第4.1.2讲 数列的递推公式与前n项和 学案(含解析) 高中数学人教A版(2019)选择性必修第二册

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第4.1.2讲 数列的递推公式与前n项和 学案(含解析) 高中数学人教A版(2019)选择性必修第二册

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第四章 数列第4.1.2讲 数列的递推公式与前n项和
1.递推公式是数列的一种表示方法,能够根据递推公式写出数列的前几项. 
2.掌握由一些简单的递推公式求数列的通项公式的方法. 
3.了解数列的前n项和Sn的含义,能根据前n项和Sn求数列的通项公式.
1、由递推公式求数列中的项
2、由递推公式求数列的通项
3、数列的前n项和及应用
知识点一 数列的递推公式
1.定义:如果一个数列的相邻两项或多项之间的关系可以用一个式子来表示,那么这个式子叫做这个数列的递推公式.
2.用递推公式给出一个数列,必须具备两个条件:
(1)“基础”——数列{an}的第1项(或前几项);
(2)递推关系——数列{an}的任意一项an与它的前一项an-1(n≥2)(或前几项)间的关系用公式表示.
知识点二 数列的前n项和
1.数列{an}的前n项和:把数列{an}从第1项起到第n项止的各项之和,称为数列{an}的前n项和,记作Sn,即Sn=a1+a2+…+an.
2.数列{an}的通项an与前n项和Sn之间的关系为an=.
题型1、由递推公式求数列中的项
1.数列满足,(),则( )
A.3 B.5 C.11 D.13
2.在数列中,,,则的值为( )
A.30 B.31 C.32 D.33
3.数列满足,若,则等于( )
A. B. C. D.
4.已知数列满足,,则( )
A.64 B.32 C.16 D.8
5.观察下列各式:,,,,,…,则( )
A.47 B.76 C.121 D.123
题型2、由递推公式求数列的通项
6.若无穷数列的前n项和为,且满足,则数列的通项公式( )
A. B. C. D.
7.已知数列满足,,则数列的通项公式是( )
A. B.
C. D.
8.已知数列满足,则( )
A. B. C. D.
9.“杨辉三角”是中国古代重要的数学成就,它比西方的“帕斯卡三角形”早了多年,如图是由“杨辉三角”拓展而成的三角形数阵,记为图中虚线上的数,,,,…构成的数列的第项,则的值为( )
A. B. C. D.
10.已知,,则数列的通项公式是( )
A. B. C. D.n
题型3、数列的前n项和及应用
11.已知数列的前项和为,且,则的值为( )
A.16 B.4 C.12 D.不确定
12.设数列的前项和,则的值为( )
A.13 B.16 C.29 D.32
13.设为数列的前项和,若,则( )
A. B. C. D.
14.若数列的前项和,则下列结论正确的是( )
A. B.
C. D.
15.已知数列的前n项和为,对任意的都有,则的值为( )
A.2 B.-1 C.1 D.0
一、单选题
16.数列,,,,…的递推公式可以是( )
A. B.
C. D.
17.已知数列的首项,且,则这个数列的第2项是( )
A. B.3
C. D.6
18.在数列中,,,,记数列的前项和为,则( )
A. B. C.0 D.3
19.已知数列,,,则等于( )
A.3027 B.3028 C.3034 D.3035
20.记正整数的最大公约数为,例如,.已知数列的前项和为,且,则( )
A.50 B.75 C.100 D.1275
21.如图所示,九连环是中国传统民间智力玩具,以金属丝制成9个圆环,解开九连环共需要256步,解下或套上一个环算一步,且九连环的解下和套上是一对逆过程.九连环把玩时按照一定的程序反复操作,可以将九个环全部从框架上解下或者全部套上.将第个圆环解下最少需要移动的次数记为,已知,,按规则有,则解下第5个圆环最少需要移动的次数为( )

A.15 B.21 C.27 D.31
22.“斐波那契”数列由十三世纪意大利数学家斐波那契发现,该数列满足递推关系:,.已知数列为“斐波那契”数列,为数列的前项和,若,则( )
A. B. C. D.
23.若数列满足,则( )
A.2 B. C. D.
二、多选题
24.数列的前n项和为,且满足,,则下列说法正确的有( )
A. B.是周期数列 C. D.
25.若数列满足,,则称该数列为斐波那契数列.如图所示的“黄金螺旋线”是根据斐波那契数列画出来的曲线.图中的长方形由以斐波那契数为边长的正方形拼接而成,在每个正方形中作圆心角为的扇形,连接起来的曲线就是“黄金螺旋线”.记以为边长的正方形中的扇形面积为,数列的前项和为.下列结论正确的是( )

A. B.是奇数
C. D.
三、填空题
26.已知数列满足,且,则 .
27.已知数列的前项和,则 .
四、解答题
28.根据下列条件,写出数列的前5项:,().
29.已知数列{an}中,,.
(1)写出数列的前5项;
(2)猜想数列的通项公式;
(3)画出数列的图象.
30.试分别根据下列条件,写出数列的前5项:
(1),,,其中;
(2),,其中.
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.D
【分析】由递推关系逐项求解即得.
【详解】因为,(),
所以,
.
故选:D.
2.B
【分析】由已知条件利用数列的递推公式,依次令,3,4,5,结合递推思想能求出结果.
【详解】在数列中,,,




故选:B.
3.C
【分析】根据题设递推式可得数列具有周期性,周期为4,进而求解即可.
【详解】由,
因为,所以,,
,,,
所以数列具有周期性,周期为4,
所以.
故选:C.
4.B
【分析】先求出,再由递推关系证明当时,由此可求.
【详解】∵数列满足,
∴,解得.
当时,,即,
所以,
所以,故,
故选:B.
5.A
【分析】根据题目信息可得,数列呈现出从第三项起,后一项等于前两项的和的规律,逐项计算即可得.
【详解】根据题目各式规律可知,从第三项开始后一项等于前两项的和,
所以可得;

,即可得.
故选:A
6.D
【分析】根据求解即可.
【详解】由题意,所以当时,,当时,,不符合上式,所以.
故选:D
7.A
【分析】由题意可得数列为首项为3的常数列,从而可得出答案.
【详解】由题意得,即
所以数列是以首项为的常数列,
则,得.
故选:A
8.D
【分析】利用与的关系即得.
【详解】①,
当时,
②,
则①-②得,,
故.
当时,,也符合.
故选:D.
9.B
【分析】根据杨辉三角可得数列的递推公式,结合累加法可得数列的通项公式与.
【详解】由已知可得数列的递推公式为,且,且,
故,




等式左右两边分别相加得,

故选:B.
10.D
【分析】根据题意可得,再利用累乘法计算可得;
【详解】由,得,
即,
则,,,…,,
由累乘法可得,所以,
又,符合上式,所以.
故选:D.
11.C
【分析】根据求出,进而利用求出答案.
【详解】由题意得,化简得,

.
故选:C
12.B
【分析】根据公式计算得到答案.
【详解】.
故选:B
13.A
【分析】根据公式,即可求解.
【详解】当时,,
当时,,
验证,当时,,
所以.
故选:A
14.D
【分析】利用与的关系,可得答案.
【详解】当时,,
当时,,
经检验,可得.
故选:D.
15.C
【分析】由条件令得到,再令可得答案.
【详解】在中,令可得,,即
所以,令,可得
故选:C
16.C
【分析】观察数列,数列从第二项起,可知每一项是前一项的,由此可以得到递推公式,得出结果.
【详解】数列从第2项起,后一项是前一项的,故递推公式为.
故选:C
17.B
【分析】直接根据递推公式即可得解.
【详解】因为,且,
所以.
故选:B.
18.B
【分析】列出数列的前几项,即可得到数列的周期性,从而求解.
【详解】因为,,,
所以,,,,,,,
所以是以为周期的周期数列,且,
,,,
所以.
故选:B
19.C
【分析】
根据题意利用并项求和法运算求解.
【详解】因为,,
所以.
故选:C.
20.B
【分析】根据的定义求得正确答案.
【详解】依题意,,
以此类推……,可知当时:
当为奇数时,当为偶数时,,
所以.
故选:B
21.D
【分析】根据递归公式计算即可.
【详解】由题意可知,,.
故选:D
22.D
【分析】利用递推关系找到通项即可.
【详解】,以此类推,.
故选:D
23.C
【分析】
根据递推关系推出数列的周期性即可.
【详解】因为,所以,


所以是周期为的数列,故.
故选:C
24.ABC
【分析】依次取即可验证A项和B项的正确与否,再根据周期性可判断C项是否正确,最后根据周期性和分组求和法可判断D项是否正确.
【详解】由题意,数列满足,,
当n=1时,;当n=2时,;
当n=3时,;当n=4时,;
当n=5时,;当n=6时,,,
归纳可得数列构成以4为周期的周期数列,所以A正确,B正确;
又由,所以C正确;
因为,所以,所以D错误.
故选:ABC.
25.ABD
【分析】
根据数列递推关系以及特征,即可判断选项AB,利用累加法即可判断选项C,利用定义直接求解,表示出,即可判断选项D.
【详解】
该数列为,所以,A正确;
由斐波那契数列得每三个数中,前两个为奇数后一个为偶数,
且是奇数,B正确;
由,得:,
,,
累加得,C错;
由,
得:

所以,
,D对.
故选:ABD
26.21
【分析】根据递推公式可得为常数列,进而求解通项公式,进而可得.
【详解】因为数列满足,故为常数列,故,则,故.
故答案为:21
27.
【分析】根据与的关系运算求解.
【详解】由题意可得:,
所以.
故答案为:.
28.
【分析】根据递推公式逐项求解即可.
【详解】因为,,
所以,,



所以,数列的前5项为:.
29.(1)1,,,,
(2)
(3)图见解析
【分析】(1)直接代入计算即可;
(2)根据前5项猜想;
(3)画出点集即可.
【详解】(1),,
,,.
(2)猜想:.
下面证明其通项为,,显然,则,
则,
累乘得,所以对也适合,则.
(3)图象如图所示:
30.(1)1,2,4,8,16
(2)2,,,,.
【分析】(1)根据递推公式,对依次赋值求解;
(2)根据递推公式,对依次赋值求解.
【详解】(1)因为,,,其中,
所以,,

因此,数列的前5项依次为1,2,4,8,16.
(2)因为,,其中,
所以,,
,.
因此,数列的前5项依次为2,,,,.
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页

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