第6章 第30讲 常见的递推关系求通项(word教参)-【高考快车道】2027年高考数学大一轮总复习(提升版)

2026-09-21
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摘要:

该高中数学高考复习讲义聚焦数列递推关系求通项核心考点,涵盖累加法、累乘法、构造等差或等比数列等方法,按知识整合、激活思维、分视角题型突破、配套精练的逻辑架构展开,通过考点梳理、方法指导(如累加法项数分析)、真题训练(潍坊期末等题)帮助学生突破难点,体现复习系统性与针对性。 讲义采用分视角突破策略(如类等差型、构造法)和分层练习设计(A组夯基、B组提升),培养数学思维(推理能力)与模型意识,例如构造等比数列时通过待定系数法转化递推式,设置不同层次习题即时反馈,确保高效复习,为教师把控节奏、提升学生应考能力提供有力支撑。

内容正文:

第30讲 常见的递推关系求通项 知识整合 体系重构 激活思维 1.(2025·潍坊期末)已知数列{an}满足an+1=an+a1+n,a5=30,则a1=(   ) A.4  B.3 C.2  D.1 2.已知数列{an}为等比数列,Sn为数列{an}的前n项和,an=Sn+,则S4的值为(   ) A.9  B.21 C.45  D.93 3.若数列{an}的首项a1=3,且满足an+1=an+2n-1(n∈N*),则{an}中最小的一项是(   ) A.a2  B.a3 C.a4  D.a5 4.(教材经典题改编)若数列{an}的首项a1=1,且满足an+1=2an+1,则数列{an}的通项公式是an=____________. 5.(教材经典题改编)已知数列{an}的首项a1=,且an+1=,则数列{an}的通项公式是____________. 题型突破 思维拓展 类等差与类等比型求通项 视角1 an+1-an=f(n) 例 1-1 (2025·上饶二模)已知数列{an}满足a1=2,an+1-an=2n+2(n∈N*),则数列的前4项和为______________. 变式1-1 (1) 已知数列{an}满足a1=2,an+1-an=2n+2(n∈N*),则an=____________. (2) 已知数列{an}满足a1=1,a2=3,an+1+an=2n+2(n∈N*),则a2 026=____________. 形如an+1=an+f(n)的递推关系式求通项公式,常利用累加法,在累加求和时需特别注意能消去多少项,保留多少项. 视角2 =f(n) 例 1-2 (2025·临汾二模)(多选)已知数列{an}满足a1=3,3nan=(n+1)an+1,则下列说法正确的是(   ) A.a3=9 B.{an}是递增数列 C.若Tn为数列的前n项和,则Tn<1 D.若对任意n∈N*,都有(-1)nλan≤an+1,则-3≤λ≤1 形如an+1=an·f(n)的递推关系式可化为=f(n)的形式求通项公式,可用累乘法,也可用an=··…··a1代入求出通项,计算过程中也需要注意能消去多少项,保留多少项. 变式 1-2 已知数列{an}的前n项和为Sn,且4Sn=(2n+1)an+1(n∈N*),则{an}的通项公式为_____________. 构造等差数列求通项公式 例2 (1) 已知数列{an}满足a1=2,an+1-2an=2n+1,则数列{an}的通项公式为____________. (2) 设数列{an}的前n项积为Tn,且满足an+2Tn=1(n∈N*),则T2 026=(  ) A.4 053  B. C.  D.-·2 026+ (1) 若递推关系如an+1=qan+qn+1,等式两边同时除以qn+1,即得=+1,数列为等差数列. (2) 若递推关系可化简变形为an+1=an+q,则数列{an}符合等差数列的定义. 变式2 (2025·太原一模)已知数列{an},{bn}中,a1=2,b1=6,an+1=2an,bn+1=2bn-an,若am=bm,则m=(   ) A.4  B.5 C.6  D.7 构造等比数列求通项公式 视角1 an+1=pan+f(n)型 例 3-1 (1) 设数列{an}的前n项和为Sn,若Sn+n=2an,则a7=(   ) A.65  B.127 C.129  D.255 (2) 已知数列{an}满足an+1=2an+4·3n-1,a1=-1,则数列{an}的通项公式为______________. (3) 在数列{an}中,a1=3,且an+1=3an+4n-6(n∈N*),则数列{an}的通项公式为___________. (1) 满足an+1=pan+q(p≠0,1,且q≠0)的数列{an}的通项公式的求法:设an+1+λ=p(an+λ),得an+1=pan+(p-1)λ,与题设an+1=pan+q比较系数,得λ=(p≠1),所以an+=p(n≥2),即构成以a1+为首项,p为公比的等比数列. (2) 满足an+1=pan+qn(p≠0,1,且q≠0)的数列{an}的通项公式的求法:等式两边同时除以qn+1,即得=·+,当p≠q时,原式可以变形为+λ=的形式,则数列为等比数列,进而写出{an}的通项公式. (3) 满足an+1=pan+qn+m(p≠1)的数列{an}的通项公式的求法:设an+1+A(n+1)+B=p(an+An+B),通过待定系数法确定A,B的值,转化成以a1+A+B为首项,p为公比的等比数列{an+An+B},再利用等比数列的通项公式求出{an+An+B}的通项,整理可得an. 变式 3-1 (1)(2025·潍坊模拟)(多选)已知数列{an}的前n项和为Sn,若a1=2,an+1-2an+anan+1=0,则(   ) A.a3= B.数列为等比数列 C.an+1<an D.S10>- (2) 在数列{an}中,已知a1=,an+1=an+n+1,则an=___________. (3) 设数列{an}的前n项和为Sn,若Sn+1-2Sn=1-n,且S1=3,则数列{an}的通项公式是______________. 视角2 an+1=pan+qan-1型 例 3-2 已知数列{an}的前n项和为Sn,且满足a1=1,a2=3,an+an+2=kan+1. (1) 当k=2时,求S10; (2) 若k=,设bn=an+1-2an,求{bn}和{an}的通项公式. 满足an+1=pan+qan-1(p≠0)的数列{an}的通项公式的求法:可以将递推式化为an+1-x1an=x2(an-x1an-1),其中x1,x2是方程x2-px-q=0的两个根.若1是方程的根,则直接构造数列{an-an-1};若1不是方程的根,则需要构造两个数列,采取消元的方法求数列{an}. 变式 3-2  已知数列{an}的前n项和为Sn,Sn=an-4an+1,a1=-1. (1) 求证:数列{2an+1-an}为等比数列; (2) 设bn=,求数列{bn}的前n项和. 视角3 an+1=型 例3-3 已知数列{an}满足a1=1,an+1=(n∈N*),则an=______________. 满足an+1=(ac≠0)的数列{an}的通项公式的求法:取倒数得==·+.当a=b时,数列是等差数列;当a≠b时,令bn=,则bn+1=·bn+,可用待定系数法(视角1方法)求解. 变式 3-3  已知数列{an}的各项均不为零,且满足a1=1,an=(n≥2,n∈N*),则{an}的通项公式为an=____________. 配套精练 练习1 A组 夯基精练 一、单项选择题 1.(2025·厦门二模)已知数列{an}满足a1=1, =,则{an}的前6项和为(   ) A.  B. C.  D. 2.(2025·秦皇岛三模)已知数列{an}满足a1=2,an+1=2an-1,n∈N*,且bn=log2(an-1),则数列{bn}的前100项和为(   ) A.4 050  B.4 950 C.5 050  D.4 450 3.已知数列{an}满足a1∈Z,an+1+an=2n+3,且其前n项和为Sn.若S13=am,则正整数m=(   ) A.99  B.103 C.107  D.198 4.已知数列{an}的首项a1为常数,且a1≠,an+1+2an=4n(n∈N*),若数列{an}是递增数列,则a1的取值范围为(   ) A.  B.∪ C.  D.∪ 二、多项选择题 5.已知数列{an}的前n项和为Sn,则下列说法正确的有(  ) A.若a1=2,an+1=an+n+1,则a3=7 B.若a1=1,an+1=3an+2,则a4=53 C.若Sn=3n+,则数列{an}是等比数列 D.若a1=1,an+1=(n∈N*),则a5= 6.已知数列{an}的前n项和为Sn,且an+2=an+1+2an,若a1=a2≠0,则(   ) A.{an+1-2an}是等比数列 B.{an+2-an}是等比数列 C.{Sn+1-2Sn}是等差数列 D.{a2n+1-S2n}是等差数列 三、填空题 7.已知数列{an}中,a1=1,a2=9,且an+2+an=2an+1+8,则数列{an}的通项公式为_____________. 8.已知数列{an}满足a1=1,当n≥2时,an=an-1+2n-1,则{an}的通项公式为____________. 9.已知数列{an}满足an+1=pan+2×3n+1(p∈R),若p=1,a1=4,则a4=______________;若p=2,a1=5,则an=_____________. 四、解答题 10.(2026·宁波一模)记Sn为正项数列{an}的前n项和,已知4Sn=a+2an-3. (1) 求数列{an}的通项公式; (2) 若数列{bn}满足b1=1,bn+1=bn,求证:b1+b2+b3+…+bn<. 11.已知数列{an}的前n项和为Sn=2an-2n+1. (1) 求数列{an}的通项公式; (2) 若对一切正整数n,不等式2n2-n-3≤λan恒成立,求λ的最小值. B组 能力提升练 12.(2026·无锡期中节选)设数列{an}的前n项和为Sn,已知(3n-5)an+1-6Sn=pn+q,n∈N*,其中p,q为常数. (1) 当p=0时,若S1=-2,S2=-1,求数列{an}的通项公式; (2) 若a1=-,证明:数列{an}为等差数列. 练习2 A组 夯基精练 一、单项选择题 1.在数列{an}中,a1=1,an+1=,则a34=(   ) A.  B. C.  D.100 2.(2025·泰安期末)已知数列{an}满足a2=-3,(2n-3)an+1=(2n-1)an+(2n-1)(2n-3),n∈N*,则数列{an}的通项公式为(   ) A.an=-n+-7 B.an=(1+n)(1-n) C.an=(n-3)(2n-1) D.an=(n-5)(2n-3) 3.已知数列{an}满足a1=-,a2=1,an-5an-1+4an-2=0(n≥3),则a1 015=(   ) A.22 027-1  B.21 015-1 C.22 026-1  D.21 014-1 4.已知数列{an}的首项a1=,且满足an+1=,若+++…+<1 000,则满足条件的最大整数n=(   ) A.8  B.9 C.10  D.11 二、多项选择题 5.(2025·南京二模)已知数列{an}中,a3=,an-an+1=-3an+1an,n∈N*,其前n项和为Sn,则(   ) A.a1=  B.an= C.an≥a7  D.S10<0 6.(2025·武汉4月调研)若数列{an}满足a1+2a2+…+2n-1an=n·2n,an的前n项和为Sn,则(   ) A.a1=2 B.数列{an}是等比数列 C.Sn,S2n,S3n构成等差数列 D.数列的前100项和为 7.(2025·武汉一模)已知数列{an}满足an+1an=4an-4,则下列说法正确的是(   ) A.{an}可能为常数列 B.数列是等差数列 C.若a1=3, D.数列可能为公差不为0的等差数列 三、填空题 8.(2025·张家口一模)已知数列{an}满足a1=2,an>0且a-a=+1,则a-n=____________. 9.若x=1是函数f(x)=an+1x4-anx3-an+2x+1(n∈N*)的极值点,数列{an}满足a1=1,a2=3,则数列{an}的通项公式an=___________. 10.已知数列{an}的前n项和为Sn,若8Sn+3n+1=9an+3,则S2=___________,an=___________. 四、解答题 11.已知实数列{an}满足a1=t,点(an,an+1)在曲线y=(x≠-4)上. (1) 当t=2且m=-1时,求数列{an}的通项公式; (2) 在(1)的条件下,若表示不超过实数t的最大整数,令bn=(n∈N*),Sn是数列{bn}的前n项和,求S2 027的值. 12.已知数列{an},{bn}满足a1=1,bn=2an,b1b2b3·…·bn=(bn+1). (1) 计算a2,a3的值,并求数列{an}的通项公式; (2) 设数列{cn}满足cn=,求数列{cn}的前n项和Tn. B组 能力提升练 13.(2025·安庆二模)已知数列{an}满足a1=1,an+1=a+2an,则使得>2 027的最小正整数n的值为_____________. 14.(2025·漳州二模)已知数列{an},{bn}满足an-bn+1+3bn+n=0,bn-an+1+3an+2n-1=0,若a1=2,b1=1,则bn=_____________. 学科网(北京)股份有限公司 $ 第30讲 常见的递推关系求通项 知识整合 体系重构 激活思维 1.(2025·潍坊期末)已知数列{an}满足an+1=an+a1+n,a5=30,则a1=( A ) A.4  B.3 C.2  D.1 【解析】 因为an+1=an+a1+n,所以a2-a1=a1+1,a3-a2=a1+2,a4-a3=a1+3,a5-a4=a1+4,以上各式相加可得a5-a1=4a1+10,即a5=5a1+10.因为a5=30,所以a1=4. 2.已知数列{an}为等比数列,Sn为数列{an}的前n项和,an=Sn+,则S4的值为( C ) A.9  B.21 C.45  D.93 【解析】 由an=Sn+,得Sn-Sn-1=Sn+(n≥2),整理得Sn+3=2(Sn-1+3).又a1=S1+,所以S1=a1=3,故数列{Sn+3}是以6为首项,2为公比的等比数列,所以Sn+3=6×2n-1,即Sn=3×2n-3,所以S4=3×24-3=45. 3.若数列{an}的首项a1=3,且满足an+1=an+2n-1(n∈N*),则{an}中最小的一项是( B ) A.a2  B.a3 C.a4  D.a5 【解析】 由an+1=an+2n-1,得-=1,所以数列是以=-3为首项,1为公差的等差数列,即=-3+(n-1)·1,从而an=(2n-3)(n-4),所以a2=-2,a3=-3,显然当n≥4,n∈N*时,an≥0,因此,{an}中最小的一项是a3. 4.(教材经典题改编)若数列{an}的首项a1=1,且满足an+1=2an+1,则数列{an}的通项公式是an=__2n-1__. 【解析】 因为an+1=2an+1,所以an+1+1=2(an+1),所以{an+1}是首项为2,公比为2的等比数列,所以an+1=2×2n-1=2n,即an=2n-1. 5.(教材经典题改编)已知数列{an}的首项a1=,且an+1=,则数列{an}的通项公式是__an=__. 【解析】 由an+1=,可得==·+,可得-1=.又a1=,所以-1=,所以数列是首项为,公比为的等比数列,所以-1=·n-1=2·n,所以=2·n+1,即an=. 题型突破 思维拓展 类等差与类等比型求通项 视角1 an+1-an=f(n) 例 1-1 (2025·上饶二模)已知数列{an}满足a1=2,an+1-an=2n+2(n∈N*),则数列的前4项和为____. 【解析】方法一:(穷举计算) 数列{an}中,由an+1-an=2n+2,得an+1=an+2n+2,而a1=2,则a2=a1+4=6,a3=a2+6=12,a4=a3+8=20,所以+++=+++=+++=1-=.方法二:(累加法)当n≥2时,an=a1+(a2-a1)+(a3-a2)+…+(an-an-1)=2+2[1+2+3+…+(n-1)]+2(n-1)=n2+n,显然a1=2符合上式,故an=n2+n,则==-,即+++=+++=1-=.方法三:(构造常数列) 由an+1-an=2n+2整理可得an+1-(n+1)2-(n+1)=an-n2-n,即{an-n2-n}为常数列,此时an-n2-n=a1-2=0,故an=n2+n,==-,即+++=+++=1-=. 变式1-1(1) 已知数列{an}满足a1=2,an+1-an=2n+2(n∈N*),则an=__2n+2n-2__. 【解析】 当n≥2时,an=a1+(a2-a1)+(a3-a2)+…+(an-an-1)=2+[2+22+23+…+2n-1]+2(n-1)=2n+2n-2,显然a1=2符合上式,故an=2n+2n-2. (2) 已知数列{an}满足a1=1,a2=3,an+1+an=2n+2(n∈N*),则a2 026=____. 【解析】 an+1+an=2n+2,当n≥2时,an+an-1=2n-1+2,两式相减得an+1-an-1=2n-1,所以a2 026=a2+(a4-a2)+(a6-a4)+…+(a2 026-a2 024)=3+22+24+26+…+22 024=. 形如an+1=an+f(n)的递推关系式求通项公式,常利用累加法,在累加求和时需特别注意能消去多少项,保留多少项. 视角2 =f(n) 例 1-2 (2025·临汾二模)(多选)已知数列{an}满足a1=3,3nan=(n+1)an+1,则下列说法正确的是( ABC ) A.a3=9 B.{an}是递增数列 C.若Tn为数列的前n项和,则Tn<1 D.若对任意n∈N*,都有(-1)nλan≤an+1,则-3≤λ≤1 【解析】 由3nan=(n+1)an+1,可得=,故an=··…··a1=··…···3=,a1=3也符合,故an=,a3==9,故A正确.由于==1+>1,所以an+1>an,因此{an}是递增数列,故B正确.===-,故Tn=++…+=1-<1,故C正确.由(-1)nλan≤an+1可得(-1)nλ≤==3,当n为偶数时,则λ≤3恒成立,由于f(n)=1-单调递增,故λ≤3=2.当n为奇数时,则-λ≤3恒成立,由于f(n)=1-单调递增,故-λ≤3=,所以-≤λ≤2,故D错误. 形如an+1=an·f(n)的递推关系式可化为=f(n)的形式求通项公式,可用累乘法,也可用an=··…··a1代入求出通项,计算过程中也需要注意能消去多少项,保留多少项. 变式 1-2 已知数列{an}的前n项和为Sn,且4Sn=(2n+1)an+1(n∈N*),则{an}的通项公式为__an=2n-1__ . 【解析】 由4Sn=(2n+1)an+1,令n=1得a1=1,又4Sn-1=(2n-1)an-1+1(n≥2),两式相减得4an=(2n+1)an-(2n-1)an-1(n≥2),即(2n-3)an=(2n-1)an-1.所以=(n≥2),所以··…·=··…·,即=2n-1,所以当n≥2时,an=2n-1,又a1=1也适合上式,所以an=2n-1. 构造等差数列求通项公式 例2 (1) 已知数列{an}满足a1=2,an+1-2an=2n+1,则数列{an}的通项公式为__an=n·2n__. 【解析】 由an+1-2an=2n+1,得-=1,故为等差数列,公差为1,首项为1,所以=1+(n-1)=n,所以an=n·2n. (2) 设数列{an}的前n项积为Tn,且满足an+2Tn=1(n∈N*),则T2 026=( B ) A.4 053  B. C.  D.-2 026+ 【解析】 因为an+2Tn=1(n∈N*),所以+2Tn=1(n≥2,n∈N*),所以Tn+2TnTn-1=Tn-1,所以-=2,所以是公差为2的等差数列.因为a1+2T1=1⇔3a1=1⇔a1=T1=,所以=3+(n-1)×2=2n+1,所以Tn=,所以T2 026==. (1) 若递推关系如an+1=qan+qn+1,等式两边同时除以qn+1,即得=+1,数列为等差数列. (2) 若递推关系可化简变形为an+1=an+q,则数列{an}符合等差数列的定义. 变式2 (2025·太原一模)已知数列{an},{bn}中,a1=2,b1=6,an+1=2an,bn+1=2bn-an,若am=bm,则m=( B ) A.4  B.5 C.6  D.7 【解析】 在数列{an}中,由a1=2,an+1=2an,得数列{an}是首项为2,公比为2的等比数列,an=2n,则bn+1=2bn-2n,即-=-, 因此数列是以=3为首项,-为公差的等差数列,则=3+(n-1),即bn=(7-n)2n-1.由am=bm,得2m=(7-m)2m-1,解得m=5. 构造等比数列求通项公式 视角1 an+1=pan+f(n)型 例 3-1 (1) 设数列{an}的前n项和为Sn,若Sn+n=2an,则a7=( B ) A.65  B.127 C.129  D.255 【解析】 当n=1时,a1+1=2a1,则a1=1.当n≥2时,an=Sn-Sn-1=2an-n-[2an-1-(n-1)]=2an-2an-1-1,所以an=2an-1+1,所以an+1=2(an-1+1).又a1+1=2≠0,所以{an+1}是以2为首项,2为公比的等比数列,所以a7+1=2×26=27=128,所以a7=127. (2) 已知数列{an}满足an+1=2an+4·3n-1,a1=-1,则数列{an}的通项公式为__an=4×3n-1-5×2n-1__. 【解析】 方法一:设an+1+λ·3n=2(an+λ·3n-1),整理得an+1=2an-λ·3n-1,可得λ=-4,即an+1-4×3n=2(an-4×3n-1),且a1-4×31-1=-5≠0,则数列{an-4×3n-1}是首项为-5,公比为2的等比数列,所以an-4×3n-1=-5×2n-1,即an=4×3n-1-5×2n-1. 方法二:两边同时除以3n+1,得=×+,整理得-=×,且-=-≠0,则数列是首项为-,公比为的等比数列,所以-=-×n-1,即an=4×3n-1-5×2n-1. (3) 在数列{an}中,a1=3,且an+1=3an+4n-6(n∈N*),则数列{an}的通项公式为__an=3n-2(n-1)__. 【解析】 因为an+1=3an+4n-6(n∈N*),设an+1+x(n+1)+y=3(an+xn+y),其中x,y∈R,整理可得an+1=3an+2xn+2y-x,所以解得所以an+1+2(n+1)-2=3(an+2n-2),且a1+2×1-2=a1=3,所以数列{an+2n-2}是首项为3,公比为3的等比数列,所以an+2n-2=3×3n-1=3n,解得an=3n-2(n-1). (1) 满足an+1=pan+q(p≠0,1,且q≠0)的数列{an}的通项公式的求法:设an+1+λ=p(an+λ),得an+1=pan+(p-1)λ,与题设an+1=pan+q比较系数,得λ=(p≠1),所以an+=p(n≥2),即构成以a1+为首项,p为公比的等比数列. (2) 满足an+1=pan+qn(p≠0,1,且q≠0)的数列{an}的通项公式的求法:等式两边同时除以qn+1,即得=·+,当p≠q时,原式可以变形为+λ=的形式,则数列为等比数列,进而写出{an}的通项公式. (3) 满足an+1=pan+qn+m(p≠1)的数列{an}的通项公式的求法:设an+1+A(n+1)+B=p(an+An+B),通过待定系数法确定A,B的值,转化成以a1+A+B为首项,p为公比的等比数列{an+An+B},再利用等比数列的通项公式求出{an+An+B}的通项,整理可得an. 变式 3-1 (1)(2025·潍坊模拟)(多选)已知数列{an}的前n项和为Sn,若a1=2,an+1-2an+anan+1=0,则( BCD ) A.a3= B.数列为等比数列 C.an+1<an D.S10>- 【解析】数列{an}中,a1=2,an+1-2an+anan+1=0,则an≠0,=·+,整理得1-=,而1-=,因此数列是首项、公比均为的等比数列,B正确;1-=,解得an==1+,对于A,a3=,A错误;对于C,an+1-an=-<0,则an+1<an,C正确;对于D,S10=2+1++1++…+1+>11+++…+=11+=-,D正确. (2) 在数列{an}中,已知a1=,an+1=an+n+1,则an=__-__. 【解析】 因为a1=,an+1=an+n+1,所以2n+1an+1=×2nan+1,整理得2n+1an+1-3=(2nan-3),所以数列{2nan-3}是以2a1-3=-为首项,为公比的等比数列,所以2nan-3=-×n-1,所以an=-. (3) 设数列{an}的前n项和为Sn,若Sn+1-2Sn=1-n,且S1=3,则数列{an}的通项公式是__an=__. 【解析】 因为Sn+1-2Sn=1-n,所以Sn+1-(n+1)=2(Sn-n),且S1-1=2≠0,所以{Sn-n}是以2为首项,2为公比的等比数列,所以Sn-n=2·2n-1=2n,即Sn=n+2n.当n≥2时,an=Sn-Sn-1=n+2n-(n-1+2n-1)=2n-1+1,且a1=3不满足上式,所以an= 视角2 an+1=pan+qan-1型 例 3-2 已知数列{an}的前n项和为Sn,且满足a1=1,a2=3,an+an+2=kan+1. (1) 当k=2时,求S10; 【解答】 当k=2时,有an+an+2=2an+1,即an+2-an+1=an+1-an,所以{an}为等差数列.因为a1=1,a2=3,所以d=a2-a1=2,所以S10=1×10+×2=100. (2) 若k=,设bn=an+1-2an,求{bn}和{an}的通项公式. 【解答】 由题知an+2=an+1-an,所以an+2-2an+1=an+1-an=(an+1-2an),即bn+1=bn,且b1=a2-2a1=1,所以{bn}是以1为首项,为公比的等比数列,所以bn=1×n-1=n-1.所以an+1-2an=n-1=4×n+1,两边同除以n+1,得-=4.记=2n·an=cn,得cn+1-4cn=4,所以cn+1+=4,且c1+=2a1+=,所以是以为首项,4为公比的等比数列,所以cn+=×4n-1,所以cn=×4n-1-=2n·an,所以an=×2n-1-. 满足an+1=pan+qan-1(p≠0)的数列{an}的通项公式的求法:可以将递推式化为an+1-x1an=x2(an-x1an-1),其中x1,x2是方程x2-px-q=0的两个根.若1是方程的根,则直接构造数列{an-an-1};若1不是方程的根,则需要构造两个数列,采取消元的方法求数列{an}. 变式 3-2  已知数列{an}的前n项和为Sn,Sn=an-4an+1,a1=-1. (1) 求证:数列{2an+1-an}为等比数列; 【解答】 因为Sn=an-4an+1,所以当n≥2时,Sn-1=an-1-4an,两式相减得an=an-an-1-4an+1+4an,即4an+1=4an-an-1,则有2(2an+1-an)=2an-an-1.当n=1时,S1=a1-4a2,则a2=0,即2a2-a1=1≠0,所以数列{2an+1-an}是以1为首项,为公比的等比数列. (2) 设bn=,求数列{bn}的前n项和. 【解答】 (2) 由(1)得2an+1-an=,则2nan+1-2n-1an=1,所以数列{2n-1an}是以-1为首项,1为公差的等差数列,于是2n-1an=n-2,解得an=,则bn==,所以{bn}的前n项和Tn==-. 视角3 an+1=型 例3-3 已知数列{an}满足a1=1,an+1=(n∈N*),则an=____. 【解析】 因为a1=1,an+1=,显然an≠0,取倒数得==4+,即-=4,则数列是首项为1,公差为4的等差数列,因此=1+4(n-1)=4n-3,所以an=. 满足an+1=(ac≠0)的数列{an}的通项公式的求法:取倒数得==·+.当a=b时,数列是等差数列;当a≠b时,令bn=,则bn+1=·bn+,可用待定系数法(视角1方法)求解. 变式 3-3  已知数列{an}的各项均不为零,且满足a1=1,an=(n≥2,n∈N*),则{an}的通项公式为an=____. 【解析】 当n≥2时,an=,则==+n,设bn=,b1==1,则bn-bn-1=n,可得bn=(bn-bn-1)+(bn-1-bn-2)+…+(b2-b1)+b1=n+n-1+…+2+1=,而b1=1也符合该式,故bn=,从而an==. 配套精练 常见的递推关系求通项——练习1 A组 夯基精练 一、单项选择题 1.(2025·厦门二模)已知数列{an}满足a1=1, =,则{an}的前6项和为( C ) A.  B. C.  D. 【解析】 由 = ,当n≥2时,an = ···…···a1=···…···1=,显然,对于n=1时也成立,所以an= =2,则{an}的前6项和为2=2=. 2.(2025·秦皇岛三模)已知数列{an}满足a1=2,an+1=2an-1,n∈N*,且bn=log2(an-1),则数列{bn}的前100项和为( B ) A.4 050  B.4 950 C.5 050  D.4 450 【解析】 由an+1=2an-1,得an+1-1=2(an-1),而a1-1=1,则数列{an-1}是首项为1,公比为2的等比数列,因此an-1=2n-1,bn=n-1,所以数列{bn}的前100项和为×100=4 950. 3.已知数列{an}满足a1∈Z,an+1+an=2n+3,且其前n项和为Sn.若S13=am,则正整数m=( B ) A.99  B.103 C.107  D.198 【解析】 由an+1+an=2n+3得an+1-(n+1)-1=-(an-n-1),所以{an-n-1}是公比为-1的等比数列,所以an-n-1=(-1)n-1(a1-2),则an=(-1)n-1(a1-2)+n+1,am=(-1)m-1(a1-2)+m+1,所以S13=a1+(a2+a3)+…+(a12+a13)=a1+2×(2+4+…+12)+3×6=a1+102.①当m为奇数时,a1-2+m+1=a1+102,解得m=103;②当m为偶数时,-(a1-2)+m+1=a1+102,则m=2a1+99,因为a1∈Z,所以m=2a1+99只能为奇数,则m不可能是偶数.综上所述,m=103. 4.已知数列{an}的首项a1为常数,且a1≠,an+1+2an=4n(n∈N*),若数列{an}是递增数列,则a1的取值范围为( B ) A.  B.∪ C.  D.∪ 【解析】 因为an+1+2an=4n,所以an+1-×4n+1=-2,由于a1≠,即a1-≠0,可得数列是首项为a1-,公比为-2的等比数列,则an=×4n+×(-2)n-1.因为数列{an}是递增数列,所以an+1>an,即×4n+1+·(-2)n>×4n+·(-2)n-1对任意的正整数n都成立.当n为偶数时,a1>-×2n恒成立,由于数列为递减数列,可得-×2n≤-=-,则a1>-;当n为奇数时,a1<+×2n恒成立,由于数列为递增数列,可得+×2n≥+=,则a1<.综上,a1的取值范围是∪. 二、多项选择题 5.已知数列{an}的前n项和为Sn,则下列说法正确的有( AB ) A.若a1=2,an+1=an+n+1,则a3=7 B.若a1=1,an+1=3an+2,则a4=53 C.若Sn=3n+,则数列{an}是等比数列 D.若a1=1,an+1=(n∈N*),则a5= 【解析】 对于A,由a1=2,an+1=an+n+1,得a2=a1+2=4,a3=a2+3=7,故A正确;对于B,由a1=1,an+1=3an+2,得an+1+1=3(an+1),所以数列{an+1}是以a1+1=2为首项,3为公比的等比数列,则an+1=2×3n-1,即an=2×3n-1-1,所以a4=2×33-1=53,故B正确;对于C,由Sn=3n+,得a1=S1=,a2=S2-S1=6,a3=S3-S2=18,显然a≠a1a3,所以数列{an}不是等比数列,故C错误;对于D,由an+1=,可得-=,所以数列是以1为首项,为公差的等差数列,所以=1+(n-1)=,则==3,即a5=,故D错误. 6.已知数列{an}的前n项和为Sn,且an+2=an+1+2an,若a1=a2≠0,则( ABD ) A.{an+1-2an}是等比数列 B.{an+2-an}是等比数列 C.{Sn+1-2Sn}是等差数列 D.{a2n+1-S2n}是等差数列 【解析】 对于A,由an+2=an+1+2an,得an+2-2an+1=an+1+2an-2an+1=-(an+1-2an),且a2-2a1=-a1,所以{an+1-2an}是以-a1为首项,-1为公比的等比数列,所以A正确;对于B,由an+2=an+1+2an,得an+3-an+1=an+2+an+1=2(an+2-an),且a3-a1=a2+a1=2a1,所以数列{an+2-an}是首项为2a1,公比为2的等比数列,所以B正确;对于C,由an+2=an+1+2an,可得Sn+2-Sn+1=Sn+1-Sn+2(Sn-Sn-1)(n≥2),即n≥2时,Sn+2-2Sn+1=Sn-2Sn-1,又S2-2S1=0,S3-2S2=a1,所以{Sn+1-2Sn}的奇数项均为0,偶数项均为a1,又2(S3-2S2)≠(S2-2S1)+(S4-2S3),所以{Sn+1-2Sn}不是等差数列,所以C错误;对于D,由an+2=an+1+2an,可得an+2-an=an+1+an,即a1+a2=a3-a1,a3+a4=a5-a3,a5+a6=a7-a5,…,a2n-1+a2n=a2n+1-a2n-1,累加得S2n=a2n+1-a1,即a2n+1-S2n=a1为常数,则{a2n+1-S2n}是等差数列,所以D正确. 三、填空题 7.已知数列{an}中,a1=1,a2=9,且an+2+an=2an+1+8,则数列{an}的通项公式为__an=4n2-4n+1__. 【解析】 因为an+2+an=2an+1+8,所以an+2-an+1=an+1-an+8,所以数列{an+1-an}是公差为8的等差数列,其首项为a2-a1=8,于是an+1-an=8n,则an-an-1=8(n-1),an-1-an-2=8(n-2),…,a3-a2=8×2,a2-a1=8,所以an-a1=8(1+2+…+n-1)=8×=4n2-4n,所以an=4n2-4n+1(n≥2);而a1=1符合该式,故an=4n2-4n+1. 8.已知数列{an}满足a1=1,当n≥2时,an=an-1+2n-1,则{an}的通项公式为__an=+4n-6__. 【解析】 设an+An+B=[an-1+A(n-1)+B],则an=an-1-An-A-B,所以解得又a1-4+6=3,所以{an-4n+6}是以3为首项,为公比的等比数列,所以an-4n+6=3×n-1,所以an=+4n-6. 9.已知数列{an}满足an+1=pan+2×3n+1(p∈R),若p=1,a1=4,则a4=__85__;若p=2,a1=5,则an=__2×3n-1__. 【解析】 因为an+1=pan+2×3n+1(p∈R),当p=1,a1=4时,an+1=an+2×3n+1,所以a2=a1+2×3+1=11,a3=a2+2×32+1=30,a4=a3+2×33+1=85.当p=2,a1=5时,an+1=2an+2×3n+1,则an+1-(2×3n+1-1)=2[an-(2×3n-1)],又a1-(2×3-1)=0,所以an-(2×3n-1)=0,即an=2×3n-1. 四、解答题 10.(2026·宁波一模)记Sn为正项数列{an}的前n项和,已知4Sn=a+2an-3. (1) 求数列{an}的通项公式; 【解答】 当n=1时,可得a1=3;当n≥2时,4Sn-1=a+2an-1-3,4Sn=a+2an-3,作差可得4an=a-a+2an-2an-1,即(an-an-1-2)(an+an-1)=0.因为是正项数列,所以an-an-1=2,即数列{an}为等差数列,所以an=3+2(n-1)=2n+1. (2) 若数列{bn}满足b1=1,bn+1=bn,求证:b1+b2+b3+…+bn<. 【解答】 由题可得=,所以=···…··==,又b1=1,所以bn==,又b1=1也满足上式,所以b1+b2+b3+…+bn===-<. 11.已知数列{an}的前n项和为Sn=2an-2n+1. (1) 求数列{an}的通项公式; 【解答】 当n=1时,S1=2a1-22,得a1=4;当n≥2时,an=Sn-Sn-1=(2an-2n+1)-(2an-1-2n),整理得an=2an-1+2n,等式两边同除2n得=+1(n≥2),则数列是以=2为首项,1为公差的等差数列,所以=2+(n-1)=n+1,则an=(n+1)2n. (2) 若对一切正整数n,不等式2n2-n-3≤λan恒成立,求λ的最小值. 【解答】 由(1)知不等式2n2-n-3≤λ(n+1)2n对一切正整数n恒成立,即==≤λ对一切正整数n恒成立.令f(n)=,设当n=k时,f(k)最大,则解得≤k≤.因为k∈N*,所以k=3,又f(3)==,所以λ≥,即λ的最小值为. B组 能力提升练 12.(2026·无锡期中节选)设数列{an}的前n项和为Sn,已知(3n-5)an+1-6Sn=pn+q,n∈N*,其中p,q为常数. (1) 当p=0时,若S1=-2,S2=-1,求数列{an}的通项公式; 【解答】 当p=0时,(3n-5)an+1-6Sn=q,则(3n-2)an+2-6Sn+1=q,两式相减,得(3n-2)an+2=(3n+1)an+1(*).因为S1=-2,S2=-1,所以a1=-2,a2=1,则-2a2=a1,符合(*)式,故(3n-5)an+1=(3n-2)an,n∈N*,所以=.因此当n≥2时,=-,=,=,…,=,累乘得=-.因为a1=-2,所以当n≥2时,an=3n-5,又因为a1=-2满足上式,故an=3n-5(n∈N*). (2) 若a1=-,证明:数列{an}为等差数列. 【解答】 因为(3n-5)an+1-6Sn=pn+q①,所以(3n-2)an+2-6Sn+1=p(n+1)+q②,由②-①,得(3n-2)an+2-(3n+1)an+1=p③,所以(3n+1)an+3-(3n+4)an+2=p④,由④-③,得(3n+1)an+3+(3n+1)an+1=(6n+2)an+2,即an+3+an+1=2an+2,因此an+3-an+2=an+2-an+1,所以当n≥2时,{an}为等差数列.因为又a1=-,因此解得因此a3-a2=a2-a1,所以{an}为等差数列. 常见的递推关系求通项——练习2 A组 夯基精练 一、单项选择题 1.在数列{an}中,a1=1,an+1=,则a34=( C ) A.  B. C.  D.100 【解析】 因为a1=1,an+1=,所以==3+,即-=3,所以是以1为首项,3为公差的等差数列,所以=1+3(n-1)=3n-2,则an=,所以a34==. 2.(2025·泰安期末)已知数列{an}满足a2=-3,(2n-3)an+1=(2n-1)an+(2n-1)(2n-3),n∈N*,则数列{an}的通项公式为( D ) A.an=-n+-7 B.an=(1+n)(1-n) C.an=(n-3)(2n-1) D.an=(n-5)(2n-3) 【解析】 因为(2n-3)an+1=(2n-1)an+(2n-1)(2n-3),n∈N*,所以当n=1时,-a2=a1-1,即a1=1-a2=4.所以=+1,n∈N*,所以数列是首项为=-4,公差为1的等差数列,所以=-4+(n-1)=n-5,即an=(n-5)(2n-3). 3.已知数列{an}满足a1=-,a2=1,an-5an-1+4an-2=0(n≥3),则a1 015=( A ) A.22 027-1  B.21 015-1 C.22 026-1  D.21 014-1 【解析】 因为an-5an-1+4an-2=0(n≥3),所以an-an-1=4(an-1-an-2),即=4,所以数列{an-an-1}是首项为a2-a1=1-=,公比为4的等比数列,所以an+1-an=×4n-1,an-an-1=×4n-2,an-1-an-2=×4n-3,…,a3-a2=×41,a2-a1=×40,累加得an-a1=×(40+41+42+…+4n-2)=×=×(4n-1-1)=22n-3-,所以an=22n-3-+a1=22n-3--=22n-3-1,所以a1 015=22×1 015-3-1=22 027-1. 4.已知数列{an}的首项a1=,且满足an+1=,若+++…+<1 000,则满足条件的最大整数n=( B ) A.8  B.9 C.10  D.11 【解析】 由an+1=,可得=-1,令bn=,则bn+1=2bn-1,即bn+1-1=2(bn-1).又b1-1=-1=1,所以{bn-1}是以1为首项,2为公比的等比数列,则bn-1=2n-1,所以bn=2n-1+1,所以b1+b2+…+bn=1+2+22+…+2n-1+n=2n+n-1.由2n+n-1<1 000,解得n≤9. 二、多项选择题 5.(2025·南京二模)已知数列{an}中,a3=,an-an+1=-3an+1an,n∈N*,其前n项和为Sn,则( ABD ) A.a1=  B.an= C.an≥a7  D.S10<0 【解析】 由an-an+1=-3anan+1,得-=-3,所以数列是以-3为公差的等差数列,而=+2×(-3),a3=,所以=14,得a1=,故A正确;所以=+(-3)(n-1)=17-3n,得an=,故B正确;令=17-3n=0,解得n=,对于an=,a1,a2,a3,a4,a5为正,且依次递增,a6,a7,…,an为负,且依次递增,所以an≥a6,故C错误;S10=a1+a2+…+a10= ++++-1----<++++-----=0,故D正确. 6.(2025·武汉4月调研)若数列{an}满足a1+2a2+…+2n-1an=n·2n,an的前n项和为Sn,则( AD ) A.a1=2 B.数列{an}是等比数列 C.Sn,S2n,S3n构成等差数列 D.数列的前100项和为 【解析】 对于A,当n=1时,可得a1=1×21=2,故A正确.对于B,a1+2a2+…+2n-1an=n·2n,当n≥2时,a1+2a2+…+2n-2an-1=(n-1)·2n-1,两式相减可得2n-1an=n·2n-(n-1)·2n-1=(n+1)2n-1,所以an=n+1,当n=1时,a1=2适合上式,所以an=n+1.因为=不是常数,所以数列{an}不是等比数列,故B错误.对于C,由an=n+1可知,an-an-1=n+1-n=1,所以{an}是以2为首项,1为公差的等差数列,所以Sn=2n+,所以S2n=4n+,S3n=6n+,Sn+S3n=2n++6n+=8n+5n2-2n.又2S2n=8n+4n2-2n,所以Sn+S3n≠2S2n,所以Sn,S2n,S3n不构成等差数列,故C错误.对于D,==-,所以T100=+++…+=-+-+-+…+-=-==,故D正确. 7.(2025·武汉一模)已知数列{an}满足an+1an=4an-4,则下列说法正确的是( AC ) A.{an}可能为常数列 B.数列是等差数列 C.若a1=3,则= D.数列可能为公差不为0的等差数列 【解析】 对于A,令an+1=an=a,由an+1an=4an-4,可得a2=4a-4,解得a=2,所以{an}可能为常数列,A正确.对于B,当a1=2时,由an+1an=4an-4,得an(an+1-2)=2(an-2),则an=2,此时无意义.an+1an=4an-4中,若an=0,则0=-4,矛盾,故an≠0.当a1≠2时,则an+1=4-,则====+,数列是公差为的等差数列,B错误.对于C,a1=3,由B选项得等差数列的首项为=1,公差为,=1+(n-1)=,其中==,则由等差数列求和公式得==,C正确.对于D,若数列是公差不为0的等差数列,由B选项知,an≠0,由an+1an=4an-4,得an+1=4-,则-=-=不会是非零常数,D错误. 三、填空题 8.(2025·张家口一模)已知数列{an}满足a1=2,an>0且a-a=+1,则a-n=__4-__. 【解析】 由题得a=(a-a)+(a-a)+…+(a-a)+a=++…++(n-1)+4=+(n-1)+4=n+4-,当n=1时,n+4-=1+4-1=4=a符合题意,所以a-n=n+4--n=4-. 9.若x=1是函数f(x)=an+1x4-anx3-an+2x+1(n∈N*)的极值点,数列{an}满足a1=1,a2=3,则数列{an}的通项公式an=__3n-1__. 【解析】 f′(x)=4an+1x3-3anx2-an+2,所以f′(1)=4an+1-3an-an+2=0,即an+2-an+1=3(an+1-an),所以数列{an+1-an}是首项为2,公比为3的等比数列,所以an+1-an=2×3n-1,则an=an-an-1+an-1-an-2+…+a2-a1+a1=2×3n-2+2×3n-3+…+2×30+1=2×+1=3n-1. 10.已知数列{an}的前n项和为Sn,若8Sn+3n+1=9an+3,则S2=__78__,an=__9n-3n__. 【解析】 当n=1时,8S1+9=9a1+3,解得a1=6;当n=2时,8S2+27=8a1+8a2+27=9a2+3,解得a2=72,则S2=a1+a2=78.当n≥2时,由8Sn+3n+1=9an+3得8Sn-1+3n=9an-1+3,两式相减,8Sn+3n+1-(8Sn-1+3n)=9an+3-(9an-1+3),整理得an=9an-1+2×3n,即an+3n=9(an-1+3n-1),因为a1+3=9≠0,所以数列{an+3n}是首项为9,公比为9的等比数列,则an+3n=9n,即an=9n-3n. 四、解答题 11.已知实数列{an}满足a1=t,点(an,an+1)在曲线y=(x≠-4)上. (1) 当t=2且m=-1时,求数列{an}的通项公式; 【解答】 当t=2,m=-1时,an+1=⇒an+1+1=⇒-=,故数列是公差为的等差数列.又==,则=+(n-1)=,故an=-1. (2) 在(1)的条件下,若表示不超过实数t的最大整数,令bn=(n∈N*),Sn是数列{bn}的前n项和,求S2 027的值. 【解答】 由(1)可知an=-1⇒=n⇒bn=,==…==0,==…==1,==…==2,==…==3,故S2 027=9×0+90×1+900×2+1 028×3=4 974. 12.已知数列{an},{bn}满足a1=1,bn=2an,b1b2b3·…·bn=(bn+1). (1) 计算a2,a3的值,并求数列{an}的通项公式; 【解答】 由题知,bn=2an,b1b2b3·…·bn=(bn+1),令n=1,b1=21=(2a2),得a2=2;令n=2,b1b2=21×22=(2a3),得a3=3.由已知bn=2an,b1b2b3·…·bn=(bn+1),可得a1+a2+a3+…+an=,a1+a2+a3+…+an-1=(n≥2).两式相减得an=-(n≥2). 方法一:整理得=(n≥2).又==1满足上式.从而=对n∈N*均成立.因此为常数列,即有=1,故an=n. 方法二:整理得=(n≥2).又=满足上式,故···…·=···…·(n≥2),即an=n(n≥2).当n=1时符合上式,故an=n. (2) 设数列{cn}满足cn=,求数列{cn}的前n项和Tn. 【解答】 由(1)可知cn=,所以cn=-.因此Tn=c1+c2+…cn=++…+=1-. B组 能力提升练 13.(2025·安庆二模)已知数列{an}满足a1=1,an+1=a+2an,则使得>2 027的最小正整数n的值为__6__. 【解析】 因为an+1=a+2an,所以an+1+1=(an+1)2,则ln(an+1+1)=2ln(an+1).又a1+1=2,所以{ln(an+1)}是以ln 2为首项,2为公比的等比数列,所以ln(an+1)=2n-1ln 2,所以an=22n-1-1,则=>2 027,计算得n的最小正整数值为6. 14.(2025·漳州二模)已知数列{an},{bn}满足an-bn+1+3bn+n=0,bn-an+1+3an+2n-1=0,若a1=2,b1=1,则bn=__22n-1-2n-1__. 【解析】 由题意可得an+3bn+n=bn+1,bn+3an+2n-1=an+1,则an+1+bn+1+n+1=4(an+bn+n),an+1-bn+1+n+1=2(an-bn+n),又a1+b1+1=4,a1-b1+1=2,则数列{an+bn+n}是以4为首项,公比为4的等比数列,数列{an-bn+n}是以2为首项,公比为2的等比数列,所以an+bn+n=4n①,an-bn+n=2n②,联立①②得2bn=4n-2n,所以bn=22n-1-2n-1. 学科网(北京)股份有限公司 $

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第6章 第30讲 常见的递推关系求通项(word教参)-【高考快车道】2027年高考数学大一轮总复习(提升版)
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