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专题03 数列求通项(构造法、倒数法)(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:构造法...................................................2
题型二:倒数法...................................................5
三、数列求通项(构造法、倒数法)专项训练............................8
一、必备秘籍
1.构造法
类型1: 用“待定系数法”构造等比数列
形如an+1=ka n+ 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
an+1+m=k(an+m)(其中:m=
p
k−1 ),由此构造出新的等比数列{an+m},先求出{an+m}的通项,从而
求出数列{an}的通项公式.
标准模型:an+1=ka n+ p (k , p为常数,kp≠0)或
(k , p为常数,kp≠0)
类型2:用“同除法”构造等差数列
(1)形如an+1=qa n+ p⋅qn+1(n∈N
¿),可通过两边同除qn+1,将它转化为
an+1
qn+1= an
qn + p,从而构造数列
{
an
qn}为等差数列,先求出{
an
qn}的通项,便可求得{an}的通项公式.
(2)形如
,可通过两边同除qn+1,将它转化为
,换元令:
,则原式化为:
,先利用构造法类型1 求出
,再求出{an}的通项公式.
(3)形如an−an+1=ka n+1an(k≠0)的数列,可通过两边同除以an+1an,变形为
1
an+1
−1
an
=−k 的形式,从而
1
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构造出新的等差数列{
1
an},先求出{
1
an}的通项,便可求得{an}的通项公式.
2.倒数法
用“倒数变换法”构造等差数列
类型1:形如an+1=
qa n
pa n+q (p,q为常数,pq≠0)的数列,通过两边取“倒”,变形为
1
an+1
= 1
an
+ p
q ,即:1
an+1
−1
an
= p
q ,从而构造出新的等差数列{
1
an},先求出{
1
an}的通项,即可求得an
.
类型2:形如
(
p,q
为常数,
,
,
)的数列,通过两边取“倒”,
变形为
,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an+1=ka n+ 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an+1+m=k(an+m)(其中:m=
p
k−1 ),由此构造出新的等比数列{an+m},先求出
{an+m}的通项,从而求出数列{an}的通项公式.)
二、典型题型
题型一:构造法
例题1.(2023 秋·江西宜春·高三校考开学考试)已知正项数列
中,
,则数列
的通项
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【详解】解法一:在递推公式
的两边同时除以
,得
①,
令
,则①式变为
,即
,
所以数列
是等比数列,其首项为
,公比为
,
2
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所以
,即
,
所以
,
所以
,
解法二:设
,则
,
与
比较可得
,
所以
,
所以数列
是首项为
,公比为2 的等比数列,
所以
,所以
,
故选:D
例题2.(多选)(2023 秋·广东深圳·高三校考阶段练习)已知数列
的前n 项和为
,且满足
,
,则( )
A.
B.
C.数列
为等差数列
D.
为等比数列
【答案】ABC
【详解】由
得
,两式相减得
,
,
又当
时,
,则
,故
为首项是1,公差为
的等差数列,
即
.
显然A、C 正确;
,故B 正确;
由通项公式易得
,
,
,三者不成等比数列,故D 错误.
故选:ABC.
例题3.(2023 春·山东淄博·高二校考期中)已知
数列满足
,
,则数列
的通
项公式为
【答案】
【详解】由
得
,
3
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故
为等差数列,公差为1,首项为1,
所以
所以
.
故答案为:
例题4.(2023·全国·高二专题练习)已知数列
满足
,则数列
的前
项和
为 .
【答案】
【详解】解:因为
,
所以
,即
,即
,
所以
是以为首项,
为公差的等差数列,
所以
,所以
,则
,
令数列
的前
项和为
,
则
故答案为:
例题5.(2023·全国·高三专题练习)在数列
中,
,且
,求
.
【答案】
【详解】由
,得
,
所以数列
是以首项为
,公比为
的等比数列.
所以
,即
.
当
时,
,此式也满足
,
故
.
例题6.(2023·四川绵阳·四川省绵阳南山中学校考模拟预测)设数列
的前n 项和为
,
.
(1)求证数列
为等比数列,并求数列
的通项公式
.
4
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【答案】(1)证明见解析,
【详解】(1)因为
,所以当
时,
,解得
.
当
时,
,则
,
整理得
,故
,
,
所以数列
是首项为2,公比为2 的等比数列,所以
.所以
例题7.(2023 秋·重庆·高三统考阶段练习)记数列
的前
项和为
,且
.
(1)求证:数列
是等比数列;
【答案】(1)证明见解析
【详解】(1)由于
,故
,
,
∴
,
∴
,
,
∴
,
,
,可得
,
所以数列
是一个首项为1,公比为2 的一个等比数列;
例题8.(2023 春·江苏盐城·高二盐城市第一中学校联考期中)已知正项数列
满足
,且
.
(1)求数列
的通项公式;
【答案】(1)
【详解】(1)数列
中,
,由
,可得
又
,则数列
是首项为1 公差为1 的等差数列,则
,
则数列
的通项公式为
题型二:倒数法
例题1.(多选)(2023 春·云南玉溪·高二统考期末)已知数列
满足
,则
5
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( )
A.
为等比数列
B.
的通项公式为
C.
为单调递减数列
D.
的前n 项和
【答案】BCD
【详解】因为
,所以
是以1 为首项,3 为公差的等差数列,故选项A 错误;
,即
,故选项B 正确;
根据函数
在
上单调递增,且
,则函数
在
上单调递减,
又因为
,
,则数列
为单调递减数列,故选项C 正确;
的前
项和
,故选项D 正确,
故选:BCD.
例题2.(2023·全国·高三专题练习)已知数列
满足
,
,则
.
【答案】
【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
.
6
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故答案为:
例题3.(2023·全国·高三专题练习)已知数列的递推公式
,且首项
,求数列
的通
项公式.
【答案】
【详解】令
.先求出数列的不动点
,解得
.
将不动点
代入递推公式,得
,
整理得
,
,
∴
.
令
,则
,
.
∴数列
是以
为首项,以1 为公差的等差数列.
∴
的通项公式为
.
将
代入,得
.
∴
.
例题4.(2023·全国·高三专题练习)已知
,
,求
的通项公式.
【答案】
.
【详解】由题意,
,
所以
,则
,而
,
故
是以
为首项,3 为公比的等比数列.
7
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于是
.
例题5.(2023 春·辽宁锦州·高二校考期中)已知数列
的首项
,
,
.
(1)设
,求数列
的通项公式;
【答案】(1)
【详解】(1)因为
,
,
所以
,
取倒得
,
所以
,
因为
,
所以
,
所以
是
,
的等比数列,
所以
.
例题6.(2023·全国·高三专题练习)若
,
,
.
(1)求证:
;
【答案】(1)证明见解析
【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.
7.(2023·全国·高二专题练习)已知数列
的首项
,且满足
.
(1)求证:数列
为等比数列:
【答案】(1)证明见解析
8
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【详解】(1)证明:由
,可得
,
又
故数列
为等比数列.
三、数列求通项(构造法、倒数法)专项训练
一、单选题
1.(2023 春·河南许昌·高二校考阶段练习)已知数列
满足
,则
的通项公式
( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【详解】由
得
,而
,
故
是首项为2,公比为2 的等比数列,
所以
,即
.
故选:D
二、填空题
2.(2023 秋·陕西商洛·高三陕西省山阳中学校联考阶段练习)已知数列
满足
,
,则满足
的最小正整数
.
【答案】5
【详解】由
,解得
,
又
,所以
.
另一方面由
,可得
,
所以
是首项为
,公比为3 的等比数列,
所以
,易知
是递增数列,
又
,
,
所以满足
的最小正整数
.
9
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故答案为:5.
3.(2023·全国·高三对口高考)数列
中,
,
,则
.
【答案】
【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:
.
4.(2023 春·江西南昌·高二南昌二中校考阶段练习)数列
中,
,
,则此数列
的通项公式
.
【答案】
【详解】因为
,所以
,又
,
所以
,所以
是以
为首项,为公比的等比数列,
所以
,则
.
故答案为:
5.(2023·全国·高二专题练习)数列{an}满足
,
,则数列{an}的通项公式为
.
【答案】
.
【详解】∵
,所以
,即
,
∴
是等差数列,而
,
所以
,
10
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所以
.
故答案为:
.
6.(2023·全国·高二专题练习)设
为数列
的前
项和,已知
,
,则
【答案】
【详解】
,
令
,
则
,
∴又
,
,
∴
;
故答案为:
;
三、解答题
7.(2023 秋·江苏·高二专题练习)已知数列
满足:
求通项
.
【答案】
【详解】取倒数:
,故
是等差数列,首项为
,公差为2,
,
∴
.
8.(2023 秋·江苏·高二专题练习)已知:
,
时,
,求
的通项公式.
【答案】
【详解】设
,所以
,
11
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∴
,解得:
,
又
,∴
是以3 为首项,
为公比的等比数列,
∴
,∴
.
9.(2023·全国·高三专题练习)已知数列
满足
,
,
.若
,求数列
的
通项公式.
【答案】
【详解】将
代入已知可得
.
因为
,所以
,
所以有
,所以
.
又
,
所以,数列
是以2 为首项,1 为公差的等差数列,
所以,
,
所以,
.
10.(2023·全国·高二专题练习)已知数列
中,
,求数列
的通项公
式;
【答案】
.
【详解】解:由
,
得:
,
∴
,
即数列
是首项为1,公差为2 的等差数列,
12
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∴
,
得
.
11.(2023 秋·江苏·高二专题练习)设
是数列
的前n 项和,且
,
.
(1)求
;
【答案】(1)
【详解】(1)因为
,
,
所以
,
两边同除以
得
,
因为
,所以
,
因此数列
是首项为
,公差为
的等差数列,
所以
,所以
.
12.(2023·浙江·模拟预测)已知数列
的前
项和为
(1)试求数列
的通项公式;
【答案】(1)
【详解】(1)由题意
,两边同时除以
,将其变形为
,即
,
由等差数列的定义可知
是以首项为
、公差为
的等差数列,
所以
,即
.
13.(2023 春·海南儋州·高二校考阶段练习)已知数列
的首项,
,
.
(1)求数列
的通项公式;
【答案】(1)
【详解】(1)因为
,所以
,
13
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所以
,
所以数列
是以
为公比,
为首项的等比数列,
所以
,得
,
所以
,
14.(2023·全国·高三专题练习)已知数列
,
,
.
(1)求证:数列
是等差数列.
【答案】(1)证明见解析
【详解】(1)∵
,∴
,
∵
,∴
,∴
,
∴
,
∴
是首项为
,公差为
的等差数列;
15.(2023·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】由
两边取倒数,得
,所以
,
又
,所以
是以
为首项,以
为公比的等比数列,
所以
,即
,
14
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所以
.
16.(2023 春·河南许昌·高二校考阶段练习)已知数列
中,
,
.
(1)求数列
的通项公式;
【答案】(1)
;(2)证明见解析.
【详解】(1)因为
,令
,则
,又
,所以
.
对
两边同时除以
,得
,
又因为
,所以
是首项为,公差为
的等差数列,
所以
,故
;
四、双空题
17.(2023·全国·高三专题练习)已知数列
满足
,若
,
,则
;若
,
,则
.
【答案】 85
【详解】解:因为
,当
,
时
,所以
,
,
;
当
,
时
,则
,又
,所
以
,即
故答案为:
;
;
15
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16