《2022年高考数学之解密数列命题点对点突破(全国通用)》专题05 用构造辅助数列通项公式(原卷版)
专题 5 用构造辅助数列通项公式
考点一 由 an+1=Aan+B(A≠0 且A≠1,B≠0)求an型
【基本方法】
已知 an+1=Aan+B求an的方法 1
递推关系形如 an+1=Aan+B(A≠0 且A≠1,B≠0,A,B为常数)可化为 an+1+=A(p≠1)的形式,利用是
以A为公比的等比数列求解.
已知 an+1=Aan+B求an的方法 2
对于一个函数 f(x),我们把满足 f(m)=m的值 x=m称为函数 f(x)的“不动点”.利用“不动点法”可以
构造新数列,求数列的通项公式.
若f(x)=Ax+B(A≠0,1),p是f(x)的不动点.数列{an}满足 an+1=f(an),则 an+1-p=A(an-p),即{an-
p}是公比为 A的等比数列.
【基本题型】
[例1] (1)已知数列{an}满足 a1=1,an+1=3an+2(n∈N*),则数列{an}的通项公式为________.
答案 an=2·3n-1-1 解析 ∵an+1=3an+2,∴an+1+1=3(an+1),∴=3,∴数列{an+1}为等比数
列,公比 q=3,又 a1+1=2,∴an+1=2·3n-1,∴an=2·3n-1-1.
(迭代法)an+1=3an+2,即 an+1+1=3(an+1)=32(an-1+1)=33(an-2+1)=…=3n(a1+1)=2×3n(n≥1),所
以an=2×3n-1-1(n≥2),又 a1=1也满足上式,故数列{an}的一个通项公式为 an=2×3n-1-1.
(2)已知数列{an}中,a1=3,且点 Pn(an,an+1)(n∈N*)在直线 3x-y+1=0上,则数列{an}的通项公式
为________.
答案 an=·3n-1- 解析 因为点 Pn(an,an+1)(n∈N*)在直线 3x-y+1=0上,所以 3an-an+1+1=
0,即 an+1=3an+1,所以 an+1+=3,所以数列是公比为 3的等比数列,首项为 a1+=3+=,所以 an+=
·3n-1,所以 an=·3n-1-.
[例2] (1)在数列{an}中,a1=1,an+1=an+1,则数列{an}的通项公式为________.
答案 2-n-1 解析 设f(x)=x+1,令 f(x)=x,即 x+1=x,得 x=2,∴x=2是函数 f(x)=x+1的不
动点,∴an+1-2=(an-2),∴数列{an-2}是以-1为首项,以为公比的等比数列,∴an-2=-1×n-1,∴an
=2-n-1,n∈N*.
(2)已知数列{an}满足 an+1=-an-2,a1=4,则数列{an}的通项公式为________.
答案 -+·n-1 解析 设f(x)=-x-2,由 f(x)=x,得 x=-.∴an+1+=-,又 a1=4,∴是以为首
项,以-为公比的等比数列,∴an+=×n-1,∴an=-+·n-1,n∈N*.
【对点精练】
1.在数列{an}中,若 a1=1,an+1=2an+3,则通项公式 an=________.
2.在数列{an}中,已知 a1=1,an+1=2an+1,则其通项公式 an=________.
3.已知数列{an}中,a1=3,且点 Pn(an,an+1)(n∈N*)在直线 4x-y+1=0上,则数列{an}的通项公式为
________.
考点二 由 an+1=pan+f(n)求an型
【基本方法】
已知 an+1=pan+f(n)求an的方法
递推关系形如 an+1=pan+f(n)(p是非零常数)的数列{an}的通项公式,可先在两边同除以 f(n)后再用累
加法求得.
【基本题型】
[例3] (1)在数列{an}中,若 a1=2,an+1=2an+2n+1,则通项公式 an=________.
答案 n·2n 解析 将式子 an+1=2an+2n+1两边同除以 2n+1得,=+1,所以是首项、公差均为 1的
等差数列,所以=n,an=n·2n.
(2)在数列{an}中,a1=1,an+1=an+n+1(n∈N*),则通项公式 an=________.
答案 B 解析 由题意得 an=an-1+n(n≥2),∴3nan=3n-1an-1+1(n≥2),即 3nan-3n-1an-1=1(n≥2).
又a1=1,∴31·a1=3,∴数列{3nan}是以 3为首项,1为公差的等差数列,∴3nan=3+(n-1)×1=n+
2,∴an=(n∈N*).
(3)已知数列{an}的前 n项和为 Sn,满足 2Sn=an+1-2n+1+1,n∈N*,且 a1,a2+5,a3成等差数列,则
an=________.
答案 3n-2n 解析 由a1,a2+5,a3成等差数列可得 a1+a3=2a2+10,由 2Sn=an+1-2n+1+1,得
2a1+2a2=a3-7,即 2a2=a3-7-2a1, 代入 a1+a3=2a2+10,得 a1=1,代入 2S1=a2-22+1,得 a2=
5.2Sn=an+1-2n+1+1,得当 n≥2 时,2Sn-1=an-2n+1,两式相减,得 2an=an+1-an-2n,即 an+1=3an+
2n,当 n=1时,5=3×1+21也适合 an+1=3an+2n,所以对任意正整数 n,an+1=3an+2n.上式两端同时除
以2n+1,得=·+,两端同时加 1,得+1=·+=,所以数列是首项为,公比为的等比数列,所以+1=n,
所以=n-1,所以 an=3n-2n.
【对点精练】
1.已知数列{an}满足 a1=1,an+1-2an=2n(n∈N*),则数列{an}的通项公式为 an=________.
2.在数列{an}中,已知 a1=1,an+1=an-,则其通项公式 an=________.
3.已知各项均不为 0的数列{an}满足 a1=,anan-1=an-1-an(n≥2,n∈N*),则数列{an}的通项公式 an
=________.
考点三 由 an+2=pan+1+qan求an型
【基本方法】
已知 an+2=pan+1+qan求an的方法
递推关系形如 an+2=pan+1+qan型,可化为 an+2+xan+1=(p+x),令 x=,求得 x来解决.
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