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专题02 数列求通项(累加法、累乘法)(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:累加法.........................................2
题型二:累乘法.........................................6
三、数列求通项(累加法、累乘法)专项训练..................9
一、必备秘籍
一、累加法(叠加法)
若数列{an}满足an+1−an=f (n)(n∈N
¿),则称数列{an}为“变差数列”,求变差数列
{an}的通项时,利用恒等式
an=a1+(a2−a1)+(a3−a2)+¿⋅¿+(an−an−1)=a1+f (1)+f (2)+f (3)+¿⋅¿+f (n−1)(n≥2)
求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:
=
1
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二、累乘法(叠乘法)
若数列{an}满足
an+1
an
=f (n) (n∈N ¿),则称数列{an}为“变比数列”,求变比数列{an}的
通项时,利用an=a1⋅a2
a1
⋅a3
a2
⋅a4
a3
⋅¿⋅¿ an
an−1
=a1⋅f (1)⋅f (2)⋅f (3)⋅¿⋅¿ f (n−1)(n≥2)求通
项公式的方法称为累乘法。
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:
二、典型题型
题型一:累加法
1.(2024·全国·模拟预测)已知数列
的前
项和为
,且
.
(1)求数列
的通项公式;
【答案】(1)
;
【分析】(1)当
时,求得
,当
时,得到
,两式相减
化简得到
,结合叠加法,即可求得数列
的通项公式;
2
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【详解】(1)解:当
时,
,解得
,
当
时,
,
两式相减可得,
,
则
,
叠加可得,
,则
,
而
时也符合题意,
所以数列
的通项公式为
.
2.(2024·云南大理·模拟预测)在数列
中,
,且数列
是等
差数列.
(1)求
的通项公式;
【答案】(1)
;
【分析】(1)利用等差数列的基本量,求得
,再利用累积法即可求得
;
【详解】(1)因为
,所以
.
所以数列
是首项为4,公差为2 的等差数列,
所以
.
当
时,
,
当
时,
也满足上式,所以
.
3.(23-24 高二下·广西桂林·阶段练习)在数列
中,
.
(1)证明:
是等比数列.
(2)求
的通项公式.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)将已知等式变形为
,根据等比数列的定义,即可证明
3
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结论;
(2)由(1)可得
,利用累加法,即可求得
的通项公式.;
【详解】(1)证明:在数列
中,
,故
,
又
,即
,故
,
故
是首项为2,公比为2 的等比数列;
(2)由(1)可得
,
故
时,
,
也适合该式,故
;
4.(23-24 高二下·山东淄博·阶段练习)已知公差不为零的等差数列
的前9 项和
,且
,
,
成等比数列.
(1)若数列
满足
,
,求数列
,
的通项公式;
【答案】(1)
【分析】(1)由题意,根据等差数列前n 项求和公式和等比中项的应用可得
,
结合等比数列的通项公式得
,再利用累加法求数列
的通项公式;
【详解】(1)设等差数列
的公差为
,
由
得,
,化简得
.
由
成等比数列,得
,
化简得
,又
,所以
,
所以
,
故数列
的通项公式
,
,
当
时,
,
当
时,
,符合上式,
4
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故
的通项公式为
;
5.(23-24 高三下·云南·阶段练习)已知数列
的前n 项和为
,且
.在数
列
中,
,
.
(1)求
,
的通项公式;
【答案】(1)
,
【分析】(1)直接利用
与
的关系求解
,利用累加法求解
;
【详解】(1)由题知,当
时,
,
当
时,
,
因为
,所以
.
因为
,所以
,
则
,
时符合,故
,
综上,
,
.
6.(23-24 高二下·江西南昌·阶段练习)已知数列
满足
,且对任意正整数
都有
,
.
(1)求数列
的通项公式;
【答案】(1)
【分析】
(1)利用累加法可求得数列
的通项公式;
5
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【详解】(1)因为数列
满足
,且对任意正整数
都有
,
,
则
,
所以,
,
,
,
,
,
上述
个等式全加得
,
所以,
,
故当
时,
,
也满足
,
故对任意的
,
.
题型二:累乘法
1.(23-24 高二下·云南昆明·阶段练习)已知数列
的前
项和为
,且
.
(1)求
的通项公式;
【答案】(1)
【分析】(1)由
可得
,两式相减由累乘法
可求出
的通项公式;
【详解】(1)因为
,令
得
,
因为
,
所以
,
两式相减得
,
即
.
所以
,
所以
,
即
,
6
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所以当
时,
,
又
,所以
.
2.(23-24 高三下·四川绵阳·阶段练习)设
为数列
的前
项和,已知
,且
为等差数列.
(1)求证:数列
为等差数列;
(2)若数列
满足
,且
,求数列
的前
项和
.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)借助等差数列的性质与
与
的关系计算即可得;
(2)借助累乘法可计算出数列
,借助裂项相消法可得
.
【详解】(1)设等差数列
的公差为
,则
,即
,①
因为
,所以由
,得
.②
由①、②解得
,所以
,即
,
当
时,
,
当
时,
,上式也成立,
所以
,所以数列
是等差数列;
(2)由(1)可知
,
当
时,
,
因为
满足上式,所以
.
.
3.(23-24 高二下·陕西渭南·阶段练习)已知数列
中
,
(
,
).
7
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(1)求数列
的通项公式.
【答案】(1)
【分析】
(1)根据题意,由迭代法代入计算,即可得到结果;
【详解】(1)因为
(
,
),所以当
时,
,
所以当
时,
,
当
时,
也成立,
所以数列
的通项公式为
.
4.(23-24 高三上·贵州安顺·期末)记
为数列
的前n 项和,已知
,且
,
.
(1)求
的通项公式;
【答案】(1)
【分析】
(1)构造
是等差数列,结合
与
的关系,利用累乘法计算即可;
【详解】(1)∵
,
,∴
,
∵
,∴数列
是首项为1,公差为
的等差数列,
则
,
即
,
,
两式作差得
,
即
,∴
,
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即
,
,
∵
符合上式,∴
.
5.(2023 高二上·全国·专题练习)已知数列
满足
,求
的通项公式.
【答案】
【分析】利用项与和的关系化简条件式,结合累乘法求出通项.
【详解】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
.
6.(2023 高二上·全国·专题练习)已知数列
满足
,求数列
的通项公式.
【答案】
【分析】利用累乘法求数列通项.
【详解】因为
,
所以
,则
,
故
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.
所以数列
的通项公式为
三、数列求通项(累加法、累乘法)专项训练
1.(2024·湖北·模拟预测)数列
中,
,
,且
,
(1)求数列
的通项公式;
【答案】(1)
【分析】(1)依题意可得
,即可得到
为等差数列,即可得
到
,再利用累加法计算可得;
【详解】(1)因为
,所以
,
所以数列
是公差为的等差数列,其首项为
,
于是
,
则
,
,
,
,
,
所以
,
所以
;而
符合该式,故
.
2.(23-24 高二下·四川成都·阶段练习)已知数列
满足:
.
(1)求数列
的通项公式;
【答案】(1)
;
【分析】(1)根据给定条件,利用累加法求出
的通项公式.
【详解】(1)数列
中,
,
当
时,
,显然
满足上式,
所以数列
的通项公式是
.
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3.(23-24 高二下·山东淄博·阶段练习)(1)在数列
中,已知
,且
,求
【答案】(1)
;
【分析】(1)利用累加法及等差数列等比数列的求和公式即可求解;
【详解】(1)因为
,所以
,
所以
,
,…,
,
将以上各式相加得
.
因为
,所以
,
所以
.
4.(2024 高三·全国·专题练习)在①当
时,
,②数列
与
均
为等差数列这两个条件中任选一个,补充在下面问题中,并解答.
已知正项数列
满足
,______.
(1)求数列
的通项公式;
注:若选择多个条件分别解答,则按第一个解答计分.
【答案】(1)
(2)证明见解析
【分析】(1)选条件①,利用累加法求通项公式;选条件②,根据等差数列的通项公式求
通项公式;
【详解】(1)方案一:选条件①.
当
时,
,
又
,符合上式,
因此数列
的通项公式为
.
方案二:选条件②.
由数列
为等差数列,可设
,
则
,即
,
因此
.
11
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又数列
为等差数列,因此
,从而
.
又
,所以
,
因此数列
的通项公式为
.
5.(23-24 高二上·河北唐山·期末)数列
满足
,
,
.
(1)求
,
;
(2)证明:数列
是等差数列;
【答案】(1)
,
(2)证明见解析
【分析】(1)令
,
,结合递推关系即可求解;
(2)利用等差数列的定义证明即可;
【详解】(1)令
,得
;
令
,得
.
(2)
,
所以
是以
为首项,2 为公差的等差数列.
6.(23-24 高三下·山东·开学考试)已知数列
满足
.
(1)求数列
的通项公式;
【答案】(1)
【分析】(1)利用累加法计算可得;
【详解】(1)因为
,即
,所以
,
,
累加得
,又
,所以
,
经检验
时符合,所以
.
7.(23-24 高三下·江西·阶段练习)已知数列
的前
项和为
,且
.
(1)求
的通项公式;
【答案】(1)
【分析】(1)先利用
整理,然后利用累乘法求解通项公式;
(2)先求出
,然后直接用等差等比的求和公式求解即可.
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【详解】(1)令
,得
.
当
时,因为
,所以
,
两式相减得
,即
,所以
,
所以
,即
,
所以
又
,符合上式,所以
;
8.(2024 高三·全国·专题练习)设
为数列
的前n 项和,已知
.求
的通项公式;
【答案】
【分析】
利用
的关系式推得
,再利用累乘法即可得解.
【详解】因为
,
当
时,
,即
;
当
时,
,即
,
当
时,
,所以
,
整理得
,
当
时,易知
,则
,
所以
,则
,
当
时,
,
都满足上式,所以
.
9.(23-24 高三下·黑龙江哈尔滨·开学考试)记数列
的前
项和
,对任意正整数
,
有
,且
.
(1)求数列
的通项公式;
【答案】(1)
【分析】(1)由
得出数列
的递推关系,然后由连乘法求得通项
;
【详解】(1)由
,则
,两式相减得:
,
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整理得:
,即
时,
,
所以
时,
,
又
时,
,得
,也满足上式.
故
.
10.(23-24 高二上·河北邢台·期末)已知数列
满足
.
(1)求
的通项公式;
【答案】(1)
【分析】(1)根据题意,由累乘法即可求得数列的通项公式;
【详解】(1)由题意
,
,所以
,即
,
所以
,
,
当
时,也满足
,
所以数列
的通项公式为
11.(23-24 高三下·山东德州·开学考试)已知数列
前
项和为
,满足
.
(1)求数列
的通项公式;
【答案】(1)
【分析】(1)由
作差得到
,再利用累乘法计算可得;
【详解】(1)因为
,当
时,
,
所以
,
当
时,
,
所以
,
所以
,
,
,
,
,
14
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累乘得
所以
,
当
时
也成立,所以
.
12.(2024·广东深圳·一模)设
为数列
的前
项和,已知
,且
为
等差数列.
(1)求证:数列
为等差数列;
(2)若数列
满足
,且
,设
为数列
的前
项和,集合
,求
(用列举法表示).
【答案】(1)证明见解析
(2)
【分析】(1)设等差数列
的公差为d,由题意可得
、
,解得
,结合
求得
,即可证明;
(2)由(1)可得
,根据累乘法可得
,结合
裂项相消求和法计算即可求解.
【详解】(1)设等差数列
的公差为d,则
,即
,①
因为
,所以由
,得
.②
由①、②解得
,所以
,即
,
当
时,
,
当
时,
,上式也成立,所以
,
所以数列
是等差数列.
(2)由(1)可知
,
当
时,
,
15
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因为
满足上式,所以
.
,
因为当时,,所以.
16