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【一轮复习讲义】2024年高考数学高频考点题型归纳与方法总结(新高考通用)
素养拓展 20 累加、累乘、构造法求数列通项公式(精讲+精
练)
一、知识点梳理
一、累加法
形如 型的递推数列(其中 是关于 的函数)可构造:
将上述 个式子两边分别相加,可得:
①若 是关于 的一次函数,累加后可转化为等差数列求和;
② 若 是关于 的指数函数,累加后可转化为等比数列求和;
③若 是关于 的二次函数,累加后可分组求和;
④若 是关于 的分式函数,累加后可裂项求和.
二、累乘法
形如 型的递推数列(其中 是关于 的函数)可构造:
将上述 个式子两边分别相乘,可得:
三、构造法
1.第一种形式:形如 (其中 均为常数且 )型的递推式(1)若 时,数列{ }为等差数列;
(2)若 时,数列{ }为等比数列;
(3)若 且 时,数列{ }为线性递推数列,其通项可通过待定系数法构造等比数列来求.方法有
如下两种:
法一:设 ,展开移项整理得 ,与题设 比较系数(待定
系数法)得 ,即 构成
以 为首项,以 为公比的等比数列.再利用等比数列的通项公式求出 的通项整理可
得
法二:由 得 两式相减并整理得 即 构成以 为
首项,以 为公比的等比数列.求出 的通项再转化为累加法便可求出
2.第二种形式:形如 型的递推式
(1)当 为一次函数类型(即等差数列)时:
法一:设 ,通过待定系数法确定 的值,转化成以 为首
项,以 为公比的等比数列 ,再利用等比数列的通项公式求出 的通
项整理可得法二:当 的公差为 时,由递推式得: , 两式相减得:
,令 得: 转化为第一种形式,求出 ,再用累加法便
可求出
(2)当 为指数函数类型(即等比数列)时:
法一:设 ,通过待定系数法确定 的值,转化成以 为首项,以
为公比的等比数列 ,再利用等比数列的通项公式求出 的通项整理可
得
法二:当 的公比为 时,由递推式得: ——①, ,两边同时乘以
得 ——②,由①②两式相减得 ,即 ,在转化
为第一种形式便可求出
法三:递推公式为 (其中p,q均为常数)或 (其中p,q, r均为常数)
时,要先在原递推公式两边同时除以 ,得: ,引入辅助数列 (其中 ),
得: 再应用类型第一种形式的方法解决.
(3)当 为任意数列时,可用通法:
在 两边同时除以 可得到 ,令 ,则 ,在转化为累加法,求出 之后得 .
二、题型精讲精练
【典例1】在数列 中, , .求 的通项公式.
【分析】利用累加法以及等差数列的求和公式可求出结果.
【详解】因为 ,
所以当 时,
,
又 适合上式,所以 .
【典例2】已知数列{a },a =1,(n+1)a =na ,求通项公式a .
n 1 n+1 n n
【答案】a =
n
【分析】由题得 = ,再利用累乘法求解.
【详解】∵(n+1)a =na ,,∴ = .
n+1 n
∴ = (n≥2).
以上各式相乘,得 .∵a = (n≥2)
n
又a =1满足上式,∴a = (n∈N*).
1 n
【典例3】已知数列 中, ,且对任意 ,都有 .求数列 的通项公式;【分析】(1)构造等比数列求通项;
【详解】(1)由 得
又 ,所以数列 是以1为首项,2为公比的等比数列,所以 ,所以
.
【题型训练1-刷真题】
一、单选题
1.(2022·浙江·统考高考真题)已知数列 满足 ,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】先通过递推关系式确定 除去 ,其他项都在 范围内,再利用递推公式变形得到
,累加可求出 ,得出 ,再利用
,累加可求出 ,再次放缩可得
出 .
【详解】∵ ,易得 ,依次类推可得
由题意, ,即 ,
∴ ,
即 , , ,…, ,累加可得 ,即 ,
∴ ,即 , ,
又 ,
∴ , , ,…, ,
累加可得 ,
∴ ,
即 ,∴ ,即 ;
综上: .
故选:B.
【点睛】关键点点睛:解决本题的关键是利用递推关系进行合理变形放缩.
2.(2021·浙江·统考高考真题)已知数列 满足 .记数列 的前n项和为
,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】显然可知, ,利用倒数法得到 ,再放缩可得
,由累加法可得 ,进而由 局部放缩可得 ,然后利用累乘法求得 ,最后根据裂项相消法即可得到 ,从而得解.
【详解】因为 ,所以 , .
由
,即
根据累加法可得, ,当且仅当 时取等号,
,
由累乘法可得 ,当且仅当 时取等号,
由裂项求和法得:
所以 ,即 .
故选:A.
【点睛】本题解题关键是通过倒数法先找到 的不等关系,再由累加法可求得 ,由题
目条件可知要证 小于某数,从而通过局部放缩得到 的不等关系,改变不等式的方向得到
,最后由裂项相消法求得 .
二、解答题3.(2022·全国·统考高考真题)记 为数列 的前n项和,已知 是公差为 的等差数列.
(1)求 的通项公式;
(2)证明: .
【答案】(1)
(2)见解析
【分析】(1)利用等差数列的通项公式求得 ,得到 ,利用和与项的
关系得到当 时, ,进而得: ,利用累乘法求得
,检验对于 也成立,得到 的通项公式 ;
(2)由(1)的结论,利用裂项求和法得到 ,进而证得.
【详解】(1)∵ ,∴ ,∴ ,
又∵ 是公差为 的等差数列,
∴ ,∴ ,
∴当 时, ,
∴ ,整理得: ,
即 ,
∴
,
显然对于 也成立,
∴ 的通项公式 ;
(2)
∴
【题型训练2-刷模拟】
1 . 累加法
一、单选题
1.(2023·全国·高三专题练习)数列 满足 ,且 ,则数列 的通项公式为
( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据 ,利用累加法结合等差数列前n项和的公式即可得出答案.
【详解】解:因为 ,则 ,
,
,
,
累加得 ,
所以 .
当n=1时也成立
故选:A.
2.(2023·全国·高三专题练习)已知数列 满足 ,则 的通项公式为
( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】由 得 ,∴
,∴ ,当 时也符合,∴数列的通项公式为 .故选
C.
3.(2023·全国·高三专题练习)已知数列 满足 , ,则 ( )
A.30 B.31 C.22 D.23
【答案】B
【分析】根据题意利用累加法求解即可
【详解】因为数列 满足 , ,所以 , , , ,
所以 ,
所以 ,
故选:B
4.(2023·全国·高三专题练习)已知数列 满足 , ,则 的通项为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】先把 ,利用累加法和裂项相消法可求答案.
【详解】因为 ,所以 ,则当 时, ,
将 个式子相加可得 ,
因为 ,则 ,当 时, 符合题意,
所以 .
故选:D.
5.(2023·全国·高三专题练习)若数列 满足 且 ,则数列 的第100项为
( )
A.2 B.3 C. D.
【答案】B【分析】直接用累加法求解即可.
【详解】解:由题意,因为 ,
所以 ,
,
,
以上99个式子累加得 ,
.
故选:B.
6.(2023·全国·高三专题练习)已知 是数列 的前n项和,且对任意的正整数n,都满足:
,若 ,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】运用累加法求得 的通项公式,再运用裂项相消法求和即可.
【详解】解:当 时,由累加法可得:
,
所以 ( ),
又因为 ,所以 ( ),
当 时, ,符合,
所以 ( ),
所以 ,
所以 .
故选:A.
7.(2023·全国·高三专题练习)已知数列 满足 , ,且 ,则
( )
A.6065 B.6064 C.4044 D.4043
【答案】B
【分析】先由 得到 ,再利用裂项抵消法进行求解.
【详解】因为 ,
所以 ,
即 ,
所以 , ,
, ,
累加,得 ,
即 ,即 ,n=1成立则 .
故选:B.
8.(2023·全国·高三专题练习)在数列 中, , ,则
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】试题分析:在数列 中,
故选A.
9.(2023·全国·高三专题练习)已知数列 满足 , ,则 的最小值为( )
A.10.5 B.10.6 C.10.4 D.10.7
【答案】A
【分析】由所给表达式 ,结合累加法可求得 的通项公式;
进而求得 的表达式,因为 取正整数,利用最低点附近的 求 的最小值.
【详解】因为 ,所以由递推公式可得当 时,等式两边分别相加,得
,
因为 ,则 ,而 满足上式,
所以 ,
即 , ,
函数 在 上单调递减,在 上单调递增,又因为 , ,
当 时, ,
当 时, ,
因为 ,
所以 的最小值为 ,
故选: .
二、填空题
10.(2023·全国·高三专题练习)在数列 中, ,则数列 中最大项的数值为
.
【答案】10
【分析】利用累加法,求出 是一个二次函数类型的数列,通过二次函数的最值求解即可
【详解】当 时,,
所以当 时,数列{ }中最大项的数值为10.
故答案为:10.
11.(2023·全国·高三专题练习)设数列 满足 ,则 = .
【答案】
【分析】利用累加法和等比数列的前 项和公式直接求通项即可.
【详解】因为数列 满足 , ,
所以当 时,
.
所以 , ,
因为 ,也满足上式,
所以数列 的通项公式为 ,
故答案为:
12.(2023·全国·高三专题练习)数列 满足 ,且对任意的 都有 ,则数列
的前100项的和为 .
【答案】
【分析】先根据累加法求出数列 的通项公式,然后利用裂项求和进行求解.【详解】由 ,则 , …… ,于是
,则 ,
故数列 的前 项的和为: .
故答案为:
13.(2023·全国·高三专题练习)已知数列 的各项均不为零,且满足 , ( ,
),则 的通项公式 .
【答案】
【分析】变换得到 ,设 ,得到 ,利用累加法计算得到答案.
【详解】 ,则 ,
设 , ,则 ,
,
而 也符合该式,故 ,故 .
故答案为:
14.(2023·全国·高三专题练习)数列 中, 且 ,则 .【答案】100
【分析】先裂项,然后由累加法可得.
【详解】∵ ,∴
∵ =9,即 =9,解得n=100
故答案为:100
三、解答题
15.(2023·全国·高三专题练习)已知等差数列 的首项为 ,公差为2.数列 满足
(1)求 取得最小值时 的值;
(2)若 ,证明: .
【答案】(1)2;
(2)证明见解析.
【分析】(1)利用累加法结合等差数列的求和公式即得;
(2)利用裂项求和法结合条件即得.
【详解】(1)由 ,得 ,
累加可得: ,
所以 ,
显然 取最小值时, 的值为2.
(2)若 ,则 ,即 ,所以
显然 时, ,
可得 .
16.(2023·陕西西安·西安市大明宫中学校考模拟预测)在数列 中, , .
(1)证明:数列 是等比数列;
(2)求数列 的前n项和 .
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)由 得 ,然后利用累加法求出 即可得证;
(2) ,利用分组求和法和错位相减法可得答案.
【详解】(1)由 得 ,
∴ ,
,
⋯⋯,
,∴ ,
∴ , , ,
∴数列 是等比数列;
(2)由(1)可得 ,
∴ ,
令 ,①
∴ ,②
错位相减,②﹣①,得:
,
∴ .
17.(2023·河南郑州·模拟预测)已知数列 满足: , .
(1)求数列 的通项公式;
(2)令 ,求数列 的前n项和 .
【答案】(1)
(2) 且
【分析】(1)由 ,利用累加法求数列通项公式,注意验证 ;(2)由题设得 ,讨论 的奇偶性分别求出对应前n项和即可.
【详解】(1) ,
当 时
,检验知:当 时上式也成立,
故 .
(2) .
当 为偶数时, ;
当 为奇数时, 且 ,
又 时 满足上式,此时 ;
且 .
18.(2023·全国·高三专题练习)某少数民族的刺绣有着悠久的历史,下图①、②、③、④为她们刺绣最
简单的四个图案,这些图案都由小正方形构成,小正方形数越多刺绣越漂亮,现按同样的规律刺绣(小正方
形的摆放规律相同),设第 个图形包含 个小正方形.
(1)求出 ;
(2)归纳出 与 的关系式,并根据你得到的关系式求 的表达式;(3)求证: .
【答案】(1)41
(2) ,
(3)证明见解析
【分析】(1)直接根据图形中小正方形排列规律可得;
(2)先对已知的前几个图形中小正方形个数作差(后一个减去前一个),从而找出规律,进而归纳出
,然后利用累加法求出 ;
(3)根据 的特点,利用裂项相消法求和,进而证出不等式.
【详解】(1)∵ , , , ,
∴ .
(2)∵ , , , ,
,
∴ , ,
, , ,
以上各式相加得 ,
∴ ,
又 时, 也适合 ,
∴ .
(3)当 时, ,,
∴ .
19.(2023·内蒙古赤峰·校联考三模)设各项都为正数的数列 的前n项和为 ,且 ,
.
(1)求数列 的通项公式;
(2)设函数 ,且 ,求数列 的前n项和 .
【答案】(1) , ;
(2) .
【分析】(1)由递推关系,根据累加法求数列 的通项公式;
(2)由条件可得 ,利用错位相减法求数列 的前n项和 .
【详解】(1)由 ,可得 ,
当 时, ,
以上各式分别相加得 ,又 ,
所以当 时, ,
经检验 符合 ,所以 , ;
(2) ,
,
,
两式相减得:
,
所以 ,
故 ,
所以 .
20.(2023·全国·学军中学校联考二模)设数列 满足 .
(1)求数列 的通项公式;
(2)在数列 的任意 与 项之间,都插入 个相同的数 ,组成数列 ,记数列 的
前 项的和为 ,求 的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由条件证明数列 为等比数列,利用累加法求数列 的通项公式;
(2)数列 中在 之前共有 项,由此确定前 项的值,再分组,结合等
比求和公式可求得答案.【详解】(1)因为 ,
所以 ,又 ,
所以数列 为首项为1,公比为 的等比数列,
所以 ,
所以当 时,
,
所以 ,
所以当 时, ,又 也满足该关系,
所以数列 的通项公式为 ;
(2)数列 中在 之前共有 项,
当 时, ,当 时
2 . 累乘法
一、单选题
1.(2023·全国·高三专题练习)已知数列 满足 ,且 ,则 ( )
A. B.0 C.1 D.2
【答案】A
【分析】通过累乘法可求出 ,再利用递推式求出 ,进而答案可求.【详解】解: ,
,∴
∴ , ,∴ ,∴ ,
故选:A.
2.(2023·全国·高三专题练习)已知 , ,则数列 的通项公式是
( )
A. B. C. D.n
【答案】D
【分析】根据题意可得 ,再利用累乘法计算可得;
【详解】由 ,得 ,
即 ,
则 , , ,…, ,
由累乘法可得 ,所以 ,
又 ,符合上式,所以 .
故选:D.
3.(2023·全国·高三专题练习)数列 中, , ( 为正整数),则 的值为( )A. B. C. D.
【答案】A
【分析】结合递推式特征,利用累乘法算出 ,进而可得答案.
【详解】因为 ,
所以 ,
所以 ,
故选:A
4.(2023·全国·高三专题练习)已知数列 的前 项和 ,且 ,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】 ,又由 ,后由累乘法可得答案.
【详解】注意到 ,则当 时,
.
故 .
故选:B
5.(2023·四川绵阳·绵阳南山中学实验学校校考模拟预测)若数列 满足 且
,则满足不等式 的最大正整数 为( )
A.20 B.19 C.21 D.22
【答案】A【分析】由题意利用累乘法可得 ,解不等式 即可得解.
【详解】 ,
当 时, ,
,
当 时, , ,
又 , ,解得 ,
又 ,故所求 的最大值为 .
故答案为:A.
【点睛】本题考查了累乘法求数列通项的应用,考查了一元二次不等式的解法,属于中档题.
二、填空题
6.(2023·全国·高三专题练习)已知数列 满足 , ,则 的通项公式为
.
【答案】
【分析】根据累乘法求出当 时的通项公式,并验证 也满足,从而得到 的通项公式.
【详解】因为数列 满足 , ,则 ,
所以,当 时, ,
也满足 ,所以,对任意的 , .
故答案为:7.(2023·全国·高三专题练习)在数列 中,若 , ,则 的通项公式为 .
【答案】
【分析】将 变为 ,利用累乘法即可求得答案.
【详解】由题意知 ,故 ,
故
,
故答案为:
8.(2023·全国·高三专题练习)数列 满足: , ,
则通项 .
【答案】
【分析】当 时, 与 两式相减,
可得出 ,再由累乘法计算即可得出答案.
【详解】由题意得: ①,
当 时, ,
当 时, ②,
① ②得: ,所以 , , , ,…, ,
累乘得 ,当 时, 不满足 ,
则 .
故答案为: .
三、解答题
9.(2023·浙江金华·校考三模)已知等差数列 的各项均为正数, , .
(1)求 的前 项和 ;
(2)若数列 满足 , ,求 的通项公式.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用等差数列的性质得到 ,根据等差数列的通项公式求出公差,代入等差数列的前
项和公式进而求解;
(2)结合(1)的结论得到 ,进而得到 ,利用累乘法求出 .
【详解】(1)等差数列 中,因为 ,所以 ,
又因为等差数列 的各项均为正数.所以 ,
又因为 ,所以 .所以 .
(2)由(1)得 ,因为 ,且 ,所以 ,
所以 .
所以 .
所以 .
当 时也符合.
所以 的通项公式为 .
10.(2023春·山东临沂·高三校考阶段练习)已知数列 的首项为1,前 项和为 ,且满足 .
(1)求 的通项公式;
(2)求数列 的前 项和 .
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用 得 ,再根据累乘法可求出 ;
(2)根据错位相减法可求出结果.
【详解】(1)因为 , ,所以 ,
当 时, ,所以 ,所以 ,所以 ,因为 ,所以 ,
所以 ,
所以当 时, ,
又 时, 也符合,
所以 .
(2)由(1)知, ,所以 ,
所以 ,
,
所以 ,
所以 ,
所以 .
11.(2023春·山西吕梁·高二统考阶段练习)已知数列 满足 .
(1)若 是等比数列,且 成等差数列,求 的通项公式;
(2)若 是公差为2的等差数列,证明: .
【答案】(1)
(2)证明见解析【分析】(1)设 的公比为q,由题意列式求得q,再结合已知可得 ,即可求得答案;
(2)由已知求得 的通项公式,可得 ,利用累乘法求得 的表达式,再用裂项求和法证明
结论.
【详解】(1)设 的公比为q,由于 成等差数列,
故 ,而 ,故 ,
解得 ,
由 ,得 ,
即 是等比数列,且 ,故 ;
(2)证明: 是首项为1,公差为2的等差数列,故 ,
由 ,得 ,
故
,
又 符合上式,
故
.
12.(2023·湖北武汉·统考模拟预测)已知 是数列 的前 项和, , .(1)求数列 的通项公式;
(2)若 ,求数列 的前 项和 .
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用 与 的关系,结合累乘法即可求出数列 的通项公式;
(2)分 和 利用等差数列的求和公式求解即可.
【详解】(1)由 ,则 ,
两式相减得: ,
整理得: ,
即 时, ,
所以 时, ,
又 时, ,得 ,也满足上式.
故 .
(2)由(1)可知: .
记 ,设数列 的前 项和 .
当 时, ;
当 时,综上:
13.(2023·全国·高三专题练习)已知数列 的前 项和为 , .
(1)证明: 是等差数列;
(2)求数列 的前 项积.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)根据 与 的关系化简,可得 ,由等差数列的定义得证;
(2)由(1)求出 ,再由累乘法求解.
【详解】(1)由 ,得 .
所以 ,
即 ,整理得 ,
上式两边同时除以 ,得 .
又 ,所以 ,即 ,
所以 是首项为2,公差为1的等差数列.
(2)由(1)知, .
所以 .所以 .
3 . 构造法
一、单选题
1.(2023·江苏淮安·江苏省盱眙中学校考模拟预测)在数列 中, ,且 ,则 的通
项为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】依题意可得 ,即可得到 是以2为首项,2为公比的等比数列,再根据等比
数列的通项公式计算可得;
【详解】解:∵ ,∴ ,
由 ,得 ,∴数列 是以2为首项,2为公比的等比数列,∴ ,即
.
故选:A
2.(2023·全国·高三专题练习)已知数列 中, ,则 等于( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】分析得到数列 是一个以2为首项,以4为公比的等比数列,求出数列 的通项即得
解.
【详解】所以 所以数列 是一个以2为首项,以4为公比的等比数列,
所以 .
故选:C
3.(2023·全国·高三专题练习)在数列 中, , ,则( )
A. 是等比数列 B. 是等比数列
C. 是等比数列 D. 是等比数列
【答案】B
【分析】根据 变形整理为 ,再求出 ,根据等比数列的定义即可选出
选项.
【详解】解:由题知 ,
所以 ,
又因为 ,
所以 是等比数列,
且首项为4,公比为2.
故选:B
4.(2023·全国·高三专题练习)已知数列 中, , ,则数列 的前10项
和 ( )A. B. C. D.2
【答案】C
【分析】将递推式两边同时倒下,然后构造等差数列求出数列 的通项公式,再利用裂项相消法求和即
可.
【详解】解:∵ ,
∴ ,
∴ .
∴数列 是首项为 ,公差为 的等差数列,
∴ ,∴ .
∴ ,
∴数列 的前10项和 .
故选:C.
5.(2023·全国·高三专题练习)已知数列 的前 项和为 ,若 ,则
( )
A. B. C. D.2023
【答案】A
【分析】根据 与 的关系,可推得数列 是等比数列,进而得出 的表达式,即可求出 ,
代入对数式,根据对数的运算,即可得出答案.
【详解】因为 ,即 .当 时, ,即 ;
当 时, ,
所以 ,
所以 .
又 ,
所以数列 是等比数列,首项为 ,公比为 ,
所以 ,
所以 ,
所以 .
故选:A.
6.(2023·全国·高三专题练习)已知数列 的前 项和为 ,若 ,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】令 ,求出 的值,令 ,由 得出 ,两式作差推导出
,可知数列 是等比数列,确定该等比数列的公比和首项,进而可求得 的值.
【详解】当 时, ,解得 ;
当 时,由 可得 ,上述两式作差得 ,所以, ,
设 ,可得 ,可得 ,解得 ,
所以, , ,可得 ,
所以,数列 是以 为首项,以 为公比的等比数列,
所以, ,因此, .
故选:C.
【点睛】方法点睛:已知数列的递推关系求通项公式的典型方法:
(1)当出现 时,构造等差数列;
(2)当出现 时,构造等比数列;
(3)当出现 时,用累加法求解;
(4)当出现 时,用累乘法求解.
二、填空题
7.(2023·全国·高三专题练习)已知数列 中, , ,则数列 的通项公式为
.
【答案】
【分析】依题意可得 ,即可得到 是 为首项, 为公比的等比数列,从而求出数
列的通项公式.
【详解】因为 ,
设 ,即 ,根据对应项系数相等则 ,解得 ,故 ,
所以 是 为首项, 为公比的等比数列,
所以 ,即 .
故答案为:
8.(2023·全国·高三专题练习)数列 中, , ,则 .
【答案】
【分析】先两边取倒数,再构造等差数列即可求解.
【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: .
9.(2023·全国·高三专题练习)数列{an}满足 , ,则数列{an}的通项公式为
.
【答案】 .
【分析】已知式两边同除以 ,构造一个等差数列,由等差数列的通项公式可得结论.
【详解】∵ ,所以 ,即 ,∴ 是等差数列,而 ,
所以 ,
所以 .
故答案为: .
10.(2023·全国·高三专题练习)已知数列 中, ,若 ,则正整数
的值为 .
【答案】8
【分析】推导出数列 为等差数列,确定该数列的首项和公差,可求得数列 的通项公式,进而可
得 ,解方程 即可得解
【详解】因为 ,可得 ,
因为 ,则 ,即 ,可得 ,
对任意的 ,所以 ,等式两边取倒数可得 ,则 ,
所以,数列 为等差数列,且其首项为 ,公差为1,
所以 ,故 ,
由 可得 .
故答案为:8.
11.(2023·全国·高三专题练习)已知数列 满足 ,且 ,则数列 的通项
公式 .【答案】
【分析】利用条件构造数列 ,可得数列为等差数列即求.
【详解】∵ ,
∴ ,
即 .又 , ,
∴数列 是以3为首项,1为公差的等差数列,
∴ ,
∴数列 的通项公式 .
故答案为: .
12.(2023·全国·高三专题练习)数列 的前 项和为 ,满足 ,且 ,则 的通
项公式是 .
【答案】
【分析】由题意可证得 是以 为首项, 为公比的等比数列,即可求出 ,再由 与 的关系求
出 的通项公式
【详解】 , ,且 ,
, 是以 为首项, 为公比的等比数列.
, .时, ,
且 不满足上式,所以 .
故答案为: .
13.(2023·全国·高三专题练习)已知数列 满足 , ,则 .
【答案】
【分析】由递推公式找到对应的不动点方程,巧用“不动点法”求数列的通项公式.
【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:
三、解答题
14.(2023·全国·高三专题练习)已知数列 满足 , .
(1)求证:数列 是等比数列;(2)若 , 为数列 的前n项和,求 .
【答案】(1)证明见解析
(2) ,
【分析】(1)根据递推公式证明 为定值即可;
(2)先由(1)求得数列 的通项,从而可得数列 的的通项,再利用错位相减法求解即可.
【详解】(1)因为 ,
所以 ,
又 ,
所以 是以 为首项,以3为公比的等比数列;
(2)由(1)知 ,故 ,
所以 ,
故 ,
则 ,
两式相减得
,
所以 .
15.(2023·贵州毕节·校考模拟预测)已知数列 ,且 .(1)求数列 的通项公式;
(2)求数列 的前 项和 .
【答案】(1) ;
(2) .
【分析】(1)利用构造等比数列的方法求出通项公式作答.
(2)由(1)及已知,利用错位相减法求和作答.
【详解】(1)因为数列 满足 ,则 ,
因此数列 是以 为首项,2为公比的等比数列,即 ,则 ,
所以数列 的通项公式是 .
(2)由(1)知, ,
则 ,
于是有 ,
两式相减得 ,
所以 .
16.(2023·全国·高三专题练习)若 , , .
(1)求证: ;
(2)令 ,写出 、 、 、 的值,观察并归纳出这个数列的通项公式 .
【答案】(1)证明见解析(2) , , , ,
【分析】(1)假设 ,根据已知条件得出 ,解得 ,结合题设条件推出矛盾,即可证得
原结论成立;
(2)根据递推公式可写出 、 、 、 的值,由此可归纳出数列 的通项公式,然后通过递推公式
得出 ,可知数列 为等比数列,确定该数列的首项和公比,即可求得数列 的
通项公式.
【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.
(2)解:因 , , ,
则 , , ,
,
显然有 , , , , ,
猜想 ,
由 得 ,即 ,又 ,因此数列 是首项为 ,公比为 的等比数列,
所以, ,则 ,所以 .
17.(2023春·云南昭通·高三校考阶段练习)已知数列 满足 , .
(1)求数列 的通项公式;
(2)若 ,求数列 的前n项和 .
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由题意得数列 为常数列,可数列 的通项公式;
(2)利用错位相减法求数列前n项和.
【详解】(1)由 ,得 ,所以数列 为常数列,有 ,
∴
(2) ,
,
,
两式相减, ,
所以
18.(2023·全国·高三专题练习)已知数列 满足 , , .(1)证明: 是等比数列;
(2)证明:存在两个等比数列 , ,使得 成立.
【答案】(1)证明见解析
(2)证明见解析
【分析】(1)由 构造出 ,用等比数列定义证明即可;
(2)通过两次构造等比数列,求出 的通项公式,根据通项公式得出结论即可.
【详解】(1)由已知, ,∴ ,
∴ ,
显然 与 , 矛盾,∴ ,
∴ ,
∴数列 是首项为 ,公比为 的等比数列.
(2)∵ ,∴ ,
∴ ,
显然 与 , 矛盾,∴ ,
∴∴ ,
∴数列 是首项为 ,公比为 的等比数列,
∴ ,①,
又∵由第(1)问, ,②,
∴② ①得, ,∴存在 , ,两个等比数列 , , 使得 成立.
19.(2023·全国·高三专题练习)设数列 的前n项和为Sn,满足 ,且
成等差数列.
(1)求 的值;
(2)求数列 的通项公式.
【答案】(1)1
(2)
【分析】(1)令 、 及三个数成等差数列列方程组求解即可.
(2)运用数列通项 与其前n项和 关系并构造数列可求得 的通项公式.
【详解】(1)因为 ,
所以令 得: ,即: ①,
令 得: ,即: ②,
又因为 , , 成等差数列,
所以 ,即 ③,
将③代入①②可得 ,即
由①②③得: , ,故 的值为1.
(2)因为 ,
当 时, ,
两式作差可得: ,所以 , ,
由(1)知, ,
所以 ,
即: , ,
将 代入 得: ,符合,
综上, .
故数列 的通项公式为 .
20.(2023·辽宁鞍山·统考模拟预测)已知数列 的前 项和为 ,且 .
(1)求数列 的通项公式;
(2)记 ,求数列 的前 项和 .
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据 求出首项及 ,构造法求出通项公式;
(2)求出 ,从而利用裂项相消法求和.
【详解】(1)当 时, ,解得 ,
当 时, .
可得 ,整理得: ,
从而 ,
又 ,所以数列 是首项为1,公比为2的等比数列;
所以 ,
所以 ,经检验, 满足 ,
综上,数列 的通项公式为 ;
(2)由(1)得 ,所以 ,所以 ,
,
所以