人教A版高中数学选择性必修第二册 微专题1 构造法求数列的通项公式(课件+学案+答案)

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人教A版高中数学选择性必修第二册 微专题1 构造法求数列的通项公式(课件+学案+答案)

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(共31张PPT)
微专题1 构造法求数列的通项公式
第四章 数列
类型1 an+1=pan+q型
【例1】 已知数列{an}满足2an+1=an+1(n∈N*)且a1=3,则a8=________.
 [由2an+1=an+1,得2(an+1-1)=an-1,故数列{an-1}是首项为2,公比为的等比数列,故an-1=2×,故an=+1,故a8=+1=.
[母题探究] 若将本例中的条件“2an+1=an+1”改为“2an+1=an+”,其他条件不变,求数列{an}的通项公式.
[解] 由2an+1=an+,得2n+1an+1=2nan+1,所以2n+1an+1-2nan=1,故数列{2nan}是以21a1=6为首项,1为公差的等差数列,所以2nan=6+(n-1)×1=n+5,所以an=.
反思领悟 形如an+1=pan+q型(p≠0,a1=a)的数列{an}的通项公式的求法
(1)若p=1,则数列{an}为等差数列.
(2)若q=0,则数列{an}为等比数列.
(3)若p≠1且q≠0,则数列{an}为线性递推数列,其通项可通过待定系数法构造等比数列来求.
方法如下:设an+1+λ=p(an+λ),得an+1=pan+(p-1)λ,
与题设an+1=pan+q比较系数得λ=(p≠1),
所以an+=p(n≥2),
即构成以a1+为首项,p为公比的等比数列.
[学以致用] 1.在数列{an}中,a1=5,an+1=3an-4,求数列{an}的通项公式.
[解] 由an+1=3an-4,可得an+1-2=3(an-2),所以=3.
又a1=5,所以{an-2}是以a1-2=3为首项,3为公比的等比数列,所以an-2=3n,所以an=3n+2.
类型2 an+1=pan+qn型
【例2】 在数列{an}中,a1=,且an+1=-2an+3n+1,则{an}的通项公式an=____________________________.
-×(-2)n-1+×3n+1
-×(-2)n-1+×3n+1 [由an+1=-2an+3n+1,得=-·+1.令bn=,则bn+1=-bn+1.
显然有bn+1-=-,b1-=-,故是以-为首项,-为公比的等比数列.因此bn-=-,可得an=-×(-2)n-1+×3n+1.]
反思领悟 形如an+1=pan+qn型(p≠0,1,q≠0)的数列{an}的通项公式的求解方法是等式两边同时除以qn+1,即得=·.当p=q时,数列为等差数列;当p≠q时,原式可以变形为+λ=的形式,则数列为等比数列,进而写出{an}的通项公式.
[学以致用] 2.在数列{an}中,a1=-1,an+1=2an+4×3n-1,求数列{an}的通项公式.
[解] 将an+1=2an+4×3n-1的两边同除以3n+1,得=·,
令bn=,则bn+1=bn+.
bn+1-=,b1-=-,
∴是以-为首项,为公比的等比数列.
∴bn-=,则bn=,∴an=3n×bn=4×3n-1-5×2n-1.
类型3 
【例3】 已知数列{an}满足a1=1,an+1=(n∈N*),则数列{anan+1}的前10项和S10=(  )
A.   B.   C.   D.
an+1=型

C [因为an+1=(n∈N*),所以==+3,即=3,所以数列是以1为首项,3为公差的等差数列,所以=1+3(n-1)=3n-2,所以an=,所以anan+1==,所以S10===.故选C.]
反思领悟 形如an+1=型(p,q,r为常数,p>0,q,r,an≠0)的数列{an}的通项公式的求法
等式两边同时取倒数,变形构造出线性递推式=A+B(A,B是常数),进而求解.
[学以致用] 3.若数列{an}满足an=(n≥2,n∈N*),且a1=,则an=(  )
A.   B.
C.   D.

A [当n≥2且n∈N*时,等式an=两边取倒数得==+2,∴=2,且=2,∴数列是首项为2,公差为2的等差数列,
因此,=2+2(n-1)=2n,∴an=.故选A.]
题号
一、选择题
1.已知数列{an}中,a1=1,an+1=4an-6,则a2 025=(  )
A.-42 025+2   B.-42 025-2
C.-42 024+2   D.-42 024-2
微专题强化练(一) 构造法求数列的通项公式
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题号
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C [由an+1=4an-6,可得an+1-2=4(an-2),而a1-2=-1,因此数列{an-2}是首项为-1,公比为4的等比数列,则an-2=-1×4n-1,即an=-4n-1+2,所以a2 025=-42 024+2.故选C.]
题号
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2.数列{an}满足an+1=2an+3,n∈N*,若a2 025≥a1,则a1的取值范围为(  )
A.(-∞,-3]   B.(-∞,-3)
C.(-3,+∞)   D.[-3,+∞)

题号
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D [由an+1=2an+3可得an+1+3=2(an+3),
当a1≠-3时,=2,
所以数列{an+3}是首项为a1+3,
公比为2的等比数列,
所以an+3=(a1+3)×2n-1,所以an=(a1+3)×2n-1-3,
所以a2 025=(a1+3)×22 024-3≥a1,
所以(a1+3)×22 024≥a1+3,所以a1+3≥0,所以a1>-3,又当a1=-3时,an=-3,满足题意,所以a1≥-3.]
题号
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3.已知数列{an}满足a1=1,an+1=(n∈N*).若bn=log2,则数列{bn}的通项公式bn等于(  )
A.n  B.n-1  C.n  D.2n

题号
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C [由an+1=,得=1+,
所以+1=2,
又+1=2,所以数列是首项为2,公比为2的等比数列,
所以+1=2×2n-1=2n,
所以bn=log2=log22n=n.故选C.]
题号
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4.已知在数列{an}中,a1=,an+1=an+,则数列{an}的通项公式an等于(  )
A.   B.
C.   D.

题号
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A [因为a1=,an+1=an+,所以2n+1an+1=×2nan+1,整理得2n+1an+1-3=(2nan-3),所以数列{2nan-3}是以2a1-3=-为首项,为公比的等比数列,所以2nan-3=-,解得an=.故选A.]
题号
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5.已知数列{an}的前n项和为Sn,且a1=2,Sn+1=4an+2,则a12等于(  )
A.20 480   B.49 152
C.60 152   D.89 150

题号
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B [由题意得S2=4a1+2,所以a1+a2=4a1+2,解得a2=8,故a2-2a1=4,又an+2=Sn+2-Sn+1=4an+1-4an,所以an+2-2an+1=2(an+1
-2an),因此数列{an+1-2an}是以a2-2a1=4为首项,2为公比的等比数列,即an+1-2an=4×2n-1=2n+1,所以=1,因此数列是以1为首项,1为公差的等差数列,所以=1+(n-1)×1=n,即an=n·2n,所以a12=12×212=49 152.故选B.]
题号
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二、填空题
6.已知数列{an}的前n项和为Sn,若2Sn=3an-2n(n∈N*),则数列{an}的通项公式为_____________.
an=3n-1 [令n=1,得2a1=3a1-2,解得a1=2;
当n≥2时,由2Sn=3an-2n(n∈N*),得2Sn-1=3an-1-2(n-1),
两式相减得2an=3an-3an-1-2,
即an=3an-1+2,整理得=3,
所以数列{an+1}是首项为a1+1=3,公比为3的等比数列,
所以an+1=3n,所以an=3n-1.]
an=3n-1
题号
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7.已知在数列{an}中,a1=1,an+1=3an+2n,则数列{an}的通项公式为____________.
an=3n-2n [∵an+1=3an+2n,两边同时除以2n+1,得=·,令bn=,则bn+1=bn+,∴bn+1+1=(bn+1),b1+1=+1=,则数列{bn+1}是首项为,公比为的等比数列.
∴bn+1=,即+1=,则an=3n-2n.]
an=3n-2n
题号
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8.在正项数列{an}中,a1=1,a2=10,=(n=3,4,5,…),则{an}的通项公式为__________________.
an=
题号
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an= [对=两边同时取常用对数可得lg an-lg an-1=
(lg an-1-lg an-2).令bn=lg an+1-lg an,则b1=lg a2-lg a1=1,bn-1=bn-2(n=3,4,5,…),所以bn=(n=1,2,3,…),所以lg an+1-lg an=,故=.
由累乘法可得当n≥2时,=10×××…× =,所以an=,又a1=1也符合此式,所以an=.]
题号
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三、解答题
9.已知数列{an}满足a1=,an+1=3an-4n+2(n∈N*).
(1)求a2,a3的值;
(2)证明数列{an-2n}是等比数列,并求出数列{an}的通项公式.
[解] (1)由已知得a2=3a1-4+2=3×-4+2=5,
a3=3a2-4×2+2=3×5-8+2=9.
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(2)证明:∵an+1=3an-4n+2,
即an+1-2(n+1)=3(an-2n).
由(1)知a1-2=-2=,
∴an-2n≠0,n∈N*.
∴=3,
∴数列{an-2n}是首项为,公比为3的等比数列.
∴an-2n=×3n-1=3n-2,
∴an=3n-2+2n.
THANKS微专题1 构造法求数列的通项公式
类型1 an+1=pan+q型
【例1】 已知数列{an}满足2an+1=an+1(n∈N*)且a1=3,则a8=________.
 [由2an+1=an+1,得2(an+1-1)=an-1,故数列{an-1}是首项为2,公比为的等比数列,故an-1=2×,故an=+1,故a8=+1=.
[母题探究] 若将本例中的条件“2an+1=an+1”改为“2an+1=an+”,其他条件不变,求数列{an}的通项公式.
[解] 由2an+1=an+,得2n+1an+1=2nan+1,所以2n+1an+1-2nan=1,故数列{2nan}是以21a1=6为首项,1为公差的等差数列,所以2nan=6+(n-1)×1=n+5,所以an=.
 形如an+1=pan+q型(p≠0,a1=a)的数列{an}的通项公式的求法
(1)若p=1,则数列{an}为等差数列.
(2)若q=0,则数列{an}为等比数列.
(3)若p≠1且q≠0,则数列{an}为线性递推数列,其通项可通过待定系数法构造等比数列来求.
方法如下:设an+1+λ=p(an+λ),得an+1=pan+(p-1)λ,
与题设an+1=pan+q比较系数得λ=(p≠1),
所以an+=p(n≥2),
即构成以a1+为首项,p为公比的等比数列.
[学以致用] 1.在数列{an}中,a1=5,an+1=3an-4,求数列{an}的通项公式.
[解] 由an+1=3an-4,可得an+1-2=3(an-2),所以=3.
又a1=5,所以{an-2}是以a1-2=3为首项,3为公比的等比数列,所以an-2=3n,所以an=3n+2.
类型2 an+1=pan+qn型
【例2】 在数列{an}中,a1=,且an+1=-2an+3n+1,则{an}的通项公式an=________.
-×(-2)n-1+×3n+1 [由an+1=-2an+3n+1,得=-·+1.令bn=,则bn+1=-bn+1.
显然有bn+1-=-,b1-=-,故是以-为首项,-为公比的等比数列.因此bn-=-,可得an=-×(-2)n-1+×3n+1.]
 形如an+1=pan+qn型(p≠0,1,q≠0)的数列{an}的通项公式的求解方法是等式两边同时除以qn+1,即得=·.当p=q时,数列为等差数列;当p≠q时,原式可以变形为+λ=的形式,则数列为等比数列,进而写出{an}的通项公式.
[学以致用] 2.在数列{an}中,a1=-1,an+1=2an+4×3n-1,求数列{an}的通项公式.
[解] 将an+1=2an+4×3n-1的两边同除以3n+1,得=·,
令bn=,则bn+1=bn+.
bn+1-=,b1-=-,
∴是以-为首项,为公比的等比数列.
∴bn-=,则bn=,∴an=3n×bn=4×3n-1-5×2n-1.
类型3 an+1=型
【例3】 已知数列{an}满足a1=1,an+1=(n∈N*),则数列{anan+1}的前10项和S10=(  )
A.   B.   C.   D.
C [因为an+1=(n∈N*),所以==+3,即=3,所以数列是以1为首项,3为公差的等差数列,所以=1+3(n-1)=3n-2,所以an=,所以anan+1==,所以S10===.故选C.]
 形如an+1=型(p,q,r为常数,p>0,q,r,an≠0)的数列{an}的通项公式的求法
等式两边同时取倒数,变形构造出线性递推式=A+B(A,B是常数),进而求解.
[学以致用] 3.若数列{an}满足an=(n≥2,n∈N*),且a1=,则an=(  )
A. B.
C. D.
A [当n≥2且n∈N*时,等式an=两边取倒数得==+2,∴=2,且=2,∴数列是首项为2,公差为2的等差数列,
因此,=2+2(n-1)=2n,∴an=.
故选A.]
微专题强化练(一) 构造法求数列的通项公式
一、选择题
1.已知数列{an}中,a1=1,an+1=4an-6,则a2 025=(  )
A.-42 025+2 B.-42 025-2
C.-42 024+2 D.-42 024-2
C [由an+1=4an-6,可得an+1-2=4(an-2),而a1-2=-1,因此数列{an-2}是首项为-1,公比为4的等比数列,则an-2=-1×4n-1,即an=-4n-1+2,所以a2 025=-42 024+2.故选C.]
2.数列{an}满足an+1=2an+3,n∈N*,若a2 025≥a1,则a1的取值范围为(  )
A.(-∞,-3] B.(-∞,-3)
C.(-3,+∞) D.[-3,+∞)
D [由an+1=2an+3可得an+1+3=2(an+3),
当a1≠-3时,=2,
所以数列{an+3}是首项为a1+3,
公比为2的等比数列,
所以an+3=(a1+3)×2n-1,
所以an=(a1+3)×2n-1-3,
所以a2 025=(a1+3)×22 024-3≥a1,
所以(a1+3)×22 024≥a1+3,所以a1+3≥0,所以a1>-3,又当a1=-3时,an=-3,满足题意,所以a1≥-3.]
3.已知数列{an}满足a1=1,an+1=(n∈N*).若bn=log2,则数列{bn}的通项公式bn等于(  )
A.n B.n-1 C.n D.2n
C [由an+1=,得=1+,
所以+1=2,
又+1=2,所以数列是首项为2,公比为2的等比数列,
所以+1=2×2n-1=2n,
所以bn=log2=log22n=n.
故选C.]
4.已知在数列{an}中,a1=,an+1=an+,则数列{an}的通项公式an等于(  )
A. B.
C. D.
A [因为a1=,an+1=an+,所以2n+1an+1=×2nan+1,整理得2n+1an+1-3=(2nan-3),所以数列{2nan-3}是以2a1-3=-为首项,为公比的等比数列,所以2nan-3=-,解得an=.故选A.]
5.已知数列{an}的前n项和为Sn,且a1=2,Sn+1=4an+2,则a12等于(  )
A.20 480 B.49 152
C.60 152 D.89 150
B [由题意得S2=4a1+2,所以a1+a2=4a1+2,解得a2=8,故a2-2a1=4,又an+2=Sn+2-Sn+1=4an+1-4an,所以an+2-2an+1=2(an+1-2an),因此数列{an+1-2an}是以a2-2a1=4为首项,2为公比的等比数列,即an+1-2an=4×2n-1=2n+1,所以=1,因此数列是以1为首项,1为公差的等差数列,所以=1+(n-1)×1=n,即an=n·2n,所以a12=12×212=49 152.故选B.]
二、填空题
6.已知数列{an}的前n项和为Sn,若2Sn=3an-2n(n∈N*),则数列{an}的通项公式为________.
an=3n-1 [令n=1,得2a1=3a1-2,解得a1=2;
当n≥2时,由2Sn=3an-2n(n∈N*),
得2Sn-1=3an-1-2(n-1),
两式相减得2an=3an-3an-1-2,
即an=3an-1+2,
整理得=3,
所以数列{an+1}是首项为a1+1=3,公比为3的等比数列,
所以an+1=3n,所以an=3n-1.]
7.已知在数列{an}中,a1=1,an+1=3an+2n,则数列{an}的通项公式为________.
an=3n-2n [∵an+1=3an+2n,两边同时除以2n+1,得=·,令bn=,则bn+1=bn+,∴bn+1+1=(bn+1),b1+1=+1=,则数列{bn+1}是首项为,公比为的等比数列.
∴bn+1=,即+1=,则an=3n-2n.]
8.在正项数列{an}中,a1=1,a2=10,=(n=3,4,5,…),则{an}的通项公式为________.
an= [对=两边同时取常用对数可得lg an-lg an-1=(lg an-1-lg an-2).令bn=lg an+1-lg an,则b1=lg a2-lg a1=1,bn-1=bn-2(n=3,4,5,…),所以bn=(n=1,2,3,…),所以lg an+1-lg an=,故=.
由累乘法可得当n≥2时,=10×××…× =,所以an=,又a1=1也符合此式,所以an=.]
三、解答题
9.已知数列{an}满足a1=,an+1=3an-4n+2(n∈N*).
(1)求a2,a3的值;
(2)证明数列{an-2n}是等比数列,并求出数列{an}的通项公式.
[解] (1)由已知得a2=3a1-4+2=3×-4+2=5,
a3=3a2-4×2+2=3×5-8+2=9.
(2)证明:∵an+1=3an-4n+2,
即an+1-2(n+1)=3(an-2n).
由(1)知a1-2=-2=,
∴an-2n≠0,n∈N*.
∴=3,
∴数列{an-2n}是首项为,公比为3的等比数列.
∴an-2n=×3n-1=3n-2,
∴an=3n-2+2n.
6/6微专题1 构造法求数列的通项公式
类型1 an+1=pan+q型
【例1】 已知数列{an}满足2an+1=an+1(n∈N*)且a1=3,则a8=________.
[尝试解答]                              
                                  
                                  
[母题探究] 若将本例中的条件“2an+1=an+1”改为“2an+1=an+”,其他条件不变,求数列{an}的通项公式.
                                  
                                  
                                  
                                  
                                  
 形如an+1=pan+q型(p≠0,a1=a)的数列{an}的通项公式的求法
(1)若p=1,则数列{an}为等差数列.
(2)若q=0,则数列{an}为等比数列.
(3)若p≠1且q≠0,则数列{an}为线性递推数列,其通项可通过待定系数法构造等比数列来求.
方法如下:设an+1+λ=p(an+λ),得an+1=pan+(p-1)λ,
与题设an+1=pan+q比较系数得λ=(p≠1),
所以an+=p(n≥2),
即构成以a1+为首项,p为公比的等比数列.
[学以致用] 1.在数列{an}中,a1=5,an+1=3an-4,求数列{an}的通项公式.
[尝试解答]                              
                                  
                                  
                                  
                                  
                                  
类型2 an+1=pan+qn型
【例2】 在数列{an}中,a1=,且an+1=-2an+3n+1,则{an}的通项公式an=________.
[尝试解答]                              
                                  
                                  
 形如an+1=pan+qn型(p≠0,1,q≠0)的数列{an}的通项公式的求解方法是等式两边同时除以qn+1,即得=·.当p=q时,数列为等差数列;当p≠q时,原式可以变形为+λ=的形式,则数列为等比数列,进而写出{an}的通项公式.
[学以致用] 2.在数列{an}中,a1=-1,an+1=2an+4×3n-1,求数列{an}的通项公式.
                                  
                                  
                                  
                                  
                                  
类型3 an+1=型
【例3】 已知数列{an}满足a1=1,an+1=(n∈N*),则数列{anan+1}的前10项和S10=(  )
A.   B.   C.   D.
[尝试解答]                              
                                  
                                  
 形如an+1=型(p,q,r为常数,p>0,q,r,an≠0)的数列{an}的通项公式的求法
等式两边同时取倒数,变形构造出线性递推式=A+B(A,B是常数),进而求解.
[学以致用] 3.若数列{an}满足an=(n≥2,n∈N*),且a1=,则an=(  )
A. B.
C. D.
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