内容正文:
专题突破:数列通项公式的求法
1、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.
2、公式法
(1)使用范围: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.
(2)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).
3、累加法:适用于an+1=an+f(n),可变形为an+1-an=f(n)
要点:利用恒等式an=a1+(a2-a1)+(a3-a2)+…+(an-an-1)(n≥2,n∈N*)求解.
4、累乘法:适用于an+1=f(n)an,可变形为=f(n)
要点:利用恒等式an=a1···…·(an≠0,n≥2,n∈N*)求解.
5、构造法:对于不满足an+1=an+f(n),an+1=f(n)an形式的递推关系,常采用构造法.
要点:对所给的递推公式进行变形构造等差数列或等比数列进行求解.
类型一: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累加法便可求出
类型二:形如型的递推式:
(1)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 ,再用累加法便可求出
(2)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,构造等比数列。
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:,再结合第一种类型.
6、取倒数法:an+1=(p,q,r是常数),可变形为=·+
要点:①若p=r,则是等差数列,且公差为,可用公式求通项;
②若p≠r,则转化为an+1=san+t型,再利用待定系数法构造新数列求解.
题型一 观察法求数列的通项
【例1】(23-24高二上·陕西宝鸡·月考)数列的一个通项公式可以是( )
A. B.
C. D.
【变式1-1】(23-24高二上·山东枣庄·月考)数列,则是数列的第 项.
【变式1-2】(23-24高二上·福建龙岩·月考)数列 的一个通项公式为 .
【变式1-3】(23-24高二上·湖北武汉·月考)根据下面的图形及相应的点数,写出下列点数构成数列的第5项的点数 .
题型二 公式法求数列的通项
【例2】(23-24高二下·陕西西安·月考)已知数列满足,,则此数列的通项公式( )
A. B. C. D.
【变式2-1】(23-24高二上·重庆·月考)已知等差数列为递增数列,且满足,,则其通项公式为( )
A. B.
C. D.
【变式2-2】(23-24高二上·宁夏银川·月考)在数列{an}中,数列{an}是以3为公比的等比数列,则等于( )
A.2020 B.2021 C.2022 D.2023
【变式2-3】(23-24高二上·湖北武汉·期中)已知数列为等比数列,且,,则的通项公式为 .
题型三 累加法求数列的通项
【例3】(22-23高二上·陕西榆林·月考)已知数列的各项均为正数,若,且,则( )
A. B. C. D.
【变式3-1】(23-24高二下·宁夏吴忠·月考)已知数列首项为,且,则( )
A. B. C. D.
【变式3-2】(23-24高二下·江西南昌·月考)在数列中,,则通项公式 .
【变式3-3】(23-24高二上·河南焦作·月考)在数列中,,,则数列通项公式 .
题型四 累乘法求数列的通项
【例4】(23-24高二上·天津·月考)已知数列的项满足,而,则=( )
A. B. C. D.
【变式4-1】(22-23高二下·云南保山·开学考试)已知数列满足,则( )
A. B. C. D.
【变式4-2】(23-24高二下·吉林·开学考试)在数列中,,则 .
【变式4-3】(22-23高二上·重庆·月考)在数列中,,则 .
题型五 构造法求数列的通项
【例5】(23-24高二下·四川泸州·期末)数列满足且,则数列的通项公式是 .
【变式5-1】(23-24高二上·广东深圳·期末)已知数满足,则数列的通项公式 .
【变式5-2】(22-23高二下·山东淄博·月考)若,,则 ;
【变式5-3】(23-24高二上·甘肃兰州·期中)已知数列满足,,则数列的通项公式为
题型六 取倒数法求数列的通项
【例6】(23-24高二上·广东湛江·月考)在数列中,,,则( )
A. B. C. D.100
【变式6-1】(22-23高二下·广东佛山·月考)已知数列满足,若,则 .
【变式6-2】(23-24高二上·重庆·期末)已知数列满足,则数列的前8项和 .
【变式6-3】(23-24高二上·湖北黄石·月考)已知数列满足,则的通项公式为 .
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专题突破:数列通项公式的求法
1、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.
2、公式法
(1)使用范围: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.
(2)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).
3、累加法:适用于an+1=an+f(n),可变形为an+1-an=f(n)
要点:利用恒等式an=a1+(a2-a1)+(a3-a2)+…+(an-an-1)(n≥2,n∈N*)求解.
4、累乘法:适用于an+1=f(n)an,可变形为=f(n)
要点:利用恒等式an=a1···…·(an≠0,n≥2,n∈N*)求解.
5、构造法:对于不满足an+1=an+f(n),an+1=f(n)an形式的递推关系,常采用构造法.
要点:对所给的递推公式进行变形构造等差数列或等比数列进行求解.
类型一: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累加法便可求出
类型二:形如型的递推式:
(1)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 ,再用累加法便可求出
(2)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,构造等比数列。
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:,再结合第一种类型.
6、取倒数法:an+1=(p,q,r是常数),可变形为=·+
要点:①若p=r,则是等差数列,且公差为,可用公式求通项;
②若p≠r,则转化为an+1=san+t型,再利用待定系数法构造新数列求解.
题型一 观察法求数列的通项
【例1】(23-24高二上·陕西宝鸡·月考)数列的一个通项公式可以是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】选项A:,不符合题意;
选项B:,不符合题意;
选项C:不符合题意;
而选项D中的通项公式满足数列,故选:D
【变式1-1】(23-24高二上·山东枣庄·月考)数列,则是数列的第 项.
【答案】70
【解析】数列,
数列中,分子分母和为2的有一项,和为3的有两项,和为4的有三项……
且都是按照从小到大的顺序排列,
的分子分母和为13,和为13的有
是分子分母和为13的第4个,前面分子分母和为12的有11项,
故共有项,则是数列的第70项.
【变式1-2】(23-24高二上·福建龙岩·月考)数列 的一个通项公式为 .
【答案】
【解析】可化为,
所以分子部分为,分母部分为,
奇数项为正,偶数项为负,则,
则.
【变式1-3】(23-24高二上·湖北武汉·月考)根据下面的图形及相应的点数,写出下列点数构成数列的第5项的点数 .
【答案】35
【解析】依题意,,
则,
根据规律,,所以.
题型二 公式法求数列的通项
【例2】(23-24高二下·陕西西安·月考)已知数列满足,,则此数列的通项公式( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】∵,∴,
∴数列是首项为2,公差为的等差数列,
∴.故选:A
【变式2-1】(23-24高二上·重庆·月考)已知等差数列为递增数列,且满足,,则其通项公式为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】由数列为递增等差数列,则,且,
又因为,所以,,
所以数列的公差,,
所以数列的通项公式为,故B项正确.故选:B.
【变式2-2】(23-24高二上·宁夏银川·月考)在数列{an}中,数列{an}是以3为公比的等比数列,则等于( )
A.2020 B.2021 C.2022 D.2023
【答案】C
【解析】数列{an}是以3为公比的等比数列,且,所以,
则,故选:C.
【变式2-3】(23-24高二上·湖北武汉·期中)已知数列为等比数列,且,,则的通项公式为 .
【答案】或
【解析】设等比数列的公比为,
则,解得或,
所以或.
故答案为:或.
题型三 累加法求数列的通项
【例3】(22-23高二上·陕西榆林·月考)已知数列的各项均为正数,若,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】当时,,
,
,
以上累加有,
则,且也适合上式,则.故选:B.
【变式3-1】(23-24高二下·宁夏吴忠·月考)已知数列首项为,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】由数列首项为,且,
则.故选:C.
【变式3-2】(23-24高二下·江西南昌·月考)在数列中,,则通项公式 .
【答案】
【解析】因为,即
则,
,
所以
,
即,
又因为,所以.
【变式3-3】(23-24高二上·河南焦作·月考)在数列中,,,则数列通项公式 .
【答案】
【解析】由,得,
所以,,,
,,
各式相加可得:,已知,
.
题型四 累乘法求数列的通项
【例4】(23-24高二上·天津·月考)已知数列的项满足,而,则=( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由,得,
所以,,,……,,,(),
所以,
所以,
因为,所以,
因为满足上式,所以,故选:B
【变式4-1】(22-23高二下·云南保山·开学考试)已知数列满足,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】∵,,,
∴数列是首项为,公比为4的等比数列,
∴,
当时,
,
∵n=1时,,∴,
, 故选:D.
【变式4-2】(23-24高二下·吉林·开学考试)在数列中,,则 .
【答案】6
【解析】因,故有,
即得,所以.
【变式4-3】(22-23高二上·重庆·月考)在数列中,,则 .
【答案】
【解析】依题意,,
即,
所以.
题型五 构造法求数列的通项
【例5】(23-24高二下·四川泸州·期末)数列满足且,则数列的通项公式是 .
【答案】
【解析】设,则,
又因为,所以,则,
所以,
因为,所以,
所以为常数,
所以是首项为,公比为的等比数列,
所以,所以.
【变式5-1】(23-24高二上·广东深圳·期末)已知数满足,则数列的通项公式 .
【答案】
【解析】由可得:,
又,,
所以是以为首项,为公比的等比数列,
所以,所以.
【变式5-2】(22-23高二下·山东淄博·月考)若,,则 ;
【答案】
【解析】设,
所以,
,,
所以,
所以数列是一个以为首项,以2为公比的等比数列,
所以,
所以.
【变式5-3】(23-24高二上·甘肃兰州·期中)已知数列满足,,则数列的通项公式为
【答案】
【解析】由得,
故为等差数列,公差为1,首项为1,
所以,所以.
题型六 取倒数法求数列的通项
【例6】(23-24高二上·广东湛江·月考)在数列中,,,则( )
A. B. C. D.100
【答案】C
【解析】因为,,所以,即,
所以是以为首项,为公差的等差数列,
所以,则,
所以.故选:C
【变式6-1】(22-23高二下·广东佛山·月考)已知数列满足,若,则 .
【答案】
【解析】法一:由,可得:,
由,可得:,
又,可得:.
法二:由题得,则等式两边同取倒数得,
则,,则数列为公差为2的等差数列,
则,当,则,则.
【变式6-2】(23-24高二上·重庆·期末)已知数列满足,则数列的前8项和 .
【答案】502
【解析】由,取倒数得,所以,
因为,所以,所以,
所以是首项为2,公比为2的等比数列,
所以,则,
所以数列的前8项和.
【变式6-3】(23-24高二上·湖北黄石·月考)已知数列满足,则的通项公式为 .
【答案】
【解析】对两边取倒数得,即,
当时,,,,,,
将以上各式累加得,
又,所以,所以,
当时,也满足,所以.
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