基本信息
文件名称:微突破 数列中的构造问题.docx
文件大小:111.65 KB
总页数:5 页
更新时间:2025-06-13
总字数:约5.16千字
文档摘要

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.

一、an+1=pan+f(n)型

角度1形如an+1=can+d(c≠0,1,d≠0)

(1)已知数列{an}中,a1=1,an+1=3an+4,n∈N*,则an=3n-2;

解析:(1)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bn+1bn=an+1+2an+2=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

(2)已知数列{an}满足an+1+2an=3且a1=2,其前n项和为Sn,则满足不等式|Sn-n-13|≥100的最小整数n为9

解析:(2)因为an+1+2an=3,所以an+1-1=-2(an-1),且a1-1=1,所以数列{an-1}是首项为1,公比为-2的等比数列,则an-1=(-2)n-1,所以an=1+(-2)n-1,所以Sn=n+1-(-2)n1-(-2)=n+13-13(-2)n,因此不等式|Sn-n-13|≥100,即|-13(-2)n|≥100,即n≥log2300,因为28=256<300<29=512

规律方法

对于an+1=can+d(c≠0,1,d≠0)形式的数列,引入参数λ,构造新数列{an+dc-

角度2形如an+1=can+dn+b(c≠0,1,d≠0)

(1)已知数列{an}满足an+1=2an+n,n∈N*,a1=2,则an=2n+1-n-1;

解析:(1)令an+1+x(n+1)+y=2(an+xn+y),即an+1=2an+xn+y-x,与原等式比较得x=y=1,所以an+1+(n+1)+1an+n+1=2,所以数列{an+n+1}是以a1+1+1=4为首项,2为公比的等比数列,所以an+n+1=4×2n-1,

(2)已知a1=1,当n≥2时,an=12an-1+2n-1,n∈N*,则an=32n-1+4

解析:(2)设an+pn+q=12[an-1+p(n-1)+q],即an=12an-1-12pn-12p-12q,与原式比较,对应项系数相等得-12p=2,-12p-12q=-1,解得p=-4,q=6,首项a1-4+6=3,所以{an-4n+6}是3为首项,12为公比的等比数列

规律方法

对于an+1=can+dn+b(c≠0,1,d≠0)形式的数列,引入参数x,y,构造新数列{an+xn+y}.

角度3形如an+1=can+dn+1(c≠0,1,d≠0,1)

(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(C)

A.an=(2n+1)·3n B.an=(n-1)·2n

C.an=(2n-1)·3n D.an=(n+1)·2n

解析:(1)由an+1=3an+2·3n+1得an+13n+1=an3n+2,∴an+13n+1-an3n=2,即数列{an3n}是首项为1,公差为2的等差数列,∴a

(2)已知数列{an}中,a1=56,an+1=13an+(12)n+1,n∈N*,则an=32

解析:(2)法一设an+1+λ(12)n+1=13[an+λ(12)n],化简成原式结构得an+1=13an-13λ(12)n+1,对应项系数相等得λ=-3,设bn=an-3(12)n,b1=a1-3(12)1=-23,所以数列{bn}是以-23为首项,13为公比的等比数列,则bn=-23(13

法二将an+1=13an+(12)n+1两边同乘2n+1,得2n+1·an+1=23(2n·an)+1.令bn=2n·an,则bn+1=23bn+1,又回到了角度1的方法,根据待定系数法,得bn+1-3=23(bn-3),所以数列{bn-3}是首项为b1-3=2×56-3=-43,公比为23的等比数列,所以bn-3=-43·(23)n-1,即bn=3-2·(23)n

法三将an+1=13an+(12)n+1两边分别除(13)n+1,得3n+1an+1=3nan+(32)n+1.令bn=3n·an,则bn+1=bn+(32)n+1,所以bn-bn-1=(32)n,bn-1-bn-2=(32)n-1,…,b2-b1=(32)2.将以上各式叠加,得bn-b1=(32)2+…+(32)n-1+(32)n.又b1=3a1=3×56=52=1+32,所以bn=1+32+(32)2+…+(32)n-1+(32)n=1·[1-