内容正文:
专题课 求数列的通项公式
类型一 利用与的关系求通项
[例1] 已知数列的前项和为.
(1) 若,求;
(2) 若,求.
【答案】
(1) 【解】当 时,;
当 时,.
因为 不满足上式,所以
(2) 当 时,,得;
当 时,,所以,
所以数列 是首项为1,公比为2的等比数列,
所以.
利用 求 一般有两种情况:
(1)给定,则注意检验当时是否符合的式子.
(2)给定,通常是通过消去或(构造两式作差)进行求解.
[跟踪训练1].已知数列的各项均为正数,为其前项和,且对任意,均有,,成等差数列,则_ _ _ _ .
【答案】
【解析】因为,,成等差数列,
所以.
当 时,.
又,所以.
当 时,,
所以.
所以,
因为,
所以,
所以 是以1为首项,1为公差的等差数列,所以.
类型二 累加法求通项
[例2] 已知数列满足,对任意的都有,则_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ .
【答案】
【解析】由,得,
故当 时,,, ,,
,
以上各式累加得,,
故.
当 时,满足上式,
所以.
累加法求通项公式的四个步骤
[跟踪训练2].已知数列满足,,则_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ .
【答案】
【解析】由 可得.
则,
,
,
…
.
将以上 个式子相加,
得
.
所以.
当 时,上式成立,
所以.
类型三 累乘法求通项
[例3] 在数列中,,,求数列的通项公式.
【解】 由题意可得,所以,则当 时,有,,, ,,把以上各式累乘,得,即.
又因为 也符合上式,所以.
累乘法求通项公式的四个步骤
[跟踪训练3].已知,, ,,…构成首项为1,公比为2的等比数列,则_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ .
【答案】
【解析】由题意知,当 时,,则有, ,,,而,
当 时,也满足该式,故.
类型四 构造法求通项
角度1 构造等比数列
[例4] 已知数列满足,,求数列的通项公式.
【解】 设,为待定系数,展开得,与原式对比知,则有.
因为,所以 是以7为首项,2为公比的等比数列.
所以,所以.
构造法求通项公式
递推公式形如
(1)当,时,可以通过待定系数法构造等比数列,设,通过比较系数求出 ,构造等比数列;
(2)结合等比数列的通项公式求出数列的通项公式;
(3)由(2)进一步得到数列的通项公式.
角度2 构造等差数列
[例5] 已知数列中,,,则此数列的通项公式_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ .
【答案】
【解析】将 两边同时除以,
得,即,
则 是首项为,公差为 的等差数列,
则,得.
递推公式形如 (其中 是常数,且 ,1)
(1)当时,两边同除以,构造等差数列;
(2)当时,可以利用待定系数法构造等比数列,设,通过比较系数求出 ,构造等比数列;
(3)由进一步得到数列的通项公式.
[跟踪训练4].
(1) 已知数列满足且,则_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ .
(2) 已知数列满足,,设.则_ _ _ _ .
【答案】(1)
(2)
【解析】
(1) 由题意设,
即,
故,
所以,
所以 是以 为首项,3为公比的等比数列,
所以,
即.
(2) 因为,
所以,即,
所以数列 是首项为,公差为1的等差数列.
所以.
类型五 倒数法求通项
[例6] 已知数列满足,,则此数列的通项公式_ _ _ _ _ _ _ _ .
【答案】
【解析】由,取倒数得,
所以,
因为,
所以,
所以 是首项为2,公比为2的等比数列,
所以,
则,所以.
递推公式形如
(1)两边取倒数,构造等差或者等比数列;
(2)结合构造的等差或者等比数列进一步求数列的通项公式.
[跟踪训练5].已知数列中,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】选.由 得,,又,
所以数列 是以1为首项,为公差的等差数列,
所以,
所以,则.
课后达标 检测
1.已知为等差数列,且,,则公差( )
A. B. C. D. 2
【答案】B
【解析】选.由条件得
解得
2.已知在数列中,,,则( )
A. 43 B. 46 C. 37 D. 36
【答案】C
【解析】选.由题得,则,所以.
3.已知在数列中,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】选.由 可得,即,
所以 是以 为首项,为公差的等差数列,
所以,所以.
4.设数列满足,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】选.在数列 中,由,得,而,
因此数列 是首项为1,公比为 的等比数列,,即,所以.
5.已知,,则数列的通项公式( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】选.由,易知,得,即,则当 时,,,, ,,由累乘法可得,因为,所以,又 也满足上式,所以.
6.已知数列的前项和为,,,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】选.因为,则,整理得,
又,则,因此数列 是首项为1,公差为1的等差数列,
则,所以.
7.(多选)已知数列的前项和为,若,且,则下列说法正确的有( )
A. 为等比数列 B. 为等比数列
C. D.
【答案】ACD
【解析】选.由 得,当 时,,
两式相减得,即,
又当 时,,
所以
所以 错误,正确;
当 时,,
当 时,,符合,
所以,
又 时,,所以 为等比数列,,正确.
8.(多选)已知无穷数列的前3项分别为2,4,8,则下列结论正确的是( )
A. 若是等比数列,则
B. 若满足,则
C. 若满足,则
D. 若满足,则
【答案】ABD
【解析】选.无穷数列 的前3项分别为2,4,8,若 是等比数列,则首项为2,公比为2,所以,故 正确;若 满足,则该数列是最小正周期为3的周期数列,,故 正确,错误;若 满足,则,得,故 正确.
9.在数列中,,且,则_ _ _ _ _ _ _ _ .
【答案】
【解析】将 平方可得,所以 是首项为,公差为3的等差数列,
故.因为,所以.
10.设数列的前项和为,若其满足,且,则_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ .
【答案】
【解析】由,得,所以 是以 为首项,1为公差的等差数列,
所以,所以.
当 时,,所以
11.设数列满足,,则数列的通项_ _ _ _ _ _ _ _ .
【答案】
【解析】已知,
设,
整理得.
与 比较,
得
解得
将其代入所设等式,
得,
所以数列 为等比数列,公比为,首项为,
所以,
整理得.
12.(13分)已知数列的前项和为,且点在函数的图象上.
(1) 求数列的通项公式;(6分)
(2) 设点在函数的图象上,求.(7分)
【答案】
(1) 解:因为点 在函数 的图象上,所以,
当 时,;
当 时,,又 满足上式,所以.
(2) 由于点 在函数 的图象上,所以,
故.
13.(13分)已知正项数列满足,,,且.
(1) 求的值;(5分)
(2) 求数列的通项公式.(8分)
【答案】
(1) 解:当 时,,得,
当 时,,即,
解得.
(2) 因为,所以,又,
则,
令,则,所以,则 是等比数列,
因为,,所以,
所以,
则
,当 时,满足上式,故.
14.(15分)已知公比大于1的等比数列满足:,.
(1) 求的通项公式;(6分)
(2) 记数列的前项和为,若,,证明:是等差数列.(9分)
【答案】
(1) 解:方法一:设公比为,
因为 是等比数列,所以,
又,解得 或
又,所以 所以,.
因此.
方法二:设公比为,
由等比数列性质得出
解得 或
又,所以
因此.
(2) 证明:由(1)得,所以,
两式作差可得,
即,
整理得,.
等式两边同除以 得,,即.
所以数列 是公差为 的等差数列.
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