数列的通项公式与求和问题等综合问题
数列在高考中占重要地位,每年都考,应当牢记等差、等比的通项公式,前n项和公式,等差、等比数列的性质,以及常见求数列通项的方法,如累加、累乘、构造等差、等比数列法、取倒数等.数列求和问题是数列中的重要知识,在各地的高考试题中频频出现,对于等差数列、等比数列的求和主要是运用公式;而非等差数列、非等比数列的求和问题,一般用倒序相加法、通项化归法、错位相减法、裂项相消法、分组求和法等.数列的求和问题多从数列的通项入手,通过分组、错位相减等转化为等差或等比数列的求和问题,考查等差、等比数列求和公式及转化与化归思想的应用,属中档题. 一、数列的通项公式
数列的通项公式在数列中占有重要地位,是数列这部分内容的基础之一,在高考中,等差数列和等比数列的通项公式,前n项和公式以及它们的性质是必考内容,一般以填空题、选择题的形式出现,属于低中档题,若数列与函数、不等式、解析几何、向量、三角函数等知识点交融,难度就较大,也是近几年命题的热点.
1.由数列的前几项归纳数列的通项公式
根据数列的前几项写出数列的一个通项公式是不完全归纳法,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,对于正负符号变化,可用(-1)或(-1)例1. 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)-
nn+1
来调整.
115132961,,?,,?,,...; 248163264思路分析:归纳通项公式应从以下四个方面着手: (1)观察项与项之间的关系; (2)符号与绝对值分别考虑; (3)规律不明显,适当变形.
1
2-32-32-32-32-32-3n-,原数列化为-1,2,-3,4,…,∴ an=(-1)·n.
222222
点评:求数列的通项时,要抓住以下几个特征:(1)分式中分子、分母的特征;(2)相邻项的变化特征;(3)拆项后的特征;(4)各项符号特征等,并对此进行归纳、化归、联想. 2.由数列的递推关系求通项
若一个数列首项确定,其余各项用an与an-1的关系式表示(如an=2an-1+1,(n>1),则这个关系式称为数列的递推公式.
由递推关系求数列的通项的基本思想是转化,常用的方法: (1)an+1-an=f(n)型,采用叠加法. an+1
(2)=f(n)型,采用叠乘法.
an
(3)an+1=pan+q(p≠0,p≠1)型,转化为等比数列解决.
例2.对于数列?an?,?bn? a1?b1?1,an?1??n?1??an?n,bn?1?3bn?2,n?N.
?1234n
(1)求数列?an?、?bn?的通项公式; (2)令cn?2?an?n?,求数列?cn?的前n项和Tn.
n?bn?1?2思路分析:(1)由Sn?1??n?1??Sn?an?n化简得an?1?an?2n?1,利用累加法求得an?n,对
n?1bn?1?3bn?2利用配凑法求得通项公式为bn?2g3?1;(2)化简cn?2?n2?n?2ng3n?1?n?1,这是等差数列n?13除以等比数列,故用错位相减求和法求得前n项和为Tn?152n?5. ?n?144g3
(2)cn?
2?n2?n?2ng3n?1?n?1234nn?1, ① ,?T????...??n3n?13031323n?23n?12
则3Tn?2g334nn?1,② ???...??001n?3n?2333331n?11?n?1n?1152n?5152n?5?113②-①得2Tn?6??1??2?...?n?2??n?1?6?. ?n?1???T??nn?1n?113?3322g344g3?331?31?点评:本题主要考查递推数列求通项的方法,考查了累加法和配凑法,考查了错位相减求和法.对于an来说,化简题目给定的含有Sn的表达式后,得到an?1?an?2n?1,这个是累加法的标准形式,故用累加法求其通项公式,对于bn来说,由于bn?1?3bn?2,则采用配凑法求其通项公式,对于cn来说,由于它是等差数列除以等比数列,故用错位相减求和法求和. 3.由Sn与an的关系求通项an
数列是一种特殊的函数,因此,在研究数列问题时,即要注意函数方法的普遍性,又要考虑数列方法的特
??Sn (n=1),殊性.Sn与an的关系为:an=?
?Sn-Sn-1 (n≥2).?
例3. 【安徽省淮南市2018届第四次联考】已已知数列?an?,?bn?,Sn为数列?an?的前n项和,且满足
a2?4b1,Sn?2an?2, nbn?1??n?1?bn?n3?n2n?N*.
(1)求数列?an?的通项公式; (2)求?bn?的通项公式
n思路分析:(1)由Sn?2an?2的关系得当n?2时,Sn?1?2an?1?2相减得an?2an?1,an?2.n?2检验
??n?1时, a1?2适合上式即得数列?an?的通项公式(2)Qnbn?1??n?1?bn?n2?n3,两边同时除以n?n?1?得
bn?1bn??n累加法即得解. n?1n 3