内容正文:
专题18数列的通项公式
考点预测
类型Ⅰ 观察法:
已知数列前若干项,求该数列的通项时,一般对所给的项观察分析,寻找规律,从而根据规律写出此数列的一个通项。
类型Ⅱ 公式法:
若已知数列的前项和与的关系,求数列的通项可用公式 构造两式作差求解。
用此公式时要注意结论有两种可能,一种是“一分为二”,即分段式;另一种是“合二为一”,即和合为一个表达,(要先分和两种情况分别进行运算,然后验证能否统一)。
类型Ⅲ 累加法:
形如型的递推数列(其中是关于的函数)可构造:
将上述个式子两边分别相加,可得:
①若是关于的一次函数,累加后可转化为等差数列求和;
② 若是关于的指数函数,累加后可转化为等比数列求和;
③若是关于的二次函数,累加后可分组求和;
④若是关于的分式函数,累加后可裂项求和.
类型Ⅳ 累乘法:
形如型的递推数列(其中是关于的函数)可构造:
将上述个式子两边分别相乘,可得:
有时若不能直接用,可变形成这种形式,然后用这种方法求解。
类型Ⅴ 构造数列法:
㈠形如(其中均为常数且)型的递推式:
(1)若时,数列{}为等差数列;
(2)若时,数列{}为等比数列;
(3)若且时,数列{}为线性递推数列,其通项可通过待定系数法构造等比数列来求.方法有如下两种:
法一:设,展开移项整理得,与题设比较系数(待定系数法)得,即构成以为首项,以为公比的等比数列.再利用等比数列的通项公式求出的通项整理可得
法二:由得两式相减并整理得即构成以为首项,以为公比的等比数列.求出的通项再转化为类型Ⅲ(累加法)便可求出
㈡形如型的递推式:
⑴当为一次函数类型(即等差数列)时:
法一:设,通过待定系数法确定的值,转化成以为首项,以为公比的等比数列,再利用等比数列的通项公式求出的通项整理可得
法二:当的公差为时,由递推式得:,两式相减得:,令得:转化为类型Ⅴ㈠求出 ,再用类型Ⅲ(累加法)便可求出
⑵当为指数函数类型(即等比数列)时:
法一:设,通过待定系数法确定的值,转化成以为首项,以为公比的等比数列,再利用等比数列的通项公式求出的通项整理可得
法二:当的公比为时,由递推式得:——①,,两边同时乘以得——②,由①②两式相减得,即,在转化为类型Ⅴ㈠便可求出
法三:递推公式为(其中p,q均为常数)或(其中p,q, r均为常数)时,要先在原递推公式两边同时除以,得:,引入辅助数列(其中),得:再应用类型Ⅴ㈠的方法解决。
⑶当为任意数列时,可用通法:
在两边同时除以可得到,令,则,在转化为类型Ⅲ(累加法),求出之后得.
类型Ⅵ 对数变换法:
形如型的递推式:
在原递推式两边取对数得,令得:,化归为型,求出之后得(注意:底数不一定要取10,可根据题意选择)。
类型Ⅶ 倒数变换法:
形如(为常数且)的递推式:两边同除于,转化为形式,化归为型求出的表达式,再求;
还有形如的递推式,也可采用取倒数方法转化成形式,化归为型求出的表达式,再求.
类型Ⅷ 形如型的递推式:
用待定系数法,化为特殊数列的形式求解。方法为:设,比较系数得,可解得,于是是公比为的等比数列,这样就化归为型。
总之,求数列通项公式可根据数列特点采用以上不同方法求解,对不能转化为以上方法求解的数列,可用归纳、猜想、证明方法求出数列通项公式
例1.(2021·山东·胶州市教育体育局教学研究室高二期中)已知数列前n项和为,,.
(1)求数列的通项公式;
(2)若数列的前n项和,求数列的前n项和.
例2.(2021·江西·景德镇一中高二期中(文))若数列的前项和为,首项且.
(1)求数列的通项公式;
(2)若,令,求数列的前项和.
例3.(2021·全国·高二阶段练习(理))设为数列的前项和,已知,且.
(1)证明:数列是等比数列;
(2)求数列的前项和;
(3)若,求实数的取值范围.
例4.(2021·河南商丘·高二期中(文))已知正项数列满足,,设.
(1)求数列的通项公式;
(2)设,数列的前项积为,若恒成立,求实数的取值范围.
例5.(2021·江苏·徐州市第一中学高二期中)
(1)已知数列满足,求数列的通项公式;
(2)已知数列中,,其前n项和满足(),求数列的通项公式.
过关测试
一、单选题
1.(2021·陕西·西安市铁一中学高二阶段练习(理))数列满足,且,则( )
A.-1 B.20 C.21 D.22
2.(2021·广西·桂林市中山中学高二期中(理))已知数列满足,,则( )
A. B.
C. D.
3.(2021·陕西·渭南市杜桥中学高二阶段练习(理))已知数列满足,且,则( )
A. B. C. D.
4.(2021·全国·高二课时练习)已知数列满足,,则( )
A. B. C.