文档内容
第 2 讲 数列解答题(数列求通项)
目录
第一部分:知识强化
第二部分:重难点题型突破
突破一: 法
突破二: 法
突破三:累加法
突破四:累乘法
突破五:构造法
突破六:倒数法
突破七:隔项等差
突破八:隔项等比
第三部分:冲刺重难点特训
第一部分:知识强化
1、对于数列 ,前 项和记为 ;
① ;②
①-②:
法归类
角度1:已知 与 的关
用 ,得到 例子:已知 ,求
系;或 与 的关系
角度 2:已知 与 替换题目中 例子:已知 ;
的 关 系 ; 或 与 的 已知
的关系
角度3:已知等式中左侧含 作 差 法 ( 类 似
例子:已知 求
)
有:
2、对于数列 ,前 项积记为 ;① ;②
① ②:
法归类
角度 1:已知 和
例子: 的前 项之积 .
角度1:用 ,得到
的关系
角度 2:已知 和
角度 1:用 替换题目中 例子:已知数列 的前n项积为 ,且
的关系
.
3、累加法(叠加法)
a −a =f(n)(n∈N¿ )
若数列 满足 ,则称数列 为“变差数列”,求变差数列 的通项时,利
{a } n+1 n {a } {a }
n n n
用恒等式
a =a +(a −a )+(a −a )+¿⋅¿+(a −a )=a +f(1)+f(2)+f(3)+¿⋅¿+f(n−1)(n≥2)求
n 1 2 1 3 2 n n−1 1
通项公式的方法称为累加法。
具体步骤:
将上述 个式子相加(左边加左边,右边加右边)得:
=
整理得: =
4、累乘法(叠乘法)
a
若数列 满足 n+1 =f(n)(n∈N¿),则称数列 为“变比数列”,求变比数列 的通项时,利用
{a } a {a } {a }
n n n n
a a a a
a =a⋅ 2 ⋅ 3 ⋅ 4 ⋅¿⋅¿ n =a⋅f(1)⋅f(2)⋅f(3)⋅¿⋅¿f(n−1)(n≥2)求通项公式的方法称为累乘法。
n 1 a a a a 1
1 2 3 n−1
具体步骤:将上述 个式子相乘(左边乘左边,右边乘右边)得:
整理得:
5、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
6、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”,变
p,q
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.)
7、隔项等差数列
已知数列 ,满足 ,
则 ;
(其中 为常数);或 则称数列 为隔项等差数
列,其中:
① 构成以 为首项的等差数列,公差为 ;
② 构成以 为首项的等差数列,公差为 ;
8、隔项等比数列
已知数列 ,满足 ,
则 ;
(其中 为常数);或 则称数列 为隔项等比数列,其中:
① 构成以 为首项的等比数列,公比为 ;
② 构成以 为首项的等比数列,公比为 ;
第二部分:重难点题型突破
突破一: 法
1.(2022·河北张家口·高三期中)已知正项数列 的前n项和为 ,其中
.
(1)求 的通项公式,并判断 是否是等差数列,说明理由;【答案】(1) ,数列 不是等差数列,理由见解析;
【详解】(1)由 得,当 时, ,两式相减得
,整理得 ,
因为数列 为正项数列,所以 ,则 ,即 ,
在 中,令 ,则 ,
解得 或-1(舍去),所以 ,
所以数列 从第2项起为等差数列,公差为2,
所以 ,数列 不是等差数列.
2.(2022·湖南益阳·高二阶段练习)已知各项为正数的数列 的前 项和为 ,若 .
(1)求数列 的通项公式;
【答案】(1)
【详解】(1)当 时, ,解得 ;
当 时,由 ,得 ,
两式相减可得 , ,又 ,
,即 是首项为 ,公差为 的等差数列,
因此, 的通项公式为 ;
3.(2022·江苏·苏州中学模拟预测)已知正项数列 的前 项和 ,且 .
(1)证明:数列 为等差数列;
【答案】(1)证明见解析
【详解】(1)证明:∵ ,
∴当 时, ,
∴ ,
∴ .当 时, ,
∴ ,即 ,
故 是首项为1,公差为1的等差数列;
4.(2022·江苏南通·高三期中)已知 为正项数列 的前n项和,且 ,当 时,
.
(1)证明 为等差数列,并求 的通项公式;
【答案】(1)证明见解析,
【详解】(1)因为 ,所以 ,
所以 为等差数列.
因为 ,所以 ,所以 ,
所以
当 时,
,
当 时, ,所以 .
5.(2022·甘肃·高台县第一中学模拟预测(文))已知数列 满足
.
(1)求 的通项公式;
【答案】(1) ;
【详解】(1)由题,当 时, ,即 .
①
当 时, ②
①-②得 ,所以 .
当 时, 也适合 ,
综上, .
6.(2022·全国·高三阶段练习(理))已知数列 的各项均为正数,且对任意的 都有
.
(1)求数列 的通项公式;
【答案】(1) ,
【详解】(1)解:因为 , ,
当 时, ,
两式相减,得 ,即 .
又当 时, ,得 ,满足上式.
所以 , .
7.(2022·福建·泉州五中高三期中)设各项均为正数的数列 的前n项和为 .且 ,
.
(1)求数列 的通项公式;
【答案】(1)
【详解】(1)由已知得: ,
因为 , ,
所以 ,且 ,
所以数列 是首项为1,公差为1的等差数列,
所以 , .
8.(2022·湖北襄阳·高三期中)已知数列 满足
(1)求 的通项公式;
【答案】(1)
【详解】(1)解:当 时, ,则 ,当 时,由 ,
可得 ,
上述两个等式作差可得 ,则 ,
又 也满足 ,所以 的通项公式为 .
9.(2022·全国·高三专题练习)已知数列 的前n项和 ,满足 , .求证:
数列 是等差数列.
【答案】证明见解析.
【详解】 , ,而有 ,于是得 ,
显然 , ,因此 ,
所以数列 是首项 ,公差为 的等差数列.
突破二: 法
1.(2022·江苏南通·高三阶段练习)已知数列 满足 , , 为其数列 的前 项积,且
.
(1)求数列 的通项公式;
【答案】(1)
【详解】(1)∵ 为 前 项积,且 ,则 ,
∴ ,则 ,
又∵ , ,则 时上式也成立 ,
∴ 成首项为1,公比为-2的等比数列,
故 , .
2.(2021·陕西·咸阳市实验中学高二阶段练习(理))已知 为数列 的前 项积,且 , 为数
列 的前 项和,满足 ( , ).(1)求证:数列 是等差数列;
(2)求 的通项公式;
【答案】(1)证明见解析
(2)
【详解】(1)∵ , ,
, ,
( )
而 , 数列 是首项为2,公差为2的等差数列.
(2)由(1)知 , ,
当 时, ,
当 时, ,
而 , , , 均不满足上式.
3.(2022·河南安阳·高三期中(理))已知数列 的各项均不为0,其前 项的乘积 .
(1)若 为常数列,求这个常数;
(2)若 ,设 ,求数列 的通项公式.
【答案】(1)2(2)
【详解】(1)已知 ,当 时,有 ,
因为 为常数列,所以
故这个常数为2.
(2)已知 ,
所以当 时, ,
两边同时取对数,则 ,
当 时, , ,
因此 的首项为1,且从第二项开始,是首项为1,公比为2的等比数列,
所以 ,所以
所以数列 的通项公式为 .
4.(2022·江苏南京·模拟预测)已知数列 的前n项积为 ,且满足a=1, .
1
(1)求 的通项公式;
【答案】(1) ;
(1)因为 ,则 ,所以 ,
显然 ,所以 ,即 ,
故数列 是以1为首项,1为公差的等差数列,所以 ,
5.(2022·河北邢台·高三开学考试)数列 的前n项积 .数列 的前n项和 .
(1)求数列 、 的通项公式.
(2)求数列 的前n项和.
【答案】(1) , ,
(2) 前n项和为 ,
(1) 前n项积为 ,
①n=1时, ,② 时, , ,
符合上式,∴ , , .
的前n项和为 ,
①n=1时, ,
② 时, ,
,
符合上式,∴ , ;
(2)
记 前n项和为
①
②
①-②得
∴ ,
6.(2022·全国·高三专题练习)已知数列 的前 项和为 ,各项均为正数的数列 的前 项积为
,且 , , .
(1)求 的通项公式;
(2)证明: 为等比数列.
【答案】(1)
(2)证明见解析
(1)解:当 时, , ,
当 时, ,
所以 ,所以数列 是以1为首项,2为公比的等比数列,
所以 ;
(2)证明: , ,
当 时, ,则 ,
由于 ,则 ,
所以数列 是等比数列.
7.(2022·湖北·模拟预测)已知数列 前 项和 , 的前 项之积 .
(1)求 与 的通项公式.
【答案】(1) ,
(1)解:(1)由 ,
当 时,
当 时, ,
当 时,上式也成立,
所以 ,
由 ,
当 时, ,
当 时, ,
当 时,上式也成立,
所以 ;
突破三:累加法
1.(2022·安徽·阜阳师范大学附属中学高三阶段练习)已知数列 满足数列 为等比数列,
,且对任意的 .
(1)求实数 的值及 的通项公式;
【答案】(1) ;
【详解】(1)设 的公比为 ..
,解得 .
又 .
,
, 时,
当 时, 满足解析式,所以 的通项公式为 .
2.(2022·陕西宝鸡·高三期中(文))设数列 满足 ,且 .
(1)求证:数列 为等差数列,并求 的通项公式;
【答案】(1)证明见解析, ;
【详解】(1)由已知得 , 即 ,
是以 4 为首项, 2 为公差的等差数列.
,
当 时, ,
当 时, 也满足上式,所以 ;
3.(2022·安徽·芜湖一中模拟预测)已知数列 满足: .
(1)证明数列 为等差数列,并求数列 的通项公式.
【答案】(1)证明见解析,
(1)由 ,
故数列 是以2为首项,公差为2的等差数列,
∴ ,
∴ ,
当 时, 满足 ,
故对 .
4.(2022·云南民族大学附属中学模拟预测(理))在数列 中, ,且对任意的 ,都
有 .(1)证明:数列 是等比数列,并求数列 的通项公式;
【答案】(1)证明见解析,
(1)由 ,可得
又 , ,
所以 .
所以 首项为 ,公比为 的等比数列.
所以 .
所以 .
又 满足上式,所以
突破四:累乘法
1.(2022·河北张家口·高三期中)已知正项数列 满足
.
(1)求数列 的通项公式;
【答案】(1)
【详解】(1)由条件可知, ,
得 ,
当 时,
,
当 时, 成立,
所以 ;
2.(2022·湖南岳阳·高二期中)已知数列 的前 项和为 ,且满足 ,
(1)求数列 的通项公式;
【答案】(1)【详解】(1)解:由已知, 时, ,
与已知条件作差得:
所以 ,
所以 ,n=1成立
3.(2022·福建·高三阶段练习)设数列 的前 项和为 且 .
(1)求数列 的通项公式;
【答案】(1)
【详解】(1)解:由 ,得 ,
当 时, ,
,即 ,
,
当 时,上式也成立,
;
4.(2022·湖北·高三阶段练习)已知数列 的前n项和为 ,且 是公差为2的等差数列.
(1)求 的通项公式以及 ;
【答案】(1) , ;
【详解】(1)解:由题意可知 ,
整理可得 ,①
则 ,②
由②-①可得 ,
整理可得 ,因为 ,所以 ,
因为 ,所以 ,
.
5.(2022·江苏泰州·高三期中)设数列 的前 项和为 , , .
(1)求 的通项公式;
【答案】(1)
【详解】(1)解:当 时,由 可得 ,
上述两个等式作差可得 ,所以, ,则 ,
所以, ,
也满足 ,故对任意的 , .
突破五:构造法
1.(2022·江苏盐城·高三阶段练习)已知数列 中, , .
(1)求证: 是等比数列,并求 的通项公式;
【答案】(1)证明见解析,
【详解】(1)证明:
,
,
故数列 是以 为首项,4为公比的等比数列,
,
即 .
2.(2022·重庆八中高三阶段练习)记 为数列 的前 项和,已知 , 是公差为 的等
差数列.
(1)求 的通项公式;
【答案】(1)
(1) , ,即 ;当 且 时, ,
即 , ,又 ,
数列 是以 为首项, 为公比的等比数列,
,则 .
3.(2022·河北·三河市第三中学高三阶段练习)已知数列 满足 ,且 .
(1)若 ,证明:数列 是等比数列;
【答案】(1)证明见解析
(1)因为 ,
所以 ,
所以 ,即 ,
又 ,
所以数列 是以2为首项,2为公比的等比数列
4.(2022·辽宁·高二阶段练习)设数列 的前n项和为 ,若对任意的正整数n,都有 .
(1)求 的通项公式;
【答案】(1)
(1)解:∵ 对任意的正整数都成立,
∴ ,
两式相减,得 ,
∴ ,
即 ,
∴ ,
∴ 是以2为公比的等比数列,由已知得 ,
,
即 ;
5.(2022·黑龙江实验中学高三期中)已知数列 的前 项和为 ,且满足 .
(1)求数列 的通项公式;
【答案】(1) ;【详解】(1)当 时, ,即 ,解得 ;
当 时,∵ ,∴ ,
两式作差得 ,
即 ,
∴ ,又 ,
∴数列 是以 为首项,3为公比的等比数列,
∴ ,
突破六:倒数法
1.(2022·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】 , , ,即 ,解得: ;
由题意知: ;由 得: ,又 ,
数列 是以 为首项, 为公差的等差数列,
,则 .
2.(2022·全国·高三专题练习)对负整数 ,数 、 、 依次成等差数列.
(1)求 的值;
(2)若数列 满足 , ,求 的通项公式;
【答案】(1)
(2)
(1)解:由题意可得 ,整理可得 ,
为负整数,解得 .(2)解:因为 ,等式两边同时除以 可得 ,
所以,数列 是首项为 ,公差为 的等差数列,
故 ,因此, .
3.(2022·辽宁·昌图县第一高级中学高二期末)已知正项数列 满足 , .
(1)求数列 的通项公式;
【答案】(1)
(1)解:由 ,得 ,
因为 ,所以 ,即 ,
令 ,则 ,又 ,所以 ,
所以 是以1为首项,2为公差的等差数列,
所以 ,故 .
4.(2022·黑龙江·龙江县第一中学高二阶段练习)已知数列 的通项公式为 ,
(1)求数列 的通项公式.
【答案】(1)
(1)解:因为 ,
所以 ,
则 ,
又 ,所以数列 是以 为首项, 为公比的等比数列,
所以 ,
所以 ,
所以 ;
5.(2022·全国·高三专题练习)已知数列 中, , ,证明:数列 是等
比数列
【答案】证明见解析
【详解】因为 ,所以 ,即 ,
所以 ,
又 ,∴ 是以 为首项,3为公比的等比数列.
突破七:隔项等差
1.(2022·山西运城·高三期中)已知正项等差数列 的前 项和为 ,且 .
(1)求数列 的通项公式;
【答案】(1)
【详解】(1)法1: 数列 为等差数列,且前 项和为 满足 .
,
数列 通项公式为 .
法2: .
当 时, ,
,
.
数列 的奇数项是以1为首项,4为公差的等差数列,偶数项是以3为首项,4为公差的等差数列.
为等差数列,通项公式为 .2.(2022·江苏盐城·高三期中)数列 中, .
(1)求 的通项公式;
【答案】(1) ;
【详解】(1)由 ① ②,
②-① ,
∴ 的奇数项与偶数项各自成等差数列,
由 ,∴ ,
∴ ,∴ ,n为奇数,
,∴ ,n为偶数.
∴ .
3.各项均为正数的数列 的前n项和为 ,且 ,则 .
【答案】
【解析】∵ ∴ ( )
两式相减得 ,即
又因为 的各项均为正数,所以 ( )
当 时,由 得 ,所以
故 是以 为首项,公差为 的等差数列
∴ .
4.(2022·全国·模拟预测)已知数列 的前n项和为 , .
(1)求 ;
【答案】(1) ;
(1)
由 ,,
可得 ,即 ,
所以 ,
所以 ,
令 ,可得 ,令 ,可得 ,
所以 为奇数时, ,
当 为偶数时, ,
即 ;
突破八:隔项等比
1.(2022·山东·肥城市教学研究中心模拟预测)已知数列 满足 , , .
求数列 的通项公式 ;
【答案】(1)
解:由题意,当 时, ,可得 ,
因为 ,可得 ,所以, ,
所以数列 的奇数项和偶数项都是公比为 的等比数列.
所以当 为奇数时,设 ,则 ,
当 为偶数时,设 ,则 .
因此, .
2.若数列 , , ,求数列 的通项公式.
答案
当 是奇数时: ,整理得 ;当 是偶数时: ,整理得解:因为 ,所以 ,两式相除: ,所以 是隔项等比数列;
构成以 为首项的等比数列,公比为 ;
构成以 为首项的等比数列,公比为 ;
当 是奇数时: ,整理得
当 是偶数时: ,整理得
第三部分:冲刺重难点特训
1.(2022·河南·民权县第一高级中学模拟预测(文))已知数列 的前 项和为 , ,且
.
(1)求 的通项公式;
【答案】(1)
【详解】(1)因为 ,所以当 时 .
因为 ,所以 , ,即 .
所以 ,两式相减可得 .
又 , ,所以 ,则 .
所以 是以 为首项, 为公比的等比数列.因此 .
2.(2022·全国·模拟预测)已知 为数列 的前n项和,且 .
(1)求数列 的通项公式;
【答案】(1)
【详解】(1)由 ①,得 ②,
②-①得 ,
则 ,
当 时, , ,
所以数列 是以 为首项, 为公比的等比数列.
所以 ,则 .
3.(2022·江苏南京·模拟预测)记数列 的前 项和为 ,已知 , .
(1)求 的通项公式;
【答案】(1)
【详解】(1)由 ,两边同时除以 可得: ,
故数列 为以 为公差的等差数列,则 ,即 ,
当 时, ,
将 代入上式,可得 ,则 满足上式,
故数列 的通项公式 .
4.(2022·江苏盐城·模拟预测)已知数列 满足 , ( ),且 (
).
(1)求数列 的通项公式;
【答案】(1) , ;
【详解】(1)因为 , , ,
可得 , ,
又 ,则当 时,
,
上式对 也成立,
所以 , ;
5.(2022·江苏南通·模拟预测)已知数列 满足 , , .
(1)证明:数列 是等比数列;
(2)求数列 的通项公式.
【答案】(1)见解析
(2)
(1)因为 ,所以 ,
从而 ,
因为 , ,所以 ,
故数列 是首项为 ,公比为 的等比数列.
(2)由(1)可知, ,
故当 时, , , , , ,
由各式相加可知, ,
故 ,
当 时, 也满足,
故数列 的通项公式为: .
6.(2022·浙江绍兴·一模)已知数列 满足 , .有以下三个条件:① (, );② ;③ ( );从上述三个条件中任选一
个条件,求数列 的通项公式和前 项和 .
【答案】 ,
【详解】解:选①由 ( , )得 ,
故 是公比为2的等比数列,则
即 ,故 是公差为 的等差数列,
则 ,即 .
选②由 得 ,
故
化简得 ,即 也满足
选③由 (1)得
当 时, (2)
由(1)-(2)得 ,故 也满足,
因此,
两式相减得
化简得
7.(2022·山东·肥城市教学研究中心模拟预测)已知数列 的前项和为 ,若 ,且
.
(1)求 的通项公式;
【答案】(1)(1)由 得: ,
则当 时, ,
又 , , ,
经检验: 满足 ;
.
8.(2022·江苏·海安高级中学二模)已知数列 前n项积为 ,且 .
(1)求证:数列 为等差数列;
【答案】(1)证明见解析
(1)因为 ,所以 ,
所以 ,
两式相除,得 ,整理为 ,
再整理得, .
所以数列 为以2为首项,公差为1的等差数列.
9.(2022·四川·广安二中模拟预测(理))已知正项数列 的前n项和为 ,且满足 ,
(1)求
【答案】(1)
【详解】(1)根据题意可得 ,当 时, ,解得 ,
由 , 代入得 ,整理后得
,即 ,根据等差数列的定义可知,数列
是首项为1,公差为1的等差数列,则 ,
10.(2022·内蒙古·满洲里市第一中学模拟预测(理))已知数列 的前n项和为 ,满足,数列 满足 ,且
(1)求数列 和 的通项公式;
【答案】(1) ,
【详解】(1)∵ ,∴ ,两式相减得:
,∴ ,又 ,∴ ,
∴ 是以首项为1,公比为2的一个等比数列,∴ ;
由 得: ,又
∴ 是以首项为1,公差为1的一个等差数列,
∴ ,∴ ;
11.(2022·全国·模拟预测)设数列 的前n项和为 ,且 .
(1)求 ;
【答案】(1)
(1)当 时, ,解得 ,
当 时, ,
即 ,
是以 为首项, 为公比的等比数列,
则 ,即 ,
12.(2022·贵州贵阳·模拟预测(理))已知数列 的前 项和为 , 为等差数列 的前 项
和,且满足 , .
(1)求数列 , 的通项公式;
【答案】(1) ,
【详解】(1)①当 时, ;
②当 时, ,
③将n=1代入 中得: 符合.∴ ,
设等差数列 的公差为d,
则 ,解得: ,
∴ .
13.(2022·广西·模拟预测(理))设数列 的前 项和为 ,且满足
(1)求数列 的通项公式 ;
【答案】(1)
【详解】(1)因为 ,
当 时, ,解得
当 , 时, ,
所以 ,得
即 ,可知数列 是首项为1,公比为5的等比数列,
所以