内容正文:
清单02 第一章 数列求通项与求和
(6个考点梳理+16题型解读+提升训练)
清单01 累加法
若数列满足,则称数列为“变差数列”,求变差数列的通项时,利用恒等式求通项公式的方法称为累加法。
清单02 累乘法
若数列满足,则称数列为“变比数列”,求变比数列的通项时,利用求通项公式的方法称为累乘法。
清单03 数列求通项(法)
对于数列,前项和记为;
①;②
1-
②:
法归类
角度1:已知与的关系;或与的关系
用,得到
例子:已知,求
角度2:已知与的关系;或与的关系
替换题目中的
例子:已知;
已知
角度3:已知等式中左侧含有:
作差法(类似)
例子:已知求
清单04 构造法
用“待定系数法”构造等比数列
形如(为常数,)的数列,可用“待定系数法”将原等式变形为(其中:),由此构造出新的等比数列,先求出的通项,从而求出数列的通项公式.
清单05 倒数法
用“倒数变换法”构造等差数列
类型1:形如(为常数,)的数列,通过两边取“倒”,变形为,即:,从而构造出新的等差数列,先求出的通项,即可求得.
类型2:形如(为常数,,,)的数列,通过两边取“倒”,变形为,可通过换元:,化简为:(此类型符构造法类型1: 用“待定系数法”构造等比数列:形如(为常数,)的数列,可用“待定系数法”将原等式变形为(其中:),由此构造出新的等比数列,先求出的通项,从而求出数列的通项公式.)
清单06 裂项相消法
1、等差型
①
特别注意
②
如:(尤其要注意不能丢前边的)
2、无理型
①
如:
3、指数型
①
如:
【考点题型一】累加法求通项()
【例1】(24-25高二下·四川成都·阶段练习)已知数列满足,,则 .
【答案】64
【知识点】由递推关系式求通项公式、求等差数列前n项和、累加法求数列通项
【分析】因为,利用累加法可求得的通项公式,将代入通项公式计算即可.
【详解】因为,所以,
所以
,.
故答案为:64
【变式1-1】.(24-25高二上·甘肃兰州·期中)已知数列满足,,则的值为( )
A.22 B.42 C.79 D.149
【答案】C
【知识点】累加法求数列通项、求等比数列前n项和、求等差数列前n项和
【分析】根据给定条件,利用累加法求和即得.
【详解】数列中,,,
.
故选:C
【变式1-2】.(多选)(2025·江西·三模)已知数列的前项和为,数列的前项积为,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】BCD
【知识点】累加法求数列通项、分组(并项)法求和、由递推数列研究数列的有关性质、求等比数列前n项和
【分析】根据递推关系即可判断A选项;再利用迭代法可求数列的通项公式判断B选项;利用分组求和判断C选项;利用等差数列求和公式判断D选项.
【详解】因为,所以,解得,故A错误;当时,
,
则,且也符合,故B正确;
,故C正确;
,则,故D正确.
故选:BCD
【变式1-3】.(24-25高二下·辽宁沈阳·阶段练习)已知数列,,对于任意正整数n,都满足,则 .
【答案】/
【知识点】求等差数列前n项和、裂项相消法求和、累加法求数列通项
【分析】化简得,用累加法和裂项相消公式求出即可求解的值.
【详解】由,得,
则当时,,
又满足上式,因此,,
所以.
故答案为:
【考点题型二】累乘法求通项()
【例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】
【知识点】累乘法求数列通项
【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:.
【变式2-1】.(24-25高二下·广东深圳·阶段练习)在数列中,,,则数列的通项公式为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】累乘法求数列通项
【分析】根据所给数列递推式,利用累乘法(迭代法)即可求得数列通项.
【详解】因,则
,
当时,符合题意,故数列的通项公式为.
故选:C.
【变式2-2】.(23-24高二下·河南南阳·阶段练习)已知数列的项满足,而,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】累乘法求数列通项、由递推关系式求通项公式
【分析】依题意可得,利用累乘法计算可得.
【详解】因为,所以,
则,,,,,,
累乘可得,
所以,又,所以,
经检验时也成立,
所以.
故选:B
【变式2-3】.(24-25高二下·山东德州·阶段练习)已知数列中,,,记数列的前项和为.
(1)求数列的通项公式;
【答案】(1)
【知识点】累乘法求数列通项、错位相减法求和
【分析】(1)由累乘法结合题意可得答案.
【详解】(1),
则,,,
,则当时,
,满足上式,
所以数列通项公式为
【考点题型三】已知与的关系;或与的关系()
【例3】(24-25高二下·辽宁·期中)已知数列的各项均为正整数,其前n项和为,且.
(1)求的通项公式;
【答案】(1)
【知识点】裂项相消法求和、利用an与sn关系求通项或项、利用定义求等差数列通项公式、求等差数列前n项和
【分析】(1)利用与关系可证得数列为等差数列,利用等差数列通项公式可求得结果;
【详解】(1)由,当时,,
两式相减得,整理得,
又数列的各项均为正整数,则,即,,
又,解得,
所以数列是首项为1,公差为1的等差数列,
所以的通项公式为.
【变式3-1】.(2025高三·全国·专题练习)已知数列的前n项和为,,且.
(1)求的通项公式.
【答案】(1)
【知识点】裂项相消法求和、利用an与sn关系求通项或项、写出等比数列的通项公式、错位相减法求和
【分析】(1)根据题设的递推关系可得,故可求的通项公式.
【详解】(1)因为①,故得②,
①-②得,得.
在中,令,得,
又,所以,解得,所以,
故,而,故是以2为首项、2为公比的等比数列,
所以.
【变式3-2】.(24-25高二下·山西太原·期中)已知数列的前项和为,且满足.
(1)求的通项公式;
【答案】(1)
【知识点】错位相减法求和、利用an与sn关系求通项或项、利用定义求等差数列通项公式、写出等比数列的通项公式
【分析】(1)根据求出为首项为2,公比为2的等比数列,求出通项公式;
【详解】(1)①,当时,,解得,
当时,②,
式子①-②得,即,
故为首项为2,公比为2的等比数列,
所以;
【变式3-3】.(2025·甘肃平凉·模拟预测)设数列的前项和为,且,.
(1)求的通项公式;
【答案】(1)
【知识点】利用an与sn关系求通项或项、数列不等式恒成立问题、写出等比数列的通项公式
【分析】(1)当时,由可得出,两式作差可得出,可知数列为等比数列,确定该数列的首项和公比,即可求得数列的通项公式;
【详解】(1)由,当时,,
则,整理得.
因为,所以是以为首项,以公比的等比数列,
所以.
【变式3-4】.(2026高三·全国·专题练习)已知数列的各项均为正数,其前n项和为,且满足.
(1)求的值;
(2)求数列的通项公式.
【答案】(1)3
(2)
【知识点】利用定义求等差数列通项公式、利用an与sn关系求通项或项
【分析】(1)利用递推公式即可求解;
(2)利用得,即数列是等差数列,利用等差数列的通项公式即可求,最后即可求.
【详解】(1),
.
(2)由,得,
故.
,
即,
则,
所以数列是以首项为1,公差为1的等差数列,
所以,
,
又,满足上式,.
当时,,
又适合上式,.
【考点题型四】已知等式中左侧含有:()
【例4】(24-25高二下·山东德州·期中)已知数列和满足.
(1)求数列和的通项公式;
【答案】(1),
【知识点】裂项相消法求和、利用an与sn关系求通项或项、累加法求数列通项
【分析】(1)作差即可求解,同除以得为等差数列,即可求解,或者利用累加法求解,
【详解】(1)①
当时,,当时,②
①-②,可得,所以
又满足,故.
对于数列
法一
由数列,同除得
,
即,
又
故数列是首项为2的常数列,故通项公式为.
法二
,
累加得:,又所以
当时,符合上式.所以
【变式4-1】.(2025·河北秦皇岛·三模)已知数列的前项和为,数列是首项为1、公差为1的等差数列,若,则 .
【答案】
【知识点】错位相减法求和、利用an与sn关系求通项或项、利用定义求等差数列通项公式
【分析】先求出的通项,再利用退位相减法可求的通项,利用错位相减法可求.
【详解】因为是首项为1、公差为1的等差数列,故,
而,故,
故,而,故,符合该式,
故,
故,所以,
所以,
故,
故答案为:
【变式4-2】.(24-25高二下·四川南充·期中)已知数列满足,,则数列的通项公式为 .
【答案】
【知识点】利用an与sn关系求通项或项
【分析】通过已知条件求出时的表达式,再检验时是否满足该表达式,进而得到数列的通项公式.
【详解】已知 ①.
当时, ②.
用①式减去②式可得:
,解得.
当时,,将代入可得,满足上式.
数列的通项公式为.
故答案为:.
【变式4-3】.(24-25高二上·重庆·期中)已知数列满足,,且数列的前项和为,若的最大值为,则实数的最大值是 .
【答案】/
【知识点】根据等差数列前n项和的最值求参数、利用an与sn关系求通项或项
【分析】根据给定条件,利用前n项和与第项的关系求出,进而求出数列的通项,再结合等差数列性质列出不等式组,求解即得.
【详解】数列中,,
当时,,
两式相减得,解得,
而满足,因此,
令,
因,则数列是等差数列,
由的最大值为,得,解得,
故实数的最大值是.
故答案为:.
【变式4-4】(24-25高二下·四川达州·期中)已知正项数列的前项和为,且,数列满足,.
(1)求数列和的通项公式;
【答案】(1),
【知识点】裂项相消法求和、利用an与sn关系求通项或项、利用定义求等差数列通项公式、数列不等式恒成立问题
【分析】(1)根据的关系,作差可得是首项为7,公差为3的等差数列,即可求,作差即可求解,
【详解】(1)由,得,
两式相减得,即.
因为,所以,即.
当时,,解得或(舍去),
所以是首项为7,公差为3的等差数列,故,
因为,①
所以当时,,②
①-②得,也满足.
故的通项公式为,的通项公式为.
【考点题型五】数列求通项之构造法(形如)()
【例5】(24-25高二上·湖北武汉·期末)已知数列满足,且,则数列的通项公式为 .
【答案】
【知识点】由递推关系式求通项公式、写出等比数列的通项公式
【分析】由递推公式可得,从而得到是等比数列,利用等比数列通项公式得到从而得到的通项公式.
【详解】解:因为,所以,
又因为,所以,所以数列是以2为首项,2为公比的等比数列,
所以,即
故答案为:
【变式5-1】.(24-25高二下·四川成都·阶段练习)已知数列满足,,则 .
【答案】64
【知识点】累加法求数列通项、求等差数列前n项和、由递推关系式求通项公式
【分析】因为,利用累加法可求得的通项公式,将代入通项公式计算即可.
【详解】因为,所以,
所以
,.
故答案为:64
【变式5-2】.(24-25高二下·上海宝山·阶段练习)已知数列中,,,则 .
【答案】
【知识点】构造法求数列通项
【分析】由递推公式构造,通过等比数列通项公式即可求解;
【详解】由,
可得:,
所以是首项为,公比为3的等比数列,
所以,
所以,
故答案为:
【变式5-3】.(23-24高一下·上海普陀·期末)设数列满足,且,则数列的通项公式为 .
【答案】
【知识点】写出等比数列的通项公式、构造法求数列通项
【分析】将变形为,然后利用等比数列通项公式求解即可.
【详解】.
,则数列是以3为首项,3为公比的等比数列.
,所以.
故答案为:
【考点题型六】数列求通项之构造法(形如)()
【例6】(2024·云南·二模)记数列的前项和为,若,则 .
【答案】/0.5
【知识点】构造法求数列通项、求等比数列前n项和
【分析】构造得,从而得到,则,再利用等比数列求和公式代入计算即可.
【详解】由,得,
则,
又,则,则,
,,
,
故答案为:.
【变式6-1】.(23-24高二下·山东淄博·期中)已知数列满足,,则数列的通项公式为
【答案】
【知识点】构造法求数列通项、利用定义求等差数列通项公式
【分析】由已知可得,利用为等差数列求的通项公式.
【详解】由得,
故为等差数列,公差为1,首项为1,
所以
所以.
故答案为:
【变式6-2】.(23-24高一下·辽宁营口·期末)数列{an}满足,,则数列{an}的通项公式为 .
【答案】.
【知识点】利用定义求等差数列通项公式、构造法求数列通项
【分析】已知式两边同除以,构造一个等差数列,由等差数列的通项公式可得结论.
【详解】∵,所以,即,
∴是等差数列,而,
所以,
所以.
故答案为:.
【考点题型七】数列求通项之倒数法(形如)()
【例7】(24-25高二下·河南南阳·期中)已知数列中,,且,则 .
【答案】
【知识点】由递推关系式求通项公式、构造法求数列通项、利用定义求等差数列通项公式
【分析】将两边取倒数,即可得到,从而求出的通项,即可得解.
【详解】由,可得,即,
又,
所以数列是以为首项,为公差的等差数列,
所以,即,所以.
故答案为:
【变式7-1】.(23-24高二上·湖北荆州·期末)已知数列,则数列的通项公式 .
【答案】
【知识点】利用定义求等差数列通项公式、构造法求数列通项
【分析】取倒数后得为等差数列,再由等差数列的通项公式求解.
【详解】由题意得,故是首项为1,公差为1的等差数列,
得,即,
故答案为:
【变式7-2】.(24-25高二下·安徽阜阳·阶段练习)已知数列中,,且满足,则 .
【答案】
【知识点】由递推关系式求通项公式、利用定义求等差数列通项公式
【分析】取倒数即可得为等差数列,即可根据等差数列的通项求解.
【详解】由可得,
故为等差数列,且公差为2,首项为2,
故,故,
故答案为:
【变式7-3】.(24-25高二下·安徽阜阳·开学考试)已知数列|中,,,则满足的n的最小值为 .
【答案】13
【知识点】写出等比数列的通项公式、由递推关系证明等比数列、由递推关系式求通项公式
【分析】先构造数列得出等比数列计算得出,再计算不等关系结合指数幂的运算求解即可求参
【详解】由,得,则.
因为,所以,所以是首项为,公比为的等比数列,
所以.
由,可得,所以,
即,又,,故满足的n的最小值为13.
故答案为:13.
【考点题型八】数列求和之倒序相加法()
【例8】(24-25高二下·广东珠海·阶段练习)已知正数数列是公比不等于1的等比数列,且,试用推导等差数列前n项和的方法探求:若,则 .
【答案】4050
【知识点】等比数列下标和性质及应用、倒序相加法求和
【分析】根据可得,结合函数得到当时,,进而结合倒序相加法求解即可.
【详解】正数数列是公比不等于1的等比数列,,
则,
由,当时,,
于是,
令,
则,
因此,
所以.
故答案为:4050.
【变式8-1】.(2024高三·全国·专题练习)德国大数学家高斯年少成名,被誉为数学界的王子.在其年幼时,对的求和运算中,提出了倒序相加法的原理,该原理基于所给数据前后对应项的和呈现一定的规律生成.因此,此方法也称为高斯算法.现有函数,则的值为 .
【答案】1009
【知识点】倒序相加法求和、指数幂的运算
【分析】根据给定的函数式,求出,再利用倒序相加法求和作答.
【详解】由函数,得,
令,
则,
两式相加得,解得,
所以所求值为1009.
故答案为:1009
【变式8-2】.(2024高三·全国·专题练习)已知正数数列是公比不等于1的等比数列,且,试用推导等差数列前n项和的方法探求:若,则 .
【答案】4038
【知识点】等比数列下标和性质及应用、倒序相加法求和
【分析】根据给定条件,利用等比数列性质,结合倒序相加法求和作答.
【详解】正数数列是公比不等于1的等比数列,,则,
由,当时,,
于是,令,
则
因此,
所以.
故答案为:4038
【变式8-3】.(2024高一·全国·单元测试)设,若,试求:
(1) ;
(2) .
【答案】 1 500
【知识点】函数对称性的应用、倒序相加法求和
【分析】(1)代入求和化简,即可得出答案;
(2)根据(1)的结论,可推得,倒序相加,即可得出答案.
【详解】(1)因为,,
所以,.
(2)由(1)可得,.
所以,,
所以.
故答案为:1;500.
【考点题型九】数列求和之分组求和法(形如)()
【例9】(24-25高二下·内蒙古呼和浩特·期中)已知是等差数列的前项和,.数列满足且.
(1)分别求出数列和的通项公式;
(2)设,求数列的前项和.
【答案】(1);;
(2).
【知识点】等差数列通项公式的基本量计算、由定义判定等比数列、等比数列通项公式的基本量计算、分组(并项)法求和
【分析】(1)数列为等差数列,由已知可求得首项和公差,进而可得数列的通项公式;又,可得数列是公比为2的等比数列,结合已知条件,可求得其首项,进而可得通项公式;
(2)由(1)得,利用等差等比数列的求和公式,采用分组求和的方法即可求得数列的前项和.
【详解】(1)因为数列是等差数列,又,即,化简得,解得,
所以;
数列满足,即,所以是公比为2的等比数列,
又,即,所以,解得,所以;
(2)由(1)得,,
所以
.
【变式9-1】.(24-25高二下·云南昆明·阶段练习)已知等差数列的前四项和为10,且为等比数列;
(1)求数列的通项公式;
(2)设,求数列的前项和.
【答案】(1)或
(2)或
【知识点】分组(并项)法求和、求等比数列前n项和、等比中项的应用、等差数列通项公式的基本量计算
【分析】(1)设等差数列的公差为,依题意得到方程组,求出、,即可求出通项公式;
(2)利用分组求和法计算可得.
【详解】(1)设等差数列的公差为,
由题意,得,
又为等比数列,所以,即,
解得或,所以或;
(2)当时,,
此时;
当时,,
此时.
【变式9-2】.(24-25高二下·黑龙江鸡西·阶段练习)已知数列的前项和为
(1)求数列的通项公式.
(2)设, 求的前项和.
【答案】(1)
(2)
【知识点】利用an与sn关系求通项或项、分组(并项)法求和
【分析】(1)根据可得答案;
(2)根据(1)求出的通项公式,是由一个等差数列加一个等比数列得到,利用分组求和法即可求出前n项和
【详解】(1)当时,,
当时,,
故是以1为首项,2为公比的等比数列,
所以通项公式为.
(2),
令为的前n项和;
= .
【变式9-3】.(24-25高二下·河南南阳·期中)记是等差数列的前项和,已知.
(1)求的通项公式;
(2)求数列的前项和.
【答案】(1).
(2).
【知识点】等差数列通项公式的基本量计算、求等差数列前n项和、求等比数列前n项和、分组(并项)法求和
【分析】(1)根据题意,由等差数列的通项公式与前n项和公式代入计算,即可得到结果;
(2)根据题意,由等差数列、等比数列的求和公式代入计算,即可得到结果.
【详解】(1)因为数列为等差数列,设其首项为,公差为,
由可得,解得,
则.
所以数列的通项公式为.
(2)由(1)可知,,设,
则
由等差数列与等比数列的前n项和公式可得.
【变式9-4】.(24-25高二下·重庆渝中·阶段练习)已知正项数列满足,设是数列的前项和,且;
(1)证明:是等差数列;
(2)求数列的通项公式;
(3)设,求数列的前项和.
【答案】(1)证明见解析
(2)
(3)
【知识点】利用an与sn关系求通项或项、分组(并项)法求和、等差数列通项公式的基本量计算
【分析】(1)由的关系结合等差数列的性质证明即可;
(2)先由等差数列的基本量法求出的通项公式,再求出,然后由的关系可得;
(3)采用分组求和法结合等比数列的求和公式可得.
【详解】(1)当时:,
,
即,
故是以公差为1的等差数列.
(2)因为,
由(1)问知:,故,
当时:.
又由于也满足上式,.
(3)由(2)问知,
.
【考点题型十】数列求和之分组求和法(形如)()
【例10】(24-25高二下·河南开封·开学考试)已知是等差数列,是各项都为正数的等比数列.且,,,.
(1)求,的通项公式;
(2)求数列的前n项和;
(3)若,求数列的前2n项和.
【答案】(1),;
(2);
(3)
【知识点】等差数列通项公式的基本量计算、等比数列通项公式的基本量计算、错位相减法求和、分组(并项)法求和
【分析】(1)由等差数列和等比数列的通项公式,解方程可得公差和公比,进而得到所求;
(2)由数列的错位相减法求和,结合等比数列的求和公式,可得所求和;
(3)由数列的分组求和,结合等差数列和等比数列的求和公式,可得所求和.
【详解】(1)是等差数列,是各项都为正数的等比数列,设公差为d,公比为,
由,,,,可得,,
解得:负的舍去,
则,;
(2)数列的前n项和,
,
两式相减可得,
化为;
(3),
则数列的前2n项和
.
【变式10-1】.(24-25高三上·云南昭通·阶段练习)设数列的前项和为,已知,且为等差数列.
(1)求数列的通项公式;
(2)若,求的前项和.
【答案】(1)
(2).
【知识点】利用an与sn关系求通项或项、分组(并项)法求和、裂项相消法求和、等差数列通项公式的基本量计算
【分析】(1)先根据等差数列的性质得,再由与的关系求数列的通项公式;
(2)采用分组求和法,分别对奇数项和偶数项求和,结合等差数列求和公式和裂项相消法可求得结果.
【详解】(1)设等差数列的公差为,因为,
所以,即,
所以,即,
当时,,
当时,,满足上式,所以.
(2)由(1)知
则
,
所以数列的前项和为.
【变式10-2】.(24-25高三下·江苏南通·开学考试)已知数列的前项和为,若,
(1)求;
(2)若,为数列的前项和,求.
【答案】(1)
(2)
【知识点】利用an与sn关系求通项或项、分组(并项)法求和、求等比数列前n项和、写出等比数列的通项公式
【分析】(1)利用数列的递推关系可得是等比数列,求解即可;
(2)先求出的通项公式,然后采用分组转化求和法求解即可.
【详解】(1)当时,,
当时,,所以,
所以,所以,
又因为,
所以是以为首项,2为公比的等比数列,
所以,即,
又时也满足上式,所以;
(2)因为,所以,
所以,
所以
.
【变式10-3】.(24-25高二上·安徽合肥·期末)已知等差数列的前n项和为且
(1)求的通项公式;
(2)若 ,求数列的前2n项和.
【答案】(1)
(2)
【知识点】分组(并项)法求和、求等比数列前n项和、求等差数列前n项和、等差数列通项公式的基本量计算
【分析】(1)设的公差为d,利用已知条件求出可得答案;
(2)求出n为奇数、偶数时,再利用分组利用等差数列、等比数列求和公式可得答案.
【详解】(1)设的公差为d,
由得,
化简得,解得,所以;
(2)当n为奇数时,,
当n为偶数时
所以
【考点题型十一】数列求和之列项相消法(形如)()
【例11】(2025·辽宁沈阳·三模)已知数列中,,,且数列为等差数列.
(1)求的通项公式;
(2)记为数列的前n项和,证明:.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【知识点】裂项相消法求和、数列不等式恒成立问题、等差数列通项公式的基本量计算
【分析】(1)求出数列的公差,可求出数列的通项公式,进而可求得数列的通项公式;
(2)利用裂项求和法求出,即可证得结论成立.
【详解】(1)因为数列中,,,且数列为等差数列,
设数列的公差为,则,故,
所以,故.
(2)因为,
所以
,故原不等式成立.
【变式11-1】.(24-25高二下·广东惠州·期中)已知等差数列的前n项和为,且满足,.
(1)求数列的通项公式;
(2)求数列的前n项和.
【答案】(1)
(2)
【知识点】利用定义求等差数列通项公式、裂项相消法求和、等差数列前n项和的基本量计算
【分析】(1)根据等差数列的前项和公式可得,再由通项公式即可求解;
(2)由(1)可知,利用裂项相消法求和即可.
【详解】(1)因为,,所以,
所以;
(2)因为,
所以,
所以
.
【变式11-2】.(24-25高二下·北京·期中)在数列中,,.
(1)证明:数列是等比数列;
(2)求数列的通项公式;
(3)若,求数列的前n项和.
【答案】(1)证明见解析
(2)
(3)
【知识点】由递推关系证明等比数列、裂项相消法求和、写出等比数列的通项公式
【分析】(1)根据已知求出,,即可得出证明;
(2)根据等比数列通项公式得出,即可得出答案;
(3)根据已知得出,进而裂项求和,即可得出答案.
【详解】(1)由已知可得,,,
所以,数列是以为首项,为公比的等比数列.
(2)由(1)可知,数列是以为首项,为公比的等比数列,
所以有,
所以,.
(3)由(2)可知,
所以,
所以,,
所以有数列的前n项和.
【变式11-3】.(24-25高二下·广东佛山·期中)已知数列的前项和为,且.
(1)求、、的值.
(2)求数列的通项.
(3)求数列的前项和.
【答案】(1),,
(2)
(3)
【知识点】裂项相消法求和、利用an与sn关系求通项或项、根据规律填写数列中的某项、由Sn求通项公式
【分析】(1)根据递推公式代入计算求解;
(2)分奇偶两种情况,当为奇数时,当为偶数时,应用分别求出通项公式;
(3)应用裂项相消法计算求解.
【详解】(1)由条件知,
,.
(2)当为奇数且时,,也符合,
所以当为奇数时,;
当为偶数时,;
所以数列
(3)由题可知,所以,
所以数列的前项和为
【考点题型十二】数列求和之列项相消法(形如)()
【例12】(2025高三·全国·专题练习)已知递增等比数列中,,设.
(1)求的通项公式;
(2)求的前项和.
【答案】(1)
(2)
【知识点】写出等比数列的通项公式、裂项相消法求和、等比数列通项公式的基本量计算
【分析】(1)利用等比数列的性质先求出公比,再求出,即可求出等比数列通项公式;
(2)先求出,并将其裂项,再根据裂项相消法即可求出的前项和.
【详解】(1)设递增等比数列的公比为,则.
因为,
所以,解得.
所以,解得,
所以.
(2)因为,
所以,
.
【变式12-1】.(24-25高二下·四川内江·期中)已知数列中,,且满足.
(1)证明:数列为等比数列;
(2)求的通项公式;
(3)令,为数列的前n项和,证明:.
【答案】(1)证明见解析
(2)
(3)证明见解析
【知识点】写出等比数列的通项公式、由递推关系证明等比数列、裂项相消法求和
【分析】(1)由题意,可得,结合等比数列的定义即可证明;
(2)由(1),根据等比数列的通项公式计算即可求解;
(3)由(2)可得,利用裂项相消求和法可得,结合作差法即可证明.
【详解】(1)由题意知,所以,
由于,故,
故,
故数列是以3为首项,公比为3的等比数列;
(2)由(1)知,数列是以3为首项,公比为3的等比数列,
所以,故
(3)由(2)知.,
所以,-
故
由于,故,
【变式12-2】.(24-25高二下·四川南充·期中)已知数列满足.
(1)记,证明:数列是等比数列,并求数列的通项公式;
(2)求数列的通项公式;
(3)设,数列的前项和,求证:.
【答案】(1)证明见解析,
(2)
(3)证明见解析
【知识点】由递推关系证明等比数列、写出等比数列的通项公式、裂项相消法求和、利用定义求等差数列通项公式
【分析】(1)根据等比数列定义证明即可,再应用通项公式计算求解;
(2)根据等差数列通项公式基本量运算求解;
(3)应用裂项相消计算证明.
【详解】(1),,即,
又,所以数列为以6为首项,以3为公比的等比数列,
故
(2)由(1)知,,所以,
所以数列为等差数列,且公差为2所以,
即,所以.
(3)因为,
所以
.
【变式12-3】.(2025·湖南邵阳·二模)已知等差数列的前项和为,,.数列满足,.
(1)求数列的通项公式;
(2)证明:数列是等比数列;
(3)求数列的前项和.
【答案】(1)
(2)证明见解析
(3)
【知识点】等差数列通项公式的基本量计算、裂项相消法求和、由递推关系证明等比数列
【分析】(1)由等差中项求出,再由基本量法求出通项即可;
(2)由递推关系构造数列,再由基本量法可证;
(3)由裂项相消法可得.
【详解】(1)是等差数列,,.
又,.
等差数列的公差,
.
(2),.
又,,为常数.
是首项为1,公比为2的等比数列.
(3)由(2)得,
记,
.
【考点题型十三】数列求和之错位相减法()
【例13】(2025·湖南长沙·二模)已知数列的首项,的前项和为且满足.
(1)证明:数列是等差数列;
(2)若,求数列的前项和.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【知识点】由递推关系证明数列是等差数列、错位相减法求和
【分析】(1)由题意将题给等式变形为,则根据等差数列的定义可证明数列是等差数列;
(2)由(1)先求出数列的通项公式,从而求得数列的前n项和,再根据可求出,从而求出的通项公式,最后利用错位相减法求出的前项和.
【详解】(1)证明:因为,所以,
又,所以数列是以1为首项,以为公差的等差数列.
(2)由(1)可得,所以,
当时,
所以,
当时也成立,所以,所以,
因,①
,②
②-①得,③
则,④
③-④得
所以.
【变式13-1】.(24-25高二下·重庆渝中·期中)已知数列满足,令.
(1)证明:是等比数列,并求数列的通项公式;
(2)令,求数列的前项和.
【答案】(1)证明见解析,
(2)
【知识点】由递推关系证明等比数列、错位相减法求和、求等比数列前n项和
【分析】(1)根据,即可根据等比数列的定义证明为等比,求解首项,即可利用等比数列的通项公式求解,
(2)利用错位相减法求和,结合等比数列的求和公式即可化简求解.
【详解】(1)因为,则,所以,
又,则,故,因此是以4为首项,2为公比的等比数列,
则.
(2)由(1)知,,所以①,
则②,
由①-②得到,
故
因此
【变式13-2】.(2025·辽宁·模拟预测)已知数列满足,,记,
(1)证明:数列是等比数列;
(2)求数列的通项公式;
(3)求数列的前项和.
【答案】(1)证明见解析
(2)
(3)
【知识点】错位相减法求和、分组(并项)法求和、写出等比数列的通项公式、由定义判定等比数列
【分析】(1)由已知可得,,代入变形可证结论;
(2)由(1)可求得;
(3)由(2)可得,利用分组求和法,结合错位相减法求解即可.
【详解】(1)因为,,,
所以,
即,
又,所以数列是首项为4,公比为2的等比数列.
(2)由(1)可知,
所以.
(3)由(2)得,
设,其前n项和为,
则,
,
两式相减得,
所以,
所以.
【变式13-3】.(24-25高二下·广东·期中)记为正项等比数列的前项和,已知.
(1)求的通项公式;
(2)设,求数列的前项和.
【答案】(1)
(2)
【知识点】等比数列通项公式的基本量计算、错位相减法求和、等比数列前n项和的基本量计算
【分析】(1)设正项等比数列的公比为,根据可构造方程求得,根据求得,进而求得的通项公式;
(2)由(1)可得,采用错位相减法即可求得结果.
【详解】(1)设正项等比数列的公比为,
因为,所以,所以.
又,
解得.
所以.
(2)由题知,
所以,
,
两式相减得.
所以.
【变式13-4】(24-25高二下·四川资阳·期中)已知数列为等差数列,数列为单调递增的等比数列,,且,.
(1)求数列与的通项公式;
(2)设,求数列的前项和.
【答案】(1),
(2)
【知识点】利用定义求等差数列通项公式、错位相减法求和、写出等比数列的通项公式
【分析】(1)设等差数列的公差为,则由已知条件列方程可求出公差,从而可求出,设等比数列的公比为,由已知条件列方程组求出,从而可求出;
(2)由(1)可得,然后利用错位相减法可求出
【详解】(1)设等差数列的公差为,
因,,则,得,
所以,
所以,,
因数列为单调递增的等比数列,则可设数列的公比为,
因为,所以,得或(舍),
所以,解得,
所以,
则数列的通项公式为,的通项公式为.
(2)由(1)知,
所以,
所以,
两式相减得
,
所以.
【考点题型十四】数列求和之通项含绝对值求和()
【例14】(23-24高三上·河南·期中)已知等差数列的公差为整数,,设其前n项和为,且是公差为的等差数列.
(1)求的通项公式;
(2)若,求数列的前n项和.
【答案】(1)
(2)
【知识点】等差数列通项公式的基本量计算、含绝对值的等差数列前n项和、利用定义求等差数列通项公式、等差数列前n项和的基本量计算
【分析】(1)根据等差数列的性质即可求解公差,进而可求解,
(2)分情况,即可根据等差数列求和公式求解.
【详解】(1)设的公差为d,依题意得,
所以,即,
化简得,解得或(舍去),
故,
(2)依题意,.
当时,,故;
当时,,
故.
故
【变式14-1】(24-25高二上·广东惠州·阶段练习)已知等差数列,前项和为,又.
(1)求数列的通项公式;
(2)设,求数列的前n项和.
【答案】(1)
(2)
【知识点】等差数列通项公式的基本量计算、含绝对值的等差数列前n项和、利用定义求等差数列通项公式、求等差数列前n项和
【分析】(1)由题意列方程组求解首项和公差,即可求得答案;
(2)由(1)可得的表达式,讨论和,结合等差数列的前n项和公式,即可求得答案.
【详解】(1)设等差数列的公差为d,由于,
则,解得,
故;
(2)由(1)可知,
当时,,
则;
当时,,
则,
故.
【变式14-2】.(24-25高二上·河南·阶段练习)已知公差为整数的等差数列,其前项和为,若,,.
(1)求的通项公式;
(2)求数列的前项和.
【答案】(1);
(2).
【知识点】利用定义求等差数列通项公式、含绝对值的等差数列前n项和、利用等差数列的性质计算、等差数列前n项和的基本量计算
【分析】(1)根据给定条件,结合前项和公式及等差数列性质可得,由此求出公差的范围即可求得公差得解.
(2)由数列的特性,结合等差数列前项和公式分段求和即可.
【详解】(1)设等差数列的公差为,,
,解得,则,
所以的通项公式为.
(2)由(1)知,,,,
则数列是递减等差数列,前49项均为正,从第50项起为负,
当时,,
当时,,
所以.
【变式14-3】.(23-24高二下·河北保定·阶段练习)已知公差不为0的等差数列的首项,且,,成等比数列.
(1)求数列的通项公式;
(2)若,求数列的前项和.
【答案】(1)
(2)
【知识点】含绝对值的等差数列前n项和、等比数列通项公式的基本量计算、等差数列通项公式的基本量计算
【分析】(1)利用等比数列的性质和等差数列的通项公式即可求解;
(2)根据数列的通项公式可以得出数列的前49项为正值,进而求解即可.
【详解】(1)因为,,成等比数列,所以,即.
设的公差为,因为,所以,即.
因为,所以,所以通项公式为.
(2)由(1)知.
设数列的前n项和为,则.
当时,;
当时,.
综上,.
【变式14-4】.(23-24高三上·江苏·期末)已知数列满足.
(1)设,求数列的通项公式;
(2)设,求数列的前20项和.
【答案】(1)
(2)
【知识点】含绝对值的等差数列前n项和、由递推关系证明等比数列、累加法求数列通项
【分析】(1)对已知的式子变形得,则,从而可得数列是以4为公比的等比数列,进而可求出的通项公式;
(2)由(1)求出,从而可求出,进而可求出
【详解】(1)由可知,,即,
由可知,,
所以是以12为首项,4为公比的等比数列,
所以的通项公式为.
(2)由(1)知,,
所以
,
又符合上式,所以,
所以,
所以的前20项和.
【考点题型十五】数列中新定义题()
【例15】(24-25高二下·黑龙江哈尔滨·期中)对于数列,若存在实数m,使得数列为递减数列,则称数列为“m接近数列”.例如,设一个只有4项的数列的项分别是,那么就是一个“0接近数列”,但这个数列却不是“接近数列”.
(1)若数列满足,其中为的前n项和.求,并判断数列是否为“m接近数列”,若是请写出m的一个可能取值;
(2)若数列满足,试回答下列问题:
(ⅰ)求证:时,不是“m接近数列”;
(ⅱ)当时,判断是否为“m接近数列”.若是,写出m的一个可能取值(用k表示);若不是,说明理由.
【答案】(1),数列是“m接近数列”, 的一个可能值为3;
(2)(ⅰ)证明见解析;(ⅱ)是,的一个可能值为.
【知识点】判断数列的增减性、求等比数列前n项和、构造法求数列通项、数列新定义
【分析】(1)根据给定条件,利用前n项和与第n项的关系求出,进而求出,再利用给定定义及等比数列单调性判断即可.
(2)(ⅰ)把代入,利用构造法求出,再取其奇数项构成的子列,结合给定定义推理得证;(ⅱ)利用构造法求出,再利用给定定义及等比数列单调性判断得解.
【详解】(1)数列是“m接近数列”,理由如下:
数列中,,
当时,,
两式相减得,整理得,
则,而,因此数列是首项、公比都为的等比数列,,
,,而数列是递减数列,
所以数列是“m接近数列”,的一个可能值为3.
(2)(ⅰ)当时,数列中,,
则,而,即数列是首项为,公比为的等比数列,
于是,,
当为正奇数时,,数列递增,且随着正奇数的无限增大,趋近于正无穷大,
故存在正整数,对任意,当时,是递增的,
所以不是“m接近数列”.
(ⅱ)是否为“m接近数列”,理由如下:
当时,,则,
又,因此数列是首项为,公比为的等比数列,
,即,而,
数列是递减数列,
所以是“m接近数列”, 的一个可能值为.
【变式15-1】.(多选)(24-25高二下·山东潍坊·阶段练习)若无穷数列,存在正整数,对任意,均有,则称数列是弱增数列,下列说法正确的是( )
A.公差大于的等差数列一定是“弱增数列”
B.公比大于的等比数列不一定是“弱增数列”
C.若,则数列不是“弱增数列”
D.若,则数列是“弱增数列”
【答案】ABD
【知识点】由递推数列研究数列的有关性质、数列新定义
【分析】根据“弱增数列”的定义,逐项判断即可.
【详解】对于A,设等差数列的公差为,
所以,
因为正整数,,
所以,即,故A正确;
对于B,设等比数列的公比为,
所以,
因为正整数,,
所以,当时,,即,故B正确;
对于C,因为,
所以,
因为,,所以单调递增,
所以,当时,恒成立,故C错误;
对于D,因为,
所以,
因为,,
所以当时,,此时,即,
故数列是“弱增数列”,D正确.
故选:ABD
【变式15-2】.(24-25高二下·广东·期中)设数列满足,且.用模取余运算:表示“整数除以整数,所得余数为整数”,如.设其中,则 ;数列的前项和为,则
【答案】 16 219
【知识点】求等差数列前n项和、求等比数列前n项和、数列周期性的应用、数列新定义
【分析】列举出数列的各项,则各项除以4所得余数组成以6为周期的周期数列,得,分类讨论为或不为6的整数倍,求出对应的,即可求出;结合等差、等比数列前项求和公式计算即可求解.
【详解】由,且得,
,
所以数列各项除以4的余数为1,1,2,3,1,0,1,1,2,3,1,0,…,
则各项除以4所得余数组成以6为周期的周期数列,
所以,
当为6的整数倍时,;
当不为6的整数倍时,,所以;
当时,
,
故.
故答案为:16;219
【变式15-3】.(24-25高二下·北京·期中)已知数列,若存在,使得对任意,都有,则称为周期数列,其中满足条件的最小的T称为的最小周期.设数列满足,其中,,,.
(1)当,b分别为1,2,3,4时,直接写出数列的最小周期;
(2)当时,求证:对任意,的最小周期为定值;
(3)当a为大于2的质数,时,设T为的最小周期,.求证:S为整数.(参考结论:若p为大于2的质数,则是p的倍数)
【答案】(1)4
(2)8
(3)证明见详解
【知识点】数列新定义
【分析】(1)直接列举数列的前几项,进而发现周期;
(2)根据条件可知,,找出最小的值即可;
(3)根据条件可知,,因此是的约数,求出数列在一个周期内的和,结合等比数列的前n项和即可证明.
【详解】(1)对于
数列是的最小周期是4;
对于
数列的最小周期是4;
对于
数列是的最小周期是4;
对于
数列是的最小周期是4;
故数列的最小周期是4.
(2)当时,数列是由和递推关系定义的,
递推关系可表示为模运算:
该递推的周期与2在模17下的阶数有关,即最小的使得,
因为,,,.
因此,2的阶数为8,即,
推广到任意初始值,由于是质数,且,故与17互质,
此时,数列的周期仅取决于2的阶数,与初始值无关,
因此,无论取何值,数列的最小周期均为8.
(3)数列是由和递推关系定义的,
数列的递推关系为,
因为,故数列的通项为:
根据费马小定理,,因此是的约数,
设T为的最小周期,即是2在模下的阶数,即最小的满足,
在一个周期内,
由等比数列前n项和可知,
因为是2的阶数,所以,因此:
即整除,从而整除,
因此:,
所以,
因为,所以是整数.
【变式15-4】(24-25高二下·重庆·期中)如果数列对任意的,则称为“中值偏大数列”
(1)若数列为“中值偏大数列”,求正实数的取值范围;
(2)若数列为“中值偏大数列”,且任意项,求整数的最大值.
【答案】(1)
(2)64
【知识点】求等差数列前n项和、数列新定义
【分析】(1)利用“中值偏大数列”的定义可得,进而解不等式即可;
(2)根据“中值偏大数列”的定义有,,,,,累加得,再结合已知求参数最大值即可.
【详解】(1)因为数列为“中值偏大数列”,,
则,则,
即,解得且,
所以正实数的取值范围为.
(2)因为数列为“中值偏大数列”, ,,,
所以对,有,即,且,
所以,,,,
累加得,
所以,
由,得,
又,,
所以正整数的最大值为.
提升训练
一、单选题
1.(24-25高二下·北京·期中)设数列的前项和为.若,,则( )
A.18 B.12 C.6 D.3
【答案】B
【知识点】根据数列递推公式写出数列的项、利用an与sn关系求通项或项
【分析】根据作差得到,再一一求出前几项即可.
【详解】因为,当时,
所以,即,
所以,
又,所以,
由,则,由,则,由,则,
由,则.
故选:B
2.(24-25高二下·辽宁大连·期中)已知为数列的前项和,若,,则的值为( )
A.23 B.24 C.25 D.26
【答案】B
【知识点】累乘法求数列通项、利用an与sn关系求通项或项
【分析】利用递推公式求出,然后利用累乘法求解即可.
【详解】当时,,
由,
由,得,
两式相减得,,
所以,
故选:B
3.(24-25高二下·北京·期中)在数列中,已知,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】构造法求数列通项
【分析】推导出数列为常数列,即可得出的值.
【详解】在数列中,已知,,则,
故数列为常数列,则,因此,.
故选:D.
4.(2026高三·全国·专题练习)已知数列满足,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】根据数列递推公式写出数列的项、由递推关系式求通项公式、写出等比数列的通项公式、构造法求数列通项
【分析】根据给定的递推公式,利用取倒数及构造法求出通项公式即可.
【详解】由,得,,则,
而,则数列是以2为首项,2为公比的等比数列,,
因此,所以.
故选:C
5.(24-25高二下·重庆·阶段练习)已知数列满足,其前n项和为,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】裂项相消法求和
【分析】根据裂项相消法求前n项和为,从而可得的值.
【详解】因为,
所以,
故.
故选:C.
6.(24-25高二下·安徽·期中)设数列满足(),则数列的前10项和为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】由递推关系式求通项公式、裂项相消法求和
【分析】由递推关系求出,再由裂项相消法求得前10项和即可.
【详解】当时,;
当,且时,,
所以,
两式相减得,所以,,
所以(),
所以(),
所以数列的前10项和为:
.
故选:A.
7.(24-25高二下·重庆·期中)已知数列满足,若,则数列的前16项和为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】裂项相消法求和、利用an与sn关系求通项或项
【分析】根据的关系求出,然后使用裂项相消法可得.
【详解】①,
当时,,
当时,②,
①-②得,所以,
显然也满足上式,所以,
所以,
记数列的前项和为,
则
故选:A
8.(24-25高二下·安徽阜阳·开学考试)在数列中,,(),则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】裂项相消法求和、累乘法求数列通项
【分析】结合递推关系,利用累乘法求数列的通项公式,再利用裂项相消法求结论.
【详解】因为(,),
所以当,时,,
则,…,,,
以上个式子左右两边分别相乘得,
即,所以(,),
又,所以,
所以.
故选:A.
二、多选题
9.(24-25高二上·江苏南京·期末)已知数列满足,下列命题正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】AC
【知识点】利用an与sn关系求通项或项
【分析】根据给定条件,利用即可求解判断.
【详解】数列中,,当时,,
,两式相减得,满足,
所以,,AC正确;BD错误.
故选:AC
10.(2024·安徽·一模)已知数列满足,则( )
A. B.的前n项和为
C.的前100项和为100 D.的前30项和为357
【答案】AD
【知识点】求等差数列前n项和、分组(并项)法求和、利用an与sn关系求通项或项
【分析】当时,,两式相减可求出,检验满足,可判断A;由等差数列的前项和公式可判断B;由分组求和法可判断C,D.
【详解】当时,,
当时,,
两式相减可得:,
所以,
显然当时,满足,故,故A正确;
由等差数列求和公式知的前项和为,故B错误;
令,的前100项和为:
,故C错误;
令,
所以的前30项和为:
,故D正确.
故选:AD.
三、填空题
11.(2025·宁夏银川·二模)已知数列的前n项和为,且,则数列的前n项和 .
【答案】
【知识点】裂项相消法求和、利用an与sn关系求通项或项
【分析】由数列前项和求出数列通项,从而得到新的数列通项,然后利用裂项相消求得结果.
【详解】当时,,
当时,,
当时,,
∴.
∴,
∴.
故答案为:.
12.(24-25高二下·山西太原·期中)已知数列的前项和为,,则 .
【答案】30
【知识点】分组(并项)法求和
【分析】根据已知通项公式写出,分组求和即可.
【详解】由题设.
故答案为:30
四、解答题
13.(24-25高二下·北京平谷·期中)记为等差数列的前项和,数列为正项等比数列,已知,,,
(1)求数列,的通项公式;
(2)求数列的前项和
【答案】(1)
(2)
【知识点】等差数列通项公式的基本量计算、等比数列通项公式的基本量计算、分组(并项)法求和
【分析】(1)由题意可得,求解可得的通项公式;由等比数列可得,求解可得的通项公式;
(2)利用分组求和法可求得.
【详解】(1)设数列的首项为,公差为,设数列的首项为,公比为,
由,,可得,解得,
所以,即数列的通项公式为,
因为,由得,解得,
所以,所以数列的通项公式为;
(2)由(1)可知,,
.
14.(24-25高二下·四川广安·阶段练习)已知数列的首项,且满足()
(1)求证:数列为等比数列;求数列的通项公式;
(2)记,求数列的前项的和.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【知识点】由递推关系证明等比数列、裂项相消法求和
【分析】(1)由等比数列的定义即可求证,
(2)由(1)求得,再由裂项相消法求和,即可求解.
【详解】(1)由得,
又,
所以是首项为2,公比为2的等比数列.
(2)由(1)知,,
所以,
所以,
所以
.
15.(24-25高二下·福建福州·期中)已知数列满足:,.
(1)求数列的通项公式;
(2)设数列的前项和为,若,求证:.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【知识点】累加法求数列通项、求等比数列前n项和、裂项相消法求和
【分析】(1)结合等比数列求和公式,利用累加法求解通项公式.
(2)先利用累加法求和,然后根据数列的有界性证明即可.
【详解】(1)数列满足,,
所以当时,,…,,,
上述各式相加得,
又,所以,
又满足上式,故.
(2)由(1)可知,
所以.
因为,所以.
16.(24-25高二下·河南·阶段练习)已知等差数列的公差为d,前n项和为,且.
(1)求和d;
(2)求数列的通项公式;
(3)设,求数列的前n项和.
【答案】(1)
(2)
(3)
【知识点】利用定义求等差数列通项公式、等差数列通项公式的基本量计算、求等比数列前n项和、错位相减法求和
【分析】(1)由列出方程组求解即可;
(2)根据等差数列通项公式即可求解;
(3)根据错位相减法即可求解.
【详解】(1),由,解得,
所以.
(2).
(3),
则①,②,
②①得,.
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清单02 第一章 数列求通项与求和
(6个考点梳理+16题型解读+提升训练)
清单01 累加法
若数列满足,则称数列为“变差数列”,求变差数列的通项时,利用恒等式求通项公式的方法称为累加法。
清单02 累乘法
若数列满足,则称数列为“变比数列”,求变比数列的通项时,利用求通项公式的方法称为累乘法。
清单03 数列求通项(法)
对于数列,前项和记为;
①;②
1-
②:
法归类
角度1:已知与的关系;或与的关系
用,得到
例子:已知,求
角度2:已知与的关系;或与的关系
替换题目中的
例子:已知;
已知
角度3:已知等式中左侧含有:
作差法(类似)
例子:已知求
清单04 构造法
用“待定系数法”构造等比数列
形如(为常数,)的数列,可用“待定系数法”将原等式变形为(其中:),由此构造出新的等比数列,先求出的通项,从而求出数列的通项公式.
清单05 倒数法
用“倒数变换法”构造等差数列
类型1:形如(为常数,)的数列,通过两边取“倒”,变形为,即:,从而构造出新的等差数列,先求出的通项,即可求得.
类型2:形如(为常数,,,)的数列,通过两边取“倒”,变形为,可通过换元:,化简为:(此类型符构造法类型1: 用“待定系数法”构造等比数列:形如(为常数,)的数列,可用“待定系数法”将原等式变形为(其中:),由此构造出新的等比数列,先求出的通项,从而求出数列的通项公式.)
清单06 裂项相消法
1、等差型
①
特别注意
②
如:(尤其要注意不能丢前边的)
2、无理型
①
如:
3、指数型
①
如:
【考点题型一】累加法求通项()
【例1】(24-25高二下·四川成都·阶段练习)已知数列满足,,则 .
【变式1-1】.(24-25高二上·甘肃兰州·期中)已知数列满足,,则的值为( )
A.22 B.42 C.79 D.149
【变式1-2】.(多选)(2025·江西·三模)已知数列的前项和为,数列的前项积为,,则( )
A. B.
C. D.
【变式1-3】.(24-25高二下·辽宁沈阳·阶段练习)已知数列,,对于任意正整数n,都满足,则 .
【考点题型二】累乘法求通项()
【例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 .
【变式2-1】.(24-25高二下·广东深圳·阶段练习)在数列中,,,则数列的通项公式为( )
A. B. C. D.
【变式2-2】.(23-24高二下·河南南阳·阶段练习)已知数列的项满足,而,则( )
A. B. C. D.
【变式2-3】.(24-25高二下·山东德州·阶段练习)已知数列中,,,记数列的前项和为.
(1)求数列的通项公式;
【考点题型三】已知与的关系;或与的关系()
【例3】(24-25高二下·辽宁·期中)已知数列的各项均为正整数,其前n项和为,且.
(1)求的通项公式;
【变式3-1】.(2025高三·全国·专题练习)已知数列的前n项和为,,且.
(1)求的通项公式.
【变式3-2】.(24-25高二下·山西太原·期中)已知数列的前项和为,且满足.
(1)求的通项公式;
【变式3-3】.(2025·甘肃平凉·模拟预测)设数列的前项和为,且,.
(1)求的通项公式;
【变式3-4】.(2026高三·全国·专题练习)已知数列的各项均为正数,其前n项和为,且满足.
(1)求的值;
(2)求数列的通项公式.
【考点题型四】已知等式中左侧含有:()
【例4】(24-25高二下·山东德州·期中)已知数列和满足.
(1)求数列和的通项公式;
【变式4-1】.(2025·河北秦皇岛·三模)已知数列的前项和为,数列是首项为1、公差为1的等差数列,若,则 .
【变式4-2】.(24-25高二下·四川南充·期中)已知数列满足,,则数列的通项公式为 .
【变式4-3】.(24-25高二上·重庆·期中)已知数列满足,,且数列的前项和为,若的最大值为,则实数的最大值是 .
【变式4-4】(24-25高二下·四川达州·期中)已知正项数列的前项和为,且,数列满足,.
(1)求数列和的通项公式;
【考点题型五】数列求通项之构造法(形如)()
【例5】(24-25高二上·湖北武汉·期末)已知数列满足,且,则数列的通项公式为 .
【变式5-1】.(24-25高二下·四川成都·阶段练习)已知数列满足,,则 .
【变式5-2】.(24-25高二下·上海宝山·阶段练习)已知数列中,,,则 .
【变式5-3】.(23-24高一下·上海普陀·期末)设数列满足,且,则数列的通项公式为 .
【考点题型六】数列求通项之构造法(形如)()
【例6】(2024·云南·二模)记数列的前项和为,若,则 .
【变式6-1】.(23-24高二下·山东淄博·期中)已知数列满足,,则数列的通项公式为
【变式6-2】.(23-24高一下·辽宁营口·期末)数列{an}满足,,则数列{an}的通项公式为 .
【考点题型七】数列求通项之倒数法(形如)()
【例7】(24-25高二下·河南南阳·期中)已知数列中,,且,则 .
【变式7-1】.(23-24高二上·湖北荆州·期末)已知数列,则数列的通项公式 .
【变式7-2】.(24-25高二下·安徽阜阳·阶段练习)已知数列中,,且满足,则 .
【变式7-3】.(24-25高二下·安徽阜阳·开学考试)已知数列|中,,,则满足的n的最小值为 .
【考点题型八】数列求和之倒序相加法()
【例8】(24-25高二下·广东珠海·阶段练习)已知正数数列是公比不等于1的等比数列,且,试用推导等差数列前n项和的方法探求:若,则 .
【变式8-1】.(2024高三·全国·专题练习)德国大数学家高斯年少成名,被誉为数学界的王子.在其年幼时,对的求和运算中,提出了倒序相加法的原理,该原理基于所给数据前后对应项的和呈现一定的规律生成.因此,此方法也称为高斯算法.现有函数,则的值为 .
【变式8-2】.(2024高三·全国·专题练习)已知正数数列是公比不等于1的等比数列,且,试用推导等差数列前n项和的方法探求:若,则 .
【变式8-3】.(2024高一·全国·单元测试)设,若,试求:
(1) ;
(2) .
【考点题型九】数列求和之分组求和法(形如)()
【例9】(24-25高二下·内蒙古呼和浩特·期中)已知是等差数列的前项和,.数列满足且.
(1)分别求出数列和的通项公式;
(2)设,求数列的前项和.
【变式9-1】.(24-25高二下·云南昆明·阶段练习)已知等差数列的前四项和为10,且为等比数列;
(1)求数列的通项公式;
(2)设,求数列的前项和.
【变式9-2】.(24-25高二下·黑龙江鸡西·阶段练习)已知数列的前项和为
(1)求数列的通项公式.
(2)设, 求的前项和.
【变式9-3】.(24-25高二下·河南南阳·期中)记是等差数列的前项和,已知.
(1)求的通项公式;
(2)求数列的前项和.
【变式9-4】.(24-25高二下·重庆渝中·阶段练习)已知正项数列满足,设是数列的前项和,且;
(1)证明:是等差数列;
(2)求数列的通项公式;
(3)设,求数列的前项和.
【考点题型十】数列求和之分组求和法(形如)()
【例10】(24-25高二下·河南开封·开学考试)已知是等差数列,是各项都为正数的等比数列.且,,,.
(1)求,的通项公式;
(2)求数列的前n项和;
(3)若,求数列的前2n项和.
【变式10-1】.(24-25高三上·云南昭通·阶段练习)设数列的前项和为,已知,且为等差数列.
(1)求数列的通项公式;
(2)若,求的前项和.
【变式10-2】.(24-25高三下·江苏南通·开学考试)已知数列的前项和为,若,
(1)求;
(2)若,为数列的前项和,求.
【变式10-3】.(24-25高二上·安徽合肥·期末)已知等差数列的前n项和为且
(1)求的通项公式;
(2)若 ,求数列的前2n项和.
【考点题型十一】数列求和之列项相消法(形如)()
【例11】(2025·辽宁沈阳·三模)已知数列中,,,且数列为等差数列.
(1)求的通项公式;
(2)记为数列的前n项和,证明:.
【变式11-1】.(24-25高二下·广东惠州·期中)已知等差数列的前n项和为,且满足,.
(1)求数列的通项公式;
(2)求数列的前n项和.
【变式11-2】.(24-25高二下·北京·期中)在数列中,,.
(1)证明:数列是等比数列;
(2)求数列的通项公式;
(3)若,求数列的前n项和.
【变式11-3】.(24-25高二下·广东佛山·期中)已知数列的前项和为,且.
(1)求、、的值.
(2)求数列的通项.
(3)求数列的前项和.
【考点题型十二】数列求和之列项相消法(形如)()
【例12】(2025高三·全国·专题练习)已知递增等比数列中,,设.
(1)求的通项公式;
(2)求的前项和.
【变式12-1】.(24-25高二下·四川内江·期中)已知数列中,,且满足.
(1)证明:数列为等比数列;
(2)求的通项公式;
(3)令,为数列的前n项和,证明:.
【变式12-2】.(24-25高二下·四川南充·期中)已知数列满足.
(1)记,证明:数列是等比数列,并求数列的通项公式;
(2)求数列的通项公式;
(3)设,数列的前项和,求证:.
【变式12-3】.(2025·湖南邵阳·二模)已知等差数列的前项和为,,.数列满足,.
(1)求数列的通项公式;
(2)证明:数列是等比数列;
(3)求数列的前项和.
【考点题型十三】数列求和之错位相减法()
【例13】(2025·湖南长沙·二模)已知数列的首项,的前项和为且满足.
(1)证明:数列是等差数列;
(2)若,求数列的前项和.
【变式13-1】.(24-25高二下·重庆渝中·期中)已知数列满足,令.
(1)证明:是等比数列,并求数列的通项公式;
(2)令,求数列的前项和.
【变式13-2】.(2025·辽宁·模拟预测)已知数列满足,,记,
(1)证明:数列是等比数列;
(2)求数列的通项公式;
(3)求数列的前项和.
【变式13-3】.(24-25高二下·广东·期中)记为正项等比数列的前项和,已知.
(1)求的通项公式;
(2)设,求数列的前项和.
【变式13-4】(24-25高二下·四川资阳·期中)已知数列为等差数列,数列为单调递增的等比数列,,且,.
(1)求数列与的通项公式;
(2)设,求数列的前项和.
【考点题型十四】数列求和之通项含绝对值求和()
【例14】(23-24高三上·河南·期中)已知等差数列的公差为整数,,设其前n项和为,且是公差为的等差数列.
(1)求的通项公式;
(2)若,求数列的前n项和.
【变式14-1】(24-25高二上·广东惠州·阶段练习)已知等差数列,前项和为,又.
(1)求数列的通项公式;
(2)设,求数列的前n项和.
【变式14-2】.(24-25高二上·河南·阶段练习)已知公差为整数的等差数列,其前项和为,若,,.
(1)求的通项公式;
(2)求数列的前项和.
【变式14-3】.(23-24高二下·河北保定·阶段练习)已知公差不为0的等差数列的首项,且,,成等比数列.
(1)求数列的通项公式;
(2)若,求数列的前项和.
【变式14-4】.(23-24高三上·江苏·期末)已知数列满足.
(1)设,求数列的通项公式;
(2)设,求数列的前20项和.
【考点题型十五】数列中新定义题()
【例15】(24-25高二下·黑龙江哈尔滨·期中)对于数列,若存在实数m,使得数列为递减数列,则称数列为“m接近数列”.例如,设一个只有4项的数列的项分别是,那么就是一个“0接近数列”,但这个数列却不是“接近数列”.
(1)若数列满足,其中为的前n项和.求,并判断数列是否为“m接近数列”,若是请写出m的一个可能取值;
(2)若数列满足,试回答下列问题:
(ⅰ)求证:时,不是“m接近数列”;
(ⅱ)当时,判断是否为“m接近数列”.若是,写出m的一个可能取值(用k表示);若不是,说明理由.
【变式15-1】.(多选)(24-25高二下·山东潍坊·阶段练习)若无穷数列,存在正整数,对任意,均有,则称数列是弱增数列,下列说法正确的是( )
A.公差大于的等差数列一定是“弱增数列”
B.公比大于的等比数列不一定是“弱增数列”
C.若,则数列不是“弱增数列”
D.若,则数列是“弱增数列”
【变式15-2】.(24-25高二下·广东·期中)设数列满足,且.用模取余运算:表示“整数除以整数,所得余数为整数”,如.设其中,则 ;数列的前项和为,则
【变式15-3】.(24-25高二下·北京·期中)已知数列,若存在,使得对任意,都有,则称为周期数列,其中满足条件的最小的T称为的最小周期.设数列满足,其中,,,.
(1)当,b分别为1,2,3,4时,直接写出数列的最小周期;
(2)当时,求证:对任意,的最小周期为定值;
(3)当a为大于2的质数,时,设T为的最小周期,.求证:S为整数.(参考结论:若p为大于2的质数,则是p的倍数)
【变式15-4】(24-25高二下·重庆·期中)如果数列对任意的,则称为“中值偏大数列”
(1)若数列为“中值偏大数列”,求正实数的取值范围;
(2)若数列为“中值偏大数列”,且任意项,求整数的最大值.
提升训练
一、单选题
1.(24-25高二下·北京·期中)设数列的前项和为.若,,则( )
A.18 B.12 C.6 D.3
2.(24-25高二下·辽宁大连·期中)已知为数列的前项和,若,,则的值为( )
A.23 B.24 C.25 D.26
3.(24-25高二下·北京·期中)在数列中,已知,,则( )
A. B. C. D.
4.(2026高三·全国·专题练习)已知数列满足,则( )
A. B. C. D.
5.(24-25高二下·重庆·阶段练习)已知数列满足,其前n项和为,则( )
A. B. C. D.
6.(24-25高二下·安徽·期中)设数列满足(),则数列的前10项和为( )
A. B. C. D.
7.(24-25高二下·重庆·期中)已知数列满足,若,则数列的前16项和为( )
A. B. C. D.
8.(24-25高二下·安徽阜阳·开学考试)在数列中,,(),则( )
A. B. C. D.
二、多选题
9.(24-25高二上·江苏南京·期末)已知数列满足,下列命题正确的是( )
A. B. C. D.
10.(2024·安徽·一模)已知数列满足,则( )
A. B.的前n项和为
C.的前100项和为100 D.的前30项和为357
三、填空题
11.(2025·宁夏银川·二模)已知数列的前n项和为,且,则数列的前n项和 .
12.(24-25高二下·山西太原·期中)已知数列的前项和为,,则 .
四、解答题
13.(24-25高二下·北京平谷·期中)记为等差数列的前项和,数列为正项等比数列,已知,,,
(1)求数列,的通项公式;
(2)求数列的前项和
14.(24-25高二下·四川广安·阶段练习)已知数列的首项,且满足()
(1)求证:数列为等比数列;求数列的通项公式;
(2)记,求数列的前项的和.
15.(24-25高二下·福建福州·期中)已知数列满足:,.
(1)求数列的通项公式;
(2)设数列的前项和为,若,求证:.
16.(24-25高二下·河南·阶段练习)已知等差数列的公差为d,前n项和为,且.
(1)求和d;
(2)求数列的通项公式;
(3)设,求数列的前n项和.
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