题文
若数列{an}满足:a1=m1,a2=m2,an+2=pan+1+qan(p,q是常数),则称数列{an}为二阶线性递推数列,且定义方程x2=px+q为数列{an}的特征方程,方程的根称为特征根; 数列{an}的通项公式an均可用特征根求得:①若方程x2=px+q有两相异实根α,β,则数列通项可以写成an=c1αn+c2βn,(其中c1,c2是待定常数);
②若方程x2=px+q有两相同实根α,则数列通项可以写成an=(c1+nc2)αn,(其中c1,c2是待定常数);
再利用a1=m1,a2=m2,可求得c1,c2,进而求得an.根据上述结论求下列问题:
(1)当a1=5,a2=13,an+2=5an+1-6an(n∈N*)时,求数列{an}的通项公式;
(2)当a1=1,a2=11,an+2=2an+1+3an+4(n∈N*)时,求数列{an}的通项公式;
(3)当a1=1,a2=1,an+2=an+1+an(n∈N*)时,记Sn=a1Cn1+a2Cn2+…+anCnn,若Sn能被数8整除,求所有满足条件的正整数n的取值集合. 题型:未知 难度:其他题型
答案
(1)由an+2=5an+1-6an可知特征方程为:x2-5x+6=0,x1=2,x2=3…(3分)所以 设 an=c1•2n+c2•3n,由c1•2+c2•3=5c1•4+c2•9=13得到c1=c2=1,
所以 an=2n+3n; …(6分)
(2)由an+2=2an+1+3an+4可以得到(an+2+1)=2(an+1+1)+3(an+1)
设bn=an+1,则上述等式可以化为:bn+2=2bn+1+3bn…(8分)
b1=a1+1=2,b2=a2+1=12,所以bn+2=2bn+1+3bn对应的特征方程为:x2-2x-3=0,x1=-1,x2=3…(10分)
所以令 bn=c1•3n+c2•(-1)n,由b1=2,b2=12可以得出c1=76c2=32
所以bn=76•3n+32•(-1)n…(11分)
即 an=76•3n+32•(-1)n-1,n∈N*…(12分)
(3)同样可以得到通项公式an=15[(1+52)n-(1-52)n],n∈N*…(14分)
所以Sn=a1Cn1+a2Cn2+a3Cn3+…+anCnn=15C1n[(1+52)1-(1-52)1]+15C2n[(1+52)2-(1-52)2]+15C3n[(1+52)3-(1-52)3]+…+15Cnn[(1+52)n-(1-52)n]=15[C1n(1+52)1+C2n(1+52)2+C3n(1+52)3+…+Cnn(1+52)n]-15[C1n(1-52)1+C2n(1-52)2+C3n(1-52)3+…+Cnn(1-52)n]=15[(1+1+52)n-(1+1-52)n]=15[(3+52)n-(3-52)n]
即 Sn=15[(3+52)n-(3-52)n], n∈N*…(14分)Sn+2=15[(3+52)n+2-(3-52)n+2]=15[(3+52)n+1-(3-52)n+1]••[(3+52)+(3-52)]-[(3+52)n-(3-52)n]=3Sn+1-Sn
即 Sn+2=3Sn+1-Sn,n∈N*…(16分)
因此Sn+2除以8的余数,完全由Sn+1,Sn除以8的余数确定,
因为a1=1,a2=1所以 S1=C11a1=1,S2=C21a1+C22a2=3,S3=3S2-S1=9-1=8,S4=3S3-S2=24-3=21,S5=3S4-S3=63-8=55,S6=3S5-S4=165-21=144,S7=3S6-S5=432-55=377,S8=3S7-S6=1131-144=987,S9=3S8-S7=2961-377=2584,
由以上计算及Sn+2=3Sn+1-Sn可知,数列{Sn}各项除以8的余数依次是:1,3,0,5,7,0,1,3,0,5,7,0,…,它是一个以6为周期的数列,从而Sn除以8的余数等价于n除以3的余数,所以n=3k,k∈N*,
即所求集合为:{n|n=3k,k∈N*}…(18分)
解析
c1•2+c2•3=5c1•4+c2•9=13考点
据考高分专家说,试题“若数列{an}满足:a1=m1,a2=m.....”主要考查你对 [数列求和的其他方法(倒序相加,错位相减,裂项相加等) ]考点的理解。 数列求和的其他方法(倒序相加,错位相减,裂项相加等)数列求和的常用方法:
1.裂项相加法:数列中的项形如
的形式,可以把
表示为
,累加时抵消中间的许多项,从而求得数列的和;
2、错位相减法:源于等比数列前n项和公式的推导,对于形如
的数列,其中
为等差数列,
为等比数列,均可用此法;
3、倒序相加法:此方法源于等差数列前n项和公式的推导,目的在于利用与首末两项等距离的两项相加有公因式可提取,以便化简后求和。
4、分组转化法:把数列的每一项分成两项,或把数列的项“集”在一块重新组合,或把整个数列分成两个部分,使其转化为等差或等比数列,这一求和方法称为分组转化法。
5、公式法求和:所给数列的通项是关于n的多项式,此时求和可采用公式求和,常用的公式有:

数列求和的方法多种多样,要视具体情形选用合适方法。
数列求和特别提醒:
(1)对通项公式含有
的一类数列,在求
时,要注意讨论n的奇偶性;
(2)在用等比数列前n项和公式时,一定要分q=1和q≠1两种情况来讨论。


