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考点03 求数列的通项公式
数列的通项公式,是历年高考的高频考点,无论是全国卷(包括新高考)还是自主命题省份,都有考查。例如:2020年新高考全国卷Ⅱ[18],2020年天津高考[18],2020年新高考全国卷Ⅱ[17],,2021年浙江高考[20],2021年全国乙卷(理)[19],2022年天津高考[18],等都对三角函数的图像与性质及三角恒等变换进行了考查。
〔1〕公式法
借助等差与等比数列的定义、等差中项、等比中项,结合等差数列或等比数列的通项公式求解。
(1)常见的等差数列的通项公式:①;②;③(p,q为常数)。
(2)常见的等比数列的通项公式:①;②。
〔2〕退位相减(除)法
(1)退位相减法:适用于递推关系中同时含有与的形式(其中),借助求数列的通项公式。
(2)退位相除法:适用于递推关系中同时含有与的形式(其中),借助
求数列的通项公式。
注意:不论是退位相减法还是退位相除法,一般都需要验证首项符不符合在n≥2的条件下求出的通项公式,在首项不符合的条件下,书写通项公式时,注意分段表达.
〔3〕用累加法、累乘法求通项
(累加法),(累乘法)。
〔4〕构造等差、等比数列求通项
(1)待定系数法
①型:设(其中λ为待定系数)。
②型:设(其中,为待定系数)。
(2)型:(同除法,系数化为1)其步骤如下:
将等式两边同时除以(或),转化为,再令,,将原式转化为,结合累加法求出的通项公式,进而求出的通项公式。
〔5〕取倒数法
一般适用于:,,。
(1)对于或型:通过对等式两边同时取倒数,再令,将原式转化为(s,t为常数)的类型.若s=1,直接借助等差数列的通项公式求解即可;若s≠1,结合前面的待定系数法求解即可。
(2)对于型:可以将等式两边同时除以,再令,将原式转化为(s,t为常数)的类型,进而可以求出的通项公式。
〔6〕取对数法
处理递推关系式时,可以将等式两边同时取常用对数,得,即,令,,可以得到,进而可以求出的通项公式,从而求出的通项公式。
例1.(2022·天津·高考·18)设是等差数列,是等比数列,且.
(1)求与的通项公式;
(2)设的前n项和为,求证:;
(3)求.
例2.(2021·全国·高考乙卷(理)·19)记为数列的前n项和,为数列的前n项积,已知.
(1)证明:数列是等差数列;
(2)求的通项公式.
1.(2022·四川雅安·模拟预测(理))给出以下条件:①,,成等比数列;②,,成等比数列;③是与的等差中项.从中任选一个,补充在下面的横线上,再解答.
已知单调递增的等差数列的前n项和为,且,______.
(1)求的通项公式;
(2)令是以2为首项,2为公比的等比数列,数列的前n项和为.若,,求实数的取值范围.
注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答计分.
2.(2022·湖南·模拟预测)已知单调递减的正项数列,时满足. 为前n项和.
(1)求的通项公式;
(2)证明:.
3.(2022·上海松江·二模)在等差数列中,已知,.
(1)求数列的通项公式;
(2)若数列是首项为1,公比为3的等比数列,求数列的前项和.
4.(2022·江苏·南京外国语学校模拟预测)已知数列各项都不为,且满足,
(1)求的通项公式;
(2)若,的前n项和为,求取得最小值时的n的值.
5.(2022·山东淄博·三模)设为等差数列的前项和,已知,且,,成等比数列.
(1)求数列的通项公式;
(2)若,求数列的前项和.
6.(2022·辽宁·沈阳二十中一模)已知数列满足:,且.
(1)求证:是等差数列,并求的通项公式;
(2)是否存在正整数m,使得,若存在,求出m的值;若不存在,说明理由.
7.(2022·四川雅安·模拟预测(文))已知数列的前n项和为,且,,.
(1)求证:数列是等比数列,并求的通项公式;
(2)若,求实数的取值范围.
8.(2022·湖南益阳·模拟预测)已知数列满足,,,数列是等差数列,且,.
(1)求数列,的通项公式
(2)设,求数列的前项和.
9.(2022·浙江·三模)已知数列满足.数列是公差为q的等差数列,数列是公比为q的等比数列,.
(1)若,求数列的通项公式;
(2)若,证明:.
10.(2022·浙江·湖州市菱湖中学模拟预测)已知递增数列的前项和为,且,数列满足,
(1)求数列和的通项公式;
(2)记,数列的前项和为,若不等式对一切恒成立,求的取值范围.
11.(2022·湖南·长沙县第一中学模拟预测)已知数列{}为等差数列,,,数列{}的前n项和为,且满足.
(1)求{}和{}的通项公式;
(2)若,数列{}的前n项和为,且对恒成立,求实数m的取值范围.
12.(2022·天津·耀华中学二模)已知为等差数列,前n项和为,,是首项为2的等比数列,且公比大于0,,,.
(1)求和的通项