4.6 数列的通项公式
模块一:基础知识.........................................................................2
考点一:累加法.........................................................................2
考点二:累乘法.........................................................................2
考点三:构造法.........................................................................3
考点四:倒数法.........................................................................3
考点五:隔项等差数列................................................................ 4
考点六:隔项等比数列................................................................ 4
考点七:数列求通项(Sn 法、Tn 法)........................................... 4
模块二:题型分类.........................................................................5
题型一:累加法.........................................................................5
题型二:累乘法.........................................................................6
题型三:构造法.........................................................................7
题型四:倒数法.........................................................................7
题型五:an=Sn-Sn-1法.................................................................8
题型六:将an替换成Sn-Sn-1 ........................................................ 9
题型七:新数列前n 项和型........................................................11
题型八:对数变换法................................................................. 13
题型九:换元法....................................................................... 13
题型十:不动点法.................................................................... 13
模块三:综合巩固....................................................................... 14
4.6 数列的通项公式
模块一:基础知识
考点一:累加法
若数列
n
a
满足
)
(
)
(
*
1
N
n
n
f
a
a
n
n
,则称数列
n
a
为“变差数列”,求变差数列
n
a
的通项时,利
用恒等式
)
2
(
)1
(
)
3
(
)
2
(
)1(
)
(
)
(
)
(
1
1
2
3
1
2
1
n
n
f
f
f
f
a
a
a
a
a
a
a
a
a
n
n
n
求
通项公式的方法称为累加法。
具体步骤:
2
1
(1)
a
a
f
3
2
(2)
a
a
f
4
3
(3)
a
a
f
1
(
1)
n
n
a
a
f n
将上述
1
n 个式子相加(左边加左边,右边加右边)得:
2
1
3
2
4
3
1
(
)
(
)
(
)
(
)
n
n
a
a
a
a
a
a
a
a
=
(1)
(2)
(3)
(
1)
f
f
f
f n
整理得:
1
na
a
=
(1)
(2)
(3)
(
1)
f
f
f
f n
考点二:累乘法
若数列
n
a
满足
)
(
)
(
*
1
N
n
n
f
a
a
n
n
,则称数列
n
a
为“变比数列”,求变比数列
n
a
的通项时,利用
)
2
(
)1
(
)
3
(
)
2
(
)1(
1
1
3
4
2
3
1
2
1
n
n
f
f
f
f
a
a
a
a
a
a
a
a
a
a
a
n
n
n
求通项公式的方法称为累乘法。
具体步骤:
2
1
(1)
a
f
a
3
2
(2)
a
f
a
4
3
(3)
a
f
a
1
(
1)
n
n
a
f n
a
将上述
1
n 个式子相乘(左边乘左边,右边乘右边)得:
2
3
4
1
2
3
1
(1)
(2) (3)
(
1)
n
n
a
a
a
a
f
f
f
f n
a
a
a
a
整理得:
1
(1)
(2) (3)
(
1)
n
a
f
f
f
f n
a
考点三:构造法
类型1:用“待定系数法”构造等比数列
形如
p
ka
a
n
n
1
(
p
k,
为常数,
0
kp
)的数列,可用“待定系数法”将原等式变形为
)
(
1
m
a
k
m
a
n
n
(其中:
1
k
p
m
),由此构造出新的等比数列
m
an
,先求出
m
an
的通项,从而
求出数列
na
的通项公式.
标准模型:
p
ka
a
n
n
1
(
p
k,
为常数,
0
kp
)或
1
n
n
a
ka
p
(
p
k,
为常数,
0
kp
)
类型2:用“同除法”构造等差数列
(1)形如
)
(
*
1
1
N
n
q
p
qa
a
n
n
n
,可通过两边同除
1
n
q
,将它转化为
p
q
a
q
a
n
n
n
n
1
1
,从而构造数列
n
n
q
a
为等差数列,先求出
n
n
q
a
的通项,便可求得
na
的通项公式.
(2)形如
1
*
1
(
)
n
n
n
a
ka
q
n
N
,可通过两边同除
1
n
q
,将它转化为
1
1
1
n
n
n
n
a
a
k
q
q q
,换元令:
n
n
n
a
b
q
,
则原式化为:
1
1
n
n
k
b
b
q
,先利用构造法类型1 求出
nb ,再求出
na
的通项公式.
(3)形如
)
0
(
1
1
k
a
ka
a
a
n
n
n
n
的数列,可通过两边同除以
n
n a
a
1
,变形为
k
a
a
n
n
1
1
1
的形式,从而
构造出新的等差数列
n
a
1
,先求出
n
a
1
的通项,便可求得
na
的通项公式.
考点四:倒数法
用“倒数变换法”构造等差数列
类型1:形如
q
pa
qa
a
n
n
n
1
(
q
p, 为常数,
0
pq
)的数列,通过两边取“倒”,变形为
q
p
a
a
n
n
1
1
1
,
即:
q
p
a
a
n
n
1
1
1
,从而构造出新的等差数列
n
a
1
,先求出
n
a
1
的通项,即可求得
n
a .
类型2:形如
1
n
n
n
ka
a
pa
q
(
q
p, 为常数,
0
p
,
0
q
,
0
k
)的数列,通过两边取“倒”,变形
为
1
1
1
n
n
q
p
a
k a
k
,可通过换元:
1
n
n
b
a
,化简为:
1
n
n
q
p
b
b
k
k
(此类型符构造法类型1:用“待
定系数法”构造等比数列:形如
p
ka
a
n
n
1
(
p
k,
为常数,
0
kp
)的数列,可用“待定系数法”将
原等式变形为
)
(
1
m
a
k
m
a
n
n
(其中:
1
k
p
m
),由此构造出新的等比数列
m
an
,先求出
m
an
的通项,从而求出数列
na
的通项公式.)
考点五:隔项等差数列
已知数列{
}
na
,满足
1
( )
(1)
n
n
a
a
f n
,
则
2
1
(
1)
(2)
n
n
a
a
f n
;
1
(
1)
(3)
n
n
a
a
f n
2
(2)
(1) :
n
n
a
a
d
(其中d 为常数);或
1
1
(1)
(3) :
(
2)
n
n
a
a
d n
则称数列{
}
na
为隔项等差数
列,其中:
①
1
3
5
7
,
,
,
a a a a 构成以
1a 为首项的等差数列,公差为d ;
②
2
4
6
8
,
,
,
a a a a 构成以
2a 为首项的等差数列,公差为d ;
考点六:隔项等比数列
已知数列{
}
na
,满足
1
( )
(1)
n
n
a
a
f n
,
则
2
1
(
1)
(2)
n
n
a
a
f n
;
1
(
1)
(3)
n
n
a
a
f n
2
(2) :
(1)
n
n
a
q
a
(其中q 为常数);或
1
1
(1) :
(
2)
(3)
n
n
a
q n
a
则称数列{
}
na
为隔项等比数列,其中:
①
1
3
5
7
,
,
,
a a a a 构成以
1a 为首项的等比数列,公比为q ;
②
2
4
6
8
,
,
,
a a a a 构成以
2a 为首项的等比数列,公比为q ;
考点七:数列求通项(Sn 法、Tn 法)
1 对于数列{
}
na
,前n 项和记为
n
S ;
①
1
2
3
1
n
n
n
S
a
a
a
a
a
;②
1
1
2
3
1 (
2)
n
n
S
a
a
a
a
n
1 -②:
1
(
2)
n
n
n
S
S
a
n
n
S 法归类
角度1:已知
n
S 与
na
的关
系;或
n
S 与n 的关系
用
1
n
n
S
S
,得到
na
例子:已知
2
4
1
n
n
S
a
,求
na
角度2:已知
na
与
1
n
n
S
S
的
关
系
;
或
na
与
1
n
n
S
S
的关系
1
n
n
S
S
替换题目中
的
na
例子:已知
1
2
(
2)
n
n
n
a
S S
n
;
已知
1
1
n
n
n
S
a
S
角度3:已知等式中左侧含
有:
1
n
i
i
i
a b
作差法(类似
1
n
n
S
S
)
例子:已知
1
2
3
2
3
2n
n
a
a
a
na
求
na
2 对于数列{
}
na
,前n 项积记为
nT ;
①
1
2
3
1
n
n
n
T
a a a
a
a
;②
1
1
2
3
1 (
2)
n
n
T
a a a
a
n
①②:
1
(
2)
n
n
n
T
a
n
T
nT 法归类
角度1:已知
nT 和n
的关系
角度1:用
1
n
n
T
T
,得到
na
例子:
nb
的前n 项之积
(
1)
*
2
2
N
n n
nT
n
.
角度2:已知
nT 和
na 的关系
角度1:用
1
n
n
T
T
替换题目中
na
例子:已知数列
na
的前n 项积为
nT ,且
1
2
1
n
n
a
T
.
模块二:题型分类
题型一:累加法
1. 已知数列{
}
na
满足
1
1
2
1
1
n
n
a
a
n
a
,
,求数列{
}
na
的通项公式。
2.已知数列
na
满足
1
1
1,
3
2(
2)
n
n
a
a
a
n
n
,则
na
的通项公式为(
)
A.
2
3
na
n
B.
2
3
n
a
n
n
C.
2
3
2
n
n
n
a
D.
2
3
4
n
n
n
a
3.满足
1
2
n
n
a
a
n
,
1
13
a
,则
na
n 取最小值时,n (
)
A.3
B.4
C.5
D.6
4.已知数列
na
满足
1
*
1
3n
n
n
a
a
n
N
,
1
3
a
,则
na
.
5.若数列
na
满足:
1
1
a ,
1
2n
n
n
a
a
,则数列
na
的通项公式为
na
.
6.已知数列{
n
a }中,
1
2
a
,且
1
(
1)
1
n
n
n n
a
a
.其中
*
N
n
,
(1)求数列{
na }的通项公式;
7.在数列
na
中,
1
2
a
,且
1
1
ln 1
n
n
a
a
n
,求数列
na
的通项公式.
题型二:累乘法
1.已知数列
na
满足
1
1
1
1,
,
2
n
n
a
n
a
n
a
n
,则
na (
)
A.n
1
B.
1
1
n
C.n
D.1
n
2.在数列
na
中,若
1
2
a
,
1
1
2 1
n
n
a
a
n
,则
na
的通项公式为
.
3.在数列
na
中,
1
2
n
n
n
a
a
n
(n∈N*),且
1
4
a
,则数列
na
的通项公式
na
.
4.若数列
na
的首项
1
1
a ,且
1
1
2
(
2)
n
n
n
a
a
n
,则数列
na
的通项公式为
.
5.已知:
1
1
3
a
,
1
2
1
2
1
n
n
n
a
a
n
(
2
n
)求数列
na
的通项.
6.已知数列
na
满足:
1
1
2
a
,
1
1
2
n
n
n
a
a
n
,求数列
na
的通项公式.
7.已知数列{
}
na
满足
1
1
2(
1)5
3
n
n
n
a
n
a
a
,
,求数列{
}
na
的通项公式。
题型三:构造法
1.数列
na
中,
1
1
a ,
1
3
2(
2)
n
n
a
a
n
,则此数列的通项公式
na
.
2.已知数列
na
满足
1
1
2
1,
1
n
n
a
a
a
,则
na
的通项公式(
)
A.
1
2n
na
B.
1
2
1
n
na
C.
2n
na
D.
2
1
n
na
3.已知数列
na
中,
1
1
4,
4
6
n
n
a
a
a
,则
na 等于(
)
A.
2
1
2
2
n
B.
2
1
2
2
n
C.
2
1
2
2
n
D.
2
1
2
2
n
4.已知数列
na
满足
1
3
2
n
n
a
a
,
3
2
22
a
a
,则满足
160
na
的最小正整数n
.
5.已知数列
na
满足
1
1
a ,且
1
1
1
2
3
3
n
n
n
a
a
n
,则数列
na
的通项公式
na
.
6.已知在数列
na
中,
1
5
6
a
,
1
1
1
1
3
2
n
n
n
a
a
,则
na
.
题型四:倒数法
1.已知数列
na
满足
1
1
2
a
,且
+1= 3
+1
n
n
n
a
a
a
,则数列
na
的通项公式为
=
na
.
2.(多选)已知数列
na
满足
1
1
1,
2
3
n
n
n
a
a
a
a
,则下列结论正确的有(
)
A.
1
3
na
为等比数列
B.
na
的通项公式为
1
1
2
3
n
n
a
C.
na
为递增数列
D.
1
na
的前n 项和
2
2
3
4
n
nT
n
3.已知函数
2
2
x
f
x
x
.
(1)若在数列
na
中,
1
1
a ,
*
1
n
n
a
f a
n
N
,计算
2a 、
3
a 、
4a ,并由此猜想通项公式
na ;
(2)证明(1)中的猜想.
4.已知数列的递推公式
1
3
4
1
n
n
n
a
a
a
,且首项
1
5
a
,求数列
na
的通项公式.
5.已知数列
na
的通项公式为
1
3
5
a
,
1
3
2
1
n
n
n
a
a
a
(1)求数列
na
的通项公式.
(2)若
1
2
3
1
1
1
1
100
n
a
a
a
a
,求满足条件的最大整数值.
题型五:an=Sn-Sn-1法
1.已知数列
na
的前n项和
3
2
n
n
S
,
na
的通项公式为
.
2.(多选)设
n
S 为数列
na
的前n 项和,已知
1
3
a
,
m
,
N
n
,
m n
m
n
S
S S
,则(
)
A.
na
是等比数列
B.
4
54
a
C.
8
5
6
7
8
9
3
a
a
a
a
a
D.
3n
n
S
3.已知数列
na
的前n项和
2
2
n
S
a
n
n
a
,
*
nN .若
na
是等差数列,则
na
的通项公式
为
.
4.已知各项均为正数的数列
na
的前n 项和为
n
S ,且
2
2
n
n
n
a
a
S
.
(1)求数列
na
的通项公式;
(2)若数列
nb
满足,
*
1
1
1
1
0,
2,
N
n
n
n
b
b
n
n
a
a
,求数列
nb
的前n 项和
nT .
5.已知各项为正的数列
na
的前n 项和为
n
S ,满足
2
1
1
4
n
n
S
a
.
(1)求数列
na
的通项公式;
(2)若数列满足
nb
,
1
1
b
a
,
2
2
3
b
a
a
,
3
4
5
6
b
a
a
a
,
4
7
8
9
10
b
a
a
a
a
,…,依此类推,求
nb
的
通项公式.
6.已知正项数列
na
的前n 项和为
n
S ,且
2
*
4
2
3
n
n
n
S
a
a
n
N
.
(1)求数列
na
的通项公式;
(2)将数列
na
和数列
2n 中所有的项,按照从小到大的顺序排列得到一个新数列
nb
,求
nb
的前100 项
和.
题型六:将an替换成Sn-Sn-1
1.设数列
na
的前n 项和为
n
S ,且
1
2
a
,
1
1
n
n
n
S
S
a
,则
na
.
2.已知正项数列
na
的前n 项和为
1
,
1
n
S a ,且
1
2
n
n
n
a
S
S
n
.
(1)求
na ;
(2)设
1
n
n
b
S
,数列
nb
的前n 项和为
nT ,证明:
7
4
nT
.
3.(多选)已知数列
na
的前n 项和为
0
n
n
S
S
,且满足
1
4
0
2
n
n
n
a
S
S
n
,
1
1
4
a
,则下列说法正
确的是(
)
A.数列
na
的前n 项和为
4
n
S
n
B.数列
na
的通项公式为
1
4
1
na
n n
C.数列
na
不是递增数列
D.数列
1
n
S
为递增数列
4.已知数列
na
,
1
1
3
a
,其前n 项的和为
n
S ,且满足
2
3
1 3
0
2
n
n
n
S
S
a
n
.
(1)求数列
na
的通项公式;
(2)证明:
1
2
3
1
1
1
2
2
3
3
n
S
S
S
S
n
L
.
5.设正项数列
na
的前n 项和为
n
S ,且
1
1
a ,当
2
n
时,
1
n
n
n
S
S
.
(1)求数列
na
的通项公式;
(2)设数列
nb
满足
1
1
b ,且
1
1
2n
n
n
n
b
b
a
,求数列
nb
的通项公式.
6.已知数列
na
的前n 项和为
n
S ,
1
1
2
n
n
n
S S
S
.
(1)若
1
n
S ,证明:数列
1
1
n
S
为等差数列.
(2)若
1
2
a
,
1
1000
na
,求n 的最小值.
题型七:新数列前n 项和型
1.(多选)已知数列
na
满足
1
1
1
2
2
2
2
n
n
n
a
a
a
n
,则(
)
A.
2
2
na
n
B.
na
的前n 项和为(
3)
n n
C.
( 1)n
n
a
的前100 项和为100
D.
10
na
的前20 项和为284
2.已知数列
na
满足
1
2
3
2
1
1
1
1
2
2
2
n
n
a
a
a
a
n
,
*
N
n
,记数列
2
na
n
的前n 项和为
n
S ,则
n
S (
)
A.
2
2
1
2
2
n
n
n
B.
2
1
2
2
2
2
n
n
n
C.
2
2
2
2
n
n
n
D.
2
2
3
2
2
n
n
n
3.数列
na
满足
1
2
3
1
1
1
1
1
2
3
n
n
a
a
a
a
a
n
L
,
*
nN ,且
1
1
a .
(1)求数列
na
的通项公式;
4.已知数列
na
的前n项之积为
nb ,且
2
*
1
2
1
2
2
n
n
a
a
a
n
n n
b
b
b
N
.
(1)求数列
n
n
a
b
和
nb
的通项公式;
5.已知数列{
}
na
的前n 项和为
n
S ,
3
1
2
1
2
3
n
a
a
a
a
n
n
,
*
nN .
(1)求数列{
}
na
的通项公式;
6.已知数列
na
满足
1
2
3
1
1 4
1
2
3
1
6
n
n
n n
n
a
a
a
n
a
na
.求
na 的值;
题型八:对数变换法
1.已知数列{
}
na
满足
5
1
2 3n
n
n
a
a
,
1
7
a
,求数列{
}
na
的通项公式。
题型九:换元法
1.已知数列{
}
na
满足
1
1
1 (1
4
1
24
)
1
16
n
n
n
a
a
a
a
,
,求数列{
}
na
的通项公式。
题型十:不动点法
1.已知数列{
}
na
满足
1
1
21
24
4
4
1
n
n
n
a
a
a
a
,
,求数列{
}
na
的通项公式。
模块三:综合巩固
1.数列5,2, 3, 10,
的通项公式可能是(
)
A.
2
6
na
n
B.
3
6
na
n
C.
6
na
n
D.
8
3
na
n
2.已知数列
na
的前n项和
3
n
S
n
,则
1
5
1
5
2
a
a
的值为(
)
A.125
B.135
C.145
D.155
3.已知数列
na
满足
1
1
a ,且
1
1
n
n
n
a
a
na
,则
10
a
(
)
A.1
45
B.1
46
C.1
55
D.1
56
4.在数列
na
中,
0
na
,
1
1
a ,
2
2
1
2
2
1
2
n
n
n
n
a
a
n
a
a
,则
113
a
(
)
A.4 14
B.15
C.
223
D.10
5.已知数列{an} 满足a1=1,且
1
1
1
( ) (
2
3
3
n
n
n
a
a
n
,且n∈N*),则数列{an}的通项公式为
A.
3
2
n
na
n
B.
2
3
n
n
n
a
C.an=n+2
D.an=(n+2)·3 n
6.数学家斐波那契在研究兔子繁殖问题时,发现有这样一个数列
na
:1,1,2,3,5,8…,其中从第3
项起,每一项都等于它前面两项之和,即
1
2
1
a
a
,
2
1
n
n
n
a
a
a
,这样的数列称为“斐波那契数列”.若
3
6
9
174
2
1
m
a
a
a
a
a
,则m (
)
A.175
B.176
C.177
D.178
7.已知数列
na
满足
*
1
2
2
1
2
2
1
1,
1,
N
,
n
n
n
n
a
a
n
a
a
a
n
则集合{
|
20}
m
m a
中元素的个数为(
)
A.14
B.20
C.24
D.25
8.定义
,
max
,
,
a a
b
a b
b a
b
.若数列
na
的前n 项和为
2
20
R,
N
n
S
n
n
n
,数列
nb
满足
1
1
1
1
2,2n
n
n
n n
b
b
b
b b
,令
max
,
n
n
n
c
a b
,且
3
nc
c
恒成立,则实数的取值范围是(
)
A.
4, 3
B.
3, 2
C.
2
1
,
0
3
2
D.
2
3,
0
3
9.(多选)若数列{
}
na
满足
4
9
a
,且
1
1
(
1)(
3
)
0(
*)
n
n
n
n
a
a
a
a
n
N
,则首项
1a 可能是(
)
A.6
B.5
3
C.2
D.1
3
10.(多选)已知数列
na
满足
1
1
a ,
2
1
n
n
n
a
a
a
,则(
)
A.
na
是递减数列
B.
,
3
na
n n
C.
2021
2022
2
a
D.
1
2
1
1
1
1
1
1
1
n
a
a
a
11.(多选)已知正项数列
na
满足:
2
1
1
1
1,
1
n
n
n
na
a
a
na
,则(
)
A.
2
5
1
2
a
B.
na
是递增数列
C.
1
1
1
n
n
a
a
n
D.
1
1
1
1
n
n
k
a
k
12.(多选)已知数列
na
满足
1
1
3,2
3
2
n
n
a
a
a
,则(
)
A.
3
17
4
a
B.
2
na
是等差数列
C.
3
2
log
2
na
是等差数列
D.数列
3
1
3
2
2
2
1
log
2
log
2
n
n
a
a
的前100 项和为100
101
13.设
n
S 是数列
na
的前n 项和,且
2
cos
π
3
n
n
S
n
,则
6a
.
14.若
na
满足:
*
1
0
1
n
n
a
a
n
N
,则满足上述条件数列
na
的一个通项公式为
.
15.已知数列
na
满足
1
1
a ,
2
1
n
a
n
,
2
1
2
2
1
n
n
n
a
a
a
,
*
N
n
.则集合
20
m
m a
中元素的个数
为
.
16.
1
2
3
,
,
,
,
n
A
a a a
a
,
1,0,1
1,2,3,
,
ia
i
n
为一个有序实数组,
f
A 表示把A 中每个-1 都变为
1
,0,每个0 都变为1
,1,每个1 都变为0,1 所得到的新的有序实数组,例如:
1,0,1
A
,则
1,0, 1,1,0,1
f
A
.定义
1
k
k
A
f
A
,
1,2,3,
k
,若
1
1,1
A
,
n
A 中有
nb 项为1,则
nb
的前2n
项和为
.
17.在数列
na
中,
1
2
a
,
17
66
a
,通项公式
na
pn
q
,其中p,q 为常数,
0
p
.
(1)求
na
的通项公式;
(2)88 是否是数列
na
中的项?
18.已知数列
na
满足
1
1
a ,且
1
1
1
n
n
na
n
a
.
(1)求
na
的通项公式;
(2)若数列
n
n
a
b
的前n项和为
n
S ,且
3
1
2
n
n
S
,求数列
nb
的前n 项和
nT .
19.数列
na
的前n 项和为
n
S ,且满足
*
1
1
1,2
N
n
n
a
S
na
n
.
(1)求数列
na
的通项公式;
(2)求数列
2n
na
的前n 项和
nT .
20.记数列
na
的前n 项和为
n
S ,对任意正整数n,有2
n
n
S
na
,且
2
3
a
.
(1)求数列
na
的通项公式;
(2)设
1
2
n
n
n
a
b
,数列
nb
的前n 项和为
nT ,求证:
4
n
T
.