内容正文:
专题4.3 数列求通项与求和方法全归纳(期末复习讲义)
核心考点
复习目标
考情规律
数列的常见递推式求通项
掌握几种经典递推型的转化方法(如累加、累乘、构造法)
高频中档考点,常在解答题第一问出现
数列求和的常用方法
能根据通项特征选择合适求和方法(裂项相消、错位相减、分组求和)
高频核心考点,解答题重点考查。
知识点01 由与关系求通项公式
由题目给出与(或者直接给出多项数列相加)关系式求通项公式
可以考虑退位相减,构造,然后根据化简求
注意:构造后,,所以求出通项公式后,记得验证首项是否满足通项公式。
知识点02 累加法求通项公式
型(是关于的函数):
知识点03 累乘法求通项公式
型(是关于的函数):
(右侧的相乘一般可以上下抵消,注意隔项相除不要消错)
知识点04 构造数列法求通项公式
1、
目标把拆分成的形式,使得为公比为的等比数列(其中的满足)
2、
目标把拆分成的形式,使得为公比为的等比数列(其中的满足
3、
两边同时除以,得,然后按照的方法去求通项。
知识点05 倒数法求通项公式
型
化成形式,得{}为等差数列
知识点06 递推式求周期性数列
同函数的周期性一致,数列也具有周期性。以下举出几个常见周期数列的特征。
1、 型 分式递推式,可能为周期数列,可计算出几项来证实一下周期性。
2、 或
3、
4、 分段式数列
以上几种数列,当觉得可能为周期数列时,可计算出几项来验证一下周期性。
知识点07 裂项相消法求和
对通项进行裂项变换,使得裂项后产生可以连续相互抵消的项.抵消后并不一定只剩下第一项和最后一项,也有可能前面剩两项,后面也剩两项,但是前后所剩项数一定相同.下面给出一些常见的裂项模型。
模型1:等差型
(1) (2)
(3) (4)
对等差型的分式,例,先对分母进行因式分解,把目标分解成,再合并比较看看想化成需乘系数。
模型2:根式型
(1)
(2)
(3)
利用分母有有理化的方法。
模型3:指数型
(1)
(2)
方法类似等差型。
知识点08 错位相减法求和
等比数列的求和方法即错位相减法。若有差数列,等比数列,对数列求和也可以用到错位相减法
1、 找出等比数列的公比,对求和中的每项都乘以公比
2、 然后用,注意将两式“错项对齐”,按照相同幂次方来对齐,方便合并。
知识点09倒序相加法求和
等差数列的求和方法即倒序相加法。若数列整个顺序颠倒后,同原数列放一起,每个相同序号的两项的和相等,那么求这个数列的前项和即可用倒序相加法求解.
知识点10分组求和
若数列的通项公式是由若干个等差或等比或可求和的数列组成的,则求和时可用分组求和法,分别求和后相加减.
题型一 由与关系求通项公式
解|题|技|巧
根据关系,依据题目条件来决定
1、 消求得的通项公式
2、 消求得的通项公式
3、 如果题目给出的是某个有规律的数列连加时,要联想到是
【典例1】(24-25高二上�江苏南京�期末)已知数列满足,设,则数列的前项和为( )
A. B.
C. D.
【典例2】(24-25高二上�广东深圳�期末)已知数列的前项和为,其中,,则( )
A. B. C. D.
【变式1】(2025高三·全国·专题练习)已知在数列中,,前项和为,若,求数列的通项.
【变式2】(多选)(24-25高二上�广东深圳�期末)已知为数列的前n项和,且,,,则( )
A.为常数列 B.为单调递增数列
C. D.的前n项和恒小于1
题型二 累加法求通项公式
解|题|技|巧
根据对左右两边进行累加,注意验证项是否符合最后的通项。
【典例1】(24-25高二上�安徽淮南�期末)已知数列,,对于任意正整数n,都满足,则 .
【典例2】(24-25高二上�浙江杭州�期末)已知数列满足,,则的最大值为( )
A.420 B.380 C.342 D.6
【变式1】(24-25高二上�广东广州�期末)已知数列中,则数列通项公式 .
【变式2】(24-25高二上�江苏连云港�期末)已知数列满足,且,则的最小值是( )
A. B. C. D.
题型三 累乘法求通项公式
解|题|技|巧
根据对左右两边进行累乘,右边累乘时一般是分式可以上下消项,但如果隔项相消要看清楚最后留下的项,还有要验证项是否符合最后的通项。
【典例1】(24-25高二上�浙江温州�期末)已知数列的前n项和为,满足,对于恒成立,则的最小值为( )
A. B.0 C.1 D.4
【典例2】(多选)(24-25高二上�江苏南通�期末)已知数列的前n项和为且则( )
A. B.
C. D.数列的前n项和为
【变式1】(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2】(24-25高二上�江苏淮安�期末)数列满足,,数列的前n项和为( )
A. B.
C. D.
题型四 构造法求通项公式
解|题|技|巧
构造法求通项公式均可以用待定系数法,构造一个等比数列,通过待定系数来拆分项。
【典例1】(24-25高二上�广西贵港�期末)设数列的前项和为,若,且的等差中项为),则( )
A.4 B.8 C.10 D.12
【典例2】(25-26高二上�江苏镇江�期中)已知数列中,,且,则( )
A. B. C. D.
【变式1】(25-26高二上�福建莆田�月考)已知数列的前项和为,且满足,则下列结论正确的是( )
A.
B.
C.
D.数列的前20项的和为250
【变式2】(25-26高三上�河南新乡�期中)在数列中,,,则 .
题型五 倒数法求通项公式
解|题|技|巧
先能识别出递推式符合倒数成等差数列,直接除以来构造数列
【典例1】(24-25高二上�福建福州�期末)已知数列满足,且,则( )
A. B. C. D.
【典例2】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1】(25-26高二上�浙江宁波�期中)已知数列满足,则下列结论正确的是( )
A.
B.
C.的前项和
D.的前项和
【变式2】(24-25高二下�河南南阳�期中)已知数列中,,且,则 .
题型六 由递推关系求周期数列
解|题|技|巧
周期数列的样式可以参考前面给出的几种形态,当符合要求时,具体的数列周期可自行计算出。
【典例1】(24-25高二上·福建南平·期末)已知数列满足:,若,则( )
A. B. C. D.
【典例2】(24-25高二上·河北邢台·期末)已知数列满足.若,则( )
A.3 B. C. D.
【变式1】(多选)(25-26高三上·山西·月考)已知数列满足,,记数列的前项之积为,则下列说法正确的是( )
A. B. C. D.
【变式2】(24-25高二上·广西贵港·期末)若数列满足,则 .
题型七 错位相减法求和
解|题|技|巧
等比数列的求和方法即错位相减法。若有差数列等比数列,则数列求和也可以用到错位相减法。
【典例1】(24-25高二上·浙江杭州·期末)已知数列的前项和为,且.
(1)求数列的通项公式;
(2)设,记数列的前项和为,若对任意的,恒成立,求的取值范围.
【典例2】(24-25高二上·广东清远·期末)已知数列的前项和为,数列是公比为3的等比数列,且.
(1)求数列、的通项公式;
(2)令,求数列的前项和.
【变式1】(24-25高二上·甘肃甘南·期末)已知数列中,,.
(1)证明数列是等差数列,并求的通项公式;
(2)设,求的前项和.
【变式2】(24-25高二上·广东深圳·期末)已知数列的前项和为,,数列满足,.
(1)求数列,的通项公式;
(2)求数列的前项和.
题型八 分组求和法求和
解|题|技|巧
一般分段数列、奇偶数列、绝对值数列会用到分组求和,根据规律把数列先分组,再按照其余的求和方法分别对其求和即可。
【典例1】(24-25高二上·浙江金华·期末)已知数列满足,且,该数列前20项和 .
【典例2】(24-25高二上·安徽·期末)在递增的等比数列中,,且是和的等差中项.
(1)求的通项公式;
(2)若求数列的前项和.
【变式1】(24-25高二上·安徽六安·期末)已知数列满足,.
(1)证明数列是等比数列,并求数列的通项公式;
(2)求数列的前n项和.
【变式2】(24-25高二上·云南曲靖·期末)已知首项为的数列的前项和为,且.
(1)求数列的通项公式;
(2)若,求数列的前项和.
题型九 倒序相加法求和
解|题|技|巧
等差数列的求和可以用到倒序相加法,通常也会跟函数联合在一起,根据函数的基本性质,再来使用倒序相加的方法来求和。
【典例1】(2025高二�全国�专题练习)设,,求的值.
【典例2】(24-25高二下�陕西西安�月考)若等差数列满足,则( )
A.2025 B. C. D.
【变式1】(24-25高二下�黑龙江哈尔滨�月考)若等差数列满足,则( )
A.2025 B. C. D.
【变式2】(24-25高二下�广东佛山�月考)已知,若等比数列满足,则( )
A. B.1013 C.2025 D.2026
题型十 裂项相消法求和
解|题|技|巧
难点在对通项进行裂项的方法上,对常见的几种裂项方式熟练掌握,等差分式、分母有理化、指数型这三种考察的比较多。
【典例1】(24-25高二上·贵州毕节·期末)已知为数列的前n项和,,.
(1)求的通项公式;
(2)设,数列的前n项和为,求证:.
【典例2】(24-25高二上·浙江杭州·期末)已知数列满足,且,,,设.
(1)求证:数列为等比数列,并求数列的通项公式;
(2)记,数列的前项和为,若不等式对任意恒成立,求实数的取值范围.
【变式1】(24-25高二上·新疆昌吉·期末)已知数列为等差数列,前n项和为,满足.
(1)求数列的通项公式;
(2)求数列的前n项和;
(3)是否存在正整数m,n,()使得成等差数列?若存在,求出,m,n的值;若不存在,请说明理由.
【变式2】(24-25高二上·江苏苏州·期末)已知为数列的前n项和,,且且.
(1)证明:是等比数列,并求数列的通项公式;
(2)若,记为数列的前n项和,求证:.
期末基础通关练(测试时间:10分钟)
1.(24-25高二上�浙江杭州�期末)已知数列的前项和为,则数列的通项公式为 .
2.(24-25高二上�江苏�期末)在数列中,,则等于( )
A. B. C. D.
3.(24-25高二上�江苏连云港�期末)已知数列中,,则 .
4.(2025高三�全国�专题练习)已知数列满足,且,若数列为递增数列,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
5.(2026高三�全国�专题练习)已知数列满足,且,求数列的通项公式.
期末重难突破练(测试时间:10分钟)
1.(2026高三�全国�专题练习)在数列中,,,则 .
2.(24-25高二上·河南洛阳·期末)任取一个正整数,若是奇数,就将该数乘3再加上1;若是偶数,就将该数除以2.反复进行上述两种运算,经过有限次步骤后,必进入循环圈1→4→2→1.这就是数学史上著名的“冰雹猜想”(又称“角谷猜想”).如取正整数,根据上述运算法则得出6→3→10→5→16→8→4→2→1,共需经过8个步骤变成1(简称为8步“雹程”).现给出冰雹猜想的递推关系如下:已知数列满足:(m为正整数),,当时,( )
A.92 B.106 C.113 D.120
3.(多选)(24-25高二上�江苏�期末)数列满足,则下列选项正确的是( )
A. B.
C. D.
4.(24-25高二上·江苏南京·期末)已知无穷数列的通项公式为,其前项和为,若对于任意,有恒成立,则实数的取值集合为( )
A. B.
C. D.
5.(多选)(24-25高三上�浙江宁波�期末)已知函数,数列满足,前项和为.则( )
A.函数的对称中心为
B.函数为奇函数
C.不等式的解集为
D.若,,则的最小值为
期末综合拓展练(测试时间:15分钟)
1.(24-25高二上·江苏苏州·期末)已知数列和,数列的前n项和,(),数列满足.
(1)求证:数列是等差数列;
(2)求数列的前n项和;
(3)若对一切恒成立,求实数m的取值范围.
2.(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.
3.(24-25高三上�天津�期末)已知各项为正数的数列满足:,其中是数列的前项和.
(1)求数列的通项公式;
(2)设.
(ⅰ)求数列的通项公式及其前n项和;
(ⅱ)若且,证明:.
4.(24-25高二上·浙江杭州·期末)已知为等差数列的前项和,,,.
(1)求的通项公式;
(2)记为数列的前项和,设
(i)求的表达式;
(ii)若整数满足,求的最大值,并说明理由.
5.(24-25高二上·福建龙岩·期末)已知正项数列的前n项和为,满足.
(1)求数列的通项公式;
(2)若,记数列的前n项和为.证明:对于任意,都有.
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专题4.3 数列求通项与求和方法全归纳(期末复习讲义)
核心考点
复习目标
考情规律
数列的常见递推式求通项
掌握几种经典递推型的转化方法(如累加、累乘、构造法)
高频中档考点,常在解答题第一问出现
数列求和的常用方法
能根据通项特征选择合适求和方法(裂项相消、错位相减、分组求和)
高频核心考点,解答题重点考查。
知识点01 由与关系求通项公式
由题目给出与(或者直接给出多项数列相加)关系式求通项公式
可以考虑退位相减,构造,然后根据化简求
注意:构造后,,所以求出通项公式后,记得验证首项是否满足通项公式。
知识点02 累加法求通项公式
型(是关于的函数):
知识点03 累乘法求通项公式
型(是关于的函数):
(右侧的相乘一般可以上下抵消,注意隔项相除不要消错)
知识点04 构造数列法求通项公式
1、
目标把拆分成的形式,使得为公比为的等比数列(其中的满足)
2、
目标把拆分成的形式,使得为公比为的等比数列(其中的满足
3、
两边同时除以,得,然后按照的方法去求通项。
知识点05 倒数法求通项公式
型
化成形式,得{}为等差数列
知识点06 递推式求周期性数列
同函数的周期性一致,数列也具有周期性。以下举出几个常见周期数列的特征。
1、 型 分式递推式,可能为周期数列,可计算出几项来证实一下周期性。
2、 或
3、
4、 分段式数列
以上几种数列,当觉得可能为周期数列时,可计算出几项来验证一下周期性。
知识点07 裂项相消法求和
对通项进行裂项变换,使得裂项后产生可以连续相互抵消的项.抵消后并不一定只剩下第一项和最后一项,也有可能前面剩两项,后面也剩两项,但是前后所剩项数一定相同.下面给出一些常见的裂项模型。
模型1:等差型
(1) (2)
(3) (4)
对等差型的分式,例,先对分母进行因式分解,把目标分解成,再合并比较看看想化成需乘系数。
模型2:根式型
(1)
(2)
(3)
利用分母有有理化的方法。
模型3:指数型
(1)
(2)
方法类似等差型。
知识点08 错位相减法求和
等比数列的求和方法即错位相减法。若有差数列,等比数列,对数列求和也可以用到错位相减法
1、 找出等比数列的公比,对求和中的每项都乘以公比
2、 然后用,注意将两式“错项对齐”,按照相同幂次方来对齐,方便合并。
知识点09倒序相加法求和
等差数列的求和方法即倒序相加法。若数列整个顺序颠倒后,同原数列放一起,每个相同序号的两项的和相等,那么求这个数列的前项和即可用倒序相加法求解.
知识点10分组求和
若数列的通项公式是由若干个等差或等比或可求和的数列组成的,则求和时可用分组求和法,分别求和后相加减.
题型一 由与关系求通项公式
解|题|技|巧
根据关系,依据题目条件来决定
1、 消求得的通项公式
2、 消求得的通项公式
3、 如果题目给出的是某个有规律的数列连加时,要联想到是
【典例1】(24-25高二上�江苏南京�期末)已知数列满足,设,则数列的前项和为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据条件,利用与间的关系,得到,从而有,再利用裂项相消法,即可求解.
【详解】因为①,
当时,②,
由①②得到,得到,
又时,,满足,所以,则,
所以,
则数列的前项和为,
故选:D.
【典例2】(24-25高二上�广东深圳�期末)已知数列的前项和为,其中,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据题意构造得,由等比数列定义和通项公式可得,从而得解.
【详解】因为,
所以,所以,
而,故,
所以数列是首项为,公比为的等比数列,
所以,
即,所以.
故选:C
【变式1】(2025高三·全国·专题练习)已知在数列中,,前项和为,若,求数列的通项.
【答案】
【分析】利用将已知条件进行转化,得到与的关系式,再通过变形得到的表达式,然后利用累乘法求出的表达式,最后根据求出数列的通项公式,并且要单独验证时的情况.
【详解】由,当时,,得,
化简得:,
当时,,
因为,所以,那么,
当,,
当时,,满足,
数列的通项为.
【变式2】(多选)(24-25高二上�广东深圳�期末)已知为数列的前n项和,且,,,则( )
A.为常数列 B.为单调递增数列
C. D.的前n项和恒小于1
【答案】ABD
【分析】由数列的递推式和数列的通项与求和的关系,推得,,对各个选项分析,可得结论.
【详解】由,,可得,解得,
当时,由,
可得,相减可得,即,
即有,即,对也成立,
所以为常数列,故A正确;
,为单调递增数列,故B正确;
,当时,,故C错误;
,则的前n项和为,故D正确.
故选:
题型二 累加法求通项公式
解|题|技|巧
根据对左右两边进行累加,注意验证项是否符合最后的通项。
【典例1】(24-25高二上�安徽淮南�期末)已知数列,,对于任意正整数n,都满足,则 .
【答案】/
【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】因为,所以,
则,,……,,,
所以当时,
,
又满足上式,所以,所以,
.
故答案为:.
【典例2】(24-25高二上�浙江杭州�期末)已知数列满足,,则的最大值为( )
A.420 B.380 C.342 D.6
【答案】A
【分析】条件可变形为①,将代入递推公式可得或;当时,②. ①-②化简变形可得或.当时,或;
当时,,故数列是以为首项,公差为2的等差数列.由等差数列通项公式可得,再利用累加法即可求解.
【详解】,①.
当时,,解得或.
当时,②.
①-②得,
或.
当时,或;
当时,,
∴数列是以为首项,公差为2的等差数列.
要使取得最大值,则,,
由等差数列通项公式可得.
,,,…,,
以上式子相加得
,
.
故的最大值为420.
故选:A.
【点睛】本题考查求数列通项公式与数列求和,解题关键是当时,两条件式作差变形后可得或.对第二种情况变形后利用等差数列通项公式与累加法即可求解.
【变式1】(24-25高二上�广东广州�期末)已知数列中,则数列通项公式 .
【答案】
【分析】先将的表达式化简,再依次写出,,,的式子,将这些式子累加,消去中间项,从而得到与的关系,进而求出.
【详解】化简的表达式:
所以.
利用累加法求
当时,;
当时,;
.
将以上个式子累加得:
已知,则:
.
故答案为:.
【变式2】(24-25高二上�江苏连云港�期末)已知数列满足,且,则的最小值是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】利用累加法求,再求其最小值.
【详解】因为,
所以当时,,,,,
所以,又,
所以当时,,
当时,也满足关系,
所以,,
所以当时,取最小值,最小值为,
故选:D.
题型三 累乘法求通项公式
解|题|技|巧
根据对左右两边进行累乘,右边累乘时一般是分式可以上下消项,但如果隔项相消要看清楚最后留下的项,还有要验证项是否符合最后的通项。
【典例1】(24-25高二上�浙江温州�期末)已知数列的前n项和为,满足,对于恒成立,则的最小值为( )
A. B.0 C.1 D.4
【答案】B
【分析】由累乘法求得,再结合错位相减求和,即可求解.
【详解】由题,
,
又符合上式,所以
则,①,
,②,
由①-②,得,
所以,
若对于恒成立,即对恒成立,
所以对恒成立,所以,所以.
故选:B
【典例2】(多选)(24-25高二上�江苏南通�期末)已知数列的前n项和为且则( )
A. B.
C. D.数列的前n项和为
【答案】ABD
【分析】利用给定条件求解数列单调性判断A,利用累乘法求出数列通项公式判断B,利用等差数列求和公式结合给定条件判断C,利用裂项相消法求和判断D即可.
【详解】由题意得,且,
可知,则为正项递增数列,
得到,即,故A正确;
由,则时,
,
又符合上式,故,
当时,,故B正确;
由等差数列求和公式得,则,故C错误;
而,
故数列的前n项和为
,故D正确.
故选:ABD
【变式1】(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2】(24-25高二上�江苏淮安�期末)数列满足,,数列的前n项和为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】利用累乘法求出通项公式,再由错位相减法求和即可.
【详解】由可得,
累乘可得,
即,所以,也符合该式,故.
所以,①
,②
①②可得,
因此,.
故选:D
题型四 构造法求通项公式
解|题|技|巧
构造法求通项公式均可以用待定系数法,构造一个等比数列,通过待定系数来拆分项。
【典例1】(24-25高二上�广西贵港�期末)设数列的前项和为,若,且的等差中项为),则( )
A.4 B.8 C.10 D.12
【答案】D
【分析】根据的关系,构造法求数列的通项公式,并确定为等差数列,最后应用等差中项的性质求.
【详解】因为,
当时,,得,
当时,,
所以,则,
所以,又,
所以,所以是等差数列.
因为,所以.
故选:D
【典例2】(25-26高二上�江苏镇江�期中)已知数列中,,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用条件证明数列是等差数列并求出数列的通项公式,将代入即可得解.
【详解】已知,两边同时除以,
可得,即.
又当时,,
所以数列是以1为首项,1为公差的等差数列,
所以,所以,
所以.
故选:A
【变式1】(25-26高二上�福建莆田�月考)已知数列的前项和为,且满足,则下列结论正确的是( )
A.
B.
C.
D.数列的前20项的和为250
【答案】ACD
【分析】由和的关系可得,进而可得,将代入可得,计算可判断ABC,求得,分和求解即可判断D.
【详解】已知数列的前项和为,且满足
时,,,
时,,
由得,
化简得,
两边同除以,得,
因此,数列是首项为,公差为1的等差数列,
所以,即,
代入得
对于A:,故A正确;
对于B:,故B错误;
对于C:,故C正确;
对于D:数列中,所以,
令,得,则前项和需分和讨论:
当时,,则前5项和为;
当时,,则前项和为:
,故D正确.
故选:ACD
【变式2】(25-26高三上�河南新乡�期中)在数列中,,,则 .
【答案】
【分析】由已知的递推公式构造等比数列,求得该等比数列的通项公式,从而得到数列的通项公式.
【详解】由,得.
由,得,则,
所以.
所以数列是首项为,公比为的等比数列.
所以.
所以.
故答案为:.
题型五 倒数法求通项公式
解|题|技|巧
先能识别出递推式符合倒数成等差数列,直接除以来构造数列
【典例1】(24-25高二上�福建福州�期末)已知数列满足,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由递推关系证明数列是等比数列从而得,代入即可求解.
【详解】易知,从而由题意,即,
也就是数列是以为首项,为公比的等比数列,
从而,所以,解得.
故选:A.
【典例2】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1】(25-26高二上�浙江宁波�期中)已知数列满足,则下列结论正确的是( )
A.
B.
C.的前项和
D.的前项和
【答案】BCD
【分析】运用构造法求出数列的解析式后,易知其既是正项数列,又是递减数列,其最大项为,再运用分组求和法与裂项相消法分别解决选项C,D中的数列求和问题.
【详解】由题可得,可构造为,
又,因此是以3为首项,3为公比的等比数列.
,得.
对于A:由的解析式,易知其为递减数列,故A错误;
对于B:因为故.又因为为递减数列,其最大项为.故B正确;
对于C:,其前项和.故C正确;
对于D:设.
又注意到,.
因此
因此的前项和
.故D正确.
故选:BCD.
【变式2】(24-25高二下�河南南阳�期中)已知数列中,,且,则 .
【答案】
【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:
题型六 由递推关系求周期数列
解|题|技|巧
周期数列的样式可以参考前面给出的几种形态,当符合要求时,具体的数列周期可自行计算出。
【典例1】(24-25高二上·福建南平·期末)已知数列满足:,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题可先根据数列的递推公式求出数列的前几项,再找出数列的周期,最后根据周期求出的值.
【详解】解:因为且
所以,,
,,
,,
所以数列是周期数列,且周期为4,
所以.
故选:C.
【典例2】(24-25高二上·河北邢台·期末)已知数列满足.若,则( )
A.3 B. C. D.
【答案】B
【分析】利用和数列递推公式,依次求出数列的项,得出其周期,利用周期性即可求得.
【详解】因,由依次对赋值,可得,,
,,,
可见数列的最小正周期为4,故.
故选:B.
【变式1】(多选)(25-26高三上·山西·月考)已知数列满足,,记数列的前项之积为,则下列说法正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】BD
【分析】先判断数列是周期为的数列,从而可判断AB的正误,再求得,,,可判断C选项错误,D选项正确.
【详解】,所以,,
所以数列是周期为的数列.
由题意,,,所以,
,故A选项错误;
而,故,故B选项正确;
所以,又为数列的前项之积,
所以,
所以,故C选项错误;
因为数列是周期为的数列,为数列的前项之积,
所以,故D选项正确.
故选:BD
【变式2】(24-25高二上·广西贵港·期末)若数列满足,则 .
【答案】/0.8
【分析】根据递推式写出前几项,得到数列的周期,利用周期性求项.
【详解】因为,
所以,
所以数列是周期为4的周期数列,故.
故答案为:
题型七 错位相减法求和
解|题|技|巧
等比数列的求和方法即错位相减法。若有差数列等比数列,则数列求和也可以用到错位相减法。
【典例1】(24-25高二上·浙江杭州·期末)已知数列的前项和为,且.
(1)求数列的通项公式;
(2)设,记数列的前项和为,若对任意的,恒成立,求的取值范围.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由数列的通项与求和的关系,以及等比数列的通项公式,可得所求.
(2)由数列的裂项相消求和,可得,再由参数分离和不等式恒成立思想,结合数列的单调性,可得所求取值范围.
【详解】(1)当时,,,解得,
当时,由,可得,相减可得,对也成立,
由此可得数列是首项为,公比为的等比数列,所以,
所以,数列的通项公式为.
(2),
则
两式相减可得:
,
整理可得,
若对任意的,恒成立,即为恒成立,
设,则,当时,即时,所以当时,,
所以当时,,当时,,
当时,,当时,,
可以看出在处取得最小值,所以从后才开始递增,即当,,时,,
当时,,所以,
所以的取值范围为.
【典例2】(24-25高二上·广东清远·期末)已知数列的前项和为,数列是公比为3的等比数列,且.
(1)求数列、的通项公式;
(2)令,求数列的前项和.
【答案】(1),.
(2).
【分析】(1)把当时,当时,代入,化简求出,再根据等比数列的通项公式求出;
(2)由(1)和条件求出,利用错位相减法求出数列的前项和.
【详解】(1)因为,所以当时,,
当时,,
当时,,所以,
又因为,数列是公比为3的等比数列,
所以.
故,.
(2)由(1)可知,,
,①
,②
由① - ②得:
,
,
∴.
【变式1】(24-25高二上·甘肃甘南·期末)已知数列中,,.
(1)证明数列是等差数列,并求的通项公式;
(2)设,求的前项和.
【答案】(1)证明见解析,
(2)
【分析】(1)利用已知条件转化推出是以为首项,为公差的等差数列,然后求解通项公式;
(2)化简,然后利用错位相减法求和求解即可.
【详解】(1)当时,,
所以,,
又,所以,
故是以为首项,为公差的等差数列,
故,所以,.
(2),
所以,,
令,①
则,②
①②得:,
,故,
所以,.
【变式2】(24-25高二上·广东深圳·期末)已知数列的前项和为,,数列满足,.
(1)求数列,的通项公式;
(2)求数列的前项和.
【答案】(1),
(2)
【分析】(1)运用关系式,得到,再用等比数列公式计算即可;
(2)先求出,再用错位相减求和.
【详解】(1)当时,,则;
当时,,整理得,
因此数列是以1为首项,3为公比的等比数列,
所以数列的通项公式为;
由得,即,所以数列是常数列,,所以数列的通项公式为
(2)由(1)知,,
则,
于是,
两式相减得
,所以.
题型八 分组求和法求和
解|题|技|巧
一般分段数列、奇偶数列、绝对值数列会用到分组求和,根据规律把数列先分组,再按照其余的求和方法分别对其求和即可。
【典例1】(24-25高二上·浙江金华·期末)已知数列满足,且,该数列前20项和 .
【答案】1078
【分析】由递推公式得到数列的通项公式,由此计算出数列的.
【详解】∴当为奇数时,,当为偶数时,,
∴数列的奇数项是等比数列,偶数项是等差数列,
∴,
∴
.
故答案为:1078.
【典例2】(24-25高二上·安徽·期末)在递增的等比数列中,,且是和的等差中项.
(1)求的通项公式;
(2)若求数列的前项和.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据条件求出,结合可得公比,由此计算可得数列的通项公式.
(2)利用分组求和法可得.
【详解】(1)∵是和的等差中项,∴,
∵,∴,解得,故.
设等比数列的公比为,则,解得或(舍),
∴,
∴.
(2)由(1)得,
∴
.
【变式1】(24-25高二上·安徽六安·期末)已知数列满足,.
(1)证明数列是等比数列,并求数列的通项公式;
(2)求数列的前n项和.
【答案】(1)证明见解析,
(2)
【分析】(1)递推关系两边同除以可得,两边同时减1,化简后利用等比数列的定义与通项公式求解即可;
(2)利用错位相减法与分组求和法,结合等差数列与等比数列的求和公式求解即可.
【详解】(1)由,两边同除以可得,
化为,又因为,
所以数列是以为首项以为公比的等比数列,
所以,则;
(2)
即,
设①,
则②,
①减②得:,
所以
所以.
【变式2】(24-25高二上·云南曲靖·期末)已知首项为的数列的前项和为,且.
(1)求数列的通项公式;
(2)若,求数列的前项和.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)分析可知数列是以首项为,公比为3的等比数列,即可得,即求数列的通项公式;
(2)整理可得,利用分组求和结合等比数列求和公式运算求解.
【详解】(1)因为,可得,
且,
可知数列是以首项为,公比为3的等比数列,
则,可得,
当时,,
且符合上式,所以.
(2)由(1)可知:,
可得
,
所以.
题型九 倒序相加法求和
解|题|技|巧
等差数列的求和可以用到倒序相加法,通常也会跟函数联合在一起,根据函数的基本性质,再来使用倒序相加的方法来求和。
【典例1】(2025高二�全国�专题练习)设,,求的值.
【答案】
【分析】计算得出为常数,再运用倒序相加法求和即可.
【详解】 因为,
所以
.
故
,
所以.
【典例2】(24-25高二下�陕西西安�月考)若等差数列满足,则( )
A.2025 B. C. D.
【答案】B
【分析】根据等差中项的性质,利用倒序相加法,可得答案.
【详解】由等差数列满足,则对于,,当时,,
则,
设,
则,
两式相加可得,解得.
故选:B.
【变式1】(24-25高二下�黑龙江哈尔滨�月考)若等差数列满足,则( )
A.2025 B. C. D.
【答案】C
【分析】根据等差中项的性质,利用倒序相加法,可得答案.
【详解】由等差数列满足,
则对于,当时,,
则,
设,则,
两式相加可得,解得.
故选:C.
【变式2】(24-25高二下�广东佛山�月考)已知,若等比数列满足,则( )
A. B.1013 C.2025 D.2026
【答案】D
【分析】由等比数列的性质可得,再计算,再利用倒序相加计算结果.
【详解】因,数列是等比数列,有,
因为,所以,
故有
设,
则,
则,
则.
故选:D.
题型十 裂项相消法求和
解|题|技|巧
难点在对通项进行裂项的方法上,对常见的几种裂项方式熟练掌握,等差分式、分母有理化、指数型这三种考察的比较多。
【典例1】(24-25高二上·贵州毕节·期末)已知为数列的前n项和,,.
(1)求的通项公式;
(2)设,数列的前n项和为,求证:.
【答案】(1);
(2)证明见解析.
【分析】(1)利用的关系式探究数列的特性,再求出其通项公式.
(2)利用裂项求和法求得,进而证得不等式成立.
【详解】(1)数列中,由,得,
两式相减得,而,则,
又,,因此,数列是首项为2,公差为1的等差数列
所以的通项公式.
(2)由(1)知,,
所以
.
【典例2】(24-25高二上·浙江杭州·期末)已知数列满足,且,,,设.
(1)求证:数列为等比数列,并求数列的通项公式;
(2)记,数列的前项和为,若不等式对任意恒成立,求实数的取值范围.
【答案】(1)证明见解析,;
(2).
【分析】(1)转化已知条件,求得,即可证明为等比数列,结合逐差法,即可求得;
(2)根据(1)中所求,利用裂项求和法求得,再根据恒成立问题,求得的最大值,即可求得的取值范围.
【详解】(1),故可得,又,即,
故数列为首项,公比为的等比数列,则;
故,则,
即,故.
(2),
故的前项和为
,
不等式对任意恒成立,
则,即恒成立;
令,则,
则,
当时,,当时,,
故数列的最大项为,
故恒成立,也即,故实数的取值范围为.
【变式1】(24-25高二上·新疆昌吉·期末)已知数列为等差数列,前n项和为,满足.
(1)求数列的通项公式;
(2)求数列的前n项和;
(3)是否存在正整数m,n,()使得成等差数列?若存在,求出,m,n的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3)存在,,.
【分析】(1)由等差数列通项公式及求和公式列出等式求出首项、公差即可;
(2)由裂项相消法求和即可;
(3)由等差中项列出等式求解即可.
【详解】(1)由,
可得:,
解得:,
所以;
(2)由(1)可得:,
所以,
所以
(3)假设存在正整数m,n,(),使得成等差数列,
则,
即,
即,
取,可得:,
所以存在,,.
【变式2】(24-25高二上·江苏苏州·期末)已知为数列的前n项和,,且且.
(1)证明:是等比数列,并求数列的通项公式;
(2)若,记为数列的前n项和,求证:.
【答案】(1)证明见解析,
(2)证明见解析
【分析】(1)当时,可得,进而两式相减,可得,进而可得是等比数列,可求通项公式;
(2)利用裂项相消法可求得,进而可证结论.
【详解】(1)当时,;当时,;
当时,,可得,
两式相减并整理得,所以.
又,所以,又,满足上式,
所以数列是以为首项,2为公比的等比数列,
所以,所以;
(2)由(1)知=,
所以
.
因为,所以递增,所以,即.
期末基础通关练(测试时间:10分钟)
1.(24-25高二上�浙江杭州�期末)已知数列的前项和为,则数列的通项公式为 .
【答案】
【分析】先求,再利用与关系求出,再检验是否符合即可求解.
【详解】当时,,
当时,,
当时,,
经检验,不符合上式,
所以.
故答案为:
2.(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.
3.(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:.
4.(2025高三�全国�专题练习)已知数列满足,且,若数列为递增数列,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】变形给定等式,利用构造法求出通项公式,再由递增数列建立不等式求出范围.
【详解】由数列为递增数列,,得,由,
得,即,因此,
数列是以为首项,为公比的等比数列,,
整理得,而,
则,整理得,
因此,解得,所以的取值范围是.
故选:C
5.(2026高三�全国�专题练习)已知数列满足,且,求数列的通项公式.
【答案】
【分析】将条件变为,根据等比数列的定义,可证是以3为首项,3为公比的等比数列,可得,变形可得,根据等比数列的定义,可证是以为首项,为公比的等比数列,整理计算,即可得答案.
【详解】因为,
所以,即,
又,
所以是以3为首项,3为公比的等比数列,
所以,即,
左右同除得:,
所以,即,
又,
所以是以为首项,为公比的等比数列,
所以,
则,所以.
期末重难突破练(测试时间:10分钟)
1.(2026高三�全国�专题练习)在数列中,,,则 .
【答案】
【分析】结合递推公式的结构特点构建一个等差数列,利用等差数列的通项公式求出构建的数列的通项公式,进而得解.
【详解】将两边同时除以,得,即.
由等差数列的定义知,数列是以为首项,为公差的等差数列,
所以,故.
故答案为:.
2.(24-25高二上·河南洛阳·期末)任取一个正整数,若是奇数,就将该数乘3再加上1;若是偶数,就将该数除以2.反复进行上述两种运算,经过有限次步骤后,必进入循环圈1→4→2→1.这就是数学史上著名的“冰雹猜想”(又称“角谷猜想”).如取正整数,根据上述运算法则得出6→3→10→5→16→8→4→2→1,共需经过8个步骤变成1(简称为8步“雹程”).现给出冰雹猜想的递推关系如下:已知数列满足:(m为正整数),,当时,( )
A.92 B.106 C.113 D.120
【答案】A
【分析】先根据题意得到的值,再根据数列的周期性求得,从而得解.
【详解】依题意,,
故,
又,所以.
所以.
故选:A.
3.(多选)(24-25高二上�江苏�期末)数列满足,则下列选项正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】ACD
【分析】由数列各项不为两边同除以得,构造等比数列,进而求出通项,求出相应项可判断AB;再结合不等式性质与二项式定理求范围,进而放缩求解和的范围判断CD.
【详解】首先证明数列中任意一项不为.
证明:假设数列中存在某项,
由,
得,将代入得
则有,即,同理依次递推可知,这与矛盾.
故假设错误,即数列中从第2项起均不为.
又已知,故数列中任意一项不为,得证.
由证明结论可得,由,
两边同除以得,即,
两边同加上整理得,,又,
所以,
故数列是以为首项,为公比的等比数列,
所以,即,所以.
A项,,故A正确;
B项,,则,故B错误;
C项,,其中,,
则,所以,故C正确;
D项,当时,;当时,,;
当时,,
所以,此时.
综上,,故D正确
故选:ACD.
【点睛】关键点点睛:本题的关键是通过构造法得是以为首项,为公比的等比数列,再求出,再一一分析即可.
4.(24-25高二上·江苏南京·期末)已知无穷数列的通项公式为,其前项和为,若对于任意,有恒成立,则实数的取值集合为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】由,分为偶数和奇数讨论,当为偶数时,可得,当为奇数时,可得,结合条件分析得解.
【详解】因为,
当为偶数时,,
且时,;
当为奇数时,,
且时,;
由对任意,,
故当为偶数时,;当为奇数时,,
则实数只能为1.
故选:B.
5.(多选)(24-25高三上�浙江宁波�期末)已知函数,数列满足,前项和为.则( )
A.函数的对称中心为
B.函数为奇函数
C.不等式的解集为
D.若,,则的最小值为
【答案】ACD
【分析】A:计算的和是否为即可判断;B:设,计算的和是否为即可判断;C:根据函数的单调性和对称中心即可判断;D:利用数列求和得到,再根据基本不等式求最小值即可.
【详解】
.
所以函数关于对称,A正确;
令,则,
由A知,,所以.
所以不是奇函数,B错误;
因为,所以
因为在R上单调递增,所以,,C正确;
由A知,,且,,
.
又因为,所以.
时,,
当且仅当即,,时等号成立;
时,
,
当且仅当即,,时等号成立;
所以若,,则的最小值为,D正确.
故选:ACD.
期末综合拓展练(测试时间:15分钟)
1.(24-25高二上·江苏苏州·期末)已知数列和,数列的前n项和,(),数列满足.
(1)求证:数列是等差数列;
(2)求数列的前n项和;
(3)若对一切恒成立,求实数m的取值范围.
【答案】(1)证明见解析
(2).
(3).
【分析】(1)由求出数列的通项,再根据等差数列的定义判断即可;
(2)将代入求出,进一步求得,利用错位相减法求解;
(3)判断数列的单调性,求出最大项得解.
【详解】(1)当时,;
当时,.
又也符合上式,所以().
因为,
所以数列是等差数列.
(2)由,得,
故,
,
则,
两式相减得
,
即.
(3)因为,
当时,,即,当时,易得,
所以,故是数列中的最大项,且.
要使对一切恒成立,只需即可,
故实数m的取值范围为.
2.(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)
【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
3.(24-25高三上�天津�期末)已知各项为正数的数列满足:,其中是数列的前项和.
(1)求数列的通项公式;
(2)设.
(ⅰ)求数列的通项公式及其前n项和;
(ⅱ)若且,证明:.
【答案】(1)
(2)(i);;(ii)证明见解析.
【分析】(1)利用的关系消去得到之间的递推关系后求解;
(2)(i)利用组合数的性质,利用倒序相加法处理;(ii)先求出的表达式,然后利用放缩法进行证明.
【详解】(1)由,得,
当时,由,得,
整理得,
又因为,, 又因为
所以数列是首项和公差均为1的等差数列,
故数列的通项公式为.
(2)(i),
所以,
,
两式相加可得
故数列的通项公式为;
所以
又
将以上两式相减得
所以.
(ⅱ)由题,
数列满足,
即,
则,
所以,
两式相减得
所以,
当时,,所以.
【点睛】关键点睛:求解出通项公式是研究数列其他性质的前提,本题多次考到数列和其前项和的关系,常见的处理方法是消去,得出新的递推关系,从而进行化简整理.
4.(24-25高二上·浙江杭州·期末)已知为等差数列的前项和,,,.
(1)求的通项公式;
(2)记为数列的前项和,设
(i)求的表达式;
(ii)若整数满足,求的最大值,并说明理由.
【答案】(1)
(2)(i);(ⅱ)4
【分析】(1)根据等差数列基本量的计算即可求解,
(2)(i)根据等差求和公式以及等比求和公式,结合分组求解可求解,即可得,(ⅱ)根据的表达式分析数列的单调性和符号,进而可得结果.
【详解】(1)设数列的公差为d,
依题意,, 即,解得,
所以的通项公式是.
(2)(i)由(1)知,所以,
则,
,
所以,
(ⅱ)令,
且,则,可得
又因为,,,
若,所以的最大值为4.
5.(24-25高二上·福建龙岩·期末)已知正项数列的前n项和为,满足.
(1)求数列的通项公式;
(2)若,记数列的前n项和为.证明:对于任意,都有.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【分析】(1)运用之间的关系式,结合等差数列性质公式计算即可;
(2)运用裂项相消法计算,结合不等式性质,证明即可.
【详解】(1)∵,
当时,,
∴两式相减并化简得,
又,则;
当时,,
即,∴,
∴数列是以1为首项,2为公差的等差数列,
∴.
(2)证明:由(1)得,,
又,则,
则
.
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