内容正文:
专题6.2 数列之求通项公式
6.2.1 公式法求数列的通项公式
知识点梳理
1.若{an}是等差数列,首项为,公差为,则其通项公式为,推广形式:.
2.若{an}是等比数列,首项为,公比为,则其通项公式为( q≠0),推广形式:.
典型例题
例1.已知公比大于1的等比数列{an}满足,,则{an}的通项公式为 .
解:设等比数列{an}的公比为,则,由题意得:,解得:,或,(舍),∴{an}的通项公式为.故答案为:.
例2.记是公差不为0的等差数列{an}的前n项和,若,,则{an}的通项公式为 .
解:由等差数列求和公式可得:,又∵,∴,∴.
∵,∴,∴,∵公差不为0,
∴,所以{an}的通项公式为:.
故答案为:.
例3.已知{an}为等差数列,{bn}为等比数列,,,.则{an}的通项公式为 ,{bn}的通项公式为 .
解:设等差数列{an}的公差为,等比数列{bn}的公比为,由,得:,解得,∴{an}的通项公式为.
由,得:,解得:,∴{bn}的通项公式为.
故答案为:.
.
随堂演练
1.记为等差数列{an}的前n项和,已知,,则{an}的通项公式为 .
解:设等差数列{an}的公差为,由得:,解得:,∴.
故答案为:.
2.设{an}是公比不为1的等比数列,,且为,的等差中项,则{an}的通项公式为 .
解:设{an}的公比为,为,的等差中项,∴,化简可得:,
∵,∴.∴.
故答案为:.
3.已知等差数列{an}的公差为2,前n项和为,且,,成等比数列,则数列{an}的通项公式 .
解:∵等差数列{an}的公差为2,且,,成等比数列.∴,
∴,∴,解得:,∴.
故答案为:.
4.等差数列{an}的前n项和为,已知,为整数,且,则{an}的通项公式为 .
解:由,为整数可知,等差数列{an}的公差为整数.
又∵,∴,,于是,,解得:,∴,
故数列{an}的通项公式为.
故答案为:.
5.已知{an}为等差数列,前n项和为,{bn}是首项为2的等比数列,且公比大于0,且,,.则{an}的通项公式为 ,{bn}的通项公式为 .
解:设等差数列{an}的公差为,等比数列{bn}的公比为,由,得,
又∵,∴,又,解得:,∴.
由,可得①,由,可得:②,
由①②可得:,,∴.
故答案为:{an}的通项公式为.{bn}的通项公式为.
6.设等差数列{an}的公差为,前n项和为,等比数列{bn}的公比为.已知,,,.则数列{an}的通项公式为 ,{bn}的通项公式为 .
解:由题意可得,解得:或,
当时,,;当时,,.
故答案为:,或,.
6.2.2 同除以积的题型求数列的通项公式
知识点梳理
常见题型:出现两项和、差与两项乘积时的模型时,等式左右两边同时除以数列两项的乘积,然后转变为常规数列来进行求解.
典型例题
例1.已知数列{an}满足:,,则数列{an}的通项公式为 .
解:将两侧同除可得:
,则,又∵.
∴数列是首项为1,公差为1的等差数列.
∴,即.故答案为:.
例2.已知数列{an}的前n项和为,,,则数列{an}的通项公式为 .
解:由,得,又,
∴是以2为首项,1为公差的等差数列,∴,
所以,又∵当时,,也满足该式,
∴.故答案为:.
随堂演练
1.已知数列{an}满足,,则数列{an}的通项公式为 .
解:∵在数列{an}中,,,∵,则有:,∴,又,∴是以2为首项,2为公比的等比数列,∴,即.
2.已知数列{an}满足:,,则数列{an}的通项公式为 .
解:由,得:,∴是以1为首项,1为公差的等差数列,∴,∴数列{an}的通项公式为.故答案为:.
3.已知数列{an}中,,2,则数列{an}的通项公式为 .
解:当时,解得:,不满足,
∴,同理,由2可得:,
所以数列是以为首项,2为公差的等差数列.
∴.∴.故答案为:.
4.已知数列{an}满足,,则 .
解:若,则,则,与矛盾,所以,
由可得:,由累加法可得:
,∴.故答案为:.
5.设是数列{an}的前n项和,且,,则 .
解:由可得:,∴,
∴数列是以-1为首项,-1为公差的等差数列,
∴,∴.故答案为:.
6.已知首项都是1的两个数列{an},{bn}(bn≠0)满足,则数列的通项公式为 .
解:由,bn≠0可得,
∴数列是以1为首项,2为公差的等差数列,
∴.故答案为:.
7.已知各项均为正数的数列{an}的前n项和为,且 ,则{an}的通项公式为 .
解:当n=1时,,解得:,又∵,则;
当n≥2时,由,两式相减得:,
∴,由累加法可得:,n≥3.
∴,即,n≥3.
当n=1或n=2时,,满足.
故答案为:.
6.2.3 迭代法求数列的通项公式
知识点梳理
1.累加法求通项公式:形如,已知,求通项.可以构造,将这个式子两边分别相加,可得:.
注意:①若是关于n的一次函数,累加后可转化为等差数列求和;
② 若是关于n的指数函数,累加后可转化为等比数列求和.
2.累乘法求通项公式:形如,已知,求通项.可以构造,
将这个式子两边分别相乘,可得:().
典型例题
例1.在数列{an}中,已知,,则数列{an}的通项公式为 .
解:由题意可得:
当n≥2时,.
也满足上式.∴.
例2.已知是数列{an}的前n项和,,,则an= .
解:由 可得,则当n≥2时,,
∴,即,
∴.
当n=1时,符合该式,故答案为:.
例3.已知数列{an}中,,,则{an}的通项公式为 .
解:由可得,
当n≥2时,,
当n=1时,符合该式.
故答案为:.
例4.已知数列{an}中,,前n项和,则{an}的通项公式为 .
解:∵,∴当n≥2时,,∴,∴
∴.也满足该式.
故答案为:
随堂演练
1.设数列{an}满足,且,则数列{an}的通项公式为 .
解:由题意可知:.
故答案为:.
2.已知数列{an}的前n项和为Sn,且,,则{an}的通项公式为 .
解:由题意可知:.
故答案为:.
3.已知数列{an}满足:且,则数列{an}的通项公式为 .
解:由题意可知:.故答案为:.
4.已知数列{an}中,a2=1,设Sn为{an}前n项和,2Sn=nan.则{an}的通项公式为 .
解:当n=1时,2S1=a1,解得a1=0,当n≥2时,2Sn﹣1=(n﹣1)an﹣1,
∴2an=nan﹣(n﹣1)an﹣1,∴(n﹣1)an﹣1=(n﹣2)an,
当n≥3时,可得,∴an⋯a2=n﹣1,
当n=2或n=1时,a1=0,a2=1适合上式,
∴{an}的通项公式为an=n﹣1.故答案为:an=n﹣1.
5.已知是公差为2的等差数列,数列的前n项和为Sn,且,a2=2.
则的通项公式为 .
解:设 ,则
因为 是公差为 2 的等差数列,,所以 . 设 ,则, 所以 时,
所以又 , 满足上式,所以
故答案为:
6.记Sn为数列的前n项和,已知,是公差为的等差数列,则的通项公式为 .
解:,又是公差为的等差数列,
∴当时,,∴
整理得:
∴,显然也成立,
∴ 的通项公式.故答案为:.
7.数列满足:,,则的通项公式为 .
解:由 得,,
∴
∴∴故答案为:
8.在数列中,已知.
(1)若,求.
(2)若,求.
解: (1) 解法一: 由 可得
所以整理得
解法二: 进位相减可得
即所以
数列为等差数列. 因为 所以 故
(2) 由 可得
从而
所以
.
整理得所以
6.2.4 已知数列前n和求数列的通项公式
知识点梳理
1.若已知数列的前项和与之间的关系,求数列{an}的通项公式可用公式求解.
注意:一定要先分和两种情况分别进行运算,最后验证能否统一.
2.若已知的是前项积与之间的关系,则与相除即可.
3.有时候题目给的是把前项罗列出来相加或相乘,也可以用此法.
典型例题
例1.已知数列{an}的前n项和为Sn,且Sn=n﹣an.则数列{an}的通项公式为 .
解:∵Sn=n﹣an,∴Sn﹣1=(n﹣1)﹣an﹣1(n≥2),
两式作差得2an=an﹣1+1,∴2(an﹣1)=an﹣1﹣1,当n=1时,S1=1﹣a1,∴,
所以{an﹣1}是首项为,公比为的等比数列,故.
例2.记Sn为数列的前n项和,已知4Sn=3an+4,则的通项公式为 .
解:当 时, , 解得 .
当 时, , 所以 ,
即 ,而 , 故 , 故 ,
数列 是以4 为首项, 为公比的等比数列, 所以 .
例3.记Sn为数列的前n项和,已知,则的通项公式为 .
解:因为, 即 ①,
当 时, ②,
① - ② 得,,
即 , 即, 所以,
, 所以 是以为公差的等差数列.
随堂演练
1.已知数列{an}的前n项和为Sn,且,则数列{an}的通项公式
为 .
解:依题意,①
当n≥2时,,②.
①②两式相减得2an=2nan﹣2(n﹣1)an﹣1+2﹣2n,即(n﹣1)(an﹣an﹣1﹣1)=0,
因为n≥2,所以an﹣an﹣1﹣1=0,即an﹣an﹣1=1,所以{an}是公差为1的等差数列,
又a1=1,故数列{an}的通项公式为an=n.
2.Sn为数列{an}的前n项和.已知,,则数列{an}的通项公式为 .
解:(1) 当 时, . 因为 , 所以 .
当 时,
即 . 因为 , 所以 .
所以数列 是首项为 , 公差为 的等差数列, 所以 .
3.设数列{an}的前n项和为Sn,已知,则数列{an}的通项公式为 .
解:因为 ,所以,,故 .
当 时,。此时,,即 .
又不满足该式,∴.
4.已知数列{an}的前n项和,{bn}是等差数列,且.
则数列{bn}的通项公式为 .
解:由题意知当时, .
当时, , 所以.
设数列 的公差为 , 由.
可解得 , 所以 .
5.已知数列{an}的前n项和,其中.求证:{an}是等比数列,并求其通项公式.
解:由题意得 ,故 .
由 得
由 得 ,所以
因此 是首项为 ,公比为 的等比数列,于是
6.已知各项均不为0的数列{an}的前n项和为Sn,且.求{an}的通
项公式.
解:由,可得4S1=4a1=a1a2+1,即4=a2+1,可得a2=3,
当n≥2时,由4Sn=anan+1+1,可得4Sn﹣1=an﹣1an+1,
两式相减可得4an=4Sn﹣4Sn﹣1=anan+1﹣an﹣1an,化为an+1﹣an﹣1=4,
即数列{an}的奇数项和偶数项均为公差为4的等差数列,
即有n=2k﹣1时,an=1+4(k﹣1)=4k﹣3;n=2k时,an=3+4(k﹣1)=4k﹣1;
所以an=2n﹣1.
6.2.4 构造法求数列的通项公式
知识点梳理
1.求形如()的递推公式的通项,可采用如下两种方法.
①待定系数法:设,用待定系数法可求出,进而构造新的等比数列.
②也可由及,两式相减得:,所以是首项为,公比为的等比数列,先求出,再求.
2.形如()的递归式,等号两边同除以,得:,令,得,先求,再求.
典型例题
例1.已知数列{an}满足,.
证明:是等比数列,并求{an}的通项公式;
解:证明:由 得 .
所以.故数列 是等比数列,首项为 ,公比为 .
所以 .解得:.
例2.设数列{an}满足3,,则数列{an}的通项公式为 .
解:由可得: ,
两式相减得 . 令 ,
且 , 所以 , 两边同时减去 , 得,
且 , 所以 , 即,
又 , 因此 是首项为 , 公差为 的等差数列, 所以 .
例3.已知数列{an}满足,,则数列{an}的通项公式为 .
解:两边同时除以 得:
.又,
是首项为,公比为的等比数列.
∴,∴.
随堂演练
1.在数列{an}中,已知,若,求{an}的通项公式.
解:设将其展开可得:
已知 , 所以 , 解得 .
那么已知 , 则 .
由 可知, 数列 是以 3 为首项, 为公比的等比数列。根据等比数列的通项公式 (其中 为首项, 为公比),
可得将 移项, 可得
因此, 数列 的通项公式为:
2.在数列{an}中,已知.
(1)若,求{an}的通项公式.
(2)若,求{an}的通项公式.
解:(1)设 , 所以 ,
展开后比较得
这时 且 ,
所以 是以 3 为首项, 以 为公比的等比数列, 所以 ,
即 , 所以 .
(2)方法一: 设 ,
展开并比对系数求得 , 即 ; 所以 .
方法二: 两边同除以 , 得 , 故 ,
方法三: 两边同除以 , 得 , 叠加得 , , 所以 .
3.在数列{an}中,已知,若,求{an}的通项公式.
解: 对 变形可得
等号两边同除以 , 得:
则 是以 为首项, 为公差的等差数列.
∴,
整理得:
4.设数列{an}的前n项和为.
(1)求,.
(2)证明:是等比数列.
(3)求{an}的通项公式.
解(1)由 和 可得,
,解得 。
,解得 , 。
,解得 , 。
,解得 。
故 , 。
(2)证明:因为 (1), 故 (2)。
由 (2) - (1) 得 ,则.
即 .当 时,.
又因为 .∴数列 是首项为 2, 公比为 2 的等比数列.
(3)由 (2) 知 .等号两端同时除以 ,
得:.且 .
∴数列 是以 1 为首项, 以 为公差的等差数列.
根据等差数列通项公式:.
即 .故 的通项公式为 .
5.已知等差数列{an}与数列{bn}满足,,且,求数列{bn}的通项公式.
解:解法一: 令 , 有
所以 , 即 , 所以
由 得
设 , 则,可得
易得 , 故从而
解法二: 由解法一知:则
两式相减得:
于是
上式累加得 , 即
当 时, 上式也成立. 又 , 得 ,
故
解法三: 由 构造等比数列形式
则所以
6.已知数列{an}满足,,求数列{an}的通项公式.
解: ,
∴
=
=
,
又 , 所以数列 是以 为首项, 为公比的等比数列,
∴,
∴
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专题6.2 数列之求通项公式
6.2.1 公式法求数列的通项公式
知识点梳理
1.若{an}是等差数列,首项为,公差为,则其通项公式为,推广形式:.
2.若{an}是等比数列,首项为,公比为,则其通项公式为( q≠0),推广形式:.
典型例题
例1.已知公比大于1的等比数列{an}满足,,则{an}的通项公式为 .
例2.记是公差不为0的等差数列{an}的前n项和,若,,则{an}的通项公式为 .
例3.已知{an}为等差数列,{bn}为等比数列,,,.则{an}的通项公式为 ,{bn}的通项公式为 .
随堂演练
1.记为等差数列{an}的前n项和,已知,,则{an}的通项公式为 .
2.设{an}是公比不为1的等比数列,,且为,的等差中项,则{an}的通项公式为 .
3.已知等差数列{an}的公差为2,前n项和为,且,,成等比数列,则数列{an}的通项公式 .
4.等差数列{an}的前n项和为,已知,为整数,且,则{an}的通项公式为 .
5.已知{an}为等差数列,前n项和为,{bn}是首项为2的等比数列,且公比大于0,且,,.则{an}的通项公式为 ,{bn}的通项公式为 .
6.设等差数列{an}的公差为,前n项和为,等比数列{bn}的公比为.已知,,,.则数列{an}的通项公式为 ,{bn}的通项公式为 .
6.2.2 同除以积的题型求数列的通项公式
知识点梳理
常见题型:出现两项和、差与两项乘积时的模型时,等式左右两边同时除以数列两项的乘积,然后转变为常规数列来进行求解.
典型例题
例1.已知数列{an}满足:,,则数列{an}的通项公式为 .
例2.已知数列{an}的前n项和为,,,则数列{an}的通项公式为 .
随堂演练
1.已知数列{an}满足,,则数列{an}的通项公式为 .
2.已知数列{an}满足:,,则数列{an}的通项公式为 .
3.已知数列{an}中,,2,则数列{an}的通项公式为 .
4.已知数列{an}满足,,则 .
5.设是数列{an}的前n项和,且,,则 .
6.已知首项都是1的两个数列{an},{bn}(bn≠0)满足,则数列的通项公式为 .
7.已知各项均为正数的数列{an}的前n项和为,且 ,则{an}的通项公式为 .
6.2.3 迭代法求数列的通项公式
知识点梳理
1.累加法求通项公式:形如,已知,求通项.可以构造,将这个式子两边分别相加,可得:.
注意:①若是关于n的一次函数,累加后可转化为等差数列求和;
② 若是关于n的指数函数,累加后可转化为等比数列求和.
2.累乘法求通项公式:形如,已知,求通项.可以构造,
将这个式子两边分别相乘,可得:().
典型例题
例1.在数列{an}中,已知,,则数列{an}的通项公式为 .
例2.已知是数列{an}的前n项和,,,则an= .
例3.已知数列{an}中,,,则{an}的通项公式为 .
例4.已知数列{an}中,,前n项和,则{an}的通项公式为 .
随堂演练
1.设数列{an}满足,且,则数列{an}的通项公式为 .
2.已知数列{an}的前n项和为Sn,且,,则{an}的通项公式为 .
3.已知数列{an}满足:且,则数列{an}的通项公式为 .
4.已知数列{an}中,a2=1,设Sn为{an}前n项和,2Sn=nan.则{an}的通项公式为 .
5.已知是公差为2的等差数列,数列的前n项和为Sn,且,a2=2.
则的通项公式为 .
6.记Sn为数列的前n项和,已知,是公差为的等差数列,则的通项公式为 .
7.数列满足:,,则的通项公式为 .
8.在数列中,已知.
(1)若,求.
(2)若,求.
6.2.4 已知数列前n和求数列的通项公式
知识点梳理
1.若已知数列的前项和与之间的关系,求数列{an}的通项公式可用公式求解.
注意:一定要先分和两种情况分别进行运算,最后验证能否统一.
2.若已知的是前项积与之间的关系,则与相除即可.
3.有时候题目给的是把前项罗列出来相加或相乘,也可以用此法.
典型例题
例1.已知数列{an}的前n项和为Sn,且Sn=n﹣an.则数列{an}的通项公式为 .
例2.记Sn为数列的前n项和,已知4Sn=3an+4,则的通项公式为 .
例3.记Sn为数列的前n项和,已知,则的通项公式为 .
随堂演练
1.已知数列{an}的前n项和为Sn,且,则数列{an}的通项公式
为 .
2.Sn为数列{an}的前n项和.已知,,则数列{an}的通项公式为 .
3.设数列{an}的前n项和为Sn,已知,则数列{an}的通项公式为 .
4.已知数列{an}的前n项和,{bn}是等差数列,且.
则数列{bn}的通项公式为 .
5.已知数列{an}的前n项和,其中.求证:{an}是等比数列,并求其通项公式.
6.已知各项均不为0的数列{an}的前n项和为Sn,且.求{an}的通
项公式.
6.2.5 构造法求数列的通项公式
知识点梳理
1.求形如()的递推公式的通项,可采用如下两种方法.
①待定系数法:设,用待定系数法可求出,进而构造新的等比数列.
②也可由及,两式相减得:,所以是首项为,公比为的等比数列,先求出,再求.
2.形如()的递归式,等号两边同除以,得:,令,得,先求,再求.
典型例题
例1.已知数列{an}满足,.
证明:是等比数列,并求{an}的通项公式;
例2.设数列{an}满足3,,则数列{an}的通项公式为 .
例3.已知数列{an}满足,,则数列{an}的通项公式为 .
随堂演练
1.在数列{an}中,已知,若,求{an}的通项公式.
2.在数列{an}中,已知.
(1)若,求{an}的通项公式.
(2)若,求{an}的通项公式.
3.在数列{an}中,已知,若,求{an}的通项公式.
4.设数列{an}的前n项和为.
(1)求,.
(2)证明:是等比数列.
(3)求{an}的通项公式.
5.已知等差数列{an}与数列{bn}满足,,且,求数列{bn}的通项公式.
6.已知数列{an}满足,,求数列{an}的通项公式.
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