内容正文:
专题11 数列求通项公式
考向一 前n项和法求通项公式
核心知识
由求:
①已知,则;
第一步:当时,;第二步:当时,;第三步:验证是否符合,若符合,则合并.
②已知:可先求出数列的通项公式,再求出{的通项公式;
③已知:两式相减得到与的关系式;或将带入
得到与的关系式,求出数列的通项公式,再求出的通项公式.
典例
例1.(2025·四川省成都市·模拟题)已知数列的前项和满足,则的通项公式为
例2. (2024·山东省烟台市·模拟题) (多选)记为数列的前项和.若,则( )
A. B.
C. D. 数列为递减数列
拓展提升
练1-1.(2025·湖南省长沙市·月考试卷)已知数列,为的前项和,,,则 .
练1-2.(2025·河北省·月考试卷)已知数列满足,则
考向二 累加法求通项公式
核心知识
累加法:
第一步:将已知条件中的递推关系,经过整理变形得到后一项与前一项的差为一个关于项数的函数,即
的形式;
第二步:写出,,…,,并将它们累加起来;
第三步:得到的值,求出;
第四步:检验是否满足所求通项公式,若满足,则合并;若不满足,则写出分段形式.
典例
例3.(2025·山东省济南市·联考题)“杨辉三角”是中国古代重要的数学成就,它比西方的“帕斯卡三角形”早了多年,如图是由“杨辉三角”拓展而成的三角形数阵,记为图中虚线上的数,,,,构成的数列的第项,则的值为( )
A. B. C. D.
例4.(2025·河北省石家庄市·模拟题)数轴上一动点从坐标原点开始每次移动若干个单位,第次移动的规则如下:若为偶数,向右移动个单位,若为奇数,向左移动个单位动点第次移动完后,在数轴上的坐标位置即为,且规定.
求;
求数列的通项公式.
拓展提升
练2-1.(2025·天津市市辖区·模拟题)定义新运算:,已知数列满足,,则( )
A. B. C. D.
练2-2. (2024·重庆市市辖区联考题)(多选)如图,是一块半径为的半圆形纸板,在的左下端剪去一个半径为的半圆后得到图形,然后依次剪去一个更小半圆其直径为前一个剪去半圆的半径得图形,,记纸板的周长为,面积为,则下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.
考向三 累乘法求通项公式
核心知识
累乘法:
第一步:将已知条件中的递推关系,经过整理变形得到后一项与前一项的差为一个关于项数的函数,即
的形式;
第二步:写出,,……,,并将它们累乘起来;
第三步:得到的值,求出;
第四步:检验是否满足所求通项公式,若满足,则合并;若不满足,则写出分段形式.
典例
例5.(2025·广东省·月考试卷)已知数列的前项和,则( )
A. B. C. D.
例6.(2024·广东省四校·联考题) (多选)在数列中,,且对任意不小于的正整数,恒成立,则下列结论正确的是( )
A. B.
C. 成等比数列 D.
拓展提升
练3-1.(2025·安徽省·单元测试)已知数列满足,,则 ,数列的通项公式为 .
练3-2. (2024·江苏省无锡市·联考题) 在数列中,已知,,则 .
考向四 构造法求通项公式
核心知识
①(其中为常数,且):构造等比数列
第一步:先将递推公式改写为;
第二步:由待定系数法,解得;
第三步:求出数列的通项公式,得到的通项公式.
②(其中为常数,且)
第一步:先将递推公式改写为;
第二步:由待定系数法,求出的值;
第三步:求出数列的通项公式,得到的通项公式.
③(其中为常数,且)
思路一:
第一步:两边同除以,得;
第二步:若,利用①中方法求出数列的通项公式,得到的通项公式;若,数列为等差数列.
思路二:
第一步:或先将递推公式改写为;
第二步:由待定系数法,求出的值;
第三步:求出数列的通项公式,得到的通项公式.
④(其中为常数)
第一步:把递推关系式转化为;
第二步:设,则;若,则利用①中方法求出数列的通项公式,得到的通项公式;
第三步:通过数列的通项公式,即数列的递推公式,选择合适的方法构造数列,求出的通项公式.
⑤(其中为常数)
第一步:将递推公式两边取倒数得;
第二步:若,利用①中方法求出数列的通项公式,得到的通项公式;
⑥
第一步:对递推公式两边取对数;
第二步:利用①中方法求出数列的通项公式,得到的通项公式.
数列通项公式的求法还有很多,如归纳法、迭代法、换元法和不动点法等,做题时要根据递推关系式的特征,选择合适的求解思路与解题方法.
典例
例7. (2025·江苏省苏州市·月考试卷)设正项数列满足,,则数列的通项公式是 .
例8. (2024·福建省宁德市月考试卷) 已知数列满足,且,且
求,;
求数列的通项公式.
拓展提升
练4-1.(2025·云南省·单元测试)在数列中,,,则数列的通项公式为 .
练4-2.(2025·浙江省台州市·月考试卷)已知数列满足,且,则的通项公式为( )
A. B.
C. D.
答案
例1.解:当时,,
当时,,
,
则,
验证时,直接代入,得,与矛盾,
因此,通项公式为:.
故答案为:.
例2.解:当时,,即,
当时,,
所以,
因此,
所以数列的通项公式,数列为递减数列,故B错误,D正确;
数列的前项和,
所以,,显然,故A错误;
所以,,,则,故C正确;
故本题选CD.
练1-1.解:当时,,
当时,,
,
则,
验证时,直接代入,得,与矛盾,
因此,通项公式为:.
故答案为:.
练1-2.解:令 , 的前 项和为 ,
因为 ,
可得 ,
当 时, ,
当 时,
,
将 代入上式可得 ,
综上可得, ,
即 ,
所以 .
例3.解:设第个数为,
则,
,
,
,
,
叠加可得,
,
故选:.
例4.解:由题意可得,当为奇数时,;当为偶数时,,
则,,,,.
由知,当为奇数时,;当为偶数时,,
则当为奇数时,为偶数,为奇数,有,,
则,即,
则,
由累加法可得,
,
则,
而符合上式,则当为奇数时,,
当为偶数时,为奇数,则,
则,
故数列的通项公式为.
练2-1.解:由可得,
故
累加可得,
故,
故选:.
练2-2.解:根据题意可得纸板相较于纸板剪掉了半径为的半圆,
故,,即,,
故,,,,,,,
累加可得,,
经检验当时,也满足上式,
故,
所以,故A正确,C错误;
又,,
故,,即,故D正确;
又,,,,,,
累加可得,,
经检验当时,也满足上式,
故,故,故B正确.
故选ABD.
例5.解:当时,由得,
两式相减并整理得,
所以,
由得,所以由累乘法得,
,
当时,也满足上式,所以,
故选A.
例6.解:因为时, ,
所以当时,,
当时, ,
得,即 ,所以,,
所以当时,,
当也成立,当时不成立,
所以,A错误;
故,B正确;
由 ,可知成等比数列,C正确;
,D正确.
故选BCD.
练3-1.解:
,
即,两式相乘得.
,,,,,
个式子相乘得
,又,
故.
故答案为;.
练3-2.解: ,,,
,
以上两式相减得: ,
,
,
,
,.
故答案为.
例7.解:原式两边同时取对数,得,
即,
设,
则,
又,
所以是以为公比,为首项的等比数列,
所以,
所以,所以.
故答案为.
例8.解:当 时, ,
当 时, ;
依题意, ,两边同时除以 ,
得 ,即 , , ,
所以数列 是首项为 ,公差为的等差数列,
即 ,
所以 .
练4-1.解法一: 由得令,则,即又,所以,,即所以,故数列的通项公式为.
解法二:由得又,所以,故数列的通项公式为.
练4-2.解:设,即,
所以,解得,
所以,
所以是首项为,公比为的等比数列,
所以,即.
故选:.
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