
數(shù)列的遞推關(guān)系是高考重點(diǎn)考查內(nèi)容,作為兩類特殊數(shù)列——等差數(shù)列、等比數(shù)列,可直接根據(jù)它們的通項(xiàng)公式求解,但也有一些數(shù)列要通過構(gòu)造轉(zhuǎn)化為等差數(shù)列或等比數(shù)列,再利用公式求解,體現(xiàn)化歸思想在數(shù)列中的應(yīng)用.
A項(xiàng),an+1-an=n+1,∴a20=(a20-a19)+(a19-a18)+…+(a2-a1)+a1=20+19+18+…+2+2=211,故A正確;B項(xiàng),∵an+1=2an+3,∴an+1+3=2(an+3),∴{an+3}是以a1+3=4為首項(xiàng),2為公比的等比數(shù)列,∴an+3=4·2n-1=2n+1,故an=2n+1-3,故B錯(cuò)誤;
D項(xiàng),2(n+1)an-nan+1=0,
∴an=n·2n,故D正確.
(2)(2023·呂梁模擬)已知Sn為數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和,且a1=1,an+1+an=3×2n,則S100等于A.2100-3 B.2100-2C.2101-3 D.2101-2
由an+1+an=3×2n得,an+1-2n+1=-(an-2n).又a1-21=-1,所以{an-2n}是首項(xiàng)為-1,公比為-1的等比數(shù)列,所以an-2n=(-1)n,即an=2n+(-1)n,所以S100=21+22+…+299+2100+(-1)+(-1)2+…+(-1)99+(-1)100
(1)形如an+1-an=f(n)的數(shù)列,利用累加法,即利用公式an=(an-an-1)+(an-1-an-2)+…+(a2-a1)+a1(n≥2),即可求數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式.
(4)若數(shù)列{an}滿足an+1=pan+q(p≠0,1,q≠0),構(gòu)造an+1+λ=p(an+λ).(5)若數(shù)列{an}滿足an+1=pan+f(n)(p≠0,1),構(gòu)造an+1+g(n+1)=p[an+g(n)].
(2)(多選)已知數(shù)列{an}滿足a1=1,an-3an+1=2an·an+1(n∈N*),則下列結(jié)論正確的是
因?yàn)閍n-3an+1=2an·an+1,
已知Sn是數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和,a1=3,且當(dāng)n≥2時(shí),Sn, ,Sn-1成等差數(shù)列.(1)求數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式;
方法一 由題意知當(dāng)n≥2時(shí),Sn+Sn-1=nan,∴Sn+Sn-1=n(Sn-Sn-1),
∴當(dāng)n≥2時(shí),an=Sn-Sn-1
a1=3也滿足an=3n,∴數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式為an=3n.方法二 由題意知當(dāng)n≥2時(shí),Sn+Sn-1=nan,∴當(dāng)n≥3時(shí),Sn-1+Sn-2=(n-1)an-1,兩式相減得an+an-1=nan-(n-1)an-1(n≥3),即(n-1)an=nan-1,
又由S2+S1=2a2得a2=6,同理可得a3=9,
∴數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式為an=3n.
在處理Sn,an的式子時(shí),一般情況下,如果要證明f(an)為等差(等比)數(shù)列,就消去Sn,如果要證明f(Sn)為等差(等比)數(shù)列,就消去an;但有些題目要求求{an}的通項(xiàng)公式,表面上看應(yīng)該消去Sn,但這會(huì)導(dǎo)致解題陷入死胡同,這時(shí)需要反其道而行之,先消去an,求出Sn,然后利用an=Sn-Sn-1(n≥2)求出an(n≥2).
而a1=2,a2=3S1=3a1=6,
(2)已知數(shù)列{an}滿足a1+3a2+5a3+…+(2n-1)an=2n+3(n∈N*),數(shù)列{2anan+1}的前n項(xiàng)和為Sn,則Sn=______________.
因?yàn)閍1+3a2+5a3+…+(2n-1)an=2n+3(n∈N*),所以a1+3a2+5a3+…+(2n-3)an-1=2n+1(n≥2),兩式相減,可得(2n-1)an=2,
所以數(shù)列{an}是以3為周期的周期數(shù)列,所以a100=a3×33+1=a1=-1.
2.(2023·洛陽模擬)若數(shù)列{an}和{bn}滿足a1=2,b1=0,2an+1=3an+bn+2,2bn+1=an+3bn-2,則a2 023+b2 023等于A.1 B.3C. D.22 023
因?yàn)?an+1=3an+bn+2,2bn+1=an+3bn-2,所以2an+1+2bn+1=3an+bn+2+an+3bn-2=4(an+bn),即an+1+bn+1=2(an+bn),又a1+b1=2,所以{an+bn}是以2為首項(xiàng),2為公比的等比數(shù)列,所以an+bn=2n,所以a2 023+b2 023=22 023.
∴an+1+an=2n(an+1-an),即(1-2n)an+1=(-2n-1)an,
當(dāng)n≥2時(shí),an=Sn-Sn-1,
∴3a2=2a1(a1+a2),
又3an+1=2SnSn+1,∴3(Sn+1-Sn)=2SnSn+1,
由題意得3Sn+n2=3nan+n,①當(dāng)n≥2時(shí),3Sn-1+(n-1)2=3(n-1)an-1+(n-1),②①-②化簡得3(an-an-1)-3n(an-an-1)=-2n+2,即(3-3n)(an-an-1)=-2n+2,
8.(2023·商洛模擬)已知Sn是數(shù)列{an}的前n項(xiàng)和,a1=a2=1,an+an+1=2n+1(n≥2),則 =________.
因?yàn)閍n+an+1=2n+1(n≥2),所以an+1-(n+1)=-(an-n)(n≥2).因?yàn)閍2-2=-1,所以{an-n}從第二項(xiàng)起是公比為-1的等比數(shù)列,所以an=n+(-1)n-1(n≥2),
所以S2 023=1+2+3+…+2 023=2 023×1 012,S2 024=1+2+3+…+2 024-1=2 023×1 013,
化簡可得2an-an+1=anan+1,
(2)已知bn=an(an+1-1),求數(shù)列{bn}的前n項(xiàng)和Sn.
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