項(xiàng)先春
摘要:數(shù)列是高考中的熱點(diǎn)考題,??记髷?shù)列通項(xiàng)和前n項(xiàng)和.現(xiàn)將近幾年浙江高考數(shù)學(xué)中求數(shù)列通項(xiàng)和前n項(xiàng)和的求法進(jìn)行總結(jié),以供廣大考生復(fù)習(xí)借鑒之用.
關(guān)鍵詞:數(shù)列求和;構(gòu)造法;分組求和法;裂項(xiàng)相消法;錯(cuò)位相減法
一.融會貫通,求得通項(xiàng)是關(guān)鍵
下面就數(shù)列求通項(xiàng)的幾種方法進(jìn)行分析.
1、公式法
等差、等比數(shù)列,直接用公式求解,也是其他幾種求數(shù)列通項(xiàng)類型題的解題基礎(chǔ).
例(2015浙江高考)已知數(shù)列{an}和{bn}滿足,a1=2,an+1= 2an (n∈N*),
(1)求an;
解:(1)由a1=2,an+1=2an得an=2n
又如(13年浙江高考)等差數(shù)列{an}中公差為d,已知a1=10,且a1,2a2+2,5a3成等比數(shù)列.(1)求d,an.
2、累加法、累乘法
(1)遞推公式形如an+1-an= f(n)或者可以化簡為此種形式的,且f(1)+ f(2)+…+ f(n)可求,則用累加法求an.
例(1)已知數(shù)列{an}滿足a1=1,且an+1-an=n+1,(n∈N*)求數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式.
(2)已知數(shù)列{an}滿足:a1=1, an+1-an=2n,求數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式.
解:(1)由題意有
3、利用互化解決
例(2016·浙江高考)已知數(shù)列{an},其前n項(xiàng)和為Sn.且 .
(I)求通項(xiàng)公式an;
解:(1)由題意得 則
又當(dāng)n ≥ 2時(shí),由an+1-an=(2Sn+1)-(2Sn-1+1)=2an,得an+1=3an,
所以數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式為an=3n-1,n∈N*.
這類題型高考反復(fù)在考,要注意書寫格式,務(wù)必驗(yàn)證n=1時(shí)的情形,如果不成立,通項(xiàng)以分段函數(shù)的形式表示.
4、構(gòu)造法
構(gòu)造法是將遞推公式進(jìn)行變形,轉(zhuǎn)化為等差或等比數(shù)列,再求通項(xiàng).主要包含以下3種類型.
1、遞推公式形如an=pan-1+q,其中p、q為非零常數(shù).
當(dāng)p=1,則
當(dāng)p≠1,則將其化為an+λ=p(an-1+λ)的形式;解出λ,再化為等比數(shù)列求解(待定系數(shù)法)。
例(16·嘉興市檢測)數(shù)列{an}中,已知a1=1,當(dāng)n≥1時(shí)an+1=2an+1,求數(shù)列{an}通項(xiàng)公式。
對于此種題型或者有些學(xué)生不明白為什么要將遞推公式變形為an+λ=2(an-1+λ),可以通過列舉進(jìn)行說明:數(shù)列1,3,7,15,31,…不是等差數(shù)列也不是等比數(shù)列,但各項(xiàng)都加上1后,變?yōu)閿?shù)列2,4,8,16,32,…它是等比數(shù)列。對于這類數(shù)列,將其遞推公式化為an+λ=2(an-1+λ)形式,以構(gòu)造成等比數(shù)列,從而求出數(shù)列通項(xiàng)an。
2、遞推公式形如an=pan-1+qn,其中p為非零常數(shù).
這類數(shù)列,在等式兩邊同時(shí)除以qn,將其化為的形式,將看成整體(或換元),再用構(gòu)造法類型1:
bn=pbn-1+q求解.
例:數(shù)列{an}中,已知a1=1,當(dāng)n≥1時(shí),an+1=2an+2n+1,求數(shù)列{an}通項(xiàng)公式.
解:因?yàn)閍n+1=2an+2n+1,
是公差為1的等差數(shù)列,首項(xiàng)為
3、遞推公式形如,其中k、m為非零常數(shù).可以對等式兩邊同時(shí)取倒數(shù),變?yōu)?,?看成
整體(或換元),再用構(gòu)造法類型1:bn=pbn-1+q求解.
例(16·寧波二模)已知數(shù)列{an}滿足,求數(shù)列{an}通項(xiàng)公式.
解:對等式 兩邊同時(shí)取倒數(shù),得,
是公差為1的等差數(shù)列,首項(xiàng)是
上面所歸納的6種求數(shù)列通項(xiàng)的方法,都要求我們老師讓學(xué)生理解其知識發(fā)生的過程和結(jié)果,能根據(jù)具體的題型選擇適當(dāng)?shù)姆椒?
二.明察秋毫,數(shù)列求和贏收官
浙江高考中最常考察的是錯(cuò)位相減法和裂項(xiàng)相消法以及分組求和法.
1、裂項(xiàng)相消法求和
主要用于:
(1)形如型,
(2)形如型,
例(2015·全國卷1) Sn為數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和,已知an>0,
(1)求數(shù)列{an}通項(xiàng)公式,
(2)設(shè)求數(shù)列{bn}前n項(xiàng)和Tn.
解:(1)由an與Sn的轉(zhuǎn)化,可得an=2n+1
(2)由an=2n+1可知,知
2、錯(cuò)位相減法求和
主要用于:求數(shù)列{an·bn}的前n項(xiàng)和,其中{an},{bn}分別是等差數(shù)列和等比數(shù)列.
例(2015·浙江高考)已知數(shù)列{an}和{bn}滿足,
(1)求an與bn;
(2)記數(shù)列{an bn}的前n項(xiàng)和為Tn,求Tn.
注意:①在寫出“Sn”與“qSn”的表達(dá)式時(shí)應(yīng)將兩式按q次數(shù)對齊,避免兩式相減時(shí)看錯(cuò)列;②作差后,弄清等比數(shù)列部分的項(xiàng)數(shù).
3、分組轉(zhuǎn)化法求和
主要用于:可根據(jù)數(shù)列通項(xiàng)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行拆分,拆分成幾個(gè)可以求和的新數(shù)列的和與差,從而求得原數(shù)列的和.在含有字母的數(shù)列中,需對字母的進(jìn)行分類討論.
例(2016·浙江高考)已知數(shù)列{an},其前n項(xiàng)和為Sn.且 S2=4,an+1=2Sn+1,n∈N*.
(1)求通項(xiàng)公式an;
(2)求數(shù)列{|an-n-2|}的前n項(xiàng)和.
解:(1)解略(由an與Sn的轉(zhuǎn)化,易得an=3n-1,n∈N*)
(2)設(shè)bn=|an-n-2|=|3n-1-n-2|,n∈N*則b1=2,b2=1
當(dāng)n≥3時(shí),由于3n-1>n+2故bn=3n-1-n-2,n≥3
設(shè)數(shù)列{bn}的前n項(xiàng)和為Tn,則T1=2,T2=3
求數(shù)列的前n項(xiàng)和除了上面介紹的三種??挤椒ㄍ?,還有“公式法求和,倒序相加法求和,合并法求和,利用通項(xiàng)求和”等方法.
數(shù)列通項(xiàng)與數(shù)列求和是歷屆高考中的熱點(diǎn)考題.本文對浙江數(shù)學(xué)高考中求數(shù)列通項(xiàng)和前n項(xiàng)和的求法進(jìn)行總結(jié),以供廣大考生復(fù)習(xí)借鑒之用。
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