内容正文:
第16讲 数列的通项6种常见题型总结
【题型目录】
题型一:已知,求
题型二:叠加法(累加法)求通项
题型三:叠乘法(累乘法)求通项
题型四:构造法求通项
题型五:已知通项公式与前项的和关系求通项问题
【典型例题】
题型一:已知,求
【例1】已知数列的前项和. 若,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】先求得,然后根据求得的值.
【详解】依题意,
当时,;
当时,,,
两式相减得,也符合上式,
所以,
,由解得,所以.
故选:B
【例2】(2022·甘肃·高台县第一中学高二阶段练习(理))已知为数列的前n项和,且,则数列的通项公式为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】当时,由求出;当时,由求出;即可求解.
【详解】当时,,;
当时,,不符合,则.
故选:B.
【例3】(2022·全国·高三专题练习)已知数列满足,求的通项公式.
【答案】.
【分析】利用项与前项和的关系即得.
【详解】对任意的,,
当时,则,
当时,由,可得,
上述两个等式作差可得,
,
满足,
因此,对任意的,.
【题型专练】
1.已知数列的前项和是,
(1)求数列的通项公式;
(2)求数列的前项和.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用数列与的关系即可求得数列的通项公式;
(2)因为数列的首项为正且是一个递减数列, 令,得该数列前34为正,后面的项全为负,设数列的前项和为,利用分组求和即可求得数列的前项和.
【详解】(1)当时,,
当时,
把代入上式,满足题意.
数列的通项公式.
(2)数列的首项为正,是一个递减数列,先正后负,
令,则数列前34为正,后面的项全为负,
设数列的前项和为,则当,,
当时,
数列的前项和为
2.(2022·浙江·高二期末)已知数列的前项和,则______.
【答案】7
【分析】将代入根据可得出答案;当时由,求出,从而可得出答案.
【详解】当时,;
当时,.
所以,所以.
故答案为:
3.(2022·辽宁实验中学高二期中)设数列满足,则的前n项和( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
当时,求,当时,由题意得,可求得,即可求解.
【详解】
解:当时,,
当时,由得
,两式相减得,,即,
综上,
所以的前n项和为,
故选:C.
题型二:叠加法(累加法)求通项
【例1】在数列中,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】变形给定的等式,利用累加法及裂项相消法求解作答.
【详解】因为,则,
当时,
,显然满足上式,即有,
所以.
故选:A
【例2】已知数列满足,,且,若表示不超过的最大整数(例如,),则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由已知等式可推导证得数列为等差数列,由等差数列通项公式可求得,采用累加法可求得,由此可得,分别讨论和时的取值,加和即可得到结果.
【详解】由得:,又,
则数列是以为首项,为公差的等差数列,
,
,
;
又,当时,;当时,,
.
故选:C.
【例3】南宋数学家在《详解九章算法》和《算法通变本末》中提出了一些新的垛积公式,所讨论的高阶等差数列与一般等差数列不同,高阶等差数中前后两项之差并不相等,但是逐项差数之差或者高次差成等差数列.现有高阶等差数列,其前7项分别为1,2,5,10,17,26,37,则该数列的第19项为( )
A.290 B.325 C.362 D.399
【答案】B
【分析】先由条件判断该高阶等差数列为逐项差数之差成等差数列,进而得到,再利用累加法求得,进而可求得.
【详解】设该数列为,则由,,,,…
可知该数列逐项差数之差成等差数列,首项为1,公差为2,故,
故,
则,,,…,,
上式相加,得,
即,故.
故选:B.
【例4】已知数列满足,,则______.
【答案】
【分析】由已知可得,然后利用累加法可求出,从而可求出.
【详解】因为,
所以,
所以,
,
,
……,
,
所以,
因为,
所以,
所以.
故答案为:.
【例5】已知数列中,,,是公差为2的等差数列.
(1)求的通项公式;
(2)设,求数列的前项和,求使得成立的最小整数.
【答案】(1);
(2)使得成立的最小整数为.
【分析】(1)根据等差数列的定义求出,从而可求出的通项,再利用累加法求出数列的通项公式;
(2)利用裂项相消法求数列的前项和,解不等式求的范围,确定满足条件的最小整数.
【详解】(1)因为是公差为2的等差数列,所以,
因为,,所以,所以,故,
所以,
则,
,
,
,
累加得,
所以,
满足上式,所以,
(2)由(1),
所以
,
所以不等式可化为,所以,
所以使得成立的最小整数为.
【题型专练】
1.若,,,则_________.
【答案】
【分析】用累加法即可求出.