内容正文:
第31讲 数列的递推式问题
1.推递式求数列通项
(1)构造法:,
要点:变形为(可用待定系数法求),可得以为公比的等比数列的通项公式,进而可求.
(2)赋值法:,
要点:由①,得②,
再①②可得(注意对的情况进行讨论).
2.推递式求数列最值
(1)单调性法:构造函数,研究的单调性,从而求得其最值;
常用技巧:将前若干个代入便于研究其单调性.
(1)不等法:当(或)最大时,有(或),解不等式组确定的取值范围,从而求得(或)中的最大项.
考点一
构造法求数列通项
考点二
赋值法求数列通项
考点三
单调性法求数列最值
考点四
不等法求数列最值
考点一:构造法求数列通项
例1.已知数列满足,其中,则( )
A.2 B.4 C.9 D.15
【答案】D
【分析】利用构造法证明数列为等比数列,即可求解.
【详解】因为,所以,即,
所以数列是公比为2的等比数列,
所以,所以,则,
故选:D.
例2.(2023秋·江苏扬州·高三校考期末)已知数列满足,且,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由已知可得数列是以为首项,为公差的等差数列.进而求出的通项公式,求出,即可得出结果.
【详解】依题意,所以有.
又,,
所以,数列是以为首项,为公差的等差数列.
所以,.
所以,,所以.
故选:C.
考点二:赋值法求数列通项
例3.已知数列的前项和为,且满足,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据所给递推关系化简可得,再利用等比数列求和公式求解即可.
【详解】,可得时,,时,,
又,两式相减可得,即,上式对也成立,
可得数列是首项为1,公比为的等比数列,可得.
故选:B
例4.已知数列满足,若,则数列的前项和( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】利用数列的递推关系及对数的运算,结合裂项相消法即可求解.
【详解】当时,,解得,
当时,,
,
由,得,即,
取时,,此式也满足,
所以数列的通项公式为,
所以,
.
故选:C.
考点三:单调性法求数列最值
例5.已知等差数列为单调递增数列,且前三项和为,前三项积为,数列的前项和为且,则( )
A.当时,的值最小 B.当时,的值最大
C.当时,的值最小 D.无最值
【答案】C
【分析】根据等差数列的定义可得,进而可得,再根据数列的单调性可判断各选项.
【详解】设等差数列的公差为,
则,解得,或,
即或,
又数列为单调递增数列,
则,
所以,
所以数列在和时分别单调递减,
所以,当时,,当时,,且,
所以当时,得值最大为,故B,D选项错误;
当时,得值最小,A选项错误,C选项正确;
故选:C.
考点四:不等法求数列最值
例6.(2023·北京·北京市八一中学校考模拟预测)已知为等差数列的前项和,满足,,则数列中( )
A.有最大项,无最小项 B.有最小项,无最大项
C.有最大项,有最小项 D.无最大项,无最小项
【答案】C
【分析】通过已知条件先算出等差数列的首项,公差,然后写出的通向公式,最后写出数列的通项公式分析即可.
【详解】在等差数列中,设首项为,公差为,
因为,
,
解得,
所以等差数列的通项公式为:
,
所以,
当时,,
当时,,
所以数列有最大项为第1项,有最小项第7或第8项,
故选:C.
例7.(2023·全国·高三专题练习)已知为等差数列的前项和,,则数列 的最大项为 ( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】先根据等差数列的求和公式和通项公式求出首项与公差,求出等差数列的通项公式,代入中,利用基本不等式性质分析即可.
【详解】设等差数列的首项为,公差为,
因为,
所以,所以,
则,
所以,
所以等差数列的通项公式为:,
所以,
当且仅当时取等号,又,
所以当或时取最大值为,
故选:B.
一、单选题
1.已知数列的前项和为,若,则( )
A. B. C. D.2023
【答案】A
【分析】根据与的关系,可推得数列是等比数列,进而得出的表达式,即可求出,代入对数式,根据对数的运算,即可得出答案.
【详解】因为,即.
当时,,即;
当时,,
所以,
所以.
又,
所以数列是等比数列,首项为,公比为,
所以,
所以,
所以.
故选:A.
2.(2023·河南·校联考模拟预测)已知数列的前n项和为,且,则( )
A. B.2n C. D.
【答案】D
【分析】首先令求出数列首项,再根据得,两式相减得,然后构造等差数列,通过等差数列通项公式求解数列的通项公式,进而求出的通项公式.
【详解】令,
由可得:,
两式作差可得:,
化简整理可得:,
所以数列是首项为1,公差为1的等差数列,
所以,进而可得:.
故选:D.
3.已知在数列中,,则( )
A. B.1 C.3