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专题14 数列的通项公式
数列是高中数学的基本板块,是高考数学中的热点和必考点,数列的通项作为数列的灵魂,因此数列的通项公式的求法就备受命题老师亲睐。特别是递推数列的通项问题是高考的热点问题,又是高中数学教学的难点之一。综观近年的高考试题可知,高考数学往往通过考查递推数列来考查学生对数学知识的探究能力。数列大题第一问往往也考察递推公式为主的求通项,这也是复习的重点。本专题就累加法、累乘法、倒数法、待定系数法、定义法等十多种方法逐一进行分析,以便大家熟练掌握。
一、热点题型归纳
题型1. 等差(等比)定义型
题型2. 累加法
题型3. 累乘法
题型4. 倒数法
题型5. 取对数法
题型6. 待定系数法
题型7. 同除以指数幂
题型8. 已知通项公式与前项的和关系求通项问题
题型9. “求和公式换元”型(新数列前n项和型)
题型10. 奇偶讨论型
题型11. 周期数列
二、最新模考题组练
三、十年高考真题练
【题型1】 等差(等比)定义型
【解题技巧】
等差数列判定:①定义法:证an+1-an=定值;②等差中项法:即证2an+1=an+an+2;
③函数结论法:即an为一次函数或Sn为无常数项的二次函数.
等比数列的判定方法:(1)定义法:证=q(q≠0的常数)⇔数列{an}是等比数列;
(2)等比中项法:即证a=an·an+2(anan+1an+2≠0,n∈N*)⇔数列{an}是等比数列.
【典例分析】
1.(2023·浙江·高三专题练习)已知数列满足,,则=( )
A.80 B.100 C.120 D.143
【答案】C
【分析】根据,可得,从而可证得数列是等差数列,从而可求得数列的通项,即可得解.
【详解】解:因为,所以,即,
等式两边开方可得:,即,
所以数列是以首项为,公差为1的等差数列,
所以,所以,所以.故选:C.
2.(2023·绵阳市·高三模拟预测)已知数列的前n项积为,若,,且,则使最大的正整数n的值为( )
A.7 B.8 C.15 D.16
【答案】B
【分析】由可知数列为等比数列,将公比代入可求出的值,从而求出数列的首项,当且前项的积为正时最大,从而求出结果.
【详解】易知,因为,,所以,,
将其代入,得,所以,
即数列是以128为首项,为公比的等比数列,所以,,,
当时,,所以,因为均小于0,即,,故最大.故选:B.
3.(2022·陕西西安·高三校联考期中)在数列中,,,且,则数列的通项公式是__________.
【答案】
【分析】根据确定数列为等比数列,再利用等比数列公式计算得到答案.
【详解】,故是等比数列,
,故.故答案为:
【变式演练】
1.(2023·甘肃·高三阶段练习)数列的各项都是正数,,,那么此数列的通项公式为________.
【答案】
【分析】,,即,可得:数列是等差数列,利用等差数列的通项公式即可得出.
【详解】解:,,即,
数列是等差数列,公差为2,首项为4.,,
.故答案为:.
2.(2022·江苏苏州·高三期中)(多选题)若数列满足,且,则首项可能是( )
A.6 B. C.2 D.
【答案】AD
【解析】由题意可知或,分别讨论两种情况下的即可.
【详解】因为,所以或,
当时,是公差为1的等差数列,此时,
当时,是公比为3的等差数列,此时,故首项可能是或,故选:AD
3.(2022·四川·校联考模拟预测)已知为数列的前n项和,且,,则_______.
【答案】
【分析】由条件可得数列是以2为首项,2为公比的等比数列,然后可算出答案.
【详解】由得,且,解得,
所以数列是以2为首项,2为公比的等比数列,所以.故答案为:
【题型2】 累加法
【解题技巧】形如型的递推数列(其中是关于的函数)叫累加法。
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.
【典例分析】
1.(2022·河南·高三专题练习)已知,,求通项________.
【答案】
【解析】解: ,即,
, ,,, ,
以上各式相加得,
又,所以,而也适合上式,.故答案为:
2.(2022·广西·高三专题练习)数列中,,则__________.
【答案】
【解析】因为,所以,
则当时, ,将个式子相加可得
,因为,则,
当时,符合题意,所以.所以 故答案为:.
【变式演练】
1.(2022·陕西·模拟预测(理))已知数列满足,,且,则( )
A.6065 B.6064 C.4044 D.4043
【答案】B
【分析】先由得到,再利用裂项抵消法进行求解.
【详解】因为,所以,即,
所以,,,,