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5.3 递推公式求数列通项公式考法一 公式法
【例1-1】(2024·四川·模拟预测)已知数列 的前 项和为 ,若 ,则数列 的通项公式为
【答案】
【解析】 ,当 时, ,
当 也满足,
所以数列 的通项公式为 .
【例1-2】(23-24 天津宁河·期末)若数列 的前 项和 ,则 的通项公式是
【答案】
【解析】当 ,则 ,
而 ,显然不满足上式,所以 .
【例1-3】(2024高三下·全国·专题练习)若数列 的前 项和 ,则 的通项公式是
【答案】
【解析】因为 ①,则当 时, ②,
①―②得: ,整理得: ,
又 ,解得 .所以数列 是首项为1,公比为 的等比数列,则 .
【例1-4】(23-24辽宁·期中)已知数列 满足 ,则
【答案】
【解析】由 ① 知,当 时, ;
当 时, ②,
由① ② : ,即得 ,
当 时,符合题意,故 .
【例1-5】(2024陕西榆林·期末)已知数列 的前n项和为 , , ,则
【答案】
【解析】因为 ,则 ,整理得 ,又 ,则 ,
因此数列 是首项为1,公差为1的等差数列,则 ,所以 .
【一隅三反】
1.(23-24北京·期中)已知数列 的前n项和为 ,且 ,则数列 的通项公式为 .
【答案】
【解析】数列 中, , ,
当 时, ,显然 满足上式,
数列 的通项公式为 .故答案为:
2.(23-24江西景德镇·期中)若数列 的前n项和 ,则数列 的通项公式为 .
【答案】
【解析】当 时, ,又 ,所以 ;
当 时, ,
因为 ,也满足关系 ,所以 .故答案为: .
3.(23-24广东深圳·阶段练习)已知数列 的前 项和为 ,且 ,则 .【答案】
【解析】当 时, ;
当 时, .
所以 .故答案为:
4.(23-24广东佛山·阶段练习)已知数列 的前n项和为 , ,则 的通项公式为
【答案】
【解析】数列 中, ,当 时, ,
两式相减得 ,即 ,而 ,因此数列 是首项为3,公比为3的等比数列,
所以 的通项公式为 .故答案为:
5.(2024·四川·模拟预测)已知 为正项数列 的前 项和, 且 ,则
.
【答案】
【解析】因为 ,即 ,
当 时, ,又因为 ,即 ,解得 或 (舍去),
当 时, ,两式相减,可得 ,
因为 ,可得 ,又 ,所以 ,
所以数列 表示首项为 ,公差为 的等差数列,所以 .故答案为:
6.(23-24·江西抚州·阶段练习)数列 满足 ,则 .
【答案】
【解析】因为 ,当 时 ,
当 时 ,所以 ,所以 ,
当 时 不成立,所以 .故答案为:
考法二 累乘法
【例2-1】(23-24四川成都·阶段练习)已知数列 满足: 且 ,则数列 的
通项公式为 .
【答案】
【解析】因为 ,所以 ,
累乘可得 ,即 ,所以 ,
当 时, 也成立,所以 .故答案为:
【例 2-2】(22-23 福建宁德·期中)已知 ,则数列 的通项公式是
.
【答案】
【解析】由 ,得 ,所以 ,
所以 , , ,……, ( ),所以 ,
所以 ,因为 ,所以 ,因为 也满足上式, ,故答案为:
【例2-3】(2024高三下·全国·专题练习)已知数列 的前 项和为 , , ,则 .
【答案】
【解析】当 时, ,则 ,两式作差得 ,即,即 ,
所以 ,即 ,
又由 且 ,即 ,所以 ,可得 ,
则 .
显然 时也符合 ,可得 ,
所以 .
故答案为: .
【一隅三反】
1.(2024·全国·高三专题练习)已知数列 满足 , ,求数列 的通项公式.
【答案】
【解析】由 ,得 ,
所以当 时, ,
因为 ,所以 ,
又因为 时, 满足上式,所以
2.(2024高三下·全国·专题练习)在数列 中, ,前 项和 ,则数列 的通项公式
为
【答案】
【解析】由于数列 中, ,前 项和 ,∴当 时, ,两式相减可得:
∴ ,所以 ,
因此
3.(2023高二·全国·专题练习)已知正项数列 满足 .求 的通项公式
【答案】
【解析】由 可得: ,
因为 为正项数列,所以 ,
所以 ,则 ,……, ,
将这 个式子相乘,则 ,
又因为 ,所以
4.(2024广东)已知数列 满足 ,求 的通项公式
【答案】
【解析】因为 ,
当 时,可得 ;
当 时,可得 ,
两式相减得, ,即 ,
且 ,即 ,所以 ;
且 满足上式, 不满足上式,
所以数列 的通项公式为 .
考法三 累加法
【例3-1】(23-24上海宝山·阶段练习)已知数列 满足 ,则 .
【答案】
【解析】因 ,
则 .
故答案为: .
【例3-2】(23-24上海)在数列 中,已知 ,且 ,则 .
【答案】
【解析】由 可得:
,.
故答案为: .
【例3-3】(23-24辽宁·期中)在首项为1的数列 中 ,则
【答案】
【解析】因为 ,
所以 ,
,
,
,
以上各式相加得: ,
令 ,①
,②
错位相减: 有, ,
即 ,
所以 ,
又因为 ,所以有,所以 ,检验 时, 符合上式,所以 .
故答案为:
【一隅三反】
1(23-24四川南充·阶段练习)(多选)已知 , ,则下列说法正确的是( )
A. B. 是单调递增数列
C. 是等差数列 D.
【答案】AB
【解析】 ,即 ,
, , , , ,
以上各式相加得 ,
又 ,所以 ,而 也适合上式, ,故A正确,
由于 ,所以 ,故 是单调递增数列,B正确,C错误,
,D错误,
故选:AB
2.(2024河北)设数列 满足 ,则 =_______.
【答案】
【解析】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:
3.(2024江西)已知首项为 的数列 的前 项和为 ,且 ,则 ______.【答案】
【解析】依题意, ,则 ,
故 ,
, , ,…, ,
累加可得, ,
,
当n=1时, 也成立,
故 ,
;
故答案为: .
考法四 构造等比数列
【例4-1】(23-24广东深圳·期末)已知数 满足 ,则数列 的通项公式 .
【答案】
【解析】由 可得: ,又 , ,
所以 是以 为首项, 为公比的等比数列,
所以 ,所以 .
故答案为:
【例4-2】(23-24上海·期末)数列 满足 ,则数列 的通项公式为 .【答案】
【解析】数列 中,由 ,得 ,即 ,
而 , ,于是数列 是首项为3,公比为 的等比数列,
因此 ,即 ,
所以数列 的通项公式为 .
故答案为:
【例4-3】(23-24高三下·广东·阶段练习)在数列 中, ,且 ,则 的通项
公式为 .
【答案】
【解析】因为 ,设 ,其中 、 ,
整理可得 ,
所以, ,解得 ,所以, ,
且 ,所以,数列 是首项为 ,公比也为 的等比数列,
所以, ,解得 .
故答案为: .
【一隅三反】
1.(23-24河北沧州·阶段练习)已知数列 满足 , ,则该数列的通项公式
.
【答案】
【解析】因为 ,所以 ,则数列 时以 为首项
公比为 的等比数列,故 ,所以 .2.(22-23宁夏中卫·阶段练习)数列 满足 且 ,则数列 的通项公式是
.
【答案】
【解析】设 ,则 ,
又因为 ,所以 ,则 ,
所以 ,
因为 ,所以 ,
所以 为常数,
所以 是首项为 ,公比为 的等比数列,
所以 ,所以 .
故答案为:
3.(2023高三·全国·专题练习)已知数列 满足 ,则数列 的通项公式为
.
【答案】
【解析】解法一:设 ,整理得 ,可得 ,
即 ,且 ,
则数列 是首项为 ,公比为 的等比数列,
所以 ,即 ;
解法二:(两边同除以 ) 两边同时除以 得: ,
整理得 ,且 ,则数列 是首项为 ,公比为 的等比数列,
所以 ,即 ;
解法三:(两边同除以 )两边同时除以 得: ,即 ,
当 时,则
,
故 ,
显然当 时, 符合上式,故 .
故答案为: .
4.(2024河南)设数列 满足 , ,则数列 的通项公式为 .
【答案】
【解析】设 ,化简后得 ,
与原递推式比较,对应项的系数相等,得 ,解得 ,
即 ,令 ,则 ,又 ,
故 , ,得 .
故答案为:
5.(2024高三·全国·专题练习)已知数列 ,则 的通项
公式为 .【答案】
【解析】因为当 时, ,所以 ,
又 ,则 ,
所以 是以 为首项,4为公比的等比数列,
所以 ,
从而
,
当 时, 满足上式,
所以 .
故答案为: .
考法五 构造等差数列
【例5-1】(2024福建)已知数列 满足 , , ,则 .
【答案】
【解析】数列 中, , ,显然 ,取倒数得 ,
即 ,则数列 是首项为1,公差为4的等差数列,
因此 ,所以 .
故答案为: .
【例5-2】(2024山东淄博·期中)已知 数列满足 , ,则数列 的通项公式为【答案】
【解析】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5-3】(23-24 湖南常德 )已知数列 满足 , ,则 .
【答案】
【解析】若 ,则 ,即 ,这与 矛盾,所以 ,
由 两边同时除以 ,得 ,
则 , , , ,
上面的式子相加可得: ,
所以 ,故答案为: .
【一隅三反】
1.(23-24安徽)已知数列 满足 ,且 ,则数列 的通项公式为 .
【答案】
【解析】因为数列 满足 ,且 ,则 ,
, ,
以此类推可知,对任意的 , ,在等式 两边取倒数可得 ,则 ,
所以数列 是首项为 ,公差为 的等差数列.
所以, ,所以, .
故答案为: .
2.(23-24 福建宁德·期末)已知数列 的前 项和为 ,满足 ,则 .
【答案】
【解析】因为 ,则 ,
整理得 ,且 ,
可知数列 是以首项为3,公比为2的等比数列,
可得 ,所以 .
故答案为: .
3.(2024黑龙江)数列{an}满足 , ,则数列{an}的通项公式为 .
【答案】 .
【解析】∵ ,所以 ,即 ,
∴ 是等差数列,而 ,
所以 ,
所以 .
故答案为: .
4.(2024·江苏南京·模拟预测)已知数列 满足 ,则数列 的通项公式为 .
【答案】
【解析】数列 中, , ,显然 ,则有 ,即 ,
而 ,因此数列 是以2为首项,2为公比的等比数列,
所以 ,即 .故答案为:
考法六 其他方法
【例6-1】(2024江苏无锡·阶段练习)(多选)意大利著名数学家斐波那契在研究兔子繁殖问题时,发现有这
样一列数:1,1,2,3,5,…,其中从第三项起,每个数等于它前面两个数的和,后来人们把这样的一列数
组成的数列 称为“斐波那契数列”,记 为数列 的前 项和,则下列结论正确的是( ).
A. B.
C. D.
【答案】ACD
【解析】 , ,∴ 成立,故选项A正确;
由 ,两边累加:
即 ,
∴ ,故选项B错误;
由 , , ,…, ,
可得: .选项C正确;斐波那契数列总有 ,
则 , , ,…,
, ;
∴ ,即答案D成立.
故选ACD.
【例6-2】(23-24 吉林长春·阶段练习)(多选)已知数列 满足 ,记数列 的前 项
和为 ,则下列结论错误的是( )
A. B.
C. D.
【答案】AB
【解析】数列 中, ,则 ,
,因此数列 是以3为周期的周期数列,
对于A, ,A错误;
对于B, ,B错误;
对于C, ,
因此 ,C正确;
对于D, ,D正确.
故选:AB
【一隅三反】1.(2024山东菏泽)(多选)意大利著名数学家斐波那契在研究兔子繁殖问题时,发现有这样一列数:1,
1,2,3,5,….,其中从第三项起,每个数等于它前面两个数的和,后来人们把这样的一列数组成的数列
称为“斐波那契数列”,记 为数列 的前n项和,则下列结论正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】ABCD
【解析】 对A,写出数列的前6项为 ,故A正确;
对B, ,故B正确;
对C,由 , , ,……, ,
可得: .故 是斐波那契数列中的第2020项.
对D,斐波那契数列总有 ,则 , ,
,……, ,
,故D正确;
故选:ABCD.
2.(2024高三·全国·专题练习)(多选)已知数列 满足 , ,记数列 的前n
项和为 ,前n项积为 ,则( )
A.数列 是周期数列 B.
C. D.
【答案】ABD
【解析】选项A:易知 ,由 ,得 ,又 ,计算得 , , , ,
因此 为周期数列,且周期为4,A正确.
选项B:由A知, ,B正确,
选项C,D:由周期性,得 ,
,则 ,故C错误,D正确.
故选:ABD.
3.(2024浙江)已知数列 满足: , , ,则通项 .
【答案】
【解析】由 , ,得 ,两边平方得 ,
则 ,即有 ,因此数列 是常数列,
,所以 .故答案为:
4.(2024甘肃)已知数列 满足 , ,则 .
【答案】
【解析】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:
一.单选题
1(23-24广东深圳·期末)已知数列 的前 项和为 ,满足 ,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】 ①中,当 时, ,解得 ,
当 时, ②,
式子①-②得, ,即 ,
故 为首项为6,公比为3的等比数列,
故 .
故选:B
2.(2024·西藏·模拟预测)已知数列 对任意 满足 ,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】由 ,得 ,
所以 ,
所以 ,即 .
①
又因为 ,
②两式相乘,得 .
①②
故选:A.
3.(23-24 广东湛江·阶段练习)在数列 中, , ,则 ( )
A. B. C. D.100
【答案】C
【解析】因为 , ,所以 ,
即 ,
所以 是以 为首项, 为公差的等差数列,
所以 ,则 ,
所以 .
故选:C
4.(2023·全国·高三专题练习)已知数列 的首项 ,且各项满足公式 ,则数列
的通项公式为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】因为数列 的首项 ,且各项满足公式 ,则 , , ,
以此类推,对任意的 , ,
由 可得 ,所以, ,所以,数列 是等差数列,且首项为 ,公差为 ,
,因此, .
故选:B.
5.(2024·全国·高三专题练习)已知在数列 中, , ,则 ( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】因为 , ,所以 ,整理得 ,所以
数列 是以 为首项, 为公比的等比数列.所以 ,解得 .
故选:A
6.(23-24福建厦门·期末)已知数列 的前 项和为 ,若 ,则 的最大值为( )
A. B. C. D.1
【答案】C
【解析】由题意知 ,故 时, ,
当 时, , ,则 ,
即 ,故 ,又 ,
所以 为首项是 ,公比为 的等比数列,
故 ,
随n的增大而减小,且数列的奇数项均为负值,偶数项为正值,故 时, 取最大值,最大值为 ,
故选:C
7.(22-23福建福州·期末)如图的形状出现在南宋数学家扬辉所著的《详解九章算法·商功》中后人称为“三
角垛”,“三角垛”最上层有1个球,第二层有3个球,第三层有6个球,…,设第n层有 个球,从上往下
n层球的总数为 ,则说法不正确的是( )
A. B.
C. D.不存在正整数 ,使得 为质数
【答案】A
【解析】依题意因为 ,
以上n个式子累加可得︰ ,
又 满足上式,所以 ,故 ,故A错误;
因 ,
所以 ,故B正确;
因为 ,所以 ,故C正确;
因为 ,故当 且为整数时, ,
此时 必为偶数,则 为整数,且为合数,
则不存在正整数 ,使得 为质数,D正确,
故选:A
8.(2024·全国·模拟预测)已知数列 的前n项和为 ,则下列说法中正确的是( )A.若数列 是等差数列,则数列 可能也是等差数列
B.若数列 是等差数列,则数列 可能也是等差数列
C.若数列 是等差数列,则数列 不可能是等差数列
D.若数列 是正项等差数列,则数列 可能是等差数列
【答案】B
【解析】对于A,设 ,则 .
当 时, ,
所以 .
又 ,不符合该式,数列 不是等差数列,故选项A错误.
对于B,由选项A可知,当 时, ,
,当 时, 适合上式;
故只需 ,数列 为等差数列,故选项B正确.
对于C,若数列 满足 ,则数列 为等差数列,故选项C错误.
对于D,若数列 是正项等差数列, ,可知只有当 时,
才有可能,
所以 成为完全平方数,数列 才可以是等差数列,
故对其变形可得 ,
当 时,数列 才为等差数列,而 ,故选项D错误.
故选:B.二.多选题
9.(广西桂林市2023-2024学年高二下学期期末质量检测数学试卷)已知数列 的前n项和 ,则
下列结论中正确的是( )
A. B.数列 是递增数列
C. D.
【答案】AC
【解析】当 时, ,解得 ,故A正确;
当 时,由 可得, ,两式相减得 ,
数列 是等比数列,公比 ,且首项 ,所以数列 是递减数列,故B错误;
由等比数列求和公式知, ,故C正确;
由C知, ,故D错误.
故选:AC
10.(2024山西)已知数列 满足 , ,则( )
A. B. C. D.
【答案】AD
【解析】对于AB,因为数列 满足 , ,
所以当 时, ,此时 ,故A正确,B错误;
对于CD,当 时, ,
两式相减,得 ,整理得 ,又 , ,即当 时,不满足上式,
所以 是从第二项起首项为 的常数列,
故当 时, ,则 ,
综上, ,故C错误,D正确.
故选:AD.
11.(22-23 广东广州·期末)意大利著名数学家斐波那契在研究兔子繁殖问题时,发现有这样一列数:1,1,
2,3,5,…,其中从第三项起,每个数等于它前面两个数的和,后来人们把这样的一列数组成的数列 称
为“斐波那契数列”,记 为数列 的前n项和,则下列结论正确的是( ).
A. B.
C. D.
【答案】ABD
【解析】对A, ,A对;
对B, , ,B对;
对C,由 得 ,∴ ,
C错;
对D, ,D对.
故选:ABD
三.填空题
12.(2024·江西鹰潭·二模)设数列 的前 项和为 , , , ,则 .
【答案】 ( )
【解析】因为 ,当 时, ,两式相减可得 ,即 ,
所以 ,又 ,所以 ,
所以 ,所以 ,且 也符合上式,
所以 ,所以 , .
故答案为: ( )
13.(2024·浙江嘉兴·二模)设数列 的前 项和为 ,等比数列 的前 项和为 ,若 ,
,则 .
【答案】
【解析】设等比数列 的公比为 ,
由 ,则 ,解得 ,又 ,
所以 , ,代入 ,
解得 ,
当 时, ,
当 , 时, ,
满足上式,所以 , .
故答案为: .
14.(2023·广东深圳·二模)已知正项数列 的前 项积为 ,且满足 ,则
.
【答案】
【解析】由题意 ,且 ,所以 ,又 ,且 ,
所以 ,则 ,又 ,
所以数列 是以 为首项, 为公比的等比数列,故 ,
所以 .
故答案为: .
四.解答题
15.(22-23北京海淀·期末)求下列数列 的通项公式.
(1) ;
(2) ;
(3) ;
(4) ;
(5) ;
(6) ;
(7) ;
(8) ;
【答案】(1)
(2)
(3)(4)
(5)
(6)
(7)
(8)
【解析】(1)因为 ,
所以 ,
所以数列 是以 为公差的等差数列,
所以 ;
(2)因为 ,所以 ,
所以数列 是以 为公比的等比数列,
所以 ;
(3)由 ,
当 时, ,
当 时, ,
当 时,上式不成立,
所以
(4)因为 ,
所以 ,则当 时,
,
当 时,上式也成立,
所以 ;
(5)因为 ,所以 ,
则当 时,
,
当 时,上式也成立,
所以 ;
(6)因为 ,
所以 ,即 ,
所以数列 是以 为首项, 为公差的等差数列,
所以 ,
所以 ;
(7)由 ,得 ,
当 时, ,所以 ,
当 时, ,
所以 ,所以数列 是以 为公比, 为首项的等比数列,
所以 ;
(8)由 ,
当 时, ,所以 ,
当 时, ,
所以 ,
所以数列数列 从第二项起是以 为公比, 为首项的等比数列,
所以 ,
当 时,上式不成立,
所以 .
16.(2024·辽宁沈阳·模拟预测)已知数列 满足 , , 是数列 的前 项和,对任意 ,
有
(1)求数列 的通项公式;
(2)设 ,求 的前100项的和.
【答案】(1) ;
(2)
【解析】(1)由 , ,
两式相减得 ,即 ,
因为 ,所以 ,即 ,故 是首项为 ,公差为 的等差数列,
所以 ;
(2)由(1)知 ,
所以 ,
记 ,则 ,
17.(24-25湖北)已知数列 的前 项和 ,且满足 .
(1)求 的通项公式;
(2)记数列 的前 项乘积为 ,求 的最小值.
【答案】(1)
(2)
【解析】(1)因为 .
所以当 时,
当 时, ,
两式相减得
所以数列 是首项为 ,公比为 的等比数列,
则数列通项公式为
(2)记数列 的前 项乘积为 ,
所以 ,由(1)可知则
令 ,开口向上且对称轴为 ,
所以 或8时, 取最小值且最小值为 .
所以 的最小值为 .
18.(23-24北京·期中)已知数列 的前 项和为 ,且 .
(1)求 的通项公式;
(2)证明:数列 为等差数列.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【解析】(1)因为 ,
若 ,可得 ;
若 ,可得 ,
由于 不符合 ,
所以 ;
(2)因为 ,则 ,由(1)可知: ,
则 ,
可知数列 是以首项 ,公差 的等差数列.19.(23-24 山东淄博·阶段练习)已知数列 是等差数列,其前 和为 , , ,数列 满足
(1)求数列 , 的通项公式;
(2)若对数列 , ,在 与 之间插入 个2( ),组成一个新数列 ,求数列 的前83项
的和 .
【答案】(1) ,
(2)180
【解析】(1)设公差为 ,
故 ,解得 ,
故 ,
故 ,①
当 时, ,
当 时, ,②
式子①-②得, ,
即 ,
当 时, 也满足上式,故 ;
(2)因为 ,所以在 中,从项 开始,到项 为止,
共有项数为 ,
当 时, ,当 时, ,
故数列 前 项是项 之后还有 项为2,.