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素能培优(七) 数列中的构造问题
高考总复习
2027
求数列的通项公式时,除了前面我们学习过的公式法、累加法、累乘法等,构造法也是一种重要方法.其基本思想是根据数列递推公式的特征,通过构造转化为特殊的数列(等差、等比数列或可利用累加、累乘法求解的数列)解决问题.
题型一 形如an+1=pan+f(n)型
例1 (1)(2026·湖南株洲期中)已知数列{an}的首项a1=4,且an+1=2an-3 (n∈N*),则数列{an}的通项公式an= .
2n-1+3
解析 因为an+1=2an-3,所以an+1-3=2(an-3),
因此数列{an-3}是公比为2的等比数列.
又a1=4,所以a1-3=4-3=1,
所以an-3=2n-1,故an=2n-1+3.
题型一
题型二
题型三
(2)若a1=1,an+1=2an-3n,n∈N*,则an= .
-5·2n-1+3n+3
解析 设an+1+λ(n+1)+u=2(an+λn+u),所以an+1=2an+λn+u-λ,
所以所以λ=u=-3,
所以=2,
所以数列{an-3n-3}是以a1-3-3=-5为首项,2为公比的等比数列,
所以an-3n-3=-5×2n-1,
所以an=-5·2n-1+3n+3.
题型一
题型二
题型三
(3)(2025·吉林长春模拟)已知数列{an}满足a1=2,且an+1=2an+2n+1(n∈N*),则数列{an}的通项公式an= .
n·2n
解析 因为an+1=2an+2n+1,
所以+1,
即=1,又=1,
所以数列{}是以1为首项,1为公差的等差数列,故=n,则an=n·2n.
题型一
题型二
题型三
规律方法
形式 构造方法
an+1=pan+q(p≠0,1,q≠0) 引入参数c,构造新的等比数列{an+c}
an+1=pan+qn+c(p≠0,1,q≠0) 引入参数x,y,构造新的等比数列{an+xn+y}
an+1=pan+qn(p≠0,1,q≠0,1) 等式两边同时除以qn+1,构造新的数列{}
题型一
题型二
题型三
[对点训练1](1)(2026·山东济南期末)已知数列{an}满足a1=2,且an=3an+1-1,则数列{an}的通项公式为 .
an=·()n-1+
解析 由an=3an+1-1可得an+1=an+,
所以an+1-(an-),
因此{an-}是公比为的等比数列,
又a1=2,所以a1-,
所以an-·()n-1,
于是an=·()n-1+.
题型一
题型二
题型三
(2)已知数列{an}的首项为a1=2,an+1=an+2n+,则{an}的通项公式是 .
an=()n-1+3n-2
题型一
题型二
题型三
解析 an+1=an+2n+,设an+1+A(n+1)+B=(an+An+B),
即an+1=an-An-A-B,
则解得
又a1-3+2=1,所以{an-3n+2}是首项为1,公比为的等比数列.
故an-3n+2=()n-1,
故an=()n-1+3n-2.
题型一
题型二
题型三
(3)(2026·云南昆明模拟)已知数列{an}的首项a1=1,且满足an+1=3an+2n,则数列{an}的通项公式为 .
an=3n-2n
解析 因为an+1=3an+2n,所以an+1+2n+1=3an+2n+2n+1,化简得an+1+2n+1=3(an+2n),又a1+2=3,则{an+2n}是以3为首项,3为公比的等比数列,得an+2n=3n,所以an=3n-2n.
题型一
题型二
题型三
题型二 形如an+1=型
例2 [一题多变](2026·广东河源期末)已知数列{an}的首项a1=,且满足an+1=,则数列{an}的通项公式为 .
an=
题型一
题型二
题型三
解析 因为an+1=,两边取倒数得,
所以,即,
因此数列{}是公差为的等差数列,
又a1=,所以,
于是+(n-1)·,故an=.
题型一
题型二
题型三
AI变式
[变式](改变常数值)若数列{an}的首项a1=,且满足an+1=,则数列{an}的通项公式为 .
an=
题型一
题型二
题型三
解析 因为an+1=,两边取倒数得,
所以,
因此-1=×(-1),
即{-1}为等比数列,由a1=-1=,
所以-1=×()n-1=,
整理得an=.
题型一
题型二
题型三
规律方法 对于形如an+1=
bn+1 bn
的表达式,再求an.
题型一
题型二
题型三
题型三 形如an+1=p型
例3 (2025·安徽安庆二模)数列{an}满足a1=1,an+1=3,则{an}的通项公式为 .
an=
解析 因为an+1=3,两边取对数得log3an+1=2log3an+1,
令bn=log3an,则bn+1=2bn+1,于是bn+1+1=2(bn+1),
因此{bn+1}是公比为2的等比数列,
又b1+1=log3a1+1=1,于是bn+1=1×2n-1,
所以bn=2n-1-1,即log3an=2n-1-1,故an=.
题型一
题型二
题型三
思维升华 对于形如an+1=p的数列的递推关系式,可以两边同时取对数得到logkan+1=qlogkan+logkp,若令bn=logkan,则有bn+1=qbn+logkp,此时转化为an+1=pan+q(p≠0,1,q≠0)的形式,可通过构造等比数列进行求解.
题型一
题型二
题型三
[对点训练2](2026·山西晋城模拟)在数列{an}中,已知a1=8,an+1=2,则数列{an}的通项公式为 .
an=
题型一
题型二
题型三
解析 因为an+1=2,
两边取对数得log2an+1=log2+1,
即log2an+1=log2an+1.
令bn=log2an,则bn+1=bn+1,于是bn+1-2=(bn-2),
所以{bn-2}是公比为的等比数列.
又b1-2=log2a1-2=log28-2=1,
所以bn-2=()n-1,
即bn=()n-1+2,则log2an=()n-1+2,故an=.
题型一
题型二
题型三
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