内容正文:
数列:由递推关系求数列通项公式、由递推关系研究数列的性质专项训练
数列:由递推关系求数列通项公式、由递推关系研究数列的性质专项训练
考点目录
由递推关系求数列通项公式
由递推关系研究数列的性质
考点一 由递推关系求数列通项公式
例1.(2026·河南·模拟预测)已知数列满足,.
(1)令,求数列的通项公式;
(2)设的前n项和为,若,求n的最大值.
【答案】(1)
(2)7
【分析】(1)先应用累加法及等比数列求和公式计算得出通项公式;
(2)应用分组求和及等比数列求和公式计算得出,最后应用指数函数单调性计算求解.
【详解】(1)由,可得,即,
当时,有,
累加,得
,
又,所以,
验证可知也符合上式,
所以.
(2)因为,且,所以,
所以,
则,
令,得,解得,
所以n的最大值为7.
例2.(2026·河北沧州·二模)已知为数列的前项和,,,,且,.
(1)求;
(2)求的值.
【答案】(1)
(2)110
【分析】(1)先判断数列的奇数项和偶数项分别构成等差数列,先确定这两个等差数列的首项,可通过求出偶数项的首项分别推导奇数项和偶数项的通项公式,再整合得到的表达式;
(2)先根据的通项公式求出前n项和的表达式,利用分组求和法计算该和.
【详解】(1)依题意,,,则,
又,所以,
又,所以,解得,
则数列中所有的奇数项是以为首项,公差为2的等差数列,
所以,即n为奇数时,,
数列中所有的偶数项是以为首项,公差为2的等差数列,
所以,即为偶数时,,
所以.
(2)由(1)可知,,,
则
.
例3.(25-26高三上·安徽合肥·期中)已知数列满足,且(且).
(1)求数列的通项公式;
(2)若,求数列的前n项和.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)构造等差数列,根据等差数列通项公式计算求解;
(2)先化简,再应用错位相减法计算求解.
【详解】(1)已知,整理得 ,
即,则数列为首项 ,公差为1的等差数列,
所以 ,所以;
(2),,
所以, ①
, ②
由①-②,得
,
所以.
例4.(25-26高二下·湖北·期中)已知数列满足,且.
(1)求数列的通项公式;
(2)设,求数列的前项和.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由题设条件变形可得,进而可得是等差数列,运算得解;
(2)由(1)求得,利用裂项相消法求和.
【详解】(1),,
是以1为首项,1为公差的等差数列.
,
.
(2),
.
变式1.(25-26高三下·安徽合肥·月考)已知数列满足,,设,的前项和分别为,.
(1)试求,的值并探究与的关系;
(2)当时,试求的通项公式;
(3)试求的值.
【答案】(1),,;
(2);
(3)
【分析】(1)根据题目条件得到,并得到当为奇数时,,求出与的关系;
(2)推导出是等比数列,从而求出的通项公式;
(3)求出的通项公式,从而得到,结合(1)求出答案
【详解】(1),,
故,,
当为奇数时,,
故
;
(2)当时,因为,
所以,
所以是以为首项,公比为的等比数列,
则,所以;
(3)时,因为,
所以,
所以是以为首项,公比为的等比数列,
所以,所以,
所以的前项中偶数项的和为
故.
变式2.(2026·陕西榆林·模拟预测)已知是数列的前项和,,数列是公差为的等差数列.
(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)首先求数列的通项公式,再根据公式,求解数列的递推关系式,通过构造求数列的通项公式;
(2)首先利用倒序相加法求数列的通项公式,再利用错位相减法求和.
【详解】(1)因为,且数列是公差为的等差数列,所以,
所以,
当时,,两式相减,得,
所以,所以,
所以数列是常数列,所以,即.
(2)因为,所以.
又,
两式相加,得.
所以.
所以,
,
两式相减,得
.
所以.
变式3.(25-26高三下·辽宁铁岭·月考)已知数列满足,且为常数列.
(1)求的值;
(2)若,记的前项和为,求.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由为常数列可得,结合关系可求;
(2)由(1)结合可得,证明为等差数列,结合等差数列求和公式求结论.
【详解】(1)因为为常数列,所以,即,
又,所以.
(2)由(1)知时,数列是常数列,
又,所以,即.
因为,
所以数列是首项为0,公差为2的等差数列,
所以.
变式4.(25-26高三下·湖南·月考)已知数列满足,且.
(1)求的通项公式;
(2)设函数,求.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)观察递推式,发现其可凑成完全平方形式,进而推出是首项为,公差为1的等差数列,求出,平方即得通项;
(2)先对求导,后将和代入函数,最后用裂项相消法求和,得.
【详解】(1)由已知得,
显然,所以,
所以数列是首项为,公差为1的等差数列,
所以,即.
(2)由题意知,
所以
.
考点二 由递推关系研究数列的性质
例1.(2026·海南省直辖县级单位·模拟预测)记正项数列的前n项和为.
(1)若,求;
(2)若,且,证明:
(3)若,证明:.
【答案】(1)
(2)证明见解析
(3)证明见解析
【分析】(1)由,求得,结合裂项法求和,即可求解;
(2)假设存在,使得,取满足该式的n的最小值,设为k,即,根据题意,求得当,且时,必有,结合反证法,即可得证;
(3)根据题意,求得,得到,结合,证得;再由,利用累加法求得,结合裂项法求和,证得,即可得证.
【详解】(1)解:因为,所以,则,
所以.
(2)证明:假设存在,使得,取满足该式的n的最小值,
设为k,即,①
由已知得,②
又由①+②得,所以
因为k是满足的n的最小值,若,则,
若,则,即是中最小的项.
当时,有,取整数使得且,此时必有,
这与相矛盾,假设不成立,故.
(3)证明:先证:
由,可得,
由,可得,
所以;
再证:
由,
可得,所以.
当时,,
累加得,即.
所以,
.
例2.(25-26高三下·重庆·月考)已知数列 满足 .
(1)数列 能否是常数列,若能,求出其通项公式;若不能,请说明理由;
(2)证明: .
【答案】(1)当时,此时为常数列且.
(2)证明见解析
【分析】(1)根据可求的值,从而得到相应的常数列及对应的通项;
(2)根据题设中的递推关系和分子有理化可证题设中的不等式.
【详解】(1)若为常数列,则,其中,
故,故(舍)或,
而当时,,此时为常数列且.
(2)因为,所以,
又因为,故,而,故,
所以,所以,
又,所以.
例3.(2026·山东临沂·一模)对于可导函数,从初始值出发,定义序列.已知,.
(1)设,求函数的解析式,并求的值;
(2)记,,并设.
(ⅰ)求证:;
(ⅱ)是否存在正整数m,n,使得,,成等比数列,若不存在,说明理由.若存在,求出所有满足条件的,,.
【答案】(1),
(2)(i)证明见解析;(ii)不存在,证明见解析
【分析】(1)根据题意,迭代函数为,代入已知函数及其导函数,化简得,然后从初始值出发,依次计算即可;
(2)(i)利用是的两个根,根据题意将代入,通过代数恒等变形得到分子为,分母为,从而有;(ii)由(i)的条件计算,假设存在正整数m,n,使得,,成等比数列,即,结合,可得,因为底数不为0或,则有指数相等,即,等式两边同时除以,结合指数的运算,可分析出无正整数解满足,得证.
【详解】(1)由题意得,则,
则有,
令,则,
取,则,
则,
(2)(i),,
易得是的两个根,
则有,且,
由,
则,
因为,则有,
则
,
因为,则有,
则,
于是,得证;
(ii),迭代得,
即,,
其中,且,
若存在正整数m,n,使得,,成等比数列,
即,结合,可得,
因为,
所以,
同时除以得,
因为,则可设,
则有,即,
易得等号左边为偶数之差,结果为偶数,右边为奇数1,矛盾,
故无正整数解满足,
因此,不存在这样的正整数m,n,使得,,成等比数列.
变式1.(2026·江苏南通·二模)已知数列满足,.
(1)求证:.
(2)记,
(ⅰ)求证:;
(ⅱ)求证:对任意实数,存在正整数s使得.
(3)设c为正实数,若对任意正整数,都有,求c的最小值.
【答案】(1)证明见解析
(2)(ⅰ)证明见解析;(ⅱ)证明见解析
(3)
【分析】(1)运用配方法进行运算证明即可;
(2)(ⅰ)运用配方法,结合(1)中的结论进行求解即可;
(ⅱ)运用放缩法,通过取对数进行求解即可;
(3)运用取倒数法,结合裂项求和法进行求解即可.
【详解】(1)由,
所以当时,,
又因为,所以当时,;
(2)(ⅰ)因为,
所以,
,
因为,且,可知数列单调不减,所以,所以,所以,
又因为,所以;
(ⅱ)因为,
所以,当时取等号,
则 , ,
则,当且仅当时取等号,
对任意实数,令,
取,其中表示不超过的最大整数,
则当时,任意实数,存在正整数s使得成立;
(3)由(2)可知,
所以,即,
因为,,
所以
,
即,即,所以c的最小值为.
变式2.(25-26高二上·内蒙古包头·期末)已知数列的首项,且满足.
(1)求证:数列为等比数列:
(2)求;
(3)令,证明:.
【答案】(1)证明见解析
(2)
(3)证明见解析
【分析】(1)要证明数列 为等比数列,可先根据等比数列的定义,再通过对已知递推公式进行变形,得到 为常数;
(2)先根据(1)求出 的表达式,再利用分组求和法求出 的值;
(3)先求出的表达式,再通过单调性比较与的大小,最后证明.
【详解】(1)因为,则,
因为,
即,且,
所以是以为首项,为公比的等比数列.
(2)由(1)可知,所以,
则.
(3)由(2)可知,所以,
,
显然,则,即,
设,由于是单调递增函数,
所以单调递减.
则关于单调递减,所以,
综上.
变式3.(25-26高三上·福建福州·月考)已知函数,数列满足:,当时,.
(1)若在上单调递减,求的取值范围;
(2)证明:存在,使得对于任意的,有;
(3)证明:对于任意的,存在,使得当时,有.
【答案】(1)
(2)证明见解析
(3)证明见解析
【分析】(1)求导,利用函数在给定区间上的单调性求的取值范围.
(2)根据(1)的结论,利用函数的单调性,确定方程的根,再证.
(3)根据(1)的结论,函数在上单调递减,利用放缩可得,进而可得结论.
【详解】(1)由题意,,
所以恒成立,所以.
所以的取值范围为.
(2)设,
由(1)知,在上单调递减,
,
由零点存在定理知,,使得,即,
若,则,
因为
所以对于任意的,有.
(3)由题意,,所以,
假设当时,有,则有,即,
所以数列单调递增,
所以,
由(1)知,当时,在上单调递减,
所以,即,
所以,即,
因为,所以,
又因为,所以,
若,取,则,有;
若,取,
则,有.
2
学科网(北京)股份有限公司
$数列:由递推关系求数列通项公式、由递推关系研究数列的性质专项训练
数列:由递推关系求数列通项公式、由递推关系研究数列的性质专项训练
考点目录
由递推关系求数列通项公式
由递推关系研究数列的性质
考点一
由递推关系求数列通项公式
、5
例1.(2026-河南模拟预测)已知数列{a,满足4=2,2a1=a,+3-2”.
0)冷,=2”a,求数列的通项公式
②设a,的前n项和为S,若5,+a。<599,求n的最大值.
例2.(2026河北沧州二模)已知5为数列a,的前n项和,4=1,S,=10,n∈N,且n≥3,a,-a,2=2
①求2:
(2)求台
的值
数列:由递推关系求数列通项公式、由递推关系研究数列的性质专项训练
1)”
.25-26高三上安徽合肥期中)已知数列a清足山:且4,30十3(≥2且nEN*
①求数列a的通项公式
2若,=2n+3n-2,求数列6,的前n项和S
例4。(25-26高二下湖北期中)已知数列0满足4=1,且0a,-a,+a1=0.
(①求数列a的通项公式:
(n+2)an
2设,一n+1)-2,求数列b,的前n项和S,
2
数列:由递推关系求数列通项公式、由递推关系研究数列的性质专项训练
20,n=2k-1,k∈N
变式1.(25-26高三下安徽合肥月考)己知数列1a,满足a=2’
an+2,n=2k,keN,设{a,{a
的前”项和分别为
Sn T
)试求,4的值并探究5与7的关系;
(2)当”≥2时,试求的通项公式:
③)试求5的值.
S
变式2.(2026陕西榆林·棋拟预测)已知Sn是数列{a,的前m项和,4=1,数列a,∫是公差为三的等差数列.
①求数列a的通项公式
2若6.=之aC,求数列b,的前n项和
3
数列:由递推关系求数列通项公式、由递推关系研究数列的性质专项训练
a,+t
变式3.(25-26高三下辽宁铁岭月考)已知数列a满足n0+1-(n+)a。=2,且n了为常数列.
(1)求t的值:
2若4=2,记a的前”项和为S,求S,.
变式4.(25-26高三下湖南月考)已知数列a,满足4=1,且01=0,+2血,+1.
①求a,的通项公式:
+…+x”
2)设函数x=aa,a2√a,a,Va,米,
数列:由递推关系求数列通项公式、由递推关系研究数列的性质专项训练
考点二
由递推关系研究数列的性质
例1.(2026海南省直辖县级单位模拟预测)记正项数列a,的前n项和为了,.
+++1
1,1,1
(1)若a=2n,求SS2SSn;
②诺02an≥00,且8≤1,
证明:a1≤a,
⑧喏41-aa,al小1反,f明:答等.
例2.(25-26高三下重庆月考)已知数列{a,}满足a>0,a,=V3a+4n≥2,n∈N)
()数列a,}能否是常数列,若能,求出其通项公式:若不能,请说明理由:
(2证明:口.-4≤子a1-4。
数列:由递推关系求数列通项公式、由递推关系研究数列的性质专项训练
例3.(2026山东临沂一模》对于可导函数,从初始值出发,定义序列
x=F+0已知fy=X-3x+1,Xn=2,
)设=8x),求函数8口的解析式,并求”的值
e035.-3
_xn-a
an
2,并设”x-B」
(i)求证:a=a
(ii)是否存在正整数m,n,
心m<m<P八使得,a,成等比数列,若不存在,说明理由.若存在,求出所
有满足条件的,0,a」
支式La6江苏商通神已克文列a袋胆4,女22如o:N
()求证:a>0
=I
(2)记”aa,
(i)求证:
b+1>bn≥3
()求:对在意实数P~2,存在正整数使得久>。
6
数列:由递推关系求数列通项公式、由递推关系研究数列的性质专项训练
(3)设c为正实数,若对任意正整数m≥2,都有后·,求c的最小值.
>
数列:由递推关系求数列通项公式、由递推关系研究数列的性质专项训练
2an
变式2.(25-26高二上内蒙古包头期末)已知数列a}的首项=3,且满足1
an+1,
1
(1)求证:数列a。为等比数列:
1+L+L++1
(2)求a1a2%an;
(3)令”a,,证明:1<b1<b.
变式3.(25-26高三上福建福州月考)已知函数f=l(x+2),数列a满足:a=1,当"∈N时,
an=f(an)
()考3)=0)-在L+四)上单调递减,求”的取值范围
在
②)证明:存在GR,使得对于任意的”eN,有”,<,
(3)证明:对于任意的b>0,存在m∈N,使得当”>m时,有1-a,<b
P