高二数学培优(第一学期)数列求通项问题(PDF含答案)

文档属性

名称 高二数学培优(第一学期)数列求通项问题(PDF含答案)
格式 zip
文件大小 2.8MB
资源类型 教案
版本资源 人教A版(2019)
科目 数学
更新时间 2022-09-18 22:02:09

文档简介

数列求通项问题
课堂目标
1.掌握根据数列的递推公式求解数列的通项公式几种模型及求解步骤.
2.掌握利用数列的前 项和求通项的方法步骤.
3.掌握利用构造法求通项的几种类型并会求解.
【备注】1.重点是掌握利用公式法、累加法、累乘法及构造法求解数列的通项公式;难点是利用构
造法求解数列的通项公式.
2.关联知识:等差数列、等比数列、数列求和.
一、 公式法求数列的通项公式
等差数列的通项公式: 或
等比数列的通项公式: 或
经典例题
1. 已知数列 是一个等差数列,且 , .
( 1 )求 的通项 .
【备注】本题考查等差数列的通项公式
【答案】( 1 ) .
( 2 ) .
【解析】( 1 )方法一: , ,∴ .
方法二:设 的公差为 ,由已知条件, ,解出 , .
所以 .
1
( 2 )方法一: ,∴ 时 最大值为 .
方法二:

所以 时, 取到最大值 .
【标注】【知识点】求等差数列前n项和的最值
2. 等比数列 中, , ,则数列 的通项 .
【备注】本题考查等比数列的通项公式
【答案】
【解析】 , ,解得 ,故 .
【标注】【知识点】等比数列求通项问题
巩固练习
已知数列 是各项均为正数的等比数列,若 , ,则 等于( ).
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】因为 , ,所以 , ,因为 ,所
以 , .
【标注】【知识点】等比数列求通项问题
二、 累加法
形如 , 可求和
求解方法:将递推公式变形为 ,对 进行连续赋值,可以得到:



……
2


将上面 个等式左右分别叠加,得到:
左边:
右边: 故 ,即

若 部分可以求出,那么就可以得到数列 的通项公式.
这种求通项的方法叫做 累加法(叠加法) ,适用于 .
【备注】在用累加法求解的过程中,重点在于等号右边采取什么样的求和方法,是等差数列的求
和、等比数列的求和、还是后面会讲到的分组求和、错位相减求和、裂项相消求和.
经典例题
1. 已知数列 中, , ( ),求 的通项公式.
【备注】本题是对上述累加法求通项的直接考查,题目中的式子通过变换后可得: ,
右侧为等差数列求和
【答案】 .
【解析】 时,由 ,得 ,
于是

时, 满足上式,
3
∴ .
【标注】【知识点】利用累加法求数列通项公式问题
2. 已知数列 的首项为 , 为等差数列,且 ,若 , ,则

【备注】本题首先根据数列 是等差数列,求得数列 的首项与公差,再根据 形
式,采用累加法求解即可
【答案】
【解析】因为 为等差数列, , ,
所以公差 ,
首项 ,
∵ ,


数列 前 项和为 ,

故答案为: .
【标注】【知识点】利用累加法求数列通项公式问题;递推数列与递推方法
巩固练习
1. 在数列 中, , ,则 = .
【答案】
【解析】 .
【标注】【知识点】利用累加法求数列通项公式问题
2. 已知数列 满足 ,且 ( ),求 .
4
【答案】 .
【解析】由题意知: , ,…, ,
各式两边分别相加得: ,
于是 ,此式对 也成立,故 .
【标注】【知识点】利用累加法求数列通项公式问题
三、 累乘法
形如 , 可求和
求解方法:将递推公式变形为 ,对 进行连续赋值,可以得到:



……


将上面 个等式左右分别叠乘,得到:
左边 : .
右边: . 故 ,即

若 部分可以求出,那么就可以得到数列 的通项公式.
这种求通项的方法叫做 累乘法(叠乘法) ,适用于 .
【备注】
5
这里要为学生说明,等式 中, 代表连
续求积的意思,学生理解即可.
经典例题
1. 已知数列 满足 ,且 ,则 .
【备注】此题为累乘形式;所以采用累乘法求解
【答案】
【解析】由已知得 , , , , , ,
所以有

所以答案应为: .
【标注】【知识点】利用累乘法求数列通项公式问题
2. 已知数列 中, ,其中 ,求 .
【备注】在用累乘法求解的过程中,重点在于等号右边每项的分子分母是否可以依次序约分,当右
边每项的分子分母数值相隔 ,且 时,会出现错位约分的情况,运算结果也会出现前
面有t项后面有t项无法约分而保留的情况.
【答案】
【解析】
【标注】【知识点】利用累乘法求数列通项公式问题
6
巩固练习
已知数列 满足: , ,求数列 的通项公式.
【答案】
【解析】利用等式 ,求通项公式.
法一:
.
∴ .
法二:由 得: ( 且 )

又当 时, 符合上式,
∴ .
【标注】【知识点】利用累乘法求数列通项公式问题
四、 构造法
1. 形如 ( 且满足 )
若数列 满足递推公式 ,则求通项公式的步骤为:
①利用待定系数法,将递推公式变形为 ,此时 ;
7
②设数列 ,则 ,求出 ,此时递推公式等价于

③因此数列 是公比为 的等比数列,可根据等比数列的通项公式求出数列 的通项公式,进而求
出数列 的通项公式.
经典例题
已知数列 满足 , .
( 1 )证明 是等比数列,并求 的通项公式.
【备注】本题符合 ( 且满足 )的形式,需要构造 为
等比数列
【答案】( 1 )证明见解析, .
( 2 )证明见解析.
【解析】( 1 )∵ ,
∴可变形为 .
即 .
∴ 是首项为 ,公比为 的等比数列,
∴ .
( 2 )由( )可知 ,



8

∵ ,
∴ .
【标注】【知识点】裂项相消法求和;等比数列的判定与证明
巩固练习
已知数列 满足 ,且 , .
( 1 )求证: 是等比数列.
【答案】( 1 )见解析
( 2 )
【解析】( 1 )证明:由已知得: ,
因为 ,
所以 ,
所以 是以 为首项, 为公比的等比数列.
( 2 )解:由 知, 是以 为首项, 为公比的等比数列,
所以 ,
所以 .
【标注】【知识点】等比数列的判定与证明;构造数列求通项
2. 形如 ( 且满足 )
若数列 满足递推公式 ,则求通项公式的步骤为:
9
①将递推公式两边同时除以 ,变形为
②设数列 ,则 ,求出 ,此时递推公式变形为
③若 ,即 ,此时 为 等差数列 或为可用 累加法 求解通项的数列,则 通项公式
可求,进而求得 的通项公式;
④若 ,则利用待定系数法,将递推公式变形为 ,此时 ;
⑤设数列 ,则 ,求出 ,此时递推公式等价于 ;
⑥因此数列 是公比为 的等比数列,可根据等比数列的通项公式求出数列 的通项公式,进
而求出数列 的通项公式,最终求出数列 的通项公式.
经典例题
1. 已知 , ,求 的通项公式.
【备注】本题符合上述讲解中提到的 的情况,需要构造等比数列.
【答案】
【解析】
是等比数列,∴ ,∴
【标注】【素养】数学运算
【方法】构造法
【知识点】构造等比数列求通项
2. 已知数列 满足 , ,求数列 的通项公式.
10
【备注】本题由于 ,即 ,观察可利用累加法求解 的通项公式.
【答案】 .
【解析】 两边除以 ,得 ,
则 ,故
累加得 ,
则 .
【标注】【知识点】利用累加法求数列通项公式问题
3. 已知数列 中, , .
( 1 )设 ,证明数列 是等差数列,并求数列 的通项公式.
【备注】本题 ,即 ,通过构造 为等差数列
【答案】( 1 )证明见解析; .
( 2 ) .
【解析】( 1 )将 的两边同时除以 ,可得 ,即

又 ,故数列 是以 为首项, 为公差的等差数列,
所以 ,则 .
( 2 ) ,①
则 ,②
①②相减得:
11

所以 .
【标注】【知识点】错位相减法求和;等差数列求通项问题;等差数列的判定(涉及新数列构
造)
4. 已知数列 满足 , .
( 1 )判断数列 是否为等差数列,并说明理由.
【备注】本题针对上面的题型进行了变形;右侧等式加了一个常数项;所以虽然 ,但是通过构造,数
列为等差数列
【答案】( 1 )是,证明见解析.
( 2 ) .
【解析】( 1 )∵ ,

∴数列 为公差为 的等差数列.
( 2 )∵ ,
∴ ,
由( )可得: ,
∴ ,


【标注】【知识点】分组法求和
巩固练习
12
1. 已知数列 中, , , ,求数列的通项 .
【答案】 .
【解析】设 ,

则 ,


【标注】【知识点】通项公式;等比数列的判定与证明;等比数列求通项问题
2. 在数列 中, , .
( 1 )设 ,证明:数列 是等差数列.
【答案】( 1 )证明见解析.
( 2 ) .
【解析】( 1 )∵ 等式两边同时除以 ,
∴ ,
∴ ,
即 ,而 ,
∴ ,
13
∴ 是等差数列.
( 2 )∵ ,∴ ,
∴ ,
∴ ,即 ,
∴ ①,
②,
① ②得:

∴ .
【标注】【知识点】错位相减法求和
3. 在数列 中, , .
( 1 )求证:数列 为等差数列;
【答案】( 1 )见解析
( 2 )见解析
【解析】( 1 )证明: (与 无
关),
故数列 为等差数列.
( 2 )解:由 可知, ,
故 ,
所以 .
【标注】【知识点】等差数列的判定(涉及新数列构造)
3.
14
形如 ( 且满足 )
若数列 满足递推公式 ,则求解步骤为:
①两边取倒数法: ,
②设数列 ,则 ,求出 ,此时递推公式变为 :
③若 ,则 ,此时 为 等差数列 或为可用 累加法 求解通项的数列,则 通项公式
可求,进而求得 的通项公式;
④若 ,则利用待定系数法,将递推公式变形为 ,此时 ;
⑤设数列 ,则 ,求出 ,此时递推公式等价于 ;
⑥因此数列 是公比为 的等比数列,可根据等比数列的通项公式求出数列 的通项公式,进
而求出数列 的通项公式,最终求出数列 的通项公式.
经典例题
1. 已知数列 满足: , .
( 1 )求证:数列 是等比数列.
【备注】本题考察的是变形后 的形式,需要构造等比
【答案】( 1 )证明见解析.
( 2 ) .
【解析】( 1 )因为 ,
又因为 ,
所以 是等比数列.
( 2 ) ,
15

【标注】【知识点】数列与不等式综合;等比数列的判定与证明
2. 数列 中, ,求 .
【备注】本题为以下情况:取倒数后,若 ,即 ,此时 为等差数列或为可用累加法求
解通项的数列,则 通项公式可求,进而求得 的通项公式.
【答案】 .
【解析】


【标注】【知识点】利用累加法求数列通项公式问题
3. 已知数列 满足 , .
( 1 )试判断数列 是否为等差数列,并求数列 的通项公式.
16
【备注】这类题型的题干是“ ( 且满足 )”的变形,等号两边
同除
【答案】( 1 ) .
( 2 )证明见解析.
【解析】( 1 ) ,




,即 等差,



∴ 通项为 .
( 2 )

下证 ,
显然成立.
∴ 成立.
【标注】【知识点】裂项相消法求和;放缩法证明数列不等式
巩固练习
1. 已知数列 满足 , ,( ).
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( 1 )证明:数列 为等比数列.
( 2 )求数列 的前 项和.
【答案】( 1 )证明见解析.
( 2 ) .
【解析】( 1 )∵ ,
∴ ,
∴ ,
又∵ ,
∴ 是以 为首项, 为公比的等比数列.
( 2 )由( )知 ,
∴ ,
∴故其前 项和为 ,
∴数列 的前 项和为: .
【标注】【知识点】分组法求和;等比数列的判定与证明
2. 已知数列 中, , ,则数列通项 .
【答案】
【解析】 ,
是以 为首项,以 为公差的等差数列,
,
18
.
【标注】【知识点】构造等差数列求通项
4. 形如 ( 且满足 )
若数列 满足递推公式 ,求通项的步骤:
①可变形为 ,与原递推公式比较可得方程组 ,
②若方程组有实数解,则 是公比为 的等比数列,通项公式可求,进而转化为 与
的递推公式.
③若方程组无实数解,则 为周期数列,利用题目给出的条件 求出后续项可发现 陷入循
环.
【备注】①对于方程组无解的情况,为何方程组无实数解会导致 是周期数列,后期我们学习了
复数之后再深度研究.
②若递推公式 与 、 呈现线性关系,则我们采取方程组法来构造等比数列,再根
据求解后 与 的递推公式的具体形式,选择针对性的方法解决问题.
经典例题
已知数列 中, , , .
( 1 )求证:数列 是等比数列.
( 2 )求数列 的通项公式.
【备注】本题考查的是上述类型变形后可以构造等比的情况,,在第一问中题目已给提示,可构造
为等比数列.
【答案】( 1 )证明见解析.
( 2 ) .
( 3 ) .
19
【解析】( 1 )∵ ,
∴ ,
∴数列 是等比数列.
( 2 )∵ , ,∴ ,
∴ 是以 为首项,公比为 的等比数列,
∴ ,
当 时,

∵ 适合上式,∴ .
( 3 )∵ ,
∴ ,




又∵ 在 上恒成立,
所以 ,解得 .
【标注】【知识点】裂项相消法求和;数列中的恒成立问题
巩固练习
1. 数列 满足: , , .
( 1 )记 ,求证: 是等比数列.
( 2 )求数列 的通项公式.
20
【答案】( 1 )证明见解析.
( 2 ) .
【解析】( 1 )∵ ,
∴ ,
∵ , ,
∴ ,
且 ,
∴ 是以 为首项, 为公比的等比数列.
( 2 )由( )可知 ,
所以 ,



以上式子相加,
所以 ,


经检验, 时,符合,
∴ .
【标注】【知识点】利用累加法求数列通项公式问题;等比数列的判定与证明
2. 已知数列 满足 , , .
( 1 )求证: 是等比数列.
( 2 )求 的通项公式.
21
【答案】( 1 )证明见解析.
( 2 ) .
【解析】( 1 )已知数列 满足 ,
则有 ,
即 ,
又由 , ,则 ,
则数列 以 为首项, 为公比的等比数列.
( 2 )有( )有结论,数列 以 为首项, 为公比的等比数列,
则 ,
变形可得: ,
又由 ,
则数列 是以 为首项, 为公差的等差数列,
则 ,
则 ;
即 的通项公式为 .
故答案为: .
【标注】【知识点】等比数列的判定与证明;构造等比数列求通项
5. 形如 ( 且满足 )
若正项数列 满足递推公式 ,则求通项公式的步骤为:
①两边取对数: ;
②设数列 ,则 ,求出 ,此时递推公式变为 ;
③所以数列 是以 为公比的等比数列,可根据等比数列的通项公式求出数列 的通项公式,最
终求出数列 的通项公式.
【备注】若递推公式 与 呈现幂函数的关系,则我们采取取对数法来构造等比数列解决此类问
题.
经典例题
22
1. 各项为正的数列 中, , ,求 的通项公式.
【备注】本题是对上述情况的直接考查
【答案】见解析.
【解析】对递推式两边取常用对数,得: ,设 ,则 ,故 是
以 为首项, 为公比的等比数列, ,所以 .
【标注】【知识点】通项公式
2. , ,求 的通项公式.
【备注】本题是需要进行一步构造然后再取对数
【答案】 .
【解析】

∴ .

故 为等比数列,
则 ,
即 ,
所以, .
23
【标注】【知识点】构造等比数列求通项
巩固练习
若数列 中, 且 ( 是正整数),则数列 的通项公式是 .
【答案】
【解析】由题意知 ,
将 两边取对数得 ,即 ,
所以数列 是以 为首项,公比为 的等比数列,
所以 ,即 .
【标注】【知识点】构造等比数列求通项
五、 根据数列的前n项和求解数列的通项公式
由 ,
得 ,
两式相减可以得出一个关于数列的通项公式与前 项和的重要关系式:
利用这个关系式,可以在已知通项与前 项和之间关系(或前 项和与项数之间关系)的情况下求出数
列的通项公式.
注意:
通过数列的前 项和求解数列的通项公式,重点在于所求的 是否满足 时所求的通项公
式,如果满足则将 合并于通项公式,如果不满足则将数列的通项公式写成分段函数的形式.
经典例题
1. 已知数列 的前 项和 ,求 .
24
【备注】本题是对上述求解过程的直接考查;本题要注意的是第一项不符合其他项的通项公式,需
要分开写
【答案】 .
【解析】 ; ,故 .
故答案为: .
【标注】【知识点】利用Sn与an的关系求通项
2. 已知数列 的前 项和为 ,且 .
( 1 )证明:数列 为等比数列.
【备注】本题是对上述求解过程的直接考查
【答案】( 1 )证明见解析.
( 2 ) .
【解析】( 1 )数列 的前 项和为 ,
且 ①.
当 时,解得: ,
当 时, ②.
① ②得: ,
整理得: (常数),
所以:数列 是以 为首项, 为公比的等比数列.
( 2 )由于:数列 是以 为首项, 为公比的等比数列,
故: ,
25
所以:

所以: ,

【标注】【知识点】等比数列的判定与证明;裂项相消法求和;利用Sn与an的关系求通项
3. 设数列 的前 项和是 ,且 .
( 1 )求证:数列 为等差数列.
【答案】( 1 )证明见解析.
( 2 ) .
( 3 )证明见解析.
【解析】( 1 )当 时, ,即 ,即 ,
当 时, ,又 ,
两式相减可得 ,①
将上式中的 换为 ,可得 ,②
① ②可得 ,
所以数列 为首项为 的等差数列.
( 2 )设数列 的公差为 ,
则 , ,
由于数列 也为等差数列,可得 ,
即 ,解得 ,
则 , ,
则 .
( 3 )由 ,且 恒成立,
26
又 ,可得 ,
整理可得 ,解得 ,
由于 ,且 ,
因此存在唯一的正整数 ,使得不等式 成立.
【标注】【知识点】等差数列的判定(涉及新数列构造);数列中的恒成立问题;数列的极限
4. 正数数列 的前 项和为 ,且 ,求
( 1 ) 的通项公式.
【备注】有些题目通过数列的前 项和求解数列的通项公式的过程中,并不能直接求出数列的通项公
式,而是转化为 与 的递推公式,此时需要根据数列的递推公式求解数列的通项公式
的方法来找到 时的数列的通项公式,再结合 给出最终的通项公式.
具体逻辑: →递推公式→
【答案】( 1 ) .
( 2 ) .
【解析】( 1 )根据题意,数列 满足 ,
当 时,有 ,解可得 ,
将 两边平方得 ①,
时, ②,
① ②可得, ,
变形可得: ,
又由数列 为正数数列,则 ,
则有 ,
∴数列 是以 为首项, 为公差的等差数列,
∴有 .
( 2 ) ,
27


则 ,
易知 随着 的增大而增大,
则当 ,取最小值 ,则 ,
故 .
【标注】【知识点】裂项相消法求和
巩固练习
1. 已知数列 的前 项和为 ,且满足 .
( 1 )求证:数列 为等比数列,并求数列 的通项公式.
【答案】( 1 )证明见解析. .
( 2 )证明见解析.
【解析】( 1 )已知数列 满足 ,
所以 , 即 ,
所以有 ,当 时, ,故 ,
所以数列 是一个以 为首项, 为公比的等比数列, ,
所以 ,当 时, ,满足条件,
所以 的两通项公式 .
( 2 )由( )可知数列 ,
所以由 即

所以 前 项和 ,
28


故 得证.
【标注】【知识点】数列与不等式综合;等比数列的判定与证明;数列的函数特性
2. 已知数列 的前 项和为 ,且 ( ).
( 1 )设 ,求证:数列 为等差数列,并求出数列 的通项公式.
【答案】( 1 )证明见解析, .
( 2 ) .
【解析】( 1 )由已知 ( )①,
时, ②,
① ②得: ,
故 ,
即 ( ),
又 时, ,则 ,
故数列 是以 为首项, 为公差的等差数列,
∴ .
( 2 )由 ,得 ,
29

【标注】【知识点】等差数列求通项问题;等差数列的判定(涉及新数列构造);分组法求和
思维导图
你学会了吗?画出思维导图总结本课所学吧!
【备注】
出门测
1. 记 为数列 的前 项和,已知 , .
( 1 )证明: 为等比数列.
【答案】( 1 )证明见解析.
( 2 ) , , , 成等差数列.
30
【解析】( 1 )∵ , ,
∴ ,
∴ ,
∴ , ,
∴ 是首项为 ,公比为 的等比数列.
( 2 )由( )知, ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,
∴ ,即 , , 成等差数列.
【标注】【知识点】分组法求和;等比数列的判定与证明
2. 设数列 的前 项和为 ,满足 ,且 .
( 1 )证明:数列 为等差数列.
【答案】( 1 )证明见解析.
( 2 )

【解析】( 1 )由 ,得 ,
, ,
故数列 是首项为 ,公差为 的等差数列.
( 2 )由( )知 ,
则 ,
当 时, ;
当 且 时, ,
31
故 的通项公式为 .
【标注】【知识点】利用Sn与an的关系求通项;等差数列的判定(涉及新数列构造)
3. 已知数列 的前 项和为 , , .
( 1 )证明:数列 为等比数列.
【答案】( 1 )证明见解析.
( 2 )证明见解析.
【解析】( 1 )

又∵ ,
∴数列 为等比数列.
( 2 )由( )可得,

∴ ,即 ,
又∵ ,


∴得证.
32
【标注】【知识点】等比数列的判定与证明;数列与不等式综合;数列的函数特性
33数列求通项问题
一、 公式法求数列的通项公式
等差数列的通项公式: 或
等比数列的通项公式: 或
经典例题
1. 已知数列 是一个等差数列,且 , .
( 1 )求 的通项 .
2. 等比数列 中, , ,则数列 的通项 .
巩固练习
已知数列 是各项均为正数的等比数列,若 , ,则 等于( ).
A. B. C. D.
二、 累加法
形如 , 可求和
求解方法:将递推公式变形为 ,对 进行连续赋值,可以得到:



……


1
将上面 个等式左右分别叠加,得到:
左边:
右边: .
若 部分可以求出,那么就可以得到数列 的通项公式.
这种求通项的方法叫做 ,适用于 .
经典例题
1. 已知数列 中, , ( ),求 的通项公式.
2. 已知数列 的首项为 , 为等差数列,且 ,若 , ,则

巩固练习
1. 在数列 中, , ,则 = .
2. 已知数列 满足 ,且 ( ),求 .
三、 累乘法
形如 , 可求和
求解方法:将递推公式变形为 ,对 进行连续赋值,可以得到:
2



……


将上面 个等式左右分别叠乘,得到:
左边
右边:
若 部分可以求出,那么就可以得到数列 的通项公式.
这种求通项的方法叫做 ,适用于
经典例题
1. 已知数列 满足 ,且 ,则 .
2. 已知数列 中, ,其中 ,求 .
巩固练习
已知数列 满足: , ,求数列 的通项公式.
3
四、 构造法
1. 形如 ( 且满足 )
若数列 满足递推公式 ,则求通项公式的步骤为:
①利用待定系数法,将递推公式变形为 ,此时 ;
②设数列 ,则 ,求出 ,此时递推公式等价于 ;
③因此数列 是公比为 的等比数列,可根据等比数列的通项公式求出数列 的通项公式,进而求出
数列 的通项公式.
经典例题
已知数列 满足 , .
( 1 )证明 是等比数列,并求 的通项公式.
巩固练习
已知数列 满足 ,且 , .
( 1 )求证: 是等比数列.
2. 形如 ( 且满足 )
若数列 满足递推公式 ,则求通项公式的步骤为:
①将递推公式两边同时除以 ,变形为
②设数列 ,则 ,求出 ,此时递推公式变形为
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③若 ,即 ,此时 为 或为可用 求解通项的数列,则 通项公式可
求,进而求得 的通项公式;
④若 ,则利用待定系数法,将递推公式变形为 ,此时 ;
⑤设数列 ,则 ,求出 ,此时递推公式等价于 ;
⑥因此数列 是公比为 的等比数列,可根据等比数列的通项公式求出数列 的通项公式,进而
求出数列 的通项公式,最终求出数列 的通项公式.
经典例题
1. 已知 , ,求 的通项公式.
2. 已知数列 满足 , ,求数列 的通项公式.
3. 已知数列 中, , .
( 1 )设 ,证明数列 是等差数列,并求数列 的通项公式.
4. 已知数列 满足 , .
( 1 )判断数列 是否为等差数列,并说明理由.
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巩固练习
1. 已知数列 中, , , ,求数列的通项 .
2. 在数列 中, , .
( 1 )设 ,证明:数列 是等差数列.
3. 在数列 中, , .
( 1 )求证:数列 为等差数列;
3. 形如 ( 且满足 )
若数列 满足递推公式 ,则求解步骤为:
①两边取倒数法: ,
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②设数列 ,则 ,求出 ,此时递推公式变为 :
③若 ,则 ,此时 为 或为可用 求解通项的数列,则 通项公式可
求,进而求得 的通项公式;
④若 ,则利用待定系数法,将递推公式变形为 ,此时 ;
⑤设数列 ,则 ,求出 ,此时递推公式等价于 ;
⑥因此数列 是公比为 的等比数列,可根据等比数列的通项公式求出数列 的通项公式,进而
求出数列 的通项公式,最终求出数列 的通项公式.
经典例题
1. 已知数列 满足: , .
( 1 )求证:数列 是等比数列.
2. 数列 中, ,求 .
3. 已知数列 满足 , .
( 1 )试判断数列 是否为等差数列,并求数列 的通项公式.
巩固练习
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1. 已知数列 满足 , ,( ).
( 1 )证明:数列 为等比数列.
( 2 )求数列 的前 项和.
2. 已知数列 中, , ,则数列通项 .
4. 形如 ( 且满足 )
若数列 满足递推公式 ,求通项的步骤:
①可变形为 ,与原递推公式比较可得方程组 ,
②若方程组有实数解,则 是公比为 的等比数列,通项公式可求,进而转化为 与 的
递推公式.
③若方程组无实数解,则 为周期数列,利用题目给出的条件 求出后续项可发现 陷入循环.
经典例题
已知数列 中, , , .
( 1 )求证:数列 是等比数列.
( 2 )求数列 的通项公式.
巩固练习
1. 数列 满足: , , .
( 1 )记 ,求证: 是等比数列.
( 2 )求数列 的通项公式.
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2. 已知数列 满足 , , .
( 1 )求证: 是等比数列.
( 2 )求 的通项公式.
5. 形如 ( 且满足 )
若正项数列 满足递推公式 ,则求通项公式的步骤为:
①两边取对数: ;
②设数列 ,则 ,求出 ,此时递推公式变为 ;
③所以数列 是以 为公比的等比数列,可根据等比数列的通项公式求出数列 的通项公式,最终
求出数列 的通项公式.
经典例题
1. 各项为正的数列 中, , ,求 的通项公式.
2. , ,求 的通项公式.
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巩固练习
若数列 中, 且 ( 是正整数),则数列 的通项公式是 .
五、 根据数列的前n项和求解数列的通项公式
由 ,
得 ,
两式相减可以得出一个关于数列的通项公式与前 项和的重要关系式:
利用这个关系式,可以在已知通项与前 项和之间关系(或前 项和与项数之间关系)的情况下求出数列
的通项公式.
注意:
通过数列的前 项和求解数列的通项公式,重点在于所求的 是否满足 时所求的通项公式,
如果满足则将 合并于通项公式,如果不满足则将数列的通项公式写成分段函数的形式.
经典例题
1. 已知数列 的前 项和 ,求 .
2. 已知数列 的前 项和为 ,且 .
( 1 )证明:数列 为等比数列.
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3. 设数列 的前 项和是 ,且 .
( 1 )求证:数列 为等差数列.
4. 正数数列 的前 项和为 ,且 ,求
( 1 ) 的通项公式.
巩固练习
1. 已知数列 的前 项和为 ,且满足 .
( 1 )求证:数列 为等比数列,并求数列 的通项公式.
2. 已知数列 的前 项和为 ,且 ( ).
( 1 )设 ,求证:数列 为等差数列,并求出数列 的通项公式.
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思维导图
你学会了吗?画出思维导图总结本课所学吧!
出门测
1. 记 为数列 的前 项和,已知 , .
( 1 )证明: 为等比数列.
2. 设数列 的前 项和为 ,满足 ,且 .
( 1 )证明:数列 为等差数列.
3. 已知数列 的前 项和为 , , .
( 1 )证明:数列 为等比数列.
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