第43讲 数列的通项公式·讲义-2027年高考数学一轮复习(全国I卷地区通用)
2026-07-07
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2份
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普通
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 数学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | - |
| 章节 | - |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 高考复习-一轮复习 |
| 学年 | 2027-2028 |
| 地区(省份) | 广东省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 180 KB |
| 发布时间 | 2026-07-07 |
| 更新时间 | 2026-07-07 |
| 作者 | 数海匠心 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-07-07 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58691441.html |
| 价格 | 0.50储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
该高中数学讲义聚焦数列通项公式高考核心考点,涵盖观察法、累加法、构造法等求法,按考情分析、知识清单、典题精练、真题训练的逻辑架构,通过考点梳理、方法指导、分层训练帮助学生构建解题体系,突破递推关系转化难点。
资料以数学思维培养为核心,如构造法中通过待定系数将递推式转化为等比数列,结合杨辉三角等数学文化题提升应用意识。设置基础到综合的分层练习,配合高考真题实战,助力学生高效掌握通法,为教师把控复习节奏提供系统指导。
内容正文:
第43讲 数列的通项公式 · 讲义
一、考情分析 1
二、知识清单 1
三、典题精练 4
考点一:观察法求通项 4
考点二:由与关系求通项 5
考点三:累加法与累乘法求通项 5
考点四:构造法求通项 6
考点五:特殊递推关系求通项 7
考点六:递推数列的综合应用 8
四、高考真题 9
一、考情分析
1. 考查频次与题型
年份
题号与题型
分值
考察类型
考察内容
2024
—
—
—
—
2025
第16题
解答题
15分
直接
考察通过对递推关系式进行代数变形,构造等差数列求通项公式的方法.
2026
—
—
—
—
近三年全国一卷中,数列的通项公式在2025年以解答题形式进行了直接考查.整体来看,通项公式的求解常作为数列综合题的第一问出现,是解决后续求和或证明问题的重要基础.
2. 命题角度与特色
(1) 侧重于对递推关系的代数变形能力的考查,要求学生能够通过同乘、同除等手段构造出基本的等差或等比数列.
(2) 常与其他知识板块(如导数、函数求导与错位相减求和的结合)进行综合考查,体现了知识的交汇性与综合性.
3. 备考策略
(1) 熟练掌握由递推关系求通项公式的常见方法,如累加法、累乘法、构造法等基本题型.
(2) 提高代数变形与式子化简能力,能够敏锐观察递推式的结构特征,寻找构造等差或等比数列的切入点.
(3) 重视数列与函数、导数等知识的跨章节综合训练,提升综合运用数学知识解决问题的能力.
二、知识清单
1. 观察法与公式法
(1) 观察法:已知数列的前若干项,通过观察各项的符号、分子、分母等特征,寻找项与项数之间的规律,从而归纳出数列的通项公式.
(2) 公式法:若已知数列的前项和与通项的关系,可利用公式求解.求解后需检验时的情形是否符合时的通项公式,若符合则合写为一个表达式,否则写成分段函数的形式.
【易错提醒】 在利用公式求通项时,极易忽略的前提条件.必须单独计算,并检验是否符合由推导出的表达式.若不符合,必须写成分段函数的形式.
2. 累加法
(1) 适用类型:形如的递推数列.
(2) 求解步骤:将递推式变形为,依次列出个等式,将这个等式两边分别相加,可得().
(3) 常见情形:
① 若为常数,则该数列为等差数列.
② 若为关于的一次函数,累加后可转化为等差数列求和.
③ 若为关于的指数函数,累加后可转化为等比数列求和.
④ 若为关于的分式函数或根式函数,累加后常通过裂项相消法求和.
3. 累乘法
(1) 适用类型:形如的递推数列,且.
(2) 求解步骤:将递推式变形为,依次列出个等式,将这个等式两边分别相乘,可得().
(3) 常见情形:若为关于的分式,累乘后常通过裂项相消(约分)化简.
【防坑警示】 在使用累乘法时,必须确保作为分母的项.在解题步骤中,应先根据已知条件和递推关系,简要说明恒成立,再进行除法运算.
4. 构造数列法
(1) 适用类型一:形如(均为非零常数,且)的一阶线性递推数列.
(2) 求解步骤:利用待定系数法,设,展开后与原式比较系数,解得.从而将原数列转化为以为首项,以为公比的等比数列,求出其通项后再解出.
(3) 适用类型二:形如()的递推数列.
① 若为一次函数,可设,通过待定系数法求出,构造等比数列.或者利用与两式相减,转化为累加法求解.
② 若为指数函数,即.当时,可在两边同除以,转化为,再利用构造法求解;当时,可在两边同除以,转化为,此时为等差数列.
5. 倒数变换法
(1) 适用类型一:形如()的分式递推数列.
(2) 求解步骤:两边取倒数,得.令,则转化为,再利用构造数列法求出,进而求出.
(3) 适用类型二:形如()的递推数列.两边同除以,得,即为等差数列.
【防坑警示】 在使用倒数变换法时,同样必须先验证并说明数列的所有项均不为零,方可进行取倒数或同除操作.
6. 对数变换法
(1) 适用类型:形如()的递推数列.
(2) 求解步骤:两边取对数,得(底数可根据题意选取,通常取或).令,则转化为,再利用构造数列法求出,进而求出.
【防坑警示】 在使用对数变换法时,必须确保数列的各项均为正数(即恒成立),否则不能在等式两边取对数.
7. 特征方程法(二阶线性递推)
(1) 适用类型:形如()的递推数列.
(2) 求解步骤:利用待定系数法,设,展开比较系数得,.可知是一元二次方程(即特征方程)的两个根.从而转化为等比数列求解.
8. 奇偶项分段数列与周期数列
(1) 奇偶项分段数列:若递推关系中含有或根据的奇偶性给出不同的递推式,通常需要分为奇数和偶数两种情况进行讨论,分别求出奇数项和偶数项的通项公式,最后用分段函数表示,或尝试合并为一个统一的解析式.
(2) 周期数列:若递推关系呈现周期性变化,可通过计算前几项寻找周期规律,利用的性质确定通项.
三、典题精练
考点一:观察法求通项
考法1:观察前几项归纳通项公式
例1.若数列的前6项为,则数列的通项公式可以为( )
A. B.
C. D.
考法2:结合数学文化与模型观察求通项
例2.“杨辉三角”是中国古代重要的数学成就,如图是由“杨辉三角”拓展而成的三角形数阵,从第三行起,每一行的第三个数构成数列,其前项和为,则( )
A. B. C. D.
【考点一 方法总结】
1. 归纳数列通项公式时,通常将数列的项拆分为符号、分子、分母等部分,分别观察它们与项数的关系,最后进行乘积组合.
2. 对于分母为相邻两项乘积的数列,常将其拆分为两项之差,利用裂项相消法进行求和.
考点二:由与关系求通项
考法3:利用与关系求通项
例3.(2026·广东佛山·检测)已知数列的前项和为,且(为常数,且).
(1)求的通项公式;
(2)若,令,求数列的前项和.
考法4:利用与关系求通项并求和或最值
例4.(2026·山东烟台·检测)已知正项数列的前项和为,,且.
(1) 求数列的通项公式;
(2) 求数列的前项和.
考法5:利用与关系求通项并证明不等式
例5.(2026·山东泰安·一模)(多选)已知数列的前项和为,且,则下列选项正确的是( )
A. B. C. D.
【考点二 方法总结】
1. 已知与的关系式,通常利用()转化为的递推式,必须单独检验时公式是否成立.
2. 遇到复杂的与混合式,可通过代数变形(如同除、因式分解等)分离变量,转化为基本递推关系.
3. 当递推式中含有的二次式时,常构造的等差数列进行求解.
考点三:累加法与累乘法求通项
考法6:利用累加法求通项
例6.(2024·广东新南方·联考)数列满足.
(1) 求数列的通项公式;
(2) 若数列满足,求数列的前项和.
考法7:利用累乘法求通项
例7.(2026·河北名校·一模)已知数列满足,,且,若,数列的前项和为,则满足的正整数的最大值为( )
A. 21 B. 22 C. 23 D. 24
【考点三 方法总结】
1. 形如的递推式,若可求和,则直接使用累加法求通项.
2. 形如的递推式,若可求积,则使用累乘法求通项.
考点四:构造法求通项
考法8:待定系数法构造等差或等比数列求通项
例8.(2026·安徽淮北·检测)已知数列满足,,.
(1) 设,求证:数列为等比数列;
(2) 求的通项公式.
考法9:同除以指数构造数列求通项
例9.已知数列满足,,求数列的通项公式.
考法10:取倒数法构造数列求通项
例10.(2026·浙江县域联盟·模拟)已知数列满足,.
(1) 证明:数列是等差数列;
(2) 若数列满足,求数列的前项和.
考法11:取对数法构造数列求通项
例11.已知数列满足,.
(1) 证明数列是等比数列,并求数列的通项公式;
(2) 若,数列的前项和,求证:.
考法12:因式分解法构造数列求通项
例12.(2025·河南南阳一中·三模)已知正项数列中,,满足.
(1) 求数列的通项公式;
(2) 已知数列满足,求数列的前项和.
【考点四 方法总结】
1. 对于型递推式,常通过待定系数法将其转化为的形式构造等比数列.
2. 形如的递推式,通常两边同除以或,构造新的等差或等比数列.
3. 形如的分式递推式,常通过求特征根或取倒数法构造等差或等比数列.
4. 形如或可通过平移转化为该形式的递推式,两边取对数是降次的有效手段.
5. 对于含有、及交叉项的齐次递推式,优先考虑因式分解转化为一阶线性递推式.
考点五:特殊递推关系求通项
考法13:奇偶分段与正负相间数列求通项
例13.(2025·河北衡水·联考)已知数列满足,记的前项和为,且是以为首项,为公比的等比数列.
(1) 求的值;
(2) 求的通项公式;
(3) 求的通项公式,并证明:.
考法14:周期数列求通项与求和
例14.(2026·山东淄博·二模)记为数列的前项和,若,,且,则( )
A. B. C. D.
考法15:前n项积型数列求通项
例15.(2026·湖北孝感·一模)已知数列为等比数列,,公比,是数列的前项积.若,则的最小值为______.
考法16:双数列递推求通项
例16.已知数列和满足.
(1) 证明:是等比数列,是等差数列;
(2) 求的通项公式以及的前项和.
考法17:其他非线性或高阶递推求通项
例17.已知,则的通项公式为______.
考法18:结合实际情境与模型的递推数列
例18.(2025·河北保定·一模)现有个串联的信号处理器单向传输信号,处理器的工作为:接收信号——处理并产生新信号——发射新信号.当处理器接收到一个 A 类信号时,会产生一个 A 类信号和一个 B 类信号并全部发射至下一个处理器;当处理器接收到一个 B 类信号时,会产生一个 A 类信号和两个 B 类信号,产生的 B 类信号全部发射至下一个处理器,但由接收 B 类信号直接产生的所有 A 类信号只发射一个至下一个处理器.当第一个处理器只发射一个 A 类信号至第二个处理器,按上述规则依次类推,若第个处理器发射的 B 类信号数量记作,即,则______,数列的通项公式______.
【考点五 方法总结】
1. 当已知条件涉及时,通常需要按奇偶项分类讨论,利用分组累加法求.
2. 含有周期性变化的系数(如三角函数、)的递推式,应根据周期进行分类讨论,转化为常规递推式.
3. 等比数列的前项积,常转化为指数函数的单调性或二次函数的最值问题.
4. 对于双数列交织的递推式,通过整体加减构造出两个独立的等差或等比数列是通法.
5. 对于分式递推式,若有两个不同的特征根,则.
6. 实际情境中的数列问题,关键是准确理解题意,将文字描述转化为数学递推符号,再运用常规方法求解.
考点六:递推数列的综合应用
考法19:递推数列与不等式证明
例19.(2026·安徽A10联盟·检测)已知数列中,,.
(1) 求证:数列为等比数列;
(2) 记,数列的前项和为,求证:.
考法20:抽象递推关系求通项
例20.(2026·安徽·检测)已知数列满足:
(1)求,;
(2)猜想数列的通项公式并给出证明.
考法21:递推数列综合求和(错位相减、裂项相消、分组求和)
例21.(2026·广东广州·一模)数列的前三项均为1,是公比为3的等比数列,且.
(1)求的前项和;
(2)求.
【考点六 方法总结】
1. 数列不等式证明中,若直接求和困难,常通过放缩法将通项放大或缩小为可求和的数列(如等比数列或裂项相消数列).
2. 对于抽象的求和递推式,赋值猜想是探路的好方法,证明时常利用与的式子作差消去求和符号.
3. 对于跨项的递推关系(如),求特定项时可采用间隔累加法,注意起始项的对应.
四、高考真题
1.(2025·全国一卷·第16题)设数列满足,.
(1)证明:为等差数列;
(2)设,求.
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第43讲 数列的通项公式 · 讲义(解析卷)
一、考情分析 1
二、知识清单 1
三、典题精讲 4
考点一:观察法求通项 4
考点二:由与关系求通项 5
考点三:累加法与累乘法求通项 8
考点四:构造法求通项 9
考点五:特殊递推关系求通项 12
考点六:递推数列的综合应用 16
四、高考真题 18
一、考情分析
1. 考查频次与题型
年份
题号与题型
分值
考察类型
考察内容
2024
—
—
—
—
2025
第16题
解答题
15分
直接
考察通过对递推关系式进行代数变形,构造等差数列求通项公式的方法.
2026
—
—
—
—
近三年全国一卷中,数列的通项公式在2025年以解答题形式进行了直接考查.整体来看,通项公式的求解常作为数列综合题的第一问出现,是解决后续求和或证明问题的重要基础.
2. 命题角度与特色
(1) 侧重于对递推关系的代数变形能力的考查,要求学生能够通过同乘、同除等手段构造出基本的等差或等比数列.
(2) 常与其他知识板块(如导数、函数求导与错位相减求和的结合)进行综合考查,体现了知识的交汇性与综合性.
3. 备考策略
(1) 熟练掌握由递推关系求通项公式的常见方法,如累加法、累乘法、构造法等基本题型.
(2) 提高代数变形与式子化简能力,能够敏锐观察递推式的结构特征,寻找构造等差或等比数列的切入点.
(3) 重视数列与函数、导数等知识的跨章节综合训练,提升综合运用数学知识解决问题的能力.
二、知识清单
1. 观察法与公式法
(1) 观察法:已知数列的前若干项,通过观察各项的符号、分子、分母等特征,寻找项与项数之间的规律,从而归纳出数列的通项公式.
(2) 公式法:若已知数列的前项和与通项的关系,可利用公式求解.求解后需检验时的情形是否符合时的通项公式,若符合则合写为一个表达式,否则写成分段函数的形式.
【易错提醒】 在利用公式求通项时,极易忽略的前提条件.必须单独计算,并检验是否符合由推导出的表达式.若不符合,必须写成分段函数的形式.
2. 累加法
(1) 适用类型:形如的递推数列.
(2) 求解步骤:将递推式变形为,依次列出个等式,将这个等式两边分别相加,可得().
(3) 常见情形:
① 若为常数,则该数列为等差数列.
② 若为关于的一次函数,累加后可转化为等差数列求和.
③ 若为关于的指数函数,累加后可转化为等比数列求和.
④ 若为关于的分式函数或根式函数,累加后常通过裂项相消法求和.
3. 累乘法
(1) 适用类型:形如的递推数列,且.
(2) 求解步骤:将递推式变形为,依次列出个等式,将这个等式两边分别相乘,可得().
(3) 常见情形:若为关于的分式,累乘后常通过裂项相消(约分)化简.
【防坑警示】 在使用累乘法时,必须确保作为分母的项.在解题步骤中,应先根据已知条件和递推关系,简要说明恒成立,再进行除法运算.
4. 构造数列法
(1) 适用类型一:形如(均为非零常数,且)的一阶线性递推数列.
(2) 求解步骤:利用待定系数法,设,展开后与原式比较系数,解得.从而将原数列转化为以为首项,以为公比的等比数列,求出其通项后再解出.
(3) 适用类型二:形如()的递推数列.
① 若为一次函数,可设,通过待定系数法求出,构造等比数列.或者利用与两式相减,转化为累加法求解.
② 若为指数函数,即.当时,可在两边同除以,转化为,再利用构造法求解;当时,可在两边同除以,转化为,此时为等差数列.
5. 倒数变换法
(1) 适用类型一:形如()的分式递推数列.
(2) 求解步骤:两边取倒数,得.令,则转化为,再利用构造数列法求出,进而求出.
(3) 适用类型二:形如()的递推数列.两边同除以,得,即为等差数列.
【防坑警示】 在使用倒数变换法时,同样必须先验证并说明数列的所有项均不为零,方可进行取倒数或同除操作.
6. 对数变换法
(1) 适用类型:形如()的递推数列.
(2) 求解步骤:两边取对数,得(底数可根据题意选取,通常取或).令,则转化为,再利用构造数列法求出,进而求出.
【防坑警示】 在使用对数变换法时,必须确保数列的各项均为正数(即恒成立),否则不能在等式两边取对数.
7. 特征方程法(二阶线性递推)
(1) 适用类型:形如()的递推数列.
(2) 求解步骤:利用待定系数法,设,展开比较系数得,.可知是一元二次方程(即特征方程)的两个根.从而转化为等比数列求解.
8. 奇偶项分段数列与周期数列
(1) 奇偶项分段数列:若递推关系中含有或根据的奇偶性给出不同的递推式,通常需要分为奇数和偶数两种情况进行讨论,分别求出奇数项和偶数项的通项公式,最后用分段函数表示,或尝试合并为一个统一的解析式.
(2) 周期数列:若递推关系呈现周期性变化,可通过计算前几项寻找周期规律,利用的性质确定通项.
三、典题精讲
考点一:观察法求通项
考法1:观察前几项归纳通项公式
例1.若数列的前6项为,则数列的通项公式可以为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【思路】观察数列前几项的符号、分子、分母的特征,分别寻找它们与项数之间的对应规律,再将各部分组合起来.
【解析】通过观察数列的前6项,可以发现有如下规律:
且奇数项为正,偶数项为负,故用表示各项的正负.
各项的绝对值为分数,分子等于各自的序号数.
而分母是以1为首项,2为公差的等差数列.
故第项的绝对值是.
所以数列的通项可为.
故选D.
【规律】归纳数列通项公式时,通常将数列的项拆分为符号、分子、分母等部分,分别观察它们与项数的关系,最后进行乘积组合.
考法2:结合数学文化与模型观察求通项
例2.“杨辉三角”是中国古代重要的数学成就,如图是由“杨辉三角”拓展而成的三角形数阵,从第三行起,每一行的第三个数构成数列,其前项和为,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【思路】根据杨辉三角的规律写出数列的前几项,将其分母转化为相邻两整数乘积的形式,从而归纳出通项公式,再利用裂项相消法求和.
【解析】由题意可知,
.
.
.
.
则.
所以其前项和为:
.
.
则.
故选B.
【规律】对于分母为相邻两项乘积的数列,常将其拆分为两项之差,利用裂项相消法进行求和.
【考点一 方法总结】
1. 归纳数列通项公式时,通常将数列的项拆分为符号、分子、分母等部分,分别观察它们与项数的关系,最后进行乘积组合.
2. 对于分母为相邻两项乘积的数列,常将其拆分为两项之差,利用裂项相消法进行求和.
考点二:由与关系求通项
考法3:利用与关系求通项
例3.(2026·广东佛山·检测)已知数列的前项和为,且(为常数,且).
(1)求的通项公式;
(2)若,令,求数列的前项和.
【答案】(1) (2)
【思路】第一问利用将已知条件转化为的表达式,注意必须单独检验的情况;第二问代入求出,化简后利用裂项相消法求和.
【解析】(1)当时,.当时,.所以.由于,故,不适合.综上,的通项公式为.
(2)若,由(1)即,得.所以,时,.即.所以,当时,.当时,,即.所以,当时,.当时,.所以.当时,.当时,也满足.综上,.
【规律】已知与的关系式,通常利用()转化为的递推式,必须单独检验时公式是否成立.
考法4:利用与关系求通项并求和或最值
例4.(2026·山东烟台·检测)已知正项数列的前项和为,,且.
(1) 求数列的通项公式;
(2) 求数列的前项和.
【答案】(1) (2)
【思路】第一问将条件式两边同除以,构造出,从而得到与的关系,再用求解;第二问将通项代入后利用裂项相消法求和.
【解析】(1)因为,所以,.所以,即.当时,.两式相减,可得,整理得.所以是以1为首项,2为公比的等比数列,所以.
(2).所以.整理得.
【规律】遇到复杂的与混合式,可通过代数变形(如同除、因式分解等)分离变量,转化为基本递推关系.
考法5:利用与关系求通项并证明不等式
例5.(2026·山东泰安·一模)(多选)已知数列的前项和为,且,则下列选项正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】ACD
【思路】利用平方差公式将条件转化为,求出后再求,注意的正负会导致两种情况,随后利用放缩法证明不等式.
【解析】由,得,即.
当时,,即,解得,故A正确.
所以数列是以1为首项,1为公差的等差数列.
所以,即,故B错误.
当时,,则.
当时,,则,故C正确.
当时,.
当时,,故D正确.
【规律】当递推式中含有的二次式时,常构造的等差数列进行求解.
【考点二 方法总结】
1. 已知与的关系式,通常利用()转化为的递推式,必须单独检验时公式是否成立.
2. 遇到复杂的与混合式,可通过代数变形(如同除、因式分解等)分离变量,转化为基本递推关系.
3. 当递推式中含有的二次式时,常构造的等差数列进行求解.
考点三:累加法与累乘法求通项
考法6:利用累加法求通项
例6.(2024·广东新南方·联考)数列满足.
(1) 求数列的通项公式;
(2) 若数列满足,求数列的前项和.
【答案】(1) (2)
【思路】由可知,数列的相邻项之差构成等差数列,利用累加法可求出;第二问将代入后利用裂项相消法求和.
【解析】(1),因此是以2为首项,1为公差的等差数列.设的前项和为,则.又由,得.当时,经检验也满足,.
(2),因此.
【规律】形如的递推式,若可求和,则直接使用累加法求通项.
考法7:利用累乘法求通项
例7.(2026·河北名校·一模)已知数列满足,,且,若,数列的前项和为,则满足的正整数的最大值为( )
A. 21 B. 22 C. 23 D. 24
【答案】C
【思路】将递推式变形为,说明相邻项的比值构成等差数列,求出比值后再用累乘法求,最后代入求和并解不等式.
【解析】由可得,,又,所以数列是首项为2,公差为1的等差数列,所以.
当时,,又,也符合,故.
所以.
当为偶数时,.
当为奇数且时,为偶数,则.
又符合上式,故当为奇数时,.
当为偶数时,,当为奇数时,,故.
由可得,即,故满足条件的的最大值为23.
故选C.
【规律】形如的递推式,若可求积,则使用累乘法求通项.
【考点三 方法总结】
1. 形如的递推式,若可求和,则直接使用累加法求通项.
2. 形如的递推式,若可求积,则使用累乘法求通项.
考点四:构造法求通项
考法8:待定系数法构造等差或等比数列求通项
例8.(2026·安徽淮北·检测)已知数列满足,,.
(1) 设,求证:数列为等比数列;
(2) 求的通项公式.
【答案】(1)证明见解析 (2)
【思路】将二阶线性递推式变形为,构造等比数列,再用累加法求通项.
【解析】(1)由得:,
即,故为等比数列;
(2),由(1)得.
即,
于是.
【规律】对于型递推式,常通过待定系数法将其转化为的形式构造等比数列.
考法9:同除以指数构造数列求通项
例9.已知数列满足,,求数列的通项公式.
【答案】
【思路】递推式右边含有指数式,两边同除以,可构造出等差数列.
【解析】将两边除以,
得,则,
故数列是以为首项,以为公差的等差数列,
则,
∴数列的通项公式为.
【规律】形如的递推式,通常两边同除以或,构造新的等差或等比数列.
考法10:取倒数法构造数列求通项
例10.(2026·浙江县域联盟·模拟)已知数列满足,.
(1) 证明:数列是等差数列;
(2) 若数列满足,求数列的前项和.
【答案】(1)证明见解析 (2)答案见解析
【思路】将递推式减1后取倒数,证明是等差数列;第二问求出后,找到其正负分界点,分段去绝对值求和.
【解析】(1)证明:数列满足,则,于是,即,而,所以数列是以1为首项,1为公差的等差数列.
(2)由(1)知,,即,则,所以,当时,,当时,,所以当时,;当时,.综上所述:.
【规律】形如的分式递推式,常通过求特征根或取倒数法构造等差或等比数列.
考法11:取对数法构造数列求通项
例11.已知数列满足,.
(1) 证明数列是等比数列,并求数列的通项公式;
(2) 若,数列的前项和,求证:.
【答案】(1) (2)证明见解析
【思路】将递推式配方为,两边取自然对数,转化为等比数列求解;第二问利用裂项相消法证明不等式.
【解析】(1) 因为,所以,
则,
又,
所以数列是以为首项,2为公比的等比数列,
则,
所以;
(2) 由,得,
则,
所以,
所以,
所以,
因为,所以,
所以.
【规律】形如或可通过平移转化为该形式的递推式,两边取对数是降次的有效手段.
考法12:因式分解法构造数列求通项
例12.(2025·河南南阳一中·三模)已知正项数列中,,满足.
(1) 求数列的通项公式;
(2) 已知数列满足,求数列的前项和.
【答案】(1) (2)
【思路】将递推式看作关于的一元二次方程,因式分解得到与的比例关系;第二问分奇偶项分别求和.
【解析】(1)由题意:,即,因为,所以,则,所以是以2为首项,2为公比的等比数列,所以.
(2)方法一:由(1)知,为奇数时,,,由于无法求和,方法一错误.
方法二:由(1)知,设,则可得,所以是以4为首项,4为公比的等比数列,所以的前项和,设,所以的前项和,所以.
【规律】对于含有、及交叉项的齐次递推式,优先考虑因式分解转化为一阶线性递推式.
【考点四 方法总结】
1. 对于型递推式,常通过待定系数法将其转化为的形式构造等比数列.
2. 形如的递推式,通常两边同除以或,构造新的等差或等比数列.
3. 形如的分式递推式,常通过求特征根或取倒数法构造等差或等比数列.
4. 形如或可通过平移转化为该形式的递推式,两边取对数是降次的有效手段.
5. 对于含有、及交叉项的齐次递推式,优先考虑因式分解转化为一阶线性递推式.
考点五:特殊递推关系求通项
考法13:奇偶分段与正负相间数列求通项
例13.(2025·河北衡水·联考)已知数列满足,记的前项和为,且是以为首项,为公比的等比数列.
(1) 求的值;
(2) 求的通项公式;
(3) 求的通项公式,并证明:.
【答案】(1) (2) (3),证明见解析
【思路】利用,结合已知等比数列,分奇数项和偶数项分别进行累加求和,进而求出.
【解析】(1),则,
当时,,又,则,
当时,,即,又,则.
(2)当为偶数时,,同理,,以此类推,,累加有,化简得,则.当为奇数时,,同理,,以此类推,累加有,化简得.综上,.
(3)由(2)可得,,故.当为奇数时,易知与均增大而增大,当时,,故.此时,当时,,而对于任意奇数,,故.当为偶数时,易知与均增大而减小,当时,,故.此时,当时,,而对于任意偶数,,故.综上:.
【规律】当已知条件涉及时,通常需要按奇偶项分类讨论,利用分组累加法求.
考法14:周期数列求通项与求和
例14.(2026·山东淄博·二模)记为数列的前项和,若,,且,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【思路】递推式中含有三角函数,利用三角函数的周期性,对分奇偶讨论,分别求出奇数项和偶数项的通项,再分组求和.
【解析】.
当为奇数时,,,.
.
,所以.
当为偶数时,,,.
,所以.
.
【规律】含有周期性变化的系数(如三角函数、)的递推式,应根据周期进行分类讨论,转化为常规递推式.
考法15:前n项积型数列求通项
例15.(2026·湖北孝感·一模)已知数列为等比数列,,公比,是数列的前项积.若,则的最小值为______.
【答案】26
【思路】先求出等比数列的通项公式,再利用同底数幂的乘法法则求出前项积,最后解指数不等式.
【解析】由题意,所以,由,可得,则有,解得或,又为正整数,所以的最小值是26.
【规律】等比数列的前项积,常转化为指数函数的单调性或二次函数的最值问题.
考法16:双数列递推求通项
例16.已知数列和满足.
(1) 证明:是等比数列,是等差数列;
(2) 求的通项公式以及的前项和.
【答案】(1)证明见解析 (2),
【思路】将两个递推式分别相加和相减,构造出和两个基本数列,求出它们的通项后再解方程组求.
【解析】(1) 证明:因为,
所以,即,
,所以是公比为的等比数列.
将方程左右两边分别相减,
得,化简得,
所以是公差为2的等差数列.
(2) 由(1)知,,
上式两边相加并化简,得,
所以.
【规律】对于双数列交织的递推式,通过整体加减构造出两个独立的等差或等比数列是通法.
考法17:其他非线性或高阶递推求通项
例17.已知,则的通项公式为______.
【答案】
【思路】将递推式分子分母分别减去特征根,两式相除构造等比数列.
【解析】,①
.②
由①÷②得.
又因为,所以是公比为-2,首项为-2的等比数列,从而,即.
【规律】对于分式递推式,若有两个不同的特征根,则.
考法18:结合实际情境与模型的递推数列
例18.(2025·河北保定·一模)现有个串联的信号处理器单向传输信号,处理器的工作为:接收信号——处理并产生新信号——发射新信号.当处理器接收到一个 A 类信号时,会产生一个 A 类信号和一个 B 类信号并全部发射至下一个处理器;当处理器接收到一个 B 类信号时,会产生一个 A 类信号和两个 B 类信号,产生的 B 类信号全部发射至下一个处理器,但由接收 B 类信号直接产生的所有 A 类信号只发射一个至下一个处理器.当第一个处理器只发射一个 A 类信号至第二个处理器,按上述规则依次类推,若第个处理器发射的 B 类信号数量记作,即,则______,数列的通项公式______.
【答案】8;
【思路】根据信号处理规则,列出和的递推关系,利用待定系数法构造等比数列求通项.
【解析】设第个处理器发射的 A 类信号数量记作,则,
由题意,当时,第个处理器发射的 A 类信号数量为,即当时,,
当时,,则,
故当时,,可得,
又,所以数列从第二项开始是以3为首项,2为公比的等比数列,
所以,所以,
当时,上式不成立,所以.
【规律】实际情境中的数列问题,关键是准确理解题意,将文字描述转化为数学递推符号,再运用常规方法求解.
【考点五 方法总结】
1. 当已知条件涉及时,通常需要按奇偶项分类讨论,利用分组累加法求.
2. 含有周期性变化的系数(如三角函数、)的递推式,应根据周期进行分类讨论,转化为常规递推式.
3. 等比数列的前项积,常转化为指数函数的单调性或二次函数的最值问题.
4. 对于双数列交织的递推式,通过整体加减构造出两个独立的等差或等比数列是通法.
5. 对于分式递推式,若有两个不同的特征根,则.
6. 实际情境中的数列问题,关键是准确理解题意,将文字描述转化为数学递推符号,再运用常规方法求解.
考点六:递推数列的综合应用
考法19:递推数列与不等式证明
例19.(2026·安徽A10联盟·检测)已知数列中,,.
(1) 求证:数列为等比数列;
(2) 记,数列的前项和为,求证:.
【答案】(1)证明见解析 (2)证明见解析
【思路】对递推式取倒数构造等比数列求出,进而求出,再利用放缩法将放大为等比数列进行求和证明.
【解析】(1)证明:,,
,即,
,数列是以2为首项,为公比的等比数列.
(2)由(1)得,,,
.
当时,;
当时,.
【规律】数列不等式证明中,若直接求和困难,常通过放缩法将通项放大或缩小为可求和的数列(如等比数列或裂项相消数列).
考法20:抽象递推关系求通项
例20.(2026·安徽·检测)已知数列满足:
(1)求,;
(2)猜想数列的通项公式并给出证明.
【答案】(1), (2)通项公式为,证明见解析
【思路】先通过赋值法求出数列的前几项,归纳猜想出通项公式,再利用作差法证明猜想.
【解析】(1)已知对任意正整数,有
当时,.
当时,,代入,得.
所以,.
(2)猜想通项公式为.
由题设,当时,有.
①-②得:③.
将替换为,得④.
④-③得:,即.
结合,知数列是首项为1,公比为-1的等比数列.
故通项公式为,得证.
【规律】对于抽象的求和递推式,赋值猜想是探路的好方法,证明时常利用与的式子作差消去求和符号.
考法21:递推数列综合求和(错位相减、裂项相消、分组求和)
例21.(2026·广东广州·一模)数列的前三项均为1,是公比为3的等比数列,且.
(1)求的前项和;
(2)求.
【答案】(1) (2)
【思路】利用等比数列通项公式求出,再利用对数运算法则化简求和;第二问利用的关系,通过间隔累加法求出特定项.
【解析】(1)因为是公比为3的等比数列,且.
又因为,则.
可得,则.
可得.
所以.
(2)因为,即,则.
可得.
则
.
所以.
【规律】对于跨项的递推关系(如),求特定项时可采用间隔累加法,注意起始项的对应.
【考点六 方法总结】
1. 数列不等式证明中,若直接求和困难,常通过放缩法将通项放大或缩小为可求和的数列(如等比数列或裂项相消数列).
2. 对于抽象的求和递推式,赋值猜想是探路的好方法,证明时常利用与的式子作差消去求和符号.
3. 对于跨项的递推关系(如),求特定项时可采用间隔累加法,注意起始项的对应.
四、高考真题
1.(2025·全国一卷·第16题)设数列满足,.
(1)证明:为等差数列;
(2)设,求.
【答案】(1)证明见解析;(2)
【解析】(1)由题意证明如下,.
在数列中,,.
所以,即.
所以是以为首项,1为公差的等差数列.
(2)由题意及(1)得,.
在数列中,首项为3,公差为1.
所以,即.
在中.
,.
所以.
当且时.
所以.
所以.
所以.
.
.
.
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