微专题 数列中的构造问题(课件 学案)2027届高考数学一轮复习 第六章

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微专题 数列中的构造问题(课件 学案)2027届高考数学一轮复习 第六章

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微专题 数列中的构造问题
  求数列通项公式的方法除了我们前面学习过的公式法、累加法、累乘
法,还有构造法,其总的思想是根据数列的递推公式,利用构造法转化为
特殊的数列(等差、等比数列或可利用累加、累乘求解的数列)求解.
an+1=pan+f(n)型
考向1 形如an+1=can+d(c≠0,1,d≠0)
已知数列{an}中,a1=1,an+1=3an+4,n∈N*,则an= .
解析:设an+1+t=3(an+t),即an+1=3an+2t,又an+1=3an+4,根
据对应项系数相等,解得t=2,故an+1+2=3(an+2).令bn=an+2,
则b1=a1+2=3,且 = =3,所以{bn}是以3为首项,3为公比的
等比数列,所以bn=3×3n-1=3n,即an=3n-2.
3n- 2
考向2 形如an+1=can+dn+b(c≠0,1,d≠0)
〔一题多解〕在数列{an}中,a1=3,且an+1=3an+4n-6
(n∈N*),则{an}的通项公式为 .
解析:法一 设an+1+p(n+1)+q=3(an+pn+q),即an+1=3an
+2pn+2q-p,与原式相比较,对应项系数相等得 解得
所以数列{an+2n-2}是首项为a1+2-2=3,公比为3的等比数
列,故an+2n-2=3×3n-1=3n,故an=3n-2(n-1).
an=3n-2(n-1) 
法二 因为an+1=3an+4n-6(n∈N*),所以an+1+2n=3an+4n-6
+2n=3[an+2(n-1)],因为a1=3,所以a1+2×(1-1)=3,所以
{an+2(n-1)}是首项为3,公比为3的等比数列,则an+2(n-1)=
3·3n-1=3n,所以an=3n-2(n-1).
考向3 形如an+1=can+dn(c≠0,1,d≠0,1)
已知数列{an}满足a1=3,an+1=3an+2·3n+1,n∈N*,则数列{an}
的通项公式为(  )
A. an=(2n+1)·3n B. an=(n-1)·2n
C. an=(2n-1)·3n D. an=(n+1)·2n

解析:  由an+1=3an+2·3n+1得 = +2,∴ - =2,即数列
{ }是首项为1,公差为2的等差数列,∴ =2n-1,故an=(2n-
1)·3n.
形式 构造方法
an+1=can+d 引入参数λ,构造新的等比数列{an-λ}
an+1=can+dn+b 引入参数x,y,构造新的等比数列{an+xn+y}
an+1=can+dn 两边同除以dn+1,构造新的数列{}
对数为特殊数列(an+1=c )型
(1)已知数列{an}满足a1=1, =10an(an>0),则an
= ;
解析: 取以10为底的对数可得2lg an+1=lg an+1,即lg an+1-1= (lg an
-1),所以数列{lg an-1}是以lg a1-1=-1为首项, 为公比的等比数
列,所以lg an-1=(-1)×( )n-1=-( )n-1,即lg an=1-( )
n-1,即an=10×( .
10×(  
(2)已知数列{an}的首项为9,且an= +2an-1(n≥2),则数列
{an}的通项公式an= .
解析:数列{an}的首项为9,且an= +2an-1(n≥2),所以an+1=
(an-1+1)2,所以两边取对数得lg(an+1)=2lg(an-1+1),整理得
=2,所以数列{lg(an+1)}是以lg(9+1)=1为首项,2为
公比的等比数列.所以lg(an+1)=1×2n-1,所以an=1 -1.
1 -1 
  对于an+1=c 或an+b=c(an-1+b)k,b为常数形式的数列,两
边通常取以c或首项为底的对数,利用待定系数法转化为等比数列求解.
倒数为特殊数列(an+1= )型
(1)已知数列{an}中,a1=1且an+1= (n∈N*),则a10=
( D )
A. B.
C. - D.
D
解析: 由an+1= (n∈N*)可得 = + ,即 - = ,所
以{ }是以 =1为首项, 为公差的等差数列,所以 =1+ ×9=
,所以a10= .故选D.
(2)在数列{bn}中,b1=-1,bn+1= ,则数列{bn}的通项公式bn
= .
解析:bn+1= 的两边同时取倒数,得 = ,即 = +
3,因此 +3=2( +3),又 +3=2,故{ +3}是以2为首项,2
为公比的等比数列,于是 +3=2·2n-1=2n,可得bn= .
 
  对于an+1= 形式的数列,两边同时取倒数转化为 = · +
的形式,化归为bn+1=pbn+q型,求出 的表达式,再求an.
“不动点法”求an+1= 型的通项公式
已知数列{an}中,a1=1,an+1= ,则数列{an}的通项公式an=
(  )
A. - +3 B. - +2
C. D. +2

解析:  令x= ,即x2-4x+4=0,解得x1=x2=2,令 =
+c,由a1=1,得a2= ,解得c=-1,所以数列{ }是以 =-1
为首项,以-1为公差的等差数列,所以 =-n,所以an=- +2.
  对形如an+1= (其中c≠0,ad-cb≠0)的递推式,求其通项
可采用不动点法,即令x= ,得cx2+(d-a)x-b=0,方程的两
个根分别为x1,x2:
(1)若x1=x2,则有 = +p(p为参数),构造等差数列
{ }求解;
(2)若x1≠x2,则有 =q· (q为参数),构造等比数列
{ }求解;
(3)若一元二次方程无解,则数列{an}是周期数列.
“特征根法”求an+2=pan+1+qan型的通项公式
已知数列{an}满足a1=2,a2=3,an+2=3an+1-2an(n∈N*),则
an= .
解析:an+2=3an+1-2an,其特征方程为x2=3x-2,解得x1=1,x2=2,
令an=c1·1n+c2·2n,由 得 ∴an=1+2n-1.
1+2n-1 
  特征根法求an+2=pan+1+qan型的通项公式,an+2=pan+1+qan对应
于一元二次方程x2-px-q=0,此方程为该数列的特征根方程.
(1)若特征根方程有两个不等实根α,β,则an=A·αn+B·βn,A,
B由a1,a2的值决定;
(2)若特征根方程只有一个实根α,则an=(An+B)·αn,A,B由
a1,a2的值决定.
1. 设数列{an}的前n项和为Sn,已知a1=1,Sn+1-2Sn=1(n∈N*),则
通项公式an=(  )
A. 2n B. 2n-1
C. 2n+1 D. 2n

解析:  因为Sn+1-2Sn=1,所以Sn+1=2Sn+1,因此Sn+1+1=2(Sn
+1).因为a1=S1=1,S1+1=2,所以{Sn+1}是首项为2,公比为2的等
比数列.所以Sn+1=2n,Sn=2n-1.当n≥2时,an=Sn-Sn-1=2n-1,
a1=1也满足此式,所以an=2n-1(n∈N*).
2. 已知数列{an}中,a1=1,an+1= ,则数列{an}的通项公式为
(  )
A. an= B. an=2-
C. an= D. an=2-

解析:  根据an+1= ,令x= ,即2x2-5x+2=0,解得x1=
2,x2= ,所以{ }是以-2为首项, 为公比的等比数列,所以
=-2×( )n-1,则an=2- .故数列{an}的通项公式为an=2-
.
3. 已知数列{an}满足a1=1,a2=2,4an+2=4an+1-an(n∈N*),则an
=(  )
A. B.
C. D.

解析:  4an+2=4an+1-an,其特征方程为4x2=4x-1,解得x1=x2=
,令an=(c1+nc2)( )n,由 得
∴an= .
4. 〔多选〕已知数列{an},下列结论正确的有(  )
A. 若a1=2,2(n+1)an-nan+1=0,则an=n·2n
B. 在数列{an}中,a1=1,且an=2an-1+3(n≥2),则数列{an}的通项
公式为an=2n+1-3
C. 若a1=2,an= an-1+( )n(n≥2),则数列{ }是等比数列
D. 已知数列{an}满足a1=1,an+1=2an+n-1,则数列{an}的通项公式
为an=2n-n+1


解析:  ∵2(n+1)an-nan+1=0,∴ = ,∴{ }是首项为
=2,公比为2的等比数列,∴ =2·2n-1=2n,∴an=n·2n,故A正
确;由an=2an-1+3(n≥2),得an+3=2(an-1+3),即 =2,
又a1+3=1+3=4,∴数列{an+3}是首项为4,公比为2的等比数列,
∴an+3=4×2n-1=2n+1,即an=2n+1-3,∴数列{an}的通项公式为an
=2n+1-3,故B正确;根据题意,an= an-1+( )n -
=1,n≥2,又 =6,∴{ }是首项为6,公差为1的等差数列,故C错误;设an+1+k(n+1)+b=2(an+kn+b),∴an+1=2an+kn+b-k,由an+1=2an+n-1,得 解得 ∴ =2,即{an+n}是首项为a1+1=2,公比为2的等比数列.∴an+n=2×2n-1=2n,故an=2n-n,故D错误.
5. 〔多选〕已知数列{an}满足a1=1,an+1= (n∈N*),则
(  )
A. { }为等比数列
B. {an}的通项公式为an=
C. {an}为递减数列
D. { }的前n项和Tn=



解析:  对于选项A,因为 = = +3,则 - =
3,所以数列{ }是以 =1为首项,3为公差的等差数列,故选项A错
误;对于选项B, =1+3(n-1)=3n-2,即an= ,故选项B
正确;对于选项C,根据函数y= 在[1,+∞)上单调递减,又an
= ,n∈N*,则数列{an}为递减数列,故选项C正确;对于选项
D,数列{ }的前n项和Tn=n×1+ ×3= ,故选项D正
确,故选B、C、D.
6. 若x=1是函数f(x)=an+1x4-anx3-an+2x+1(n∈N*)的极值点,
数列{an}满足a1=1,a2=3,则数列{an}的通项公式an= .
解析:f'(x)=4an+1x3-3anx2-an+2,∴f'(1)=4an+1-3an-an+2=
0,即an+2-an+1=3(an+1-an),∴数列{an+1-an}是首项为2,公比
为3的等比数列,∴an+1-an=2×3n-1,则an=an-an-1+an-1-an-2
+…+a2-a1+a1=2×3n-2+…+2×30+1=2×(30+31+…+3n-3+3n
-2)+1=2× +1=3n-1-1+1=3n-1.
3n-1 
7. 已知数列{an}的各项均为正数,a1=10且an+1= (n∈N*).若{an}
的前n项之积为Tn,试求满足Tn≤102 026的正整数n的最大值.
解:因为an+1= (n∈N*),两边取常用对数,得lg an+1=2lg an,
所以{lg an}是以lg a1=lg 10=1为首项,以2为公比的等比数列,
lg an=2n-1,an=1 ,Tn=a1a2a3…an=1 ,
令Tn≤102 026,即20+21+22+…+2n-1≤2 026,
根据等比数列的求和公式, ≤2 026,
整理得2n≤2 027,又因为210<2 027<211,所以正整数n的最大值为10.
THANKS
演示完毕 感谢观看微专题 数列中的构造问题
  求数列通项公式的方法除了我们前面学习过的公式法、累加法、累乘法,还有构造法,其总的思想是根据数列的递推公式,利用构造法转化为特殊的数列(等差、等比数列或可利用累加、累乘求解的数列)求解.
an+1=pan+f(n)型
考向1 形如an+1=can+d(c≠0,1,d≠0)
已知数列{an}中,a1=1,an+1=3an+4,n∈N*,则an=    .
听课记录
考向2 形如an+1=can+dn+b(c≠0,1,d≠0)
〔一题多解〕在数列{an}中,a1=3,且an+1=3an+4n-6(n∈N*),则{an}的通项公式为    .
听课记录
考向3 形如an+1=can+dn(c≠0,1,d≠0,1)
已知数列{an}满足a1=3,an+1=3an+2·3n+1,n∈N*,则数列{an}的通项公式为(  )
A.an=(2n+1)·3n B.an=(n-1)·2n
C.an=(2n-1)·3n D.an=(n+1)·2n
听课记录
形式构造方法an+1=can+d引入参数λ,构造新的等比数列{an-λ}an+1=can+dn+b引入参数x,y,构造新的等比数列{an+xn+y}an+1=can+ dn两边同除以dn+1,构造新的数列{}
对数为特殊数列(an+1=c)型
(1)已知数列{an}满足a1=1,=10an(an>0),则an=    ;
(2)已知数列{an}的首项为9,且an=+2an-1(n≥2),则数列{an}的通项公式an=    .
听课记录
  对于an+1=c或an+b=c(an-1+b)k,b为常数形式的数列,两边通常取以c或首项为底的对数,利用待定系数法转化为等比数列求解.
倒数为特殊数列( an+1=)型
(1)已知数列{an}中,a1=1且an+1=(n∈N*),则a10=(  )
A. B. C.- D.
(2)在数列{bn}中,b1=-1,bn+1=,则数列{bn}的通项公式bn=    .
听课记录
  对于an+1=形式的数列,两边同时取倒数转化为=·+的形式,化归为bn+1=pbn+q型,求出的表达式,再求an.
“不动点法”求an+1=型的通项公式
已知数列{an}中,a1=1,an+1=,则数列{an}的通项公式an=(  )
A.-+3 B.-+2
C. D.+2
听课记录
  对形如an+1=(其中c≠0,ad-cb≠0)的递推式,求其通项可采用不动点法,即令x=,得cx2+(d-a)x-b=0,方程的两个根分别为x1,x2: (1)若x1=x2,则有=+p(p为参数),构造等差数列{}求解; (2)若x1≠x2,则有=q·(q为参数),构造等比数列{}求解; (3)若一元二次方程无解,则数列{an}是周期数列.
“特征根法”求an+2=pan+1+qan型的通项公式
已知数列{an}满足a1=2,a2=3,an+2=3an+1-2an(n∈N*),则an=    .
听课记录
  特征根法求an+2=pan+1+qan型的通项公式,an+2=pan+1+qan对应于一元二次方程x2-px-q=0,此方程为该数列的特征根方程. (1)若特征根方程有两个不等实根α,β,则an=A·αn+B·βn,A,B由a1,a2的值决定; (2)若特征根方程只有一个实根α,则an=(An+B)·αn,A,B由a1,a2的值决定.
1.设数列{an}的前n项和为Sn,已知a1=1,Sn+1-2Sn=1(n∈N*),则通项公式an=(  )
A.2n B.2n-1
C.2n+1 D.2n
2.已知数列{an}中,a1=1,an+1=,则数列{an}的通项公式为(  )
A.an= B.an=2-
C.an= D.an=2-
3.已知数列{an}满足a1=1,a2=2,4an+2=4an+1-an(n∈N*),则an=(  )
A. B.
C. D.
4.〔多选〕已知数列{an},下列结论正确的有(  )
A.若a1=2,2(n+1)an-nan+1=0,则an=n·2n
B.在数列{an}中,a1=1,且an=2an-1+3(n≥2),则数列{an}的通项公式为an=2n+1-3
C.若a1=2,an=an-1+( )n(n≥2),则数列{}是等比数列
D.已知数列{an}满足a1=1,an+1=2an+n-1,则数列{an}的通项公式为an=2n-n+1
5.〔多选〕已知数列{an}满足a1=1,an+1=(n∈N*),则(  )
A.{}为等比数列
B.{an}的通项公式为an=
C.{an}为递减数列
D.{}的前n项和Tn=
6.若x=1是函数f(x)=an+1x4-anx3-an+2x+1(n∈N*)的极值点,数列{an}满足a1=1,a2=3,则数列{an}的通项公式an=    .
7.已知数列{an}的各项均为正数,a1=10且an+1=(n∈N*).若{an}的前n项之积为Tn,试求满足Tn≤102 026的正整数n的最大值.
微专题 数列中的构造问题
【例1】 3n-2 解析:设an+1+t=3(an+t),即an+1=3an+2t,又an+1=3an+4,根据对应项系数相等,解得t=2,故an+1+2=3(an+2).令bn=an+2,则b1=a1+2=3,且==3,所以{bn}是以3为首项,3为公比的等比数列,所以bn=3×3n-1=3n,即an=3n-2.
【例2】 an=3n-2(n-1)
解析:法一 设an+1+p(n+1)+q=3(an+pn+q),即an+1=3an+2pn+2q-p,与原式相比较,对应项系数相等得解得所以数列{an+2n-2}是首项为a1+2-2=3,公比为3的等比数列,故an+2n-2=3×3n-1=3n,故an=3n-2(n-1).
法二 因为an+1=3an+4n-6(n∈N*),所以an+1+2n=3an+4n-6+2n=3[an+2(n-1)],因为a1=3,所以a1+2×(1-1)=3,所以{an+2(n-1)}是首项为3,公比为3的等比数列,则an+2(n-1)=3·3n-1=3n,所以an=3n-2(n-1).
【例3】 C 由an+1=3an+2·3n+1得=+2,∴-=2,即数列{}是首项为1,公差为2的等差数列,∴=2n-1,故an=(2n-1)·3n.
【例4】 (1)10×(
(2)1-1 解析:(1)取以10为底的对数可得2lg an+1=lg an+1,即lg an+1-1=(lg an-1),所以数列{lg an-1}是以lg a1-1=-1为首项,为公比的等比数列,所以lg an-1=(-1)×( )n-1=-( )n-1,即lg an=1-( )n-1,即an=10×( .
(2)数列{an}的首项为9,且an=+2an-1(n≥2),所以an+1=(an-1+1)2,所以两边取对数得lg(an+1)=2lg(an-1+1),整理得=2,所以数列{lg(an+1)}是以lg(9+1)=1为首项,2为公比的等比数列.所以lg(an+1)=1×2n-1,所以an=1-1.
【例5】 (1)D (2) 解析:(1)由an+1=(n∈N*)可得=+,即-=,所以{}是以=1为首项,为公差的等差数列,所以=1+×9=,所以a10=.故选D.
(2)bn+1=的两边同时取倒数,得=,即=+3,因此+3=2( +3),又+3=2,故{+3}是以2为首项,2为公比的等比数列,于是+3=2·2n-1=2n,可得bn=.
【例6】 B 令x=,即x2-4x+4=0,解得x1=x2=2,令=+c,由a1=1,得a2=,解得c=-1,所以数列{}是以=-1为首项,以-1为公差的等差数列,所以=-n,所以an=-+2.
【例7】 1+2n-1 解析:an+2=3an+1-2an,其特征方程为x2=3x-2,解得x1=1,x2=2,令an=c1·1n+c2·2n,由得∴an=1+2n-1.
强化训练
1.B 2.B
3.B 4an+2=4an+1-an,其特征方程为4x2=4x-1,解得x1=x2=,令an=(c1+nc2)( )n,

得∴an=.
4.AB ∵2(n+1)an-nan+1=0,∴=,∴{}是首项为=2,公比为2的等比数列,∴=2·2n-1=2n,∴an=n·2n,故A正确;由an=2an-1+3(n≥2),得an+3=2(an-1+3),即=2,又a1+3=1+3=4,∴数列{an+3}是首项为4,公比为2的等比数列,∴an+3=4×2n-1=2n+1,即an=2n+1-3,∴数列{an}的通项公式为an=2n+1-3,故B正确;根据题意,an=an-1+( )n -=1,n≥2,又=6,∴{}是首项为6,公差为1的等差数列,故C错误;设an+1+k(n+1)+b=2(an+kn+b),∴an+1=2an+kn+b-k,由an+1=2an+n-1,得解得∴=2,即{an+n}是首项为a1+1=2,公比为2的等比数列.∴an+n=2×2n-1=2n,故an=2n-n,故D错误.
5.BCD 对于选项A,因为==+3,则-=3,所以数列{}是以=1为首项,3为公差的等差数列,故选项A错误;对于选项B,=1+3(n-1)=3n-2,即an=,故选项B正确;对于选项C,根据函数y=在[1,+∞)上单调递减,又an=,n∈N*,则数列{an}为递减数列,故选项C正确;对于选项D,数列{}的前n项和Tn=n×1+×3=,故选项D正确,故选B、C、D.
6.3n-1 解析:f'(x)=4an+1x3-3anx2-an+2,∴f'(1)=4an+1-3an-an+2=0,即an+2-an+1=3(an+1-an),∴数列{an+1-an}是首项为2,公比为3的等比数列,∴an+1-an=2×3n-1,则an=an-an-1+an-1-an-2+…+a2-a1+a1=2×3n-2+…+2×30+1=2×(30+31+…+3n-3+3n-2)+1=2×+1=3n-1-1+1=3n-1.
7.解:因为an+1=(n∈N*),两边取常用对数,得lg an+1=2lg an,
所以{lg an}是以lg a1=lg 10=1为首项,以2为公比的等比数列,
lg an=2n-1,an=1,Tn=a1a2a3…an=1,
令Tn≤102 026,即20+21+22+…+2n-1≤2 026,
根据等比数列的求和公式,≤2 026,
整理得2n≤2 027,又因为210<2 027<211,所以正整数n的最大值为10.
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