅3=85
n -3。1
变式:(2004,全国I,理15.)已知数列{a n },满足a 1=1,a n =a 1+2a 2+3a 3+⋅⋅⋅+(n -1 a n -1
(n ≥2,则{a n }的通项a n =⎨
⎧1⎩___
n =1
n ≥2
解:由已知,得a n +1=a 1+2a 2+3a 3+⋅⋅⋅+(n -1 a n -1+na n,用此式减去已知式,得当n ≥2时,a n +1-a n =na n,即a n +1=(n +1 a n,又a 2=a 1=1,
1
56
, a n +1=
1
1n +1
a n +(,求a n。32
1n +12n n +1
a n +(两边乘以2n +1得:2∙a n +1=(2∙a n +1 323
22
令b n =2n ∙a n,则b n +1=b n +1,解之得:b n =3-2( n
人教版高考数学一轮专项复习:数列题型11种(含解析)

数列题型11种(方法+例题+答案)1.作差法求通项公式2.累乘法求通项公式3.累加法求通项公式4.构造法求通项公式(一)5.构造法求通项公式(二)6.取倒法求通项公式7.分组求和法求前n项和8.错位相减法求前n项和9.裂项相消法求前n项和10.数列归纳法与数列不等式问题11.放缩法与数列不等式问题1、作差法求数列通项公式已知n S (12()n a a a f n +++= )求n a ,{11,(1),(2)n n n S n a S S n -==-≥注意:分两步,当2≥n 时和1=n 时一、例题讲解1、(2015∙湛江)已知数列{}n a 的前n 项和n S 满足1121n n n S S S +-+=+(2n ≥,n *∈N ),且12a =,23a =. ()1求数列{}n a 的通项公式2、(2015∙茂名)已知数列}{n a 的前n 项和为n S ,11=a ,且)1()1(221+=+-+n n S n nS n n ,)(*∈N n ,数列}{n b 满足,0212=+-++n n n b b b )(*∈N n ,53=b ,其前9项和为63(1)求数列}{n a 和}{n b 的通项公式3、(2015∙中山)设等差数列}{n a 的前n 项和为n S ,且,40,842==S a 数列}{n b 的前n 项和为n T ,且,032=+-n n b T *∈N n 。
(1)求数列}{n a ,}{n b 的通项公式4、(2015∙揭阳)已知n S 为数列}{n a 的前n 项和,)1(3--=n n na S n n ,(*∈N n ),且,112=a (1)求1a 的值;(2)求数列}{n a 的通项公式5、(2014∙汕头)数列{}n a 中,11=a ,n S 是{}n a 前n 项和,且)2(11≥+=-n S S n n(1)求数列{}n a 的通项公式6、(2014∙肇庆)已知数列}{n a 的前n 项和为n S ,且满足,21=a )1(1++=+n n S na n n (1)求数列}{n a 的通项公式7、(2014∙江门)已知数列}{n a 的前n 项和122-=n S n ,求数列}{n a 的通项公式。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
第1页递推数列题型归纳各种数列问题在很多情形下,就是对数列通项公式的求解。
特别是在一些综合性比较强的数列问题中,数列通项公式的求解问题往往是解决数列难题的瓶颈。
本文总结出几种求解数列通项公式的方法,希望能对大家有帮助。
类型1 )(1n f a a n n +=+解法:把原递推公式转化为)(1n f a a n n =-+,利用累加法(逐差相加法)求解。
例:已知数列{}n a 满足211=a ,n n a a n n ++=+211,求n a 。
解:由条件知:111)1(1121+-=+=+=-+n n n n n n a a n n分别令)1(,,3,2,1-⋅⋅⋅⋅⋅⋅=n n ,代入上式得)1(-n 个等式累加之,即)()()()(1342312--+⋅⋅⋅⋅⋅⋅+-+-+-n n a a a a a a a a)111()4131()3121()211(nn --+⋅⋅⋅⋅⋅⋅+-+-+-=所以na a n 111-=-211=a ,nn a n 1231121-=-+=∴变式:(2004,全国I ,个理22.本小题满分14分)已知数列1}{1=a a n 中,且a 2k =a 2k -1+(-1)K , a 2k+1=a 2k +3k , 其中k=1,2,3,……. (I )求a 3, a 5;(II )求{ a n }的通项公式.解: k k k a a )1(122-+=-,kk k a a 3212+=+∴k k k k k k a a a 3)1(312212+-+=+=-+,即k k k k a a )1(31212-+=--+∴)1(313-+=-a a ,2235)1(3-+=-a a …… ……k k k k a a )1(31212-+=--+将以上k 个式子相加,得]1)1[(21)13(23])1()1()1[()333(22112--+-=-+⋅⋅⋅+-+-++⋅⋅⋅++=-+k k k k k a a将11=a 代入,得1)1(21321112--+⋅=++kk k a ,1)1(21321)1(122--+⋅=-+=-k k k k k a a 。
第2页经检验11=a 也适合,∴⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧--⋅+⋅--⋅+⋅=-+)(1)1(21321)(1)1(21321222121为偶数为奇数n n a nn n n n类型2 n n a n f a )(1=+ 解法:把原递推公式转化为)(1n f a a nn =+,利用累乘法(逐商相乘法)求解。
例:已知数列{}n a 满足321=a ,n n a n n a 11+=+,求n a 。
解:由条件知11+=+n na a n n ,分别令)1(,,3,2,1-⋅⋅⋅⋅⋅⋅=n n ,代入上式得)1(-n 个等式累乘之,即 1342312-•⋅⋅⋅⋅⋅⋅•••n n a a a a a a a a n n 1433221-⨯⋅⋅⋅⋅⋅⋅⨯⨯⨯=n a a n 11=⇒又321=a ,n a n 32=∴ 例:已知31=a ,n n a n n a 23131+-=+ )1(≥n ,求n a 。
解:123132231232)2(31)2(32)1(31)1(3a n n n n a n +-•+⨯-⨯•⋅⋅⋅•+---•+---=3437526331348531n n n n n --=⋅⋅⋅⋅=---。
变式:(2004,全国I,理15.)已知数列{a n },满足a 1=1,1321)1(32--+⋅⋅⋅+++=n n a n a a a a (n ≥2),则{a n }的通项1___n a ⎧=⎨⎩12n n =≥解:由已知,得n n n na a n a a a a +-+⋅⋅⋅+++=-+13211)1(32,用此式减去已知式,得 当2≥n 时,n n n na a a =-+1,即n n a n a )1(1+=+,又112==a a ,n a a a a a a a a a n n =⋅⋅⋅====∴-13423121,,4,3,1,1,将以上n 个式子相乘,得2!n a n =)2(≥n 类型3 q pa a n n +=+1(其中p ,q 均为常数,)0)1((≠-p pq )。
解法(待定系数法):把原递推公式转化为:)(1t a p t a n n -=-+,其中pqt -=1,再利用换元法转化为等比数列求解。
第3页例:已知数列{}n a 中,11=a ,321+=+n n a a ,求n a .解:设递推公式321+=+n n a a 可以转化为)(21t a t a n n -=-+即321-=⇒-=+t t a a n n .故递推公式为)3(231+=++n n a a ,令3+=n n a b ,则4311=+=a b ,且23311=++=++n n n n a a b b .所以{}n b 是以41=b 为首项,2为公比的等比数列,则11224+-=⨯=n n n b ,所以321-=+n n a .变式:(2006,重庆,文,14)在数列{}n a 中,若111,23(1)n n a a a n +==+≥,则该数列的通项n a =_______________(key:321-=+n n a )变式:(2006. 福建.理22.本小题满分14分)已知数列{}n a 满足*111,21().n n a a a n N +==+∈(I )求数列{}n a 的通项公式;(II )若数列{b n }滿足12111*444(1)(),n n b b b b n a n N ---=+∈证明:数列{b n }是等差数列;(Ⅲ)证明:*122311...().232n n a a a n nn N a a a +-<+++<∈ (I )解:*121(),n n a a n N +=+∈ 112(1),n n a a +∴+=+ {}1n a ∴+是以112a +=为首项,2为公比的等比数列 12.nn a ∴+=即 *21().n n a n N =-∈(II )证法一:1211144...4(1).n n k k k k n a ---=+ 12(...)42.n n k k k n nk +++-∴=122[(...)],n n b b b n nb ∴+++-= ①12112[(...)(1)](1).n n n b b b b n n b ++++++-+=+ ②②-①,得112(1)(1),n n n b n b nb ++-=+-即1(1)20,n n n b nb +--+= 21(1)20.n n nb n b ++-++=③-④,得 2120,n n n nb nb nb ++-+=即 2120,n n n b b b ++-+= *211(),n n n n b b b b n N +++∴-=-∈{}n b ∴是等差数列证法二:同证法一,得 1(1)20n n n b nb +--+= 令1,n =得1 2.b = 设22(),b d d R =+∈下面用数学归纳法证明 2(1).n b n d =+-(1)当1,2n =时,等式成立 (2)假设当(2)n k k =≥时,2(1),k b k d =+-那么122[2(1)]2[(1)1].1111k k k k b b k d k d k k k k +=-=+--=++-----这就是说,当1n k =+时,等式也成立第4页根据(1)和(2),可知2(1)n b n d =+-对任何*n N ∈都成立{}1,n n n b b d b +-=∴是等差数列(III )证明:1121211,1,2,...,,12122(2)2k k k k k k a k n a ++--==<=-- 12231....2n n a a a n a a a +∴+++<111211111111.,1,2,...,,2122(21)2 3.222232k k k k k kk k a k n a +++-==-=-≥-=--+-1222311111111...(...)(1),2322223223n n n n a a a n n n a a a +∴+++≥-+++=-->-*122311...().232n n a a a n nn N a a a +∴-<+++<∈ 变式:递推式:()n f pa a n n +=+1。
解法:只需构造数列{}n b ,消去()n f 带来的差异.类型4 n n n q pa a +=+1(其中p ,q 均为常数,)0)1)(1((≠--q p pq )。
(或1nn n a pa rq +=+,其中p ,q, r 均为常数) 。
解法:一般地,要先在原递推公式两边同除以1+n q,得:qq a q p q a n n n n 111+•=++引入辅助数列{}n b (其中nn n q a b =),得:q b q p b nn 11+=+再待定系数法解决。
例:已知数列{}n a 中,651=a ,11)21(31+++=n n n a a ,求n a 。
解:在11)21(31+++=n n n a a 两边乘以12+n 得:1)2(32211+•=•++n n n n a a令n nn a b •=2,则1321+=+n n b b ,解之得:n n b )32(23-=所以n n nn n b a )31(2)21(32-== 变式:(2006,全国I,理22,本小题满分12分) 设数列{}n a 的前n 项的和14122333n n n S a +=-⨯+,1,2,3,n =(Ⅰ)求首项1a 与通项n a ;(Ⅱ)设2nn nT S =,1,2,3,n =,证明:132ni i T =<∑ 解:(I )当1=n 时,323434111+-==a S a 21=⇒a ;第5页当2≥n 时,)3223134(3223134111+⨯--+⨯-=-=-+-n n n n n n n a a S S a ,即n n n a a 241+=-,利用n n n q pa a +=+1(其中p ,q 均为常数,)0)1)(1((≠--q p pq )。
(或1nn n a pa rq +=+,其中p ,q, r均为常数)的方法,解之得:n n n a 24-=(Ⅱ)将nn n a 24-=代入①得 S n = 43×(4n -2n )-13×2n+1 + 23 = 13×(2n+1-1)(2n+1-2) = 23×(2n+1-1)(2n -1) T n = 2n S n= 32×2n (2n+1-1)(2n -1) = 32×(12n -1 - 12n+1-1)所以,1ni i T =∑= 321(ni =∑12i -1 - 12i+1-1) = 32×(121-1 - 12i+1-1) < 32类型5 递推公式为n n n qa pa a +=++12(其中p ,q 均为常数)。