=f(a)=a2-2a2+4
即
a
所以
综上1,2,3满足条件的a的范围为:
二确定主元,构造函数,利用单调性简单处理
例2.对于满足0
a
4的所有实数a求使不等式x2+ax>4x+a-3都成立的x的取值范围。
解:
不等式变形为x2+(x-1)a-4x+3>0
设f(a)=(x-1)a+x2-4x+3,则其是关于a的一个一次函数:
是单调函数
结合题意有
即得
或
三利用不等式性质快速处理
例3.若关于
的不等式|x-2|+|x+3|
a恒成立,试求a的范围
解:
由题意知只须
由
所以
四构造新函数,利用导数求最值迂回处理。
例4.已知
若当
时
在[0,1]恒成立,求实数t的取值范围。
解:
在[0,1]上恒成立,即
在[0,1]上恒成立
令
则须F(x)在[0,1]上的最大值小于或等于0
所以
又
所以
即
在[0,1]上单调递减
所以
即
得
(拓展:
若将恒成立改成有解,即
在[0,1]上有解,则应F(x)min
。
)
五分离参变量,变换处理
例5已知二次函数
对
恒有
,求
的取值范围。
解:
对
恒有
即
变形为
当
时对任意的
都满足
只须考虑
的情况
即
要满足题意只要保证
比右边的最大值大。
现求
在
上的最大值。
令
(
)
所以
又
是二次函数
所以
且
六利用数形结合,直观处理
例6:
不等式
在
内恒成立,求实数a的取值范围。
解:
画出两个函数
和
在
上的图象
如图
知当
时
,
当
时总有
所以
每周一计第二计——由递推关系求数列通项公式
给定初始条件和递推关系是确定数列的一种方法,这类问题是近年来高考中的重点、热点问题。
1.形如an+1-an=f(n)型
(1)若f(n)为常数,即:
an+1-an=d,此时数列为等差数列,则an=a1+(n-1)d.
(2)若f(n)为n的函数时,用迭加法.
例1.已知数列{an}满足
证明
证明:
由已知得:
an-an-1=3n-1,故
an=(an-an-1)+(an-1-an-2)+···+(a2-a1)+a1=
.
练一练1:
已知数列{an}满足
,
,求此数列的通项公式.2.形如型(答案:
)
(1)当f(n)为常数,即:
(q≠0),此时数列为等比数列,
=
.
(2)当f(n)为n的函数时,用累乘法.
例2.设{an}是首项为1的正项数列,且(n+1)a2n+1-na2n+an+1an=0(n=1,2,3,…),则它的通项公式是an=________.
解:
已知等式可化为:
(an+1+an)[(n+1)an+1-nan]=0
(
)
(n+1)
即
时,
=
=
.
评注:
本题是关于an和an+1的二次齐次式,可以通过因式分解(一般情况时用求根公式)得到an与an+1的更为明显的关系式,从而求出an.
练一练2:
已知an+1=nan+n-1,a1>-1,求数列{an}的通项公式.(
-1.)
3.形如an+1=can+d(c≠0且c≠1,d≠0其中a1=a)型
用待定系数法构造辅助数列.
规律:
将递推关系
化为
构造成公比为c的等比数列
从而求得通项公式
例3.已知数列{an}中,
求通项
.
分析:
两边直接加上
构造新的等比数列。
解:
由
得
所以数列
构成以
为首项,以
为公比的等比数列
所以
即
.
4.形如an+1=pan+f(n)型
(1)若
(其中k,b是常数,且
)用构造法
例4.在数列{an}中,a1=1,an+1=3an+2n求通项an.
解:
设an+1+p(n+1)+d=3(an+pn+d)则an+1=3an+2pn+2d-p
an+1=3an+2n∴2p=22d-p=0则p=1,d=
令cn=an+n+
则cn+1=3cn,{cn}是等比数列,公比为3
∵c1=
则
∴
练一练3:
在数列{an}中,
2an-an-1=6n-3求通项an.(
.)
(2)若f(n)=qn(其中q是常数,p≠1且n≠0,1)
).两边同除以pn+1.即:
令
,则
变型为类型1,累加求通项.
).两边同除以qn+1.即:
令
则可化为
.然后转化为类型3来解,
(
).待定系数法:
设an+1+λqn+1=p(an+λqn).则an+1=pan+λ(p-q)qn),,令
则cn+1=pcn{cn}是等比数列,可求{cn}通项。
例5.设a0为常数,且an=3n-1-2an-1.求通项an.
解:
设an+λ·3n=-2(an-1+λ·3n-1),即:
an=-2an-1-5λ·3n-1,
比较系数得:
所以
所以
所以数列
是公比为-2,首项为
的等比数列.
即
.
5、形如(
)型取倒数法
例6.已知数列{an}中,a1=2,,求通项公式an。
解:
取倒数:
6、形如f(Sn,n)=0型
可利用公式:
直接求出通项
(别忘了讨论n=1的情况!
)
例7:
已知数列{an}的前n项和为①Sn=2n2-n②Sn=n2+n+1,分别求数列{an}的通项公式。
解析:
①当n=1时,a1=S1=1
当n≥2时,an=2n2-n-2(n-1)2+(n-1)=4n-3
经检验n=1时,a1=1也适合∴an=4n-3
②当n=1时,a1=S1=3
当n≥2时,an=n2+n+1-(n-1)2-(n-1)-1=2n
经检验n=1时,a1=3不适合∴
7、形如f(Sn,Sn+1)=0型
).看成{Sn}的递推公式,求Sn的通项公式,再转化成类型1-5
).利用an=Sn-Sn-1转化成关于an和an-1的关系式再求。
例8.已知数列{an}的首项a1=1,前n项和Sn满足关系式3tSn-(2t+3)Sn-1=3t(t为常数且t>0,n=2,3,4…)
(1)求证:
数列{an}是等比数列;
(2)设数列{an}的公比为f(t),作数列{bn},使b1=1,
,求bn
解析:
(1)由
,
,得
∴,又
,
得
,得
∴
是一个首项为1,公比为
的等比数列。
(2)由
,有
∴
是一个首项为1,公差为
的等差数列,∴
。
8、形如f(Sn,an)=0型
利用an=Sn-Sn-1转化为g(an,an-1)=0型或h(Sn,Sn-1)=0型
例9.数列{an}的前n项和记为Sn,已知
证明:
数列是等比数列.
方法
(1)∵
∴
整理得
所以,故是以2为公比的等比数列.
方法
(2):
事实上,我们也可以转化为
,为一个商型的递推关系,
由
=
得,下面易求证。
每周一计第二计——由递推关系求数列通项公式
给定初始条件和递推关系是确定数列的一种方法,这类问题是近年来高考中的重点、热点问题。
2.形如an+1-an=f(n)型
(1)若f(n)为常数,即:
an+1-an=d,此时数列为等差数列,则an=a1+(n-1)d.
(2)若f(n)为n的函数时,用迭加法.
例1.已知数列{an}满足
证明
证明:
由已知得:
an-an-1=3n-1,故
an=(an-an-1)+(an-1-an-2)+···+(a2-a1)+a1=
.
练一练1:
已知数列{an}满足
,
,求此数列的通项公式.2.形如型(答案:
)
(1)当f(n)为常数,即:
(q≠0),此时数列为等比数列,
=
.
(2)当f(n)为n的函数时,用累乘法.
例2.设{an}是首项为1的正项数列,且(n+1)a2n+1-na2n+an+1an=0(n=1,2,3,…),则它的通项公式是an=________.
解:
已知等式可化为:
(an+1+an)[(n+1)an+1-nan]=0
(
)
(n+1)
即
时,
=
=
.
评注:
本题是关于an和an+1的二次齐次式,可以通过因式分解(一般情况时用求根公式)得到an与an+1的更为明显的关系式,从而求出an.
练一练2:
已知an+1=nan+n-1,a1>-1,求数列{an}的通项公式.(
-1.)
3.形如an+1=can+d(c≠0且c≠1,d≠0其中a1=a)型
用待定系数法构造辅助数列.
规律:
将递推关系
化为
构造成公比为c的等比数列
从而求得通项公式
例3.已知数列{an}中,
求通项
.
分析:
两边直接加上
构造新的等比数列。
解:
由
得
所以数列
构成以
为首项,以
为公比的等比数列
所以
即
.
4.形如an+1=pan+f(n)型
(1)若
(其中k,b是常数,且
)用构造法
例4.在数列{an}中,a1=1,an+1=3an+2n求通项an.
解:
设an+1+p(n+1)+d=3(an+pn+d)则an+1=3an+2pn+2d-p
an+1=3an+2n∴2p=22d-p=0则p=1,d=
令cn=an+n+
则cn+1=3cn,{cn}是等比数列,公比为3
∵c1=
则
∴
练一练3:
在数列{an}中,
2an-an-1=6n-3求通项an.(
.)
(2)若f(n)=qn(其中q是常数,p≠1且n≠0,1)
).两边同除以pn+1.即:
令
,则
变型为类型1,累加求通项.
).两边同除以qn+1.即:
令
则可化为
.然后转化为类型3来解,
(
).待定系数法:
设an+1+λqn+1=p(an+λqn).则an+1=pan+λ(p-q)qn),,令
则cn+1=pcn{cn}是等比数列,可求{cn}通项。
例5.设a0为常数,且an=3n-1-2an-1.求通项an.
解:
设an+λ·3n=-2(an-1+λ·3n-1),即:
an=-2an-1-5λ·3n-1,
比较系数得:
所以
所以
所以数列
是公比为-2,首项为