内容正文:
专题03 数列递推公式归类
目录
类型一、递推公式基础:归纳型
类型二、累加法求通项
类型四、 sn与an型
类型五、sn扩展:“隐形和”型
类型六、构造型:构造二阶等比
类型七、构造型:an+1=q an+kn+b型
类型八、构造型:an+1=q an+tn型
类型九、构造型:分式型构造二阶等差
类型十、构造型:分式型待定系数等比法
类型十一、构造型:三阶构造型
类型十二、分段式数列求通项
类型十三、周期数列
压轴专练
类型一、递推公式基础:归纳型
先通过计算数列的前几项,再观察数列中的项与系数,根据与项数的关系,猜想数列的通项公式,最后再证明.
例1.(24-25高二下·广西防城港·阶段练习)已知数列,则该数列的第100项为( )
A. B. C. D.
变式1-1. (24-25高三上·江西鹰潭·阶段练习)南宋数学家杨辉在《详解九章算法·商功》一书中记载的三角垛、方垛、刍夢垛等的求和都与高阶等差数列有关,如图是一个三角垛,最顶层有1个小球,第二层有3个,第三层有6个,第四层有10个,,设第层有个球,则的值为( )
A. B. C. D.
变式1-2. (24-25高二上·甘肃·期末)数列的一个通项公式可以是( )
A. B.
C. D.
变式1-3.(2024·全国·模拟预测)公元前6世纪,希腊的毕达哥拉斯学派研究数的概念时,常常把数描绘成沙滩上的小石子,用它们进行各式各样的排列和分类,叫作“形数”.用3颗石子可以摆成一个正三角形,同样用6颗石子或者10颗石子可以摆成更大的三角形.毕达哥拉斯学派把1,等叫作“三角数”或“三角形数”.同时他们还摆出了正方形数、五边形数、六边形数和其他多边形数.如图所示即摆出的六边形数,那么第20个六边形数为( )
A.778 B.779 C.780 D.781
类型二、累加法求通项
数列求通项,可以借助对“形形色色”的累加法研究学习,积累各类通项“变化”规律。
1.“等差”累加法:
2.“等比”累加法:
3.“裂项”累加法:
4.无理根式裂项累加法:
例、(24-25高三下·云南丽江·阶段练习)已知数列 满足 ,则 ( )
A.3 B.2 C. D.
变式2-1. (22-23高二上·重庆九龙坡·期末)数列满足,且,则等于( )
A.19 B.20 C.21 D.22
变式2-2. (23-24高二下·北京大兴·期中)已知数列满足,且,则的最小值是( )
A. B.
C. D.
变式2-3. (23-24高二上·河南省直辖县级单位·期末)已知数列满足,,,则数列的第2024项为( )
A. B. C. D.
类型三、累乘法求通项
累乘法:
若在已知数列中相邻两项存在:的关系,可用“累乘法”求通项.
累积法主要有“分式型”和“指数型”。
分式型:
指数型:
例3.(24-25高二下·广东·阶段练习)记为首项为1的数列的前项和,且,则( )
A. B. C. D.
变式3-1. (24-25高二下·重庆·阶段练习)已知正项数列的前项和为,,且,则( )
A. B. C. D.
变式3-2. (23-24高三上·河南·期中)在数列中,,,,则( )
A. B.15 C. D.10
变式3-3.(2023·河南·模拟预测)已知数列的前n项和为,,且(且),若,则( )
A.46 B.49 C.52 D.55
类型四、 sn与an型
若在已知数列中存在:的关系,可以利用项和公式,求数列的通项.
例4.(24-25高三下·浙江湖州·阶段练习)已知数列的前项和是,若,,则( )
A. B.1 C.2 D.3
变式4-1. (24-25高二下·辽宁·期中)已知中,为数列前项和,对都有,则( )
A.-1 B.1 C.2 D.-2
变式4-2. (2024·山西太原·一模)已知数列的前项和为,且满足,,则使不等式成立的的最大值为( )
A.15 B.17 C.20 D.22
变式4-3. (2025·山东临沂·一模)设数列的前项和为,且,则满足时,的最小值为( )
A.49 B.50 C.99 D.100
类型五、sn扩展:“隐形和”型
“隐和”型:
若型,则可以再写一个,做差,得到,
例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.
变式5-1.(24-25高三上·重庆·期中)已知数列满足,则( )
A.2 B. C. D.
变式5-2. (20-21高一下·广西·阶段练习)已知数列满足条件,则数列的通项公式为( )
A. B.
C. D.
变式5-3. (23-24高二下·辽宁·期中)已知数列满足,则( )
A. B. C. D.
类型六、构造型:构造二阶等比
二阶等比构造法有两种方法:
1.形如 为常数),构造等比数列。特殊情况下,
当q为2时,=p,
2.形如,变形为,新数列累加法即可
例6.(24-25高二下·贵州遵义·阶段练习)已知数列的前n项和为,,且,则下列说法正确的是( )
A. B.
C.是等比数列 D.是等差数列
变式6-1. (2025高三·全国·专题练习)已知数列的前项和为,,且,则下列不正确的是( )
A.
B.是等比数列
C.是等差数列
D.存在,,且,使得,,成等差数列
变式6-2. (24-25高二上·全国·课后作业)已知数列满足,且,则( )
A. B.129 C. D.130
变式6-3. (21-22高二上·江苏南京·期末)已知数列满足,,记数列的前n项和为,若对于任意,不等式恒成立,则实数k的取值范围为( )
A. B. C. D.
类型七、构造型:an+1=q an+kn+b型
二阶f(n)线性构造等比型:
形如 为常数),构造等比数列。
特殊情况下,可以构造出常熟数列(依旧是等比数列,公比是1)
例7.(23-24高二下·广东湛江·期中)在数列中,已知,且,则( )
A. B. C. D.
变式7-1. (2024·全国·模拟预测)已知数列满足,若是递减数列,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
变式7-2.(2023·陕西商洛·模拟预测)已知数列的前项和为,,,若,则( )
A.48 B.49 C.50 D.51
变式7-3. (21-22高二上·河南·阶段练习)在数列中,,,若,则n的最小值是( )
A.8 B.9 C.10 D.11
类型八、构造型:an+1=q an+tn型
二阶f(n)指数型构造等比型:
.形如,变形为,新数列累加法即可
例8.(22-23高二上·全国·单元测试)已知数列满足=,,则数列的通项公式是( ).
A. B.
C. D.
变式8-1. (2023·广西南宁·模拟预测)在数列中,.若命题,命题是等比数列,则p是q的( )条件.
A.充分不必要 B.必要不充分
C.充分必要 D.既不充分也不必要
变式8-2. (2025·江苏·三模)已知数列满足,,.设,若不等式对于任意都成立,则正数的最大值为 .
变式8-3.(22-23高二下·吉林长春·期末)已知数列满足,且,则 .
类型九、构造型:分式型构造二阶等差
形如,可以取倒数变形为;
例9.(24-25高三上·黑龙江哈尔滨·期中)已知数列满足,,若成立,则的最大值为( )
A.4 B.6 C.8 D.10
变式9-1. (23-24高二上·湖南·期末)在数列中,已知,,若,则( )
A.2 B.3 C.4 D.5
变式9-2.(23-24高二上·云南昆明·期末)已知数列中,且,则为( )
A. B. C. D.
变式9-3. (21-22高三上·安徽淮南·阶段练习)已知数列满足,,若,且存在,使得成立,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
类型十、构造型:分式型待定系数等比法
形如,可以取倒数变形为,再构造等比
例10.(24-25高二下·四川广安·阶段练习)已知一个各项非零的数列满足且且,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
变式10-1. (22-23高三上·黑龙江哈尔滨·期末)若数列满足(且),则与的比值为( )
A. B. C.2 D.3
变式10-2. (21-22高二下·江苏常州·期末)数列{an}满足a1=1,,若,b1=-λ,且数列{bn}满足bn+1>bn(n∈N*),则实数λ的取值范围是( )
A. B. C. D.
变式10-3. (21-22高三上·陕西安康·期中)已知数列满足,,则下列结论正确的是( )
A.数列是公差为的等差数列
B.数列是公差为2的等差数列
C.数列是公比为的等比数列
D.数列是公比为2的等比数列
类型十一、构造型:三阶构造型
形如,可以通过凑配系数构等比数列。
也可以通过特征方程求解
例11.(2024·宁夏银川·二模)已知数列满足,,则下列是等比数列的是( )
A. B. C. D.
变式11-1. (2023·河南郑州·模拟预测)在数列中,,则的前项和的最大值为( )
A.64 B.53 C.42 D.25
变式11-2.(22-23高三上·河南·阶段练习)已知数列满足,且,则( )
A. B. C. D.
变式11-3. (20-21高二·全国·假期作业)已知数列中,,,,求( )
A.
B.
C.
D.
类型十二、分段式数列求通项
分段数列求通项:
1.分奇偶讨论,各自新数列求通项。注意奇数项与偶数项各自项数。
2.要注意处理好奇偶数列对应的项:
(1)可构建新数列;(2)可“跳项”求通项。
3.较难的方法:可以奇偶两段分别递推传递求通项公式
例12.(24-25高二下·贵州六盘水·期末)已知数列满足,则( )
A. B. C. D.
变式12-1. (2025·山东临沂·三模)在数列中,已知,,则( )
A. B. C. D.
变式12-2. (2025·陕西宝鸡·三模)已知数列满足给出下列三个命题
①数列为等比数列;
②数列为等差数列;
③当时,.
其中真命题的个数为( )个
A.0 B.1 C.2 D.3
变式12-3. (24-25高三下·贵州贵阳·阶段练习)在数列中,,且若,则的值可能为( )
A.8 B.2 C.2或8 D.1或8
类型十三、周期数列
若数列{an}满足
若数列{an}满足
若数列{an}满足
若数列{an}满足
若数列{an}满足
例13.(24-25高二下·湖北武汉·阶段练习)数列满足,,则的值为( )
A.3 B. C.2 D.1
变式13-1. (24-25高二下·天津滨海新·阶段练习)若数列满足,则,则( )
A. B. C. D.2
变式13-2.(24-25高二下·湖北·阶段练习)已知数列满足,,,则( )
A. B. C.2 D.
变式13-3. (24-25高二上·重庆北碚·期末)已知数列满足递推公式,,且,记为的前项和,则 .
压轴专练
一、单选题
1.(24-25高二下·广东广州·期末)已知数列的通项公式,则的值为( )
A. B.0 C. D.1
2.(2025·江苏连云港·模拟预测)已知等比数列的前项和为,且,则( )
A. B. C. D.
3.(24-25高二下·河北·期末)在数列中,,,则的通项公式为( )
A. B.
C. D.
4.(24-25高二下·安徽阜阳·期末)已知,数列满足,则数列的前n项和的最大值为( )
A. B. C. D.
5.(24-25高二下·湖北·阶段练习)数列满足,且对任意的都有,则下列表述不正确的是( )
A. B.数列的前项和为
C.数列的前项和为 D.数列的第项为5050
6.(24-25高二下·江西·阶段练习)在数列中,,对任意,,,则( )
A. B. C. D.
7.(24-25高二下·上海嘉定·期末)对任意正整数n有,且为严格增数列的的个数是( )
A.0 B.1 C.2 D.无穷多
8.(2018·全国·二模)已知数列的首项,且满足,则存在正整数n,使得成立的实数组成的集合为( )
A. B. C. D.
二、多选题
9.(四川省绵阳市高中2024-2025学年高二下学期期末教学质量测试数学试题)已知为数列的前项和,若,则下列选项正确的是( )
A. B.数列是等比数列
C. D.
10.(24-25高二下·湖北武汉·期末)已知数列共有项,且满足,,则下列说法正确的是( )
A.数列是公差为或公差为的等差数列
B.的最小值是,最大值是
C.若,则满足条件的数组的组数共有组
D.符合已知条件且满足的数列的个数为个
11.(24-25高二下·江西吉安·期末)已知数列满足,其前项和为,则( )
A.
B.数列为等差数列
C.存在,使得为整数
D.对任意,均有
三、填空题
12.(24-25高二下·广东江门·期末)已知数列满足,记数列的前n项和为,则 .
13.(24-25高三上·天津·期中)已知数列满足,,则 ;设数列的前n项和为,则 .(第二个空结果用指数幂表示)
14.(2025·江苏盐城·模拟预测)若各项均为正整数的无穷数列满足,则数列 单调数列(填“是”或“不是”);符合条件的数列有 个.
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专题03 数列递推公式归类
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类型一、递推公式基础:归纳型
类型二、累加法求通项
类型四、 sn与an型
类型五、sn扩展:“隐形和”型
类型六、构造型:构造二阶等比
类型七、构造型:an+1=q an+kn+b型
类型八、构造型:an+1=q an+tn型
类型九、构造型:分式型构造二阶等差
类型十、构造型:分式型待定系数等比法
类型十一、构造型:三阶构造型
类型十二、分段式数列求通项
类型十三、周期数列
压轴专练
类型一、递推公式基础:归纳型
先通过计算数列的前几项,再观察数列中的项与系数,根据与项数的关系,猜想数列的通项公式,最后再证明.
例1.(24-25高二下·广西防城港·阶段练习)已知数列,则该数列的第100项为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】通过观察得到数列的通项公式,将代入求值即可.
【详解】该数列的通项公式为,
所以.
故选:A
变式1-1. (24-25高三上·江西鹰潭·阶段练习)南宋数学家杨辉在《详解九章算法·商功》一书中记载的三角垛、方垛、刍夢垛等的求和都与高阶等差数列有关,如图是一个三角垛,最顶层有1个小球,第二层有3个,第三层有6个,第四层有10个,,设第层有个球,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据给定条件,利用观察法求出,再利用裂项相消法求和即得.
【详解】依题意,,
则,
.故选:D
变式1-2. (24-25高二上·甘肃·期末)数列的一个通项公式可以是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】结合选项,举例说明即可求解.
【详解】A选项,当时,,故A错误;
B选项,当时,,当时,,
当时,,当时,,故B正确;
C选项,当时,,故C错误;
D选项,当时,,故D错误.
故选:B.
变式1-3.(2024·全国·模拟预测)公元前6世纪,希腊的毕达哥拉斯学派研究数的概念时,常常把数描绘成沙滩上的小石子,用它们进行各式各样的排列和分类,叫作“形数”.用3颗石子可以摆成一个正三角形,同样用6颗石子或者10颗石子可以摆成更大的三角形.毕达哥拉斯学派把1,等叫作“三角数”或“三角形数”.同时他们还摆出了正方形数、五边形数、六边形数和其他多边形数.如图所示即摆出的六边形数,那么第20个六边形数为( )
A.778 B.779 C.780 D.781
【答案】C
【分析】根据给定图形信息,利用归纳法求出六边形数形成数列的通项公式,即可求出要求的项.
【详解】六边形数从小到大排成一列,形成数列,
依题意,,归纳得,
所以.
故选:C
类型二、累加法求通项
数列求通项,可以借助对“形形色色”的累加法研究学习,积累各类通项“变化”规律。
1.“等差”累加法:
2.“等比”累加法:
3.“裂项”累加法:
4.无理根式裂项累加法:
例、(24-25高三下·云南丽江·阶段练习)已知数列 满足 ,则 ( )
A.3 B.2 C. D.
【答案】B
【分析】由题意,再利用累加法即可求解.
【详解】因为 ,
所以当 时,
,则 ,故B正确.
故选:B.
变式2-1. (22-23高二上·重庆九龙坡·期末)数列满足,且,则等于( )
A.19 B.20 C.21 D.22
【答案】B
【分析】递推公式两侧同时乘以,化简递推公式,得,运用累加法及裂项相消法求和,化简整理,即可得到所求通项,代入数值即可得解.
【详解】因为,,,
所以有,,,,.
累加得,又,
所以,即.
当时,符合上式,所以.
则.
故选:B.
变式2-2. (23-24高二下·北京大兴·期中)已知数列满足,且,则的最小值是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据已知条件得出最小项为,再利用累加法,即可得出答案.
【详解】因为,所以当时,,当时,,
所以,显然的最小值是,
又,,则,
所以的最小值是;
故选:A
变式2-3. (23-24高二上·河南省直辖县级单位·期末)已知数列满足,,,则数列的第2024项为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由题中条件可得到偶数项得关系,再进行累加即得.
【详解】
所以
累加得
故选:C.
类型三、累乘法求通项
累乘法:
若在已知数列中相邻两项存在:的关系,可用“累乘法”求通项.
累积法主要有“分式型”和“指数型”。
分式型:
指数型:
例3.(24-25高二下·广东·阶段练习)记为首项为1的数列的前项和,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据与的关系可得,利用累乘法计算得出即可求解.
【详解】易得,故,
化简得,即,
由知,故,
累乘可得,
即,故,
当时,也符合上式,故,故.
故选:C.
变式3-1. (24-25高二下·重庆·阶段练习)已知正项数列的前项和为,,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由已知等式变形为,利用累乘法求出数列的通项公式,即可得出的值.
【详解】因为正项数列的前项和为,,且,
可得,则,
所以,,,,,,
上述等式相乘得,
则,
故当且时,,且满足,
对任意的,,故.
故选:A.
变式3-2. (23-24高三上·河南·期中)在数列中,,,,则( )
A. B.15 C. D.10
【答案】B
【分析】依题意对化简,采用累乘法得到,从而得到
【详解】因为,所以,即,得.
所以.
因为,所以.
故选:B.
变式3-3.(2023·河南·模拟预测)已知数列的前n项和为,,且(且),若,则( )
A.46 B.49 C.52 D.55
【答案】B
【分析】根据递推关系利用累乘法求数列的通项,然后代入计算即可.
【详解】因为当时,,即,
所以.
因为
.
又,所以.
因为,所以,解得或(舍去).
故选:B.
类型四、 sn与an型
若在已知数列中存在:的关系,可以利用项和公式,求数列的通项.
例4.(24-25高三下·浙江湖州·阶段练习)已知数列的前项和是,若,,则( )
A. B.1 C.2 D.3
【答案】D
【分析】根据题设可得,令得,再令即可得目标项.
【详解】当,则,故,
当,则,
当,则.
故选:D
变式4-1. (24-25高二下·辽宁·期中)已知中,为数列前项和,对都有,则( )
A.-1 B.1 C.2 D.-2
【答案】B
【分析】令,得,即,令即可求解.
【详解】由题意有:令得,即得.
令得.
故选:B
变式4-2. (2024·山西太原·一模)已知数列的前项和为,且满足,,则使不等式成立的的最大值为( )
A.15 B.17 C.20 D.22
【答案】B
【分析】利用与的关系得,再利用累乘法求出,即可求出结果.
【详解】解:由,当时,得,
两式相减并整理得,则
,,即,,
又因为,所以,,
当时也满足上式,所以,,
则,,显然随的增大而增大,
又,,的最大值为17.
故选:B.
变式4-3. (2025·山东临沂·一模)设数列的前项和为,且,则满足时,的最小值为( )
A.49 B.50 C.99 D.100
【答案】D
【分析】根据的关系求出的表达式,进一步解不等式即可得解.
【详解】因为,所以,
当时,,所以,
即,此时
;
也满足该式,
故,
若,解得,故所求为100.
故选:D.
类型五、sn扩展:“隐形和”型
“隐和”型:
若型,则可以再写一个,做差,得到,
例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.
变式5-1.(24-25高三上·重庆·期中)已知数列满足,则( )
A.2 B. C. D.
【答案】C
【分析】利用时,,推得,代入,求出答案.
【详解】由题意可得①,
所以时,②,
①②得,所以,所以.
故选:C.
变式5-2. (20-21高一下·广西·阶段练习)已知数列满足条件,则数列的通项公式为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据公式即可求出.
【详解】由题意可设①,
当时,,∴;
当时,②
①-②相减可得,,∴.
当时,不满足上式.
综上可知,数列的通项公式为.
故选:B.
变式5-3. (23-24高二下·辽宁·期中)已知数列满足,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由数列递推式考虑赋值作差,即可求出,需要检测首项是否符合.
【详解】由 ① 知,
当时,;
当时, ②,
由① ② :,即得,
当时,符合题意,故.
故选:A.
类型六、构造型:构造二阶等比
二阶等比构造法有两种方法:
1.形如 为常数),构造等比数列。特殊情况下,
当q为2时,=p,
2.形如,变形为,新数列累加法即可
例6.(24-25高二下·贵州遵义·阶段练习)已知数列的前n项和为,,且,则下列说法正确的是( )
A. B.
C.是等比数列 D.是等差数列
【答案】C
【分析】根据给定的递推公式,利用构造法求出通项公式,再逐项判断可得答案.
【详解】数列中,,由,得,解得.
因为,所以,
因为,所以数列是首项为2,公比为3的等比数列,
所以,故.
对于A,,A错误;
对于B,,故,B错误;
对于C,是等比数列,C正确;
对于D,,而不成等差数列,
所以不是等差数列,D错误.
故选:C.
变式6-1. (2025高三·全国·专题练习)已知数列的前项和为,,且,则下列不正确的是( )
A.
B.是等比数列
C.是等差数列
D.存在,,且,使得,,成等差数列
【答案】D
【分析】由递推关系取,结合,解方程求,判断A;结合等比数列定义判断B;结合等差数列定义判断C;假设结论正确,可得,结合整除性判断D.
【详解】已知,,则,,
则,,A选项正确;
由可得,又,
所以,所以是首项为,公比为的等比数列,B选项正确;
,
所以是等差数列,C选项正确;
假设存在,,且,使得,,成等差数列,
则,又,
所以,
,两边同时除以得,
因为,,故左边是的倍数,右边不是的倍数,等式不成立,D选项错误.
故选:D.
变式6-2. (24-25高二上·全国·课后作业)已知数列满足,且,则( )
A. B.129 C. D.130
【答案】C
【分析】根据递推公式化简构造数列,得出数列是等比数列,应用通项公式得出,代入即可得出.
【详解】因为,所以,
则,所以数列是首项为,公比为的等比数列,
则,即,
所以.
故选:C.
变式6-3. (21-22高二上·江苏南京·期末)已知数列满足,,记数列的前n项和为,若对于任意,不等式恒成立,则实数k的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】将数列递推式恒等变形,构造等比数列,求得数列通项,将题设中的数列的通项展开裂项,运用裂项相消法求和,求得和式的范围即得.
【详解】依题意,当时,,
所以数列是首项为,公比为的等比数列,,即,
所以,
所以,
因不等式恒成立,故的取值范围是.
故选:C.
类型七、构造型:an+1=q an+kn+b型
二阶f(n)线性构造等比型:
形如 为常数),构造等比数列。
特殊情况下,可以构造出常熟数列(依旧是等比数列,公比是1)
例7.(23-24高二下·广东湛江·期中)在数列中,已知,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由数列的递推关系构造等比数列求解通项,然后求解即可.
【详解】因为,
所以,
即(常数),
因为,所以,
所以数列是以4为首项,以4为公比的等比数列,
所以,
所以,所以.
故选:D.
变式7-1. (2024·全国·模拟预测)已知数列满足,若是递减数列,则实数的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据题意得到是等比数列,利用等比数列的通项公式得到,利用是递减数列列出关于的不等式,进而求出的取值范围.
【详解】将整理得,
又,易知当时,,不满足是递减数列,故,
因此数列是以为首项,2为公比的等比数列,
故,因此,
由于是递减数列,故恒成立,得,
化简得,故,
因此,解得,
故选:B.
变式7-2.(2023·陕西商洛·模拟预测)已知数列的前项和为,,,若,则( )
A.48 B.49 C.50 D.51
【答案】A
【分析】根据题意,得到是等比数列,求得,结合,分为偶数和为奇数,列出方程,即可求解.
【详解】因为,所以,且,
所以数列是以为首项,为公比的等比数列,
所以,即,
当n为偶数时,,当n为奇数时,,
又由,
当为偶数时,由,
可得,解得或(舍去);
当为奇数时,由,
可得,解得(舍去)或(舍去).
综上可知,.
故选:A.
变式7-3. (21-22高二上·河南·阶段练习)在数列中,,,若,则n的最小值是( )
A.8 B.9 C.10 D.11
【答案】C
【分析】根据数列的递推公式,构造数列,可得到,由此证明是等比数列,求出,结合其单调性,可求得答案.
【详解】因为,
所以.
因为,所以,
所以数列是首项和公比都是2的等比数列,
则,即,
因为,所以数列是递增数列,
因为,,
所以满足的n的最小值是10,
故选:C
类型八、构造型:an+1=q an+tn型
二阶f(n)指数型构造等比型:
.形如,变形为,新数列累加法即可
例8.(22-23高二上·全国·单元测试)已知数列满足=,,则数列的通项公式是( ).
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】由递推公式可得数列是等比数列,根据等比数列的通项公式即可求解.
【详解】因为,所以,
设,可得,
所以,即,
所以,
所以数列是首项为,公比为3的等比数列,
所以,所以 .
故选:A.
变式8-1. (2023·广西南宁·模拟预测)在数列中,.若命题,命题是等比数列,则p是q的( )条件.
A.充分不必要 B.必要不充分
C.充分必要 D.既不充分也不必要
【答案】A
【分析】根据充分性和必要性分别考虑即可.
【详解】充分性:若,得,
则数列是以为首项,为公比的等比数列;则能推出;
必要性:若是等比数列,则,则,
则为不为的常数,故不能推出,必要性不成立,
所以p是q的充分不必要条件.
故选:A
变式8-2. (2025·江苏·三模)已知数列满足,,.设,若不等式对于任意都成立,则正数的最大值为 .
【答案】
【分析】由已知等式变形得出,可知数列是等比数列,确定该数列的首项和公比,可求出数列的通项公式,可求出的表达式,由参变量分离法得,令,分析数列的单调性,求出的最小项的值,即可得出实数的最大值.
【详解】因为数列满足,,,
则,且,
所以,数列是首项为,公比为的等比数列,
所以,故,
由,
可得,
令,
所以,
,
对任意的,,故,则,故数列为递增数列,
所以,,
因此,实数的最大值为.
故答案为:.
变式8-3.(22-23高二下·吉林长春·期末)已知数列满足,且,则 .
【答案】
【分析】根据题意,由递推关系式可得数列是以为首项,以为公比的等比数列,然后结合等比数列的通项公式即可得到结果.
【详解】因为,变形可得,
即,令,则,且,所以,
所以数列是以为首项,以为公比的等比数列,
则,所以.
故答案为:
类型九、构造型:分式型构造二阶等差
形如,可以取倒数变形为;
例9.(24-25高三上·黑龙江哈尔滨·期中)已知数列满足,,若成立,则的最大值为( )
A.4 B.6 C.8 D.10
【答案】B
【分析】分析可知数列是首项为3,公差为1的等差数列,进而可得,根据题意利用裂项相消法可得,运算求解即可.
【详解】因为数列满足,,可得,
可得数列是首项为3,公差为1的等差数列,
则,即,
则,
可得
,
因为,可得,解得,
即所求的最大值为6.
故选:B.
变式9-1. (23-24高二上·湖南·期末)在数列中,已知,,若,则( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】C
【分析】通过取倒数的方法,证得数列是等差数列,求得,进而求出,解决问题即可.
【详解】由,,取倒数得:,
则是以为首项,为公差的等差数列.
所以,所以;
由于,故.
故选:C.
变式9-2.(23-24高二上·云南昆明·期末)已知数列中,且,则为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】采用倒数法可证得数列为等差数列,根据等差数列通项公式可推导得到,得解.
【详解】由得:,
又,数列是以1为首项,为公差的等差数列,
,
,,
,
故选:A.
变式9-3. (21-22高三上·安徽淮南·阶段练习)已知数列满足,,若,且存在,使得成立,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据题意,令,进而证明数列是以为首项,为公差的等差数列,故可得,,在结合题意将问题转化为,再求数列的最大值代入解一元二次不等式即可得答案.
【详解】,.
令,
,
又,
∴数列是以为首项,为公差的等差数列,
,即,
,
∵存在,使得成立,
.
令得则,,
或.,
,即,解得,
∴实数的取值范围是.
故选:D.
类型十、构造型:分式型待定系数等比法
形如,可以取倒数变形为,再构造等比
例10.(24-25高二下·四川广安·阶段练习)已知一个各项非零的数列满足且且,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】令,递推关系可化为,证明,证明数列为等比数列,由此可求数列的通项公式,再分别在,,条件下判断函数的单调性可得结论.
【详解】由条件可得:且,,
所以,
设,则,
所以
若,则,,与矛盾,
所以,故,
所以数列为以为首项,公比为的等比数列,
所以,
故,
若,则,
数列为递增数列,且,
所以数列为递减数列,与已知矛盾;
若,则,
所以数列为递减数列,且,
所以数列为递增数列,满足条件;
当时, ,故,
所以数列为递减数列,
令,可得,
所以当,且时,,
当,且时,,
与条件矛盾,
所以的取值范围是,
故选:A.
变式10-1. (22-23高三上·黑龙江哈尔滨·期末)若数列满足(且),则与的比值为( )
A. B. C.2 D.3
【答案】D
【分析】由递推关系,求证数列为等比数列,公比为即可得.
【详解】,由,则,
在等式式两边同取倒数得,,
在两边同加得,,
又,则,
则有,则数列是公比为的等比数列.
则与的比值为.
故选:D.
变式10-2. (21-22高二下·江苏常州·期末)数列{an}满足a1=1,,若,b1=-λ,且数列{bn}满足bn+1>bn(n∈N*),则实数λ的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由数列递推式得到是首项为2,公比为2的等比数列,求出其通项公式后代入,当时,,且求得实数的取值范围.
【详解】解:由得,,则,
由,得,
∴数列是首项为2,公比为2的等比数列,
∴,
由,得,
因为数列满足,
,即,
所以,
又∵,,
由,得,得,
综上:实数的取值范围是.
故选:C.
变式10-3. (21-22高三上·陕西安康·期中)已知数列满足,,则下列结论正确的是( )
A.数列是公差为的等差数列
B.数列是公差为2的等差数列
C.数列是公比为的等比数列
D.数列是公比为2的等比数列
【答案】C
【分析】根据递推关系式,化简变形可得即可判断数列是公比为的等比数列.
【详解】∵,
∴,
既不是等比数列也不是等差数列;
∴,
∴数列是公比为的等比数列.
故选:C
类型十一、构造型:三阶构造型
形如,可以通过凑配系数构等比数列。
也可以通过特征方程求解
例11.(2024·宁夏银川·二模)已知数列满足,,则下列是等比数列的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由数列的递推式,计算前四项,由等比数列的性质可判断;由数列的递推式推得,可判断.
【详解】由,,,
可得,即,解得,
又,即,解得,
由,,,,故A错误;
由,,,,故B错误;
由,,,,故C错误;
由,可得,
即为,又,可得是首项为3,公比为的等比数列,故D正确.
故选:D.
变式11-1. (2023·河南郑州·模拟预测)在数列中,,则的前项和的最大值为( )
A.64 B.53 C.42 D.25
【答案】B
【分析】令,则由可得,所以数列是以为首项,2为公比的等比数列,可得到,然后用累加法得到,通过的单调性即可求出的最大值
【详解】由,得,
令,所以,则,
所以数列是以为首项,2为公比的等比数列,
所以,即,即,
由,
将以上个等式两边相加得,
所以,
经检验满足上式,故
当时,,即单调递增,当时,,即单调递减,
因为,
所以的前项和的最大值为,
故选:B
变式11-2.(22-23高三上·河南·阶段练习)已知数列满足,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】对所给式子化简、变形,构造新数列,通过等比数列的定义求出新数列的通项公式,再用累加法求出,进而得到数列的通项公式,即可得到答案.
【详解】因为,由递推知,,所以,
则,有,
所以数列是以为首项,为公比的等比数列,
则,所以
则,所以.
故选:C.
【点睛】利用递推数列求通项公式,在理论上和实践中均有较高的价值。比较复杂的递推公式求通项公式一般需用构造法构造来求,构造法求数列通项公式一般而言包括:取倒数,取对数,待定系数法等,其中待定系数法较为常见.
变式11-3. (20-21高二·全国·假期作业)已知数列中,,,,求( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】由,设,利用待定系数法可得,,然后利用等比数列的定义求解.
【详解】设,
则,
∴,解得或,
当,时,,
∴是以首项为,公比为的等比数列,
∴,
∴,
.
当,时,,
∴是以首项为,公比为的等比数列,
∴,
设,解得,
∴是首项为,公比为的等比数列,
∴,
∴,
故选:A.
类型十二、分段式数列求通项
分段数列求通项:
1.分奇偶讨论,各自新数列求通项。注意奇数项与偶数项各自项数。
2.要注意处理好奇偶数列对应的项:
(1)可构建新数列;(2)可“跳项”求通项。
3.较难的方法:可以奇偶两段分别递推传递求通项公式
例12.(24-25高二下·贵州六盘水·期末)已知数列满足,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由题干推得,结合,可得成以首项为,公比为的等比数列,进而可得数列的通项公式.
【详解】∵
又,∴成以首项为,公比为的等比数列
,,即.
故选:C
变式12-1. (2025·山东临沂·三模)在数列中,已知,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据给定的递推公式求出即可求解.
【详解】依题意,,则,而,
因此数列是以为首项,为公比的等比数列,
则,,所以当时,.
故选:B.
变式12-2. (2025·陕西宝鸡·三模)已知数列满足给出下列三个命题
①数列为等比数列;
②数列为等差数列;
③当时,.
其中真命题的个数为( )个
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】D
【分析】根据等差数列及等比数列的定义计算判断①②,再根据解析式计算判断③.
【详解】数列满足,
当为偶数时,,所以,,
所以,所以,所以,所以数列为等比数列,①正确;
当为奇数时,,所以,
所以,所以,所以,所以数列为等差数列,②正确;
因为时,.
数列为等差数列,所以,③正确;
故选:D.
变式12-3. (24-25高三下·贵州贵阳·阶段练习)在数列中,,且若,则的值可能为( )
A.8 B.2 C.2或8 D.1或8
【答案】D
【分析】利用通项公式对分类讨论可求得的值,同理分类讨论,分类讨论可求得的值.
【详解】当是偶数时,则,又,解得,
如果是奇数,则,解得,又,所以不合题意.
当是偶数时,得,解得,
当是奇数时,可得,解得,必须是正整数,所以不合题意.
当是偶数,得,解得,
当是奇数,得,解得,
综上所述:当,可以是8或1.
故选:D.
类型十三、周期数列
若数列{an}满足
若数列{an}满足
若数列{an}满足
若数列{an}满足
若数列{an}满足
例13.(24-25高二下·湖北武汉·阶段练习)数列满足,,则的值为( )
A.3 B. C.2 D.1
【答案】C
【分析】由已知递推关系可得且,即数列的周期为4,即可求得答案.
【详解】由已知得:,,,,…,即有,
,
故选:C.
变式13-1. (24-25高二下·天津滨海新·阶段练习)若数列满足,则,则( )
A. B. C. D.2
【答案】D
【分析】求出的前5项,得到为周期数列,一个周期为4,故.
【详解】,,,
,
故为周期数列,一个周期为4,故.
故选:D
变式13-2.(24-25高二下·湖北·阶段练习)已知数列满足,,,则( )
A. B. C.2 D.
【答案】B
【分析】由递推关系穷举后猜想,再计算可得.
【详解】,,,
,
猜想:,经检验符合题意,
故.
则,
故选:B.
变式13-3. (24-25高二上·重庆北碚·期末)已知数列满足递推公式,,且,记为的前项和,则 .
【答案】
【分析】根据递推关系求解的值可知为周期数列,且周期为3,即可求解.
【详解】由可得,故,
,
故,
故为周期数列,且周期为3,
故,
故答案为:
压轴专练
一、单选题
1.(24-25高二下·广东广州·期末)已知数列的通项公式,则的值为( )
A. B.0 C. D.1
【答案】B
【分析】将代入计算即可得结果.
【详解】因为数列的通项公式,所以.
故选:B
2.(2025·江苏连云港·模拟预测)已知等比数列的前项和为,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】化简表达式,求出首项和公比,即可求出.
【详解】由题意,,
在等比数列中,,
设公比为q,
,解得,
∴,
当时,,解得:,
∴是以2为首项,3为公比的等比数列,
∴.
故选:A.
3.(24-25高二下·河北·期末)在数列中,,,则的通项公式为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】先将变形整理为,再分别用,,,2,1替换上式中的,得到个等式,将上述这些式子相加整理,从而求出的通项公式.
【详解】由已知得,
将上述个等式相加,整理得
又因为,所以
故选:
4.(24-25高二下·安徽阜阳·期末)已知,数列满足,则数列的前n项和的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由题可得时,,当时,,然后可得时,,当时,,据此可得答案.
【详解】,
令,
则在上单调递增,在上单调递减.
注意到,,.
则当时,,当时,.
注意到,
因在上单调递增,在上单调递减,
又注意到,则当时,.
令.
从而时,,当时,.
设的前n项和为,则的最大值为.
故选:C
5.(24-25高二下·湖北·阶段练习)数列满足,且对任意的都有,则下列表述不正确的是( )
A. B.数列的前项和为
C.数列的前项和为 D.数列的第项为5050
【答案】C
【分析】根据题意,得到,结合和叠加法,求得,可判定A、D正确;再由,利用裂项法求和,可得判定B正确,C错误,即可求解.
所以数列的前项和为:,故B正确,C错误.
【详解】因为,所以,
又因为,当时,所以
,
其中也满足,故对任意,,
所以数列的第项为,故A正确,D正确;
又由,
所以数列的前项和为:,故B正确,C错误.
故选:C.
6.(24-25高二下·江西·阶段练习)在数列中,,对任意,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】利用累加法求出,然后利用裂项相消法求和即可.
【详解】令,则,即,
故,
累加得:,
故,
故,
故.
故选:B
7.(24-25高二下·上海嘉定·期末)对任意正整数n有,且为严格增数列的的个数是( )
A.0 B.1 C.2 D.无穷多
【答案】B
【分析】构造数列可得为等比数列,进而可得的通项公式,结合,恒成立,求解的值即可.
【详解】因为,所以,
所以为等比数列,首项为,公比为,
所以,即,
因为为严格递增数列,所以,恒成立,
即,恒成立,
所以当为奇数时,恒成立,且当为偶数时,恒成立,
当为奇数时,恒成立,
因为随的增大而减小,所以,故,
当为偶数时,恒成立,
因为随的增大而增大,所以,故,
所以,故,
所以满足条件的数列的个数为个.
故选:B.
8.(2018·全国·二模)已知数列的首项,且满足,则存在正整数n,使得成立的实数组成的集合为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】运用累加法求得,讨论n为奇数和偶数,结合数列的单调性求得最值,可得所求范围.
【详解】∵数列的首项,且满足,
可得
,
又存在正整数n,使得成立,
当n为偶数时,,单调递增,可得的最小值为;
,单调递减,可得的最大值为,
可得,即有;
当n为奇数时,,单调递减,可得的最大值为;
,单调递增,可得的最小值为,
可得,即有;
∴的取值范围是.
故选:C.
二、多选题
9.(四川省绵阳市高中2024-2025学年高二下学期期末教学质量测试数学试题)已知为数列的前项和,若,则下列选项正确的是( )
A. B.数列是等比数列
C. D.
【答案】ACD
【分析】由已知可得,可判断A;由,可判断B,由等比数列求和公式可判断C;分和两种情况讨论比较大小可判断D.
【详解】对于A,因为,所以当时,,故A正确;
对于B,当时,,所以,
即,
又,不满足,所以数列不是等比数列,故B错误,
对于C,,故C正确;
对于D,当时,,当时,,
综上,故D正确.
故选:ACD
10.(24-25高二下·湖北武汉·期末)已知数列共有项,且满足,,则下列说法正确的是( )
A.数列是公差为或公差为的等差数列
B.的最小值是,最大值是
C.若,则满足条件的数组的组数共有组
D.符合已知条件且满足的数列的个数为个
【答案】BCD
【分析】由题意得或,对比等差数列的定义可判断A;分和两种情况求的最小值和最大值即可判断B;由知,,,,这4组的数只能为2或1,结合组合数可判断C;由知,的数只能为2或1,结合组合数可判断D.
【详解】对于A,由得:或,前后两项差为1或2,不一定是等差数列,故A不正确;
对于B,当为等差数列时,且,最小为,,最大为18,故B正确;
对于C,,,而,,,这4组的数只能为2或1,它们的和为6,故有2个1,2个2,故有种,故C正确;
对于D,由,则,每个的数只能为2或1,故有,故D正确.
故选:BCD.
11.(24-25高二下·江西吉安·期末)已知数列满足,其前项和为,则( )
A.
B.数列为等差数列
C.存在,使得为整数
D.对任意,均有
【答案】ABD
【分析】对于选项A,根据递推数列的等式,将的值代入求出即可;对于选项B,将原等式进行变形、化简,根据定义判断数列为等差数列;对于选项C,在选项B的基础上可求出的通项公式,然后求出并判断其值是否为整数即可;对于选项D,构造函数,求导判断单调性,进而证明不等式成立.
【详解】由,即,
因为,所以,故选项A正确;
由,
即数列是以为首项,2为公差的等差数列,故选项B正确;
因为,所以,
则,当时,不可能为整数,故选项C错误;
设,则,
即函数在上单调递增,故,即,
令,则有,即,
所以,
所以
即,故选项D正确;
故选:ABD.
三、填空题
12.(24-25高二下·广东江门·期末)已知数列满足,记数列的前n项和为,则 .
【答案】15
【分析】分别令计算即可.
【详解】当时,;
当时,;
当时,;
所以.
故答案为:15
13.(24-25高三上·天津·期中)已知数列满足,,则 ;设数列的前n项和为,则 .(第二个空结果用指数幂表示)
【答案】 28
【分析】①分为偶数和奇数时求出数列的通项公式,进而可求出;②利用分组求和法和等比数列的前项和公式求出的值.
【详解】由得,
当为偶数时,为奇数,则,
所以,故,即,为偶数;
当为奇数时,为偶数,则;
所以;
利用分组求和法,
.
故答案为:①28;②.
14.(2025·江苏盐城·模拟预测)若各项均为正整数的无穷数列满足,则数列 单调数列(填“是”或“不是”);符合条件的数列有 个.
【答案】 不是 15
【分析】根据已知条件,利用反证法可以证明只能存在有限多个,使得,存在,使得当时都有,从而排除单调性,并进一步得到,根据各项均为正整数确定有序数对一共有15对,即可确定数列一共有15个.
【详解】由,可得,
用换得,
两式作差得.
若存在无穷多个,使得,设这些的值从小到大排列依次为,
因为,所以,
所以对于任意的,都有,
对于每一个,,
所以为无穷递减数列,
又∵,,所以每次递减的值至少是1,但,这就产生了矛盾;
所以只能存在有限多个,使得,
所以存在,使得当时都有.
这就可以得到数列不可能是单调数列.
于是将代入中可得,
因为的因数只能是的形式,所以其因数个数共有个,
所以有序数对的值也一共有15对,
每一对的值唯一的决定了其后面的所有项,
同时由递推公式得可知,每一对的值唯一的决定了其前面的所有项,
所以数列一共有15个.
故答案为:不是;15.
结束
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