文档内容
专题 03 数列求通项(构造法、倒数法)(典型题型归类训练)
目录
一、必备秘籍........................................................1
二、典型题型........................................................2
题型一:构造法...................................................2
题型二:倒数法...................................................5
三、数列求通项(构造法、倒数法)专项训练............................8
一、必备秘籍
1.构造法
类型1: 用“待定系数法”构造等比数列
形如 a =ka+p (k,p为常数,kp≠0)的数列,可用“待定系数法”将原等式变形为
n+1 n
p
(其中:m= ),由此构造出新的等比数列 ,先求出 的通项,从而
a +m=k(a +m) k−1 {a +m} {a +m}
n+1 n n n
{a }
求出数列 的通项公式.
n
标准模型:a =ka+p(k,p为常数,kp≠0)或 (k,p为常数,kp≠0)
n+1 n
类型2:用“同除法”构造等差数列
a a
(1)形如 a =qa+p⋅qn+1 (n∈N¿) ,可通过两边同除 qn+1,将它转化为 q n n + + 1 1 = q n n +p,从而构造数列
n+1 n
{a } {a }
n n
为等差数列,先求出 的通项,便可求得 的通项公式.
qn qn {a }
n
(2)形如 ,可通过两边同除 ,将它转化为 ,换元令:
qn+1
,则原式化为: ,先利用构造法类型1求出 ,再求出 的通项公式.
{a }
n
1 1
(3)形如 的数列,可通过两边同除以 ,变形为 − =−k 的形式,从而
a −a =ka a (k≠0) a a a a
n n+1 n+1 n n+1 n n+1 n{1 } {1 }
构造出新的等差数列 ,先求出 的通项,便可求得 的通项公式.
a a {a }
n n n
2.倒数法
用“倒数变换法”构造等差数列
qa
类型1:形如a = n ( 为常数, )的数列,通过两边取“倒”,变形为
n+1 pa+q
p,q
pq≠0
n
1 1 p 1 1 p {1 } {1 }
= + ,即: − = ,从而构造出新的等差数列 ,先求出 的通项,即可求得 .
a a q a a q a a a
n+1 n n+1 n n n n
类型2:形如 ( 为常数, , , )的数列,通过两边取“倒”,
p,q
变形为 ,可通过换元: ,化简为: (此类型符构造法类型1: 用
“待定系数法”构造等比数列:形如 a =ka+p (k,p为常数,kp≠0)的数列,可用“待定系数
n+1 n
p
法”将原等式变形为 (其中:m= ),由此构造出新的等比数列 ,先求出
a +m=k(a +m) k−1 {a +m}
n+1 n n
{a }
{a
n
+m}的通项,从而求出数列
n
的通项公式.)
二、典型题型
题型一:构造法
例题1.(2023秋·江西宜春·高三校考开学考试)已知正项数列 中, ,则数列
的通项 ( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】解法一:在递推公式 的两边同时除以 ,得 ①,
令 ,则①式变为 ,即 ,
所以数列 是等比数列,其首项为 ,公比为 ,所以 ,即 ,
所以 ,
所以 ,
解法二:设 ,则 ,
与 比较可得 ,
所以 ,
所以数列 是首项为 ,公比为2的等比数列,
所以 ,所以 ,
故选:D
例题2.(多选)(2023秋·广东深圳·高三校考阶段练习)已知数列 的前n项和为 ,且满足
, ,则( )
A. B. C.数列 为等差数列 D. 为等比数列
【答案】ABC
【详解】由 得 ,两式相减得 ,
,
又当 时, ,则 ,故 为首项是1,公差为 的等差数列,
即 .
显然A、C正确;
,故B正确;
由通项公式易得 , , ,三者不成等比数列,故D错误.
故选:ABC.
例题3.(2023春·山东淄博·高二校考期中)已知 数列满足 , ,则数列 的通
项公式为
【答案】
【详解】由 得 ,故 为等差数列,公差为1,首项为1,
所以
所以 .
故答案为:
例题4.(2023·全国·高二专题练习)已知数列 满足 ,则数列 的前 项和
为 .
【答案】
【详解】解:因为 ,
所以 ,即 ,即 ,
所以 是以 为首项, 为公差的等差数列,
所以 ,所以 ,则 ,
令数列 的前 项和为 ,
则
故答案为:
例题5.(2023·全国·高三专题练习)在数列 中, ,且 ,求 .
【答案】
【详解】由 ,得 ,
所以数列 是以首项为 ,公比为 的等比数列.
所以 ,即 .
当 时, ,此式也满足 ,
故 .
例题6.(2023·四川绵阳·四川省绵阳南山中学校考模拟预测)设数列 的前n项和为 ,
.
(1)求证数列 为等比数列,并求数列 的通项公式 .【答案】(1)证明见解析,
【详解】(1)因为 ,所以当 时, ,解得 .
当 时, ,则 ,
整理得 ,故 , ,
所以数列 是首项为2,公比为2的等比数列,所以 .所以
例题7.(2023秋·重庆·高三统考阶段练习)记数列 的前 项和为 ,且 .
(1)求证:数列 是等比数列;
【答案】(1)证明见解析
【详解】(1)由于 ,故 , ,
∴ ,
∴ , ,
∴ , ,
,可得 ,
所以数列 是一个首项为1,公比为2的一个等比数列;
例题8.(2023春·江苏盐城·高二盐城市第一中学校联考期中)已知正项数列 满足 ,且
.
(1)求数列 的通项公式;
【答案】(1)
【详解】(1)数列 中, ,由 ,可得
又 ,则数列 是首项为1公差为1的等差数列,则 ,
则数列 的通项公式为
题型二:倒数法
例题1.(多选)(2023春·云南玉溪·高二统考期末)已知数列 满足 ,则( )
A. 为等比数列
B. 的通项公式为
C. 为单调递减数列
D. 的前n项和
【答案】BCD
【详解】因为 ,所以 是以1为首项,3为公差的等差数列,故选项A错误;
,即 ,故选项B正确;
根据函数 在 上单调递增,且 ,则函数 在 上单调递减,
又因为 , ,则数列 为单调递减数列,故选项C正确;
的前 项和 ,故选项D正确,
故选:BCD.
例题2.(2023·全国·高三专题练习)已知数列 满足 , ,则 .
【答案】
【详解】设 ,令 得: ,解得: ;
,化简得, ,
所以 ,从而 ,
故 ,
又 ,所以 是首项和公差均为 的等差数列,
从而 ,故 .故答案为:
例题3.(2023·全国·高三专题练习)已知数列的递推公式 ,且首项 ,求数列 的通
项公式.
【答案】
【详解】令 .先求出数列的不动点 ,解得 .
将不动点 代入递推公式,得 ,
整理得 , ,
∴ .
令 ,则 , .
∴数列 是以 为首项,以1为公差的等差数列.
∴ 的通项公式为 .
将 代入,得 .
∴ .
例题4.(2023·全国·高三专题练习)已知 , ,求 的通项公式.
【答案】 .
【详解】由题意,
,
所以 ,则 ,而 ,
故 是以 为首项,3为公比的等比数列.于是 .
例题5.(2023春·辽宁锦州·高二校考期中)已知数列 的首项 , , .
(1)设 ,求数列 的通项公式;
【答案】(1)
【详解】(1)因为 , ,
所以 ,
取倒得 ,
所以 ,
因为 ,
所以 ,
所以 是 , 的等比数列,
所以 .
例题6.(2023·全国·高三专题练习)若 , , .
(1)求证: ;
【答案】(1)证明见解析
【详解】(1)证明:假设 ,因 , ,则 ,解得 或 ,
于是得 或 ,与题设 且 矛盾,故假设不成立,所以 成立.
7.(2023·全国·高二专题练习)已知数列 的首项 ,且满足 .
(1)求证:数列 为等比数列:
【答案】(1)证明见解析【详解】(1)证明:由 ,可得 ,
又
故数列 为等比数列.
三、数列求通项(构造法、倒数法)专项训练
一、单选题
1.(2023春·河南许昌·高二校考阶段练习)已知数列 满足 ,则 的通项公式
( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】由 得 ,而 ,
故 是首项为2,公比为2的等比数列,
所以 ,即 .
故选:D
二、填空题
2.(2023秋·陕西商洛·高三陕西省山阳中学校联考阶段练习)已知数列 满足 ,
,则满足 的最小正整数 .
【答案】5
【详解】由 ,解得 ,
又 ,所以 .
另一方面由 ,可得 ,
所以 是首项为 ,公比为3的等比数列,
所以 ,易知 是递增数列,
又 , ,
所以满足 的最小正整数 .故答案为:5.
3.(2023·全国·高三对口高考)数列 中, , ,则 .
【答案】
【详解】由 , ,可得 ,
所以 ,即 (定值),
故数列 以 为首项, 为公差的等差数列,
所以 ,
所以 ,所以 .
故答案为: .
4.(2023春·江西南昌·高二南昌二中校考阶段练习)数列 中, , ,则此数列
的通项公式 .
【答案】
【详解】因为 ,所以 ,又 ,
所以 ,所以 是以 为首项, 为公比的等比数列,
所以 ,则 .
故答案为:
5.(2023·全国·高二专题练习)数列{an}满足 , ,则数列{an}的通项公式为
.
【答案】 .
【详解】∵ ,所以 ,即 ,
∴ 是等差数列,而 ,
所以 ,所以 .
故答案为: .
6.(2023·全国·高二专题练习)设 为数列 的前 项和,已知 , ,则
【答案】
【详解】 ,
令 ,
则 ,
∴又 , ,
∴ ;
故答案为: ;
三、解答题
7.(2023秋·江苏·高二专题练习)已知数列 满足: 求通项 .
【答案】
【详解】取倒数: ,故 是等差数列,首项为 ,公差为2,
,
∴ .
8.(2023秋·江苏·高二专题练习)已知: , 时, ,求 的通项公式.
【答案】
【详解】设 所以
, ,∴ ,解得: ,
又 ∴ 是以3为首项, 为公比的等比数列,
,
∴ ∴
, .
9.(2023·全国·高三专题练习)已知数列 满足 , , .若 ,求数列 的
通项公式.
【答案】
【详解】将 代入已知可得 .
因为 ,所以 ,
所以有 ,所以 .
又 ,
所以,数列 是以2为首项,1为公差的等差数列,
所以, ,
所以, .
10.(2023·全国·高二专题练习)已知数列 中, ,求数列 的通项公
式;
【答案】 .
【详解】解:由 ,
得: ,
∴ ,
即数列 是首项为1,公差为2的等差数列,∴ ,
得 .
11.(2023秋·江苏·高二专题练习)设 是数列 的前n项和,且 , .
(1)求 ;
【答案】(1)
【详解】(1)因为 , ,
所以 ,
两边同除以 得 ,
因为 ,所以 ,
因此数列 是首项为 ,公差为 的等差数列,
所以 ,所以 .
12.(2023·浙江·模拟预测)已知数列 的前 项和为
(1)试求数列 的通项公式;
【答案】(1)
【详解】(1)由题意 ,两边同时除以 ,将其变形为 ,即 ,
由等差数列的定义可知 是以首项为 、公差为 的等差数列,
所以 ,即 .
13.(2023春·海南儋州·高二校考阶段练习)已知数列 的首项, , .
(1)求数列 的通项公式;
【答案】(1)
【详解】(1)因为 ,所以 ,所以 ,
所以数列 是以 为公比, 为首项的等比数列,
所以 ,得 ,
所以 ,
14.(2023·全国·高三专题练习)已知数列 , , .
(1)求证:数列 是等差数列.
【答案】(1)证明见解析
【详解】(1)∵ ,∴ ,
∵ ,∴ ,∴ ,
∴
,
∴ 是首项为 ,公差为 的等差数列;
15.(2023·全国·高三专题练习)已知数列 满足 , .求数列 的通项公
式;
【答案】
【详解】由 两边取倒数,得 ,所以 ,
又 ,所以 是以 为首项,以 为公比的等比数列,所以 ,即 ,
所以 .
16.(2023春·河南许昌·高二校考阶段练习)已知数列 中, , .
(1)求数列 的通项公式;
【答案】(1) ;(2)证明见解析.
【详解】(1)因为 ,令 ,则 ,又 ,所以 .
对 两边同时除以 ,得 ,
又因为 ,所以 是首项为 ,公差为 的等差数列,
所以 ,故 ;
四、双空题
17.(2023·全国·高三专题练习)已知数列 满足 ,若 , ,则
;若 , ,则 .
【答案】 85
【详解】解:因为 ,当 , 时 ,所以
, , ;
当 , 时 ,则 ,又 ,所
以 ,即
故答案为: ; ;