一、求数列通项公式的三种常用方法2;3.n n S a ⎧⎪⎨⎪⎩1、利用与的关系;、累加(乘)法、构造法(或配凑法、待定系数法)1、利用n n S a 与的关系求通项公式:1-11-1=1;=-.-n n n n n S a S S S S S ⎧⎨≥⎩ , 当n 时利用 ,当n 2时注意:当也适合时,则无需分段(合二为一)。
例1、设数列}{n a 的前n 项和为S n =2n 2,}{n b 为等比数列,11a b =且2211().b a a b -= (Ⅰ)求数列}{n a 和}{n b 的通项公式;解:(1),24)1(22,2221-=--=-=≥-n n n S S a n n n n 时当当;2,111===S a n 时也满足上式。
故{a n }的通项公式为42,n a n =-设{b n }的公比为q , 111, 4, .4b qd b d q ==∴=则 故1111122,44n n n n b b q---==⨯= 12{}.4n n n b b -=即的通项公式为例2、数列}{n a 的前n 项和为S n ,且111,3, 1,2,3,n n a S a n +===,求:(1)2a 的值。
(2)数列}{n a 的通项公式; 解:(1)由得,,3,2,1,31,111 ===+n S a a n n .313131112===a S a111234222211()(2),3344,(2),...33114,()(2).3331,1,,{}14(), 2.33n n n n n n n n n n n n a a S S a n a a n a a a a q a a n n a a n +-+---=-=≥=≥===≥=⎧⎪=⎨≥⎪⎩(2)由得即,,,是以为首项,为公比的等比数列又所以所以数列的通项公式为例3 已知函数 f (x ) = a x 2 + bx -23 的图象关于直线x =-32对称, 且过定点(1,0);对于正数列{a n },若其前n 项和S n 满足S n = f (a n ) (n ∈ N *) (Ⅰ)求a , b 的值;(Ⅱ)求数列{a n } 的通项公式;(Ⅰ)∵函数 f (x ) 的图象关于关于直线x =-32对称,∴a ≠0,-b 2a =-32 , ∴ b =3a ①∵其图象过点(1,0),则a +b -23 =0 ②由①②得a = 16 , b = 12 . 4分(Ⅱ)由(Ⅰ)得2112()623f x x x =+- ,∴()n n S f a ==2112623n n a a +-当n ≥2时,1n S -=211112623n n a a --+- .两式相减得 2211111()622n n n n n a a a a a --=-+-∴221111()()062n n n n a a a a ----+= ,∴11()(3)0n n n n a a a a --+--= 0,n a >∴13n n a a --=,∴{}n a 是公差为3的等差数列,且22111111112340623a s a a a a ==+-∴--=∴a 1 = 4 (a 1 =-1舍去)∴a n =3n+1 9分2、累加(乘)法:11-11112-1. 2 3+2. 3 2-1.14 .(n+1)n n n n n n n n n a a n a a n a a a a n ++++=+=+=+=+例如:、 、、、n 11 12. 2 .+1n n n n a a na a n ++==例如:、 、 3、配凑法或待定系数法或构造法:111 12 1. 2 2 1. 3 3 2.n n n n n n a a a a a a +++=+=+=+例如:、 、、 11+111111+12+1 1.+1 =2--------2.221,=2{}=1=21=.2n n n n n n n nn n n n n n a a a a a a a b b a b b b a a q b ++++=+=+∴=+++==+解:方法一配凑法(或拆配法)即 令则有, 故是以为首项,以为公比的。
比数列因此()等-11=22=2. 1=2.=2-1.n n n n n n n b q a a ⋅⋅+从而即11111+1--------.2 +122+12 1.+1=2.121+A . -==1,n n n n n n n n n n n n n a a a a a a b b a a a a A b a +++++=+=+=+=++=+解:方法二故可化为()即令设可化为()则 2A A 1 则有 即 A 待定系1数法11-11=2{}=1=2=2=22=2. 1=2.=2-1.nn n n n n n n n n b b a q b b q a a +=⋅⋅+,故是以为首项,以为公比的等比数列。
因此从而即2+12+12+12+1 13-2. 2 34-. 32+3. 4 37-2.n n n n n n n n n n n n a a a a a a a a a a a a ++++====例如:、 、、 、 2112112+2111121113-3-3--.-12-----=---34-. 1-,=3{ } -3=.=-n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n b b a a b b a a a a a a a a a a a a b q a a a a a ++++++++++++==∴==令则有,即(、解:方法一配凑法故是以为 首项,以) 11=-=113.n n n n n n b b q a a b a +=⋅。
因此从而(转化成为类型,用累加法可求出等列为公比的比数)211121212113-,=3-=C(3-3---------34-.3-=C2.)} {3-2n n n n n n n n n n n n n n b a a b a a b a a a a a a a a a a a a +++++++=∴==令则常解:方法二配凑法 数 故每一项均等。
因此 转化成为类型,再用类型的方法数列的常可求出于.n2121111234---.1=1=1=3114==+ --------.1 --3 =333=11= 3n n n n n n n n n n n a a a a a a a a a a a αβααβαββαβααβ++++++++==⎧⎧⎧⎪⎪⎪⎪⎨⎨⎨⎪⎪⎪⎩⎩⎪⎩⎧⎪⎨⎪⎩=解:方法三取得 ()设 可化为()则即法 系数 待定或+1121112211112111-11=.3-3=. -=...-34--- ,=31{}=-=3n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n b a a a a b b q a a a a a a a a b a a b b b a a q a ++++++++++====⋅令则有,故是以为即 。
因此从而 将化为()等比数列首项,以为公比的 1.n a 即已转化为类型,用累加法可以求出2121111234---.1=1=1=3114==+ --------.3-3- =3331=3=1n n n n n n n n n n na a a a a a a a a a a αβααβαββαβααβ++++++++==⎧⎧⎧⎪⎪⎪⎪⎨⎨⎨⎪⎪⎪⎩⎩⎪⎩⎧⎪=⎨⎪⎩设 可化为()则即待定系数解:方法四取得 或法 212111213-,{}3- 3.4-3-322-.n n n n n n n n n n n n b a a a a a a a a a b a a a ++++++===令则是每项为 的 。
即已经转化为类型,再用类型的方法可以 将化为 常求出数列注意:1、有时可能将两种或者多种方法综合使用:例 设数列{}n a 的前n 项和为n S ,已知12a =,28a =,()11452n n n S S S n +-+=≥,n T 是数列{}2n a log 的前n 项和.(1)求数列{}n a 的通项公式; (2)求n T ; (3)求满足2311110101112013n T T T ⎛⎫⎛⎫⎛⎫--⋅⋅-> ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭的最大正整数n 的值.(1) 解:∵当2n ≥时,1145n n n S S S +-+=,∴()114n n n n S S S S +--=-. (配凑法或待定系数学法) ………1分 ∴14n n a a +=. ……………2分 ∵12a =,28a =,∴214a a =. ……………3分∴数列{}n a 是以12a =为首项,公比为4的等比数列.∴121242n n n a --=⋅=. ……………4分(2) 解:由(1)得:2122221n n a n log log -==-, ……………5分 ∴21222n n T a a a log log log =+++()1321n =+++- ……………6分()1212n n +-=……………7分2n = . ……………8分 (3)解: 23111111n T T T ⎛⎫⎛⎫⎛⎫--⋅⋅- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭ 22211111123n ⎛⎫⎛⎫⎛⎫=--⋅⋅- ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭ ……………9分222222222131411234n n ----=⋅⋅⋅⋅()()2222132********n n n⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅-+=⋅⋅⋅⋅ ……………10分12n n+=. ……………11分 令12n n +10102013>,解得:42877n <. ……………13分 故满足条件的最大正整数n 的值为287. ……………14分例如:设数列{}n a 的前n 项和为n S ,数列{}n S 的前n 项和为n T ,满足2*2n n T S n n N =-∈,.(1)求1a 的值;(2)求数列{}n a 的通项公式。
【解析】(1)在2*2n n T S n n N =-∈,中,令1111211n a a a =⇒=-⇔=(2)221122(1)n n n n T S n T S n ++=-=-+,,相减得:12(21)n n S S n +=++从而 212(23)n n S S n ++=++,相减得:2122n n a a ++=+ 12121234a S S a =⇒=+⇔=,得122n n a a +=+ 112222(2)n n n n a a a a ++=+⇔+=+得:数列{2}n a +是以123a +=为首项,公比为2的等比数列11232322n n n n a a --+=⨯⇔=⨯-【评注】本题主要考查数列的有关知识,涉及了“数列前n 项和”概念的正确理解,重点考查了数列{}n a 的前n 项和为n S 与通项n a 的关系,以及由一阶常系数线性递归关系求通项公式的常用方法——配凑法或待定系数法、累加法等,还考查了等比数列的有关知识。