内容正文:
专题4.4 数列求通项方法总结
【考点1:观察法求数列的通项】 1
【考点2:利用an与Sn的关系求通项】 4
【考点3:累加法求通项】 7
【考点4:累乘法求通项】 11
【考点5:待定系数法求通项】 14
【考点6:倒数构造法求通项】 16
【考点1:观察法求数列的通项】
【知识点:观察法求数列的通项】
给出数列的前几项求通项时,需要注意观察数列中各项与其序号之间的关系,在所给数列的前几项中,先看看哪些部分是变化的,哪些是不变的,再探索各项中变化部分与序号间的关系.
[方法技巧]
由数列的前几项求通项公式的思路方法
(1)分式形式的数列,分别求分子、分母的通项,较复杂的还要考虑分子、分母的关系.
(2)若第n项和第n+1项正负交错,那么符号用(-1)n或(-1)n+1或(-1)n-1来调控.
(3)对于较复杂数列的通项公式,其项与序号之间的关系不容易发现,这就需要将数列各项的结构形式加以变形,可使用添项、通分、分割等方法,将数列的各项分解成若干个常见数列对应项的“和”“差”“积”“商”后再进行归纳.
[提醒] 根据数列的前几项写出数列的一个通项公式利用了不完全归纳法,其蕴含着“从特殊到一般”的思想,由不完全归纳得出的结果是不可靠的,要注意代值检验.
1.(24-25高二上·江苏连云港·期末)已知数列,,,,,,按此规律,是该数列的( )
A.第项 B.第项 C.第项 D.第项
【答案】C
【分析】将已知数列改写为:,可得到该数列的通项公式,即可求得答案.
【详解】此数列可写为:,所以该数列的通项公式为:,
令,解之得:.
故选:C.
2.(24-25高二上·甘肃定西·期末)已知数列0,,,,…,根据该数列的规律,该数列中小于1的项有( )
A.8项 B.9项 C.10项 D.11项
【答案】B
【分析】观察数列可得通项公式为,解不等式可得结果.
【详解】根据规律可得该数列的通项公式为,
由得,.
∵,∴该数列中小于1的项有9项.
故选:B.
3.(24-25高二上·内蒙古包头·期末)斐波那契数列1,1,2,3,5,8,……,按此规律,则第9项为( )
A.13 B.21 C.34 D.55
【答案】C
【分析】根据斐波那契数列规律求解.
【详解】根据题意,
,
,
.
故选:C
4.(24-25高二上·河南·阶段练习)已知数列,,,2,,…则该数列的第2025项为( )
A.45 B. C.55 D.
【答案】B
【分析】由给定的前5项具有的共同性质写出通项公式,进而求出第2025项.
【详解】依题意,该数列的奇数项为负数、偶数项为正数,各项绝对值是项数的算术平方根,
因此该数列的第项为,所以该数列的第2025项为.
故选:B
5.(多选)(24-25高二上·河北保定·阶段练习)下列有关数列的说法正确的是( )
A.数列,0,4与数列4,,是同一个数列
B.数列的通项公式为,则110是该数列的第11项
C.在数列第8个数是
D.数列的一个通项公式为
【答案】BCD
【分析】根据数列的概念判断A,应用通项公式计算判断B,应用已知项求出通项公式计算判断C,D.
【详解】对于A,数列中的项与顺序有关,
故数列与数列是两个不同的数列,故A错误;
对于B,令,解得或(舍去),
故110是该数列的第11项,故B正确;
对于C,数列,的一个通项公式是,
故第8个数是,故C正确;
对于D,数列的一个通项公式为,故D正确.
故选:BCD.
6.(24-25高二上·江苏南通·期末)一点从起点P出发,每次只能向右、向上或向左移动一步,恰好走步且不经过已走的路线和点共有种走法,如则 ,数列相邻三项的递推关系式为 .
【答案】
【分析】先根据题意求出,进而得到相邻项的关系式.
【详解】解
……
故
即
故答案为:
【考点2:利用an与Sn的关系求通项】
【知识点:利用an与Sn的关系求通项】
数列{an}的前n项和Sn与通项an的关系为an=通过纽带:an=Sn-Sn-1(n≥2),根据题目已知条件,消掉an或Sn,再利用特殊形式(累乘或累加)或通过构造成等差数列或者等比数列求解.
[方法技巧]
已知Sn求an的三个步骤
(1)先利用a1=S1求出a1.
(2)用n-1替换Sn中的n得到一个新的关系,利用an=Sn-Sn-1(n≥2)便可求出当n≥2时an的表达式.
(3)对n=1时的结果进行检验,看是否符合n≥2时an的表达式,如果符合,则可以把数列的通项公式合写;如果不符合,则应该分n=1与n≥2两段来写.
1.(24-25高二上·湖北荆州·阶段练习)设数列的前项和为,若,则数列的通项公式为 .
【答案】
【分析】根据与的关系可得到结果.
【详解】由题当时,,
当时,①,
则不满足①式,
所以.
故答案为:.
2.(24-25高三上·山东德州·阶段练习)已知为数列的前n项和,且,若对任意正整数n恒成立,则实数的最小值为( )
A.4 B. C.9 D.
【答案】D
【分析】利用关系及等比数列定义得,将问题化为恒成立,研究右侧数列的单调性并求其最大值,即可得答案.
【详解】由,令,解得,
当时,由,得,即,
所以数列是以为首项,为公比的等比数列,所以,
由,即恒成立,令,则,
而,所以,即数列单调递减,故,
所以,所以的最小值为.
故选:D
3.(多选)(24-25高二上·云南昆明·期末)已知数列的前项和(),则下列正确的是( )
A.为递增数列 B.
C. D.
【答案】AB
【分析】根据与的关系求出,逐一判断选项即得.
【详解】∵,∴令得,
当时,①,
②,
由①-②可得:,
因当时,,故.
因时,单调递增,且,故为递增数列,
即A,B都正确,C,D都错误.
故选:AB.
4.(多选)(24-25高二上·安徽铜陵·阶段练习)已知数列的前n项和为,则( )
A. B.是递减数列
C.有最大项 D.有最大值
【答案】CD
【分析】根据前项和公式求出通项公式,再逐一判断每个选项即可.
【详解】A,当时,,
当时,,
故,故A错误,
B,由于,故B错误;
C,单调递减,故有最大项,C正确;
D,,故当时,有最大值,D正确,
故选:CD.
5.(24-25高二上·湖北黄冈·阶段练习)已知数列的前项和为
(1)当取最小值时,求的值;
(2)求出的通项公式.
【答案】(1)或
(2)
【分析】(1)直接对进行配方,由及二次函数性质可求出其最小值,
(2)由,求解的通项公式.
【详解】(1)因为,
所以,又,
所以或时,取最小值时,最小值为;
(2)因为,
所以,当时,,
所以,
当时,,
所以.
6.(24-25高二上·江苏南通·期中)已知数列的前项和.
(1)求数列的通项公式;
(2)若,求实数的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用的关系式,由可求得数列的通项公式;
(2)判断得出的单调性,求出其最大值即可得出实数的取值范围.
【详解】(1)当时,
;
当时,满足上式,
所以
(2)令,;
当时,,即
当时,,即
所以当时,
所以.
【考点3:累加法求通项】
【知识点:累加法求通项】
形如:an+1=an+f(n)的数列可利用累加法求通项,例如a1=1,an+1=an+2n.
1.(24-25高二上·江苏·期末)在数列中,,则等于( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由累加法和裂项相消法求通项即可得出答案.
【详解】由可得:
,
.经验证,也适合上式.
故选:B.
2.(24-25高三上·山东青岛·期末)在数列 中,,则 ( )
A.5 B. C.4 D.
【答案】A
【分析】由已知可得,利用累加法结合对数的运算法则求解即可.
【详解】在数列中,
即 ,
所以
故选:A.
3.(24-25高二上·山东枣庄·阶段练习)已知数列满足,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由,利用累加法可求通项公式.
【详解】由题意可得,
所以,,…,,
上式累加可得
,
又,所以.
故选:B.
4.(24-25高三上·吉林·期中)已知数列满足,则的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据数列的递推公式,利用累加法可得通项公式,再根据对勾函数的性质,可得答案.
【详解】因为,所以由递推公式可得
当时,等式两边分别相加,得
,
因为,则,而满足上式,所以,
即,函数在上单调递减,在上单调递增,
又因为,当时,,
当时,,因为,所以的最小值为.
故选:A.
5.(24-25高二上·天津南开·期末)已知数列满足,,则数列的通项公式 .
【答案】
【分析】由题化简得出,则用累加法可求出.
【详解】若,则,即,这与矛盾,所以,
由,两边同时除以,得,则,
,,,
上边的式子相加可得:,
所以.
故答案为:
6.(24-25高二上·天津滨海新·期末)斐波那契数列,因数学家莱昂纳•斐波那契以兔子繁殖为例而引入,故又称“兔子数列”.指的是这样一个数列,,在数学上定义.(i) .(ii)设的前项和为,则 .
【答案】
【分析】利用递推公式即可求出,利用累加法即可求出.
【详解】因为,
所以,
,
由,
得,,,,
累加得,
所以,
所以.
故答案为:;.
【考点4:累乘法求通项】
【知识点:累乘法求通项】
形如:an+1=anf(n)的数列可利用累乘法求通项,例如a1=1,=2n.
1.(24-25高二上·江苏连云港·期末)已知数列中,,则 .
【答案】
【分析】根据已知条件,利用累乘法求通项.
【详解】,,
,即,
.
故答案为:.
2.(2024·黑龙江齐齐哈尔·一模)数列中,,当时,,则数列的通项公式为 .
【答案】
【分析】根据累乘法求通项公式即可.
【详解】因为,,
所以,,,…,,
累乘得,,
所以,,
由于,所以,,
显然当时,满足,
所以,
故答案为:.
3.(24-25高二上·天津滨海新·阶段练习)已知数列的项满足,而,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】利用累乘法可数列的通项公式.
【详解】由已知,即
则时,,,,,,,
等式左右分别相乘可得,
又,适合上式,
所以,
故选:B.
4.(24-25高二下·黑龙江哈尔滨·期中)在数列中,若,则( )
A.1012 B.1013 C.2023 D.2024
【答案】B
【分析】由题意先求出,再将已知式化简后运用累乘迭代法求得,即可求得.
【详解】在中,取,可得,代入解得,
又由可得,
于是,
故.
故选:B.
5.(24-25高二上·浙江衢州·期末)已知正项数列,满足,,则( )
A.2 B. C.2024 D.
【答案】D
【分析】用相减法求得的关系,用连乘法求得结论.
【详解】因为,
所以当时,,
两式相减,得,
所以,
所以,
所以,
所以,
因为数列为正项数列,
所以,
所以,
所以,
所以,
又,
所以,
所以
故选:D.
6.(多选)(2024高三·全国·专题练习)已知数列满足,(且),则( )
A. B. C. D.
【答案】AD
【分析】对题干已知条件多写出一个等式,推出,然后用累乘法求数列通项.
【详解】,,
当时,.A选项正确,
当时,,
两式相减得,即,
即,B选项错误,
,,…,,
累乘得,C选项错误,
.又符合上式,故,D选项正确.
故选:AD
【考点5:待定系数法求通项】
【知识点:待定系数法求通项】
形如:an+1=Aan+B (A≠0,1,B≠0)的数列可用待定系数法,例如:a1=1,an+1=2an+1.
1.(24-25高二上·甘肃·期末)已知数列中,,当时,,则的通项公式为 .
【答案】
【分析】变形得到,故为首项为2,公比为2的等比数列,从而利用等比数列通项公式求出答案.
【详解】当时,,故,
其中,故为首项为2,公比为2的等比数列,
故,所以.
故答案为:
2.(24-25高二上·河南开封·期末)已知数列的首项,且满足,则下列是这个数列中的项的是( )
A.191 B.193 C.1023 D.1025
【答案】D
【分析】根据条件构造等比数列,逐个求解即可判断各项.
【详解】,
,
是以为首项,2为公比的等比数列,
,即,
对于A、令,解得2,故A错误;
对于B、令,解得2,故B错误;
对于C、令,解得2,故C错误;
对于D、令,解得2,是第10项,故D正确
故选:
3.(24-25高二上·河北唐山·期末)数列满足,对于任意的恒成立,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由,两边同时减构造等比数列,求出代入,分离参数转化为求得最小值问题,求解即可得到实数的取值范围.
【详解】因为,所以,
所以,所以是以为首项,公比为的等比数列,
所以,所以,
由恒成立,得恒成立,
令,由于,显然关于单调递增,
所以当时,,所以.
故选:B.
4.(24-25高二上·黑龙江哈尔滨·期末)已知数列的前项和为,且.
(1)求数列的通项公式;
【答案】(1)
【分析】(1)由得,得数列以为首项以3为公比的等比数列,由等比数列求通项即可.
【详解】(1)当时,,得,
当时,
,
所以,变形得,即,
数列以为首项以3为公比的等比数列,
所以,即
5.(2025·陕西安康·模拟预测)在数列中,已知.
(1)求的通项公式;
【答案】(1)
【分析】(1)由可得,由等比数列定义可得是首项为2,公比为2的等比数列,即可得的通项公式,即可得;
【详解】(1)因为,
所以,又,
所以是首项为2,公比为2的等比数列.
所以,即;
【考点6:倒数构造法求通项】
【知识点:倒数构造法求通项】
形如:an+1= (A,B,C为常数)的数列可用倒数构造法,例如 a1=1,an+1=.
1.(2025高三·全国·专题练习)已知数列满足:求通项.
【答案】
【分析】取倒数后得到是等差数列,求出,得到通项公式.
【详解】取倒数:,故是等差数列,首项为,公差为2,
,
∴.
2.(2025高二·全国·专题练习)已知数列满足,,.若,求数列的通项公式.
【答案】
【分析】将代入已知可得,进而推得,即可得出数列是等差数列,写出通项即可得出答案.
【详解】将代入已知可得.
因为,所以,
所以有,所以.
又,
所以,数列是以2为首项,1为公差的等差数列,
所以,,
所以,.
3.(23-24高三上·山西·阶段练习)已知数列中,,
(1)证明:数列是等比数列
【答案】(1)证明见解析 ;
【解析】(1)由可得,然后可得答案;
【详解】(1)证明:由,知
又,∴是以为首项,3为公比的等比数列
4.(2024高三·全国·专题练习)在数列中,.求证:数列是等差数列,并求的通项公式;
【答案】证明见解析;
【分析】根据等差数列的定义证明,然后利用等差数列的通项公式求解.
【详解】
,
且所以,数列是等差数列,且首项为1,公差为1,
.
5.(24-25高二上·上海浦东新·期中)已知数列有递推关系
(1)记若数列的递推式形如且,也即分子中不再含有常数项,求实数的值;
(2)求的通项公式.
【答案】(1)或
(2)
【分析】(1)根据题意整理可得,即,运算求解即可;
(2)取,可得,利用构造法结合等比数列求通项公式.
【详解】(1)因为,且,
所以,
则,解得或;
(2)由(1)可得:当时,则,且,
可得,
则,且,
故数列是以为首项,为公比的等比数列,
∴,则,
故.
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专题4.4 数列求通项方法总结
【考点1:观察法求数列的通项】 1
【考点2:利用an与Sn的关系求通项】 2
【考点3:累加法求通项】 4
【考点4:累乘法求通项】 4
【考点5:待定系数法求通项】 5
【考点6:倒数构造法求通项】 6
【考点1:观察法求数列的通项】
【知识点:观察法求数列的通项】
给出数列的前几项求通项时,需要注意观察数列中各项与其序号之间的关系,在所给数列的前几项中,先看看哪些部分是变化的,哪些是不变的,再探索各项中变化部分与序号间的关系.
[方法技巧]
由数列的前几项求通项公式的思路方法
(1)分式形式的数列,分别求分子、分母的通项,较复杂的还要考虑分子、分母的关系.
(2)若第n项和第n+1项正负交错,那么符号用(-1)n或(-1)n+1或(-1)n-1来调控.
(3)对于较复杂数列的通项公式,其项与序号之间的关系不容易发现,这就需要将数列各项的结构形式加以变形,可使用添项、通分、分割等方法,将数列的各项分解成若干个常见数列对应项的“和”“差”“积”“商”后再进行归纳.
[提醒] 根据数列的前几项写出数列的一个通项公式利用了不完全归纳法,其蕴含着“从特殊到一般”的思想,由不完全归纳得出的结果是不可靠的,要注意代值检验.
1.(24-25高二上·江苏连云港·期末)已知数列,,,,,,按此规律,是该数列的( )
A.第项 B.第项 C.第项 D.第项
2.(24-25高二上·甘肃定西·期末)已知数列0,,,,…,根据该数列的规律,该数列中小于1的项有( )
A.8项 B.9项 C.10项 D.11项
3.(24-25高二上·内蒙古包头·期末)斐波那契数列1,1,2,3,5,8,……,按此规律,则第9项为( )
A.13 B.21 C.34 D.55
4.(24-25高二上·河南·阶段练习)已知数列,,,2,,…则该数列的第2025项为( )
A.45 B. C.55 D.
5.(多选)(24-25高二上·河北保定·阶段练习)下列有关数列的说法正确的是( )
A.数列,0,4与数列4,,是同一个数列
B.数列的通项公式为,则110是该数列的第11项
C.在数列第8个数是
D.数列的一个通项公式为
6.(24-25高二上·江苏南通·期末)一点从起点P出发,每次只能向右、向上或向左移动一步,恰好走步且不经过已走的路线和点共有种走法,如则 ,数列相邻三项的递推关系式为 .
【考点2:利用an与Sn的关系求通项】
【知识点:利用an与Sn的关系求通项】
数列{an}的前n项和Sn与通项an的关系为an=通过纽带:an=Sn-Sn-1(n≥2),根据题目已知条件,消掉an或Sn,再利用特殊形式(累乘或累加)或通过构造成等差数列或者等比数列求解.
[方法技巧]
已知Sn求an的三个步骤
(1)先利用a1=S1求出a1.
(2)用n-1替换Sn中的n得到一个新的关系,利用an=Sn-Sn-1(n≥2)便可求出当n≥2时an的表达式.
(3)对n=1时的结果进行检验,看是否符合n≥2时an的表达式,如果符合,则可以把数列的通项公式合写;如果不符合,则应该分n=1与n≥2两段来写.
1.(24-25高二上·湖北荆州·阶段练习)设数列的前项和为,若,则数列的通项公式为 .
2.(24-25高三上·山东德州·阶段练习)已知为数列的前n项和,且,若对任意正整数n恒成立,则实数的最小值为( )
A.4 B. C.9 D.
3.(多选)(24-25高二上·云南昆明·期末)已知数列的前项和(),则下列正确的是( )
A.为递增数列 B.
C. D.
4.(多选)(24-25高二上·安徽铜陵·阶段练习)已知数列的前n项和为,则( )
A. B.是递减数列
C.有最大项 D.有最大值
5.(24-25高二上·湖北黄冈·阶段练习)已知数列的前项和为
(1)当取最小值时,求的值;
(2)求出的通项公式.
6.(24-25高二上·江苏南通·期中)已知数列的前项和.
(1)求数列的通项公式;
(2)若,求实数的取值范围.
【考点3:累加法求通项】
【知识点:累加法求通项】
形如:an+1=an+f(n)的数列可利用累加法求通项,例如a1=1,an+1=an+2n.
1.(24-25高二上·江苏·期末)在数列中,,则等于( )
A. B. C. D.
2.(24-25高三上·山东青岛·期末)在数列 中,,则 ( )
A.5 B. C.4 D.
3.(24-25高二上·山东枣庄·阶段练习)已知数列满足,,则( )
A. B. C. D.
4.(24-25高三上·吉林·期中)已知数列满足,则的最小值为( )
A. B. C. D.
5.(24-25高二上·天津南开·期末)已知数列满足,,则数列的通项公式 .
6.(24-25高二上·天津滨海新·期末)斐波那契数列,因数学家莱昂纳•斐波那契以兔子繁殖为例而引入,故又称“兔子数列”.指的是这样一个数列,,在数学上定义.(i) .(ii)设的前项和为,则 .
【考点4:累乘法求通项】
【知识点:累乘法求通项】
形如:an+1=anf(n)的数列可利用累乘法求通项,例如a1=1,=2n.
1.(24-25高二上·江苏连云港·期末)已知数列中,,则 .
2.(2024·黑龙江齐齐哈尔·一模)数列中,,当时,,则数列的通项公式为 .
3.(24-25高二上·天津滨海新·阶段练习)已知数列的项满足,而,则( )
A. B. C. D.
4.(24-25高二下·黑龙江哈尔滨·期中)在数列中,若,则( )
A.1012 B.1013 C.2023 D.2024
5.(24-25高二上·浙江衢州·期末)已知正项数列,满足,,则( )
A.2 B. C.2024 D.
6.(多选)(2024高三·全国·专题练习)已知数列满足,(且),则( )
A. B. C. D.
【考点5:待定系数法求通项】
【知识点:待定系数法求通项】
形如:an+1=Aan+B (A≠0,1,B≠0)的数列可用待定系数法,例如:a1=1,an+1=2an+1.
1.(24-25高二上·甘肃·期末)已知数列中,,当时,,则的通项公式为 .
2.(24-25高二上·河南开封·期末)已知数列的首项,且满足,则下列是这个数列中的项的是( )
A.191 B.193 C.1023 D.1025
3.(24-25高二上·河北唐山·期末)数列满足,对于任意的恒成立,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
4.(24-25高二上·黑龙江哈尔滨·期末)已知数列的前项和为,且.
(1)求数列的通项公式;
5.(2025·陕西安康·模拟预测)在数列中,已知.
(1)求的通项公式;
【考点6:倒数构造法求通项】
【知识点:倒数构造法求通项】
形如:an+1= (A,B,C为常数)的数列可用倒数构造法,例如 a1=1,an+1=.
1.(2025高三·全国·专题练习)已知数列满足:求通项.
2.(2025高二·全国·专题练习)已知数列满足,,.若,求数列的通项公式.
3.(23-24高三上·山西·阶段练习)已知数列中,,
(1)证明:数列是等比数列
4.(2024高三·全国·专题练习)在数列中,.求证:数列是等差数列,并求的通项公式;
5.(24-25高二上·上海浦东新·期中)已知数列有递推关系
(1)记若数列的递推式形如且,也即分子中不再含有常数项,求实数的值;
(2)求的通项公式.
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