题型一 由相邻两项关系式求通项公式
例1 已知正项数列{an}满足a1=1,(n+2)a-(n+1)a+anan+1=0,则它的通项公式为________.
破题切入点 对条件因式分解.
答案 an=
解析 由(n+2)a-(n+1)a+anan+1=0,
得[(n+2)an+1-(n+1)an](an+1+an)=0,
又an>0,所以(n+2)an+1=(n+1)an,
即=,an+1=an,
所以an=··…·a1=a1(n≥2),
所以an=(n=1适合),
于是所求通项公式为an=.
题型二 已知多项间的递推关系求通项公式
例2 已知数列{an}满足a1=,anan-1=an-1-an,则数列{an}的通项公式为________.
破题切入点 求证{-}为等差数列,再利用累加法求得,便可求得an.
答案 an=
解析 ∵anan-1=an-1-an,∴-=1.
∴=+++…+=2+1+1+…+ =n+1.
∴=n+1,∴an=.
题型三 构造法求通项公式
例3 (1)已知a1=1,an+1=2an+1,求an;
(2)已知a1=1,an+1=,求an.
破题切入点 观察条件,联想学过的数列来构造.
解 (1)由an+1=2an+1得an+1+1=2(an+1),
又a1+1=2≠0,
于是可知{an+1}为以2为首项2为公比的等比数列.
即an+1=2n,∴an=2n-1,
∴所求通项公式为an=2n-1.
(2)由an+1=得-=1(常数),
又=1,∴{}为1为首项,1为公差的等差数列,
∴=n,从而an=,
即所求通项公式为an=.
总结提高 求数列通项公式常见的方法:
(1)观察法:利用递推关系写出前n项,根据前n项的特点观察,归纳猜想出an的表达式,然后用数学归纳法证明.
(2)利用前n项和与通项的关系an=
(3)在已知数列{an}中,满足an+1-an=f(n)且f(1)+f(2)+…+f(n)可求,则可用累加法求数列的通项an.
(4)在已知数列{an}中,满足=f(n)且f(1)·f(2)·…·f(n)可求,则可用累乘法求数列的通项an.
(5)将递推关系进行变换,转化为常见数列(等差、等比数列).
1.在数列{an}中,a1=1,anan-1=an-1+(-1)n(n≥2,n∈N*),则的值是________.
答案
解析 由已知得a2=1+(-1)2=2,
∴a3·a2=a2+(-1)3,∴a3=,
∴a4=+(-1)4,∴a4=3,
∴3a5=3+(-1)5,∴a5=,
∴=×=.
2.学校餐厅每天供应500名学生用餐,每星期一有A,B两种菜可供选择.调查资料表明,凡是在星期一选A种菜的,下星期一会有20%改选B种菜;而选B种菜的,下星期一会有30%改选A种菜.用an,bn分别表示在第n个星期的星期一选A种菜和选B种菜的人数,如果a1=300,则a10=________.
答案 300
解析 依题意,得消去bn,
得an+1=an+150.
由a1=300,得a2=300;
由a2=300,得a3=300;
……
从而得a10=300.
3.已知f(x)=log2+1,an=f()+f()+…+f(),n为正整数,则a2 015=________.
答案 2 014
解析 因为f(x)=log2+1,
所以f(x)+f(1-x)=log2+1+log2+1=2.
所以f()+f()=2,
f()+f()=2,…,
f()+f()=2,
由倒序相加,得2an=2(n-1),an=n-1,
所以a2 015=2 015-1=2 014.
4.在正项数列{an}中,a1=2,an+1=2an+3×5n,则数列{an}的通项公式为________.
答案 an=5n-3×2n-1
解析 在递推公式an+1=2an+3×5n的两边同时除以5n+1,
得=×+,①
令=bn,则①式变为bn+1=bn+,
即bn+1-1=(bn-1),
所以数列{bn-1}是等比数列,
其首项为b1-1=-1=-,
公比为.
所以bn-1=(-)×()n-1,
即bn=1-×()n-1=,
故an=5n-3×2n-1.
5.数列{an}的前n项和Sn满足2SnSn-1=an(n≥2,n∈N*),且a1=1,则数列{an}的通项公式为________.
答案 an=
解析 当n≥2时,an=Sn-Sn-1,
则2SnSn-1=Sn-Sn-1,
即-=-2,
又==1,
故{}是首项为1,公差为-2的等差数列,
则=1+(n-1)(-2)=-2n+3,
所以Sn=.
当n≥2时,an=Sn-Sn-1=-
=,
验证a1=1不满足,
故所求通项公式an=
6.设函数f(x)=a1+a2x+a3x2+…+anxn-1,f(0)=,数列{an}满足f(1)=n2an(n∈N*),则数列{an}的通项an=________.
答案
解析 由f(0)=,得a1=,
由f(1)=n2an(n∈N*),
得Sn=a1+a2+…+an=n2an.
当n≥2时,an=Sn-Sn-1=n2an-(n-1)2an-1,
整理得=,
所以an=a1×××…×
=××××…×
=,
显然a1=也符合.
即{an}的通项为an=.
7.若f(n)为n2+1(n∈N*)的各位数字之和,如62+1=37,f(6)=3+7=10,f1(n)=f(n),f2(n)=f(f1(n)),…,fk+1(n)=f(fk(n)),k∈N*,则f2 014(4)=________.
答案 8
解析 因为42+1=17,f(4)=1+7=8,
则f1(4)=f(4)=8,f2(4)=f(f1(4))=f(8)=11,
f3(4)=f(f2(4))=f(11)=5,
f4(4)=f(f3(4))=f(5)=8,…,
所以fk+1(n)=f(fk(n))为周期数列.
可得f2 014(4)=8.
8.数列{an},{bn}满足an=ln n,bn=,则数列{an·bn}中第________项最大.
答案 3
解析 设函数f(x)=ln x,则f′(x)=,
令f′(x)=0,得x=e.
分析知函数f(x)在(0,e]上是增函数,在[e,+∞)上是减函数,
又f(2)=ln 2=ln 0,
于是(a2n+1-a2n)+(a2n-a2n-1)>0.①
但<,
所以|a2n+1-a2n|<|a2n-a2n-1|.②
由①②知,a2n-a2n-1>0,因此
a2n-a2n-1=()2n-1=.③
因为{a2n}是递减数列,同理可得a2n+1-a2n<0,
故a2n+1-a2n=-()2n=.④
由③④可知,an+1-an=.
于是an=a1+(a2-a1)+(a3-a2)+…+(an-an-1)
=1+-+…+=1+·
=+·.
故数列{an}的通项公式为an=+·.