数列通项公式题型全归纳
题型一:若给出的数列为等差或等比数列,可以直接利用等差或等比数列的通项公式求解;
例1:记为等差数列的前项和,已知,.求的通项公式;
解析:(1)设{an}的公差为d,由题意得3a1+3d=–15.由a1=–7得d=2.
所以{an}的通项公式为an=2n–9.
例2:设{an}是公比大于1的等比数列,Sn为数列{an}的前n项和.已知S3=7,且a1+3,3a2.a3+4构成等差数列,则an=________.
解析:由已知得:解得a2=2.
设数列{an}的公比为q,由a2=2,可得a1=,a3=2q.又S3=7,可知+2+2q=7,即2q2-5q+2=0,解得q1=2,q2=.由题意得q>1,所以q=2,所以a1=1. 故数列{an}的通项为an=2n-1.
题型二:由与的关系求通项公式:利用公式(n≥2);
例1:已知数列的前项和满足,且.求数列的通项公式;
【解析】因为,,所以,,
两式相减得,整理得,
即,,所以为常数列,所以, 所以
例2:已知等比数列满足成等差数列,且;等差数列的前n项和.求:求数列和的通项公式。
【解析】设的公比为q.
因为成等差数列,所以,即.
因为,所以.因为,所以.因此.
由题意,.所以,,从而.
所以的公差.所以.
变式1:已知数列的前项和为,且,.求数列的通项公式;
【解析】当时,,整理得,,解得;
当时,①,可得②,
①-②得,即,
化简得,
因为,,所以,
从而是以为首项,公差为的等差数列,所以;
变式2:已知各项均为正数的数列的前项和为,且,(,且)求数列的通项公式;
【解析】由,得,即,
所以数列是以为首项,以为公差的等差数列,
所以,即,
当时,,
当时,,也满足上式,所以;
变式3:设数列的前项和为,且,在正项等比数列中,. 求和的通项公式;
【解析】当时,,
当时,==,
所以.所以,
于是,解得或(舍)所以=.
题型三.累加法:形如;已知a1且an-an-1=f(n),可以用“累加法”得:an=a1+f(2)+f(3)+…+f(n-1)+f(n).
例1:数列{}中,a1=2,an+1=an+n+1;,求数列{an}的通项公式;
【解析】(1)由题意得,当n≥2时,an-an-1=n,
∴an=a1+(a2-a1)+(a3-a2)+…+(an-an-1)=2+(2+3+…+n)=2+
=+1.又a1=2=+1,适合上式,因此an=+1.
例2:在数列{an}中,a1=2,an+1=an+lg,则an的值为( )
A.2+lgn B.2+(n-1)lgn
C.2+nlgn D.1+nlgn
【解析】解法一:∵an+1-an=lg,∴an=(an-an-1)+(an-1-an-2)+…+(a2-a1)+a1=lg+lg+…+lg+2=lg+2=lgn+2.
解法二:an+1=an+lg(n+1)-lgn,an+1-lg(n+1)=an-lgn,所以数列{an-lgn}是常数列,an-lgn=a1-lg1=2,an=2+lgn.故选A.
变式1:已知数列满足,,则的最小值为_________.
【答案】
【详解】,
,
,
,
由累加得
,
所以 ,
在上单调递减,在上单调递增,
在上单调递减,在上单调递增,且,
或5时最小,时,;
时,;所以的最小值为故答案为:.
变式2:若,,,则_________.
【答案】
【分析】用累加法即可求出.
【详解】,
当时,
,,,
以上各式相加得:
而也适合上式,
.
故答案为:.
题型四:累乘法:形如;已知a1且=f(n),可以用“累乘法”得:
an=a1·f(2)·f(3)·…·f(n-1)·f(n).
例1:已知数列满足,.
(1)求证:是等比数列.
(2)求.
【答案】(1)证明见解析 (2)
【分析】(1)化简已知条件,得到,从而证得是等比数列.
(2)先求得的表达式,由此求得.
(1)∵,∴,
又,,∴,,
∴是以1为首项,2为公比的等比数列.
(2)由(1)得,∴.
例2:已知数列满足,则___________.
【答案】
【分析】当时,由可得,两式作差变形可得,利用累乘法可求得数列的通项公式
【详解】将代入可得,解得,
由可得,
两式相减得即,
所以,
也满足,故对任意的,,
故答案为:
变式1:已知数列{an}满足a1=1,且an=n(an+1-an)(n∈N*),则a2=________;an=________.
【解析】由an=n(an+1-an),可得=,则an=···…··a1=×××…××1=n,∴a2=2,an=n.
变式2:已知数列{an}满足a1=1,前n项和Sn=an,则______
解析:由题设知,a1=1.当n≥2时,an=Sn-Sn-1=an-an-1.∴=.
∴=,…,=,=,=3.以上n-1个式子的等号两端分别相乘,
得到=.又∵a1=1,∴an=.
变式3,已知数列中,,,求数列的通项公式.
解析:可得=,则an=···…··a1=,∴an=.
题型五:构造法;形如的形式;
方向一:当为常数时,一般通过()=()的方法构造新数列.
例1:已知a1=1,an+1=3an+2,则数列{an}的通项公式为
【解析】an+1=3an+2,得an+1+1=3(an+1),即=3,∴=3,=3,=3,…,=3.将这些等式两边分别相乘得=3n.∵a1=1,∴=3n,即an+1=2×3n-1(n≥1),∴an=2×3n-1-1(n≥2),又a1=1也适合上式,故数列{an}的一个通项公式为an=2×3n-1-1.也可用等用等比进行处理。
变式1:设数列满足,且,则数列的通项公式为___________.
【答案】
【分析】化简已知得,再构造数列求通项得解.
【详解】解:因为,
,,,则,
数列是以为首项,为公比的等比数列.,
所以,故答案为:
变式2:设数列{an}的前n项和为Sn.已知a1=a(a≠3),an+1=Sn+3n,n∈N*.
(1)设bn=Sn-3n,求数列{bn}的通项公式;
【解析】(1)依题意,Sn+1-Sn=an+1=Sn+3n,即Sn+1=2Sn+3n,由此得Sn+1-3n+1=2(Sn-3n),
又S1-31=a-3(a≠3),故数列{Sn-3n}是首项为a-3,公比为2的等比数列,因此,所求通项公式为bn=Sn-3n=(a-3)2n-1,n∈N*.
方向二:形如的解析式,可化为的形式来求通项.
例1:数列中,,且,则通项公式__________.
【答案】
【解析】把题干中的递推关系式进行转换,构造出新数列,即可求解.
【详解】,
整理得,,
数列为常数列,
又,则,
.故答案为:
变式1:已知数列满足:.
(1)证明数列是等比数列,并求数列的通项;
【解析】证明:因为,所以.
因为所以
所以.又,
所以是首项为,公比为2的等比数列,所以.
变式2:已知数列满足,且,求数列的通项公式.
解析:将带入得.
由①,可以得到②
②-①得,,所以数列的奇数项,偶数项都是以2为公差的等差数列。
当时,
当时,
方向:三:形如型:可化为=)的形式.构造出一个新的等比数列,然后再求.特别的,当A=C时我们往往也会采取另一种方法,即左右两边同除以, 重新构造数列,来求.
例1:数列{an}满足an+1=3an+2n+1,a1=-1,则数列{an}的前n项和Sn=( )
A. B.
C. D.
【解析】∵an+1=3an+2n+1,∴=·+1∴+2=,
∴数列是以+2=为首项,为公比的等比数列,
∴+2=×=,∴an=3n-2n+1,∴Sn=(31+32+…+3n)-(22+23+…+2n+1)=-=-2n+2+(n∈N*).故选B。
变式1:在数列{an}中,a1=,an=2an+1-(n∈N*),则数列{an}的通项公式
【解析】由an=2an+1-,得2nan=2n+1an+1-1,所以数列{2nan}是首项和公差均为1的等差数列,于是2nan=1+(n-1)×1=n,所以an=(n∈N*).
变式2:数列满足,,则数列的通项公式为___________.
【答案】.
【分析】已知式两边同除以,构造一个等差数列,由等差数列的通项公式可得结论.
【详解】∵,所以,即,
∴是等差数列,而,
所以,
所以.
故答案为:.
变式:3:已知在数列中,,,则______.
【答案】
【分析】由构造法可得,所以数列是以为首项,
为公比的等比数列,即可求出数列的通项公式.
【详解】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.
故答案为:.
方向四:形如:
例1:已知在数列{an}中,a1=1,a2=2,an+1=2an+3an-1,则{an}的通项公式为( )
A. B.
C. D.
【解析】∵an+1=2an+3an-1,∴an+1+an=3(an+an-1),
∴{an+1+an}是以a2+a1=3为首项,3为公比的等比数列,
∴an+1+an=3×3n-1=3n.①又an+1-3an=-(an-3an-1),
∴{an+1-3an}是以a2-3a1=-1为首项,-1为公比的等比数列,
∴an+1-3an=(-1)×(-1)n-1=(-1)n,②
由①-②得4an=3n-(-1)n,∴an=(n∈N*).故选A。
例2:数列{an}满足a1=1,a2=2,an+2=2an+1-an+2,则数列{an}的通项公式为( )
A. an=n2-2n B. an=n2-2n-2 C. an=n2+2n+2 D. an=n2-2n+2
【解析】由an+2=2an+1-an+2,得an+2-an+1=an+1-an+2,
即bn+1=bn+2.又b1=a2-a1=1,所以{bn}是首项为1,公差为2的等差数列.
得bn=1+2(n-1)=2n-1,即an+1-an=2n-1.于是 (ak+1-ak)= (2k-1),
所以an+1-a1=n2,即an+1=n2+a1.又a1=1,所以{an}的通项公式为an=n2-2n+2.故选D。
变式1:已知数列满足:,,().
(1)证明:数列是等比数列;
(2)求数列的通项公式.
【答案】(1)证明见解析(2)
【分析】(1)结合递推公式利用等比数列的定义证明即可;
(2)结合(1)中结论,利用累加法和等比数列求和公式即可求解.
【详解】(1)证明:∵,
∴,
∵,∴,
∴数列{}是以为首项,4为公比的等比数列.
(2)由(1)知,,
当时,
当n=1时,满足上式.所以,.
变式2:已知各项都为正数的数列满足
(1)证明:数列为等比数列
(2),求的通项公式
变式3:数列满足,.
(1)求证:数列是等比数列;
(2)求数列的通项公式.
【答案】(1)证明见解析;(2)
【分析】(1)利用等比数列的定义可证明数列是等比数列;
(2)求出数列的通项公式,进而可得数列的通项公式.
(1)当时,,,解得:,
当时,由可知,,
两式作差可得:,即,
又,所以,所以.
所以数列是首项为4,公比为2的等比数列.
(2)由(1)知,
两边同除以,得,
又,所以数列是首项为,公差为1的等差数列,
∴,整理得,
故数列的通项公式为.
题型六:拦截法(不规则前n项和法)
例1:已知数列满足.
(1)求的通项公式;
(2)若,求数列的前项和.
【答案】(1);(2)
【分析】(1)根据所给递推关系,得出,两式相减即可求解;(2)利用等比数列及等差数列的求和公式分组求和即可得解.
【详解】(1)由题,当时,,即.
①
当时,②
①-②得,
所以.
当时,也适合,
综上,.
(2)由(1)知,,
则
.
例2:已知数列的各项均为正数,且对任意的都有.
(1)求数列的通项公式;
(2)设,且数列的前项和为,问是否存在正整数,对任意正整数有恒成立?若存在,求出的最大值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1),,(2)存在,1010
【分析】(1)由得到:(),两式相减得即可求解;
(2)由(1)得到,利用裂项相消求和得到,由数列的单调性定义可得数列为递增数列,结合条件得到,即可求解.
【详解】(1)因为,,
当时,,
两式相减得(),即().
又当时,,得,满足上式.
故,.
(2)由(1)可得,,
则
,即.
又,
所以数列为递增数列,所以.
因为对任意正整数有恒成立,
所以,解得.又,所以.
所以存在正整数,使得对任意正整数有恒成立,且的最大值为1010.
变式1:已知等差数列,其前项和为,若
(1)求数列的通项公式。
(2)若数列满足:,求数列
的前项和。
解析:(1)因为,所以,解得,
所以.
(2)由(1)得:,①
所以,②
两式相减得:,所以,
又由式得,适合上式,所以.
所以,
所以.
题型七:取倒法;形如an=(其中n≥2,mkb≠0)取倒数,得到=· =·+.
例1:在数列中,=3,,求.
解析:由变形得,。故数列是以为首项为公差的等差数列,则
变式1:在数列中,,,求
解析:
变式2:在数列中,求
解析:由变形得,。设,解得:。故数列是以为首项为公比的等比数列,则,
题型八:同取对数法
形如两边取常用对数,得
例1:已知数列,,求
解析:两边取常用对数,得,则数列为公比为2的等比数列.所以,
例2:已知数列,,求。
解析:等式两边同时加1,则两边取常用对数,,则数列为公比为2的等比数列,所以,,.数列通项公式题型全归纳
题型一:若给出的数列为等差或等比数列,可以直接利用等差或等比数列的通项公式求解;
例1:记为等差数列的前项和,已知,.求的通项公式;
例2:设{an}是公比大于1的等比数列,Sn为数列{an}的前n项和.已知S3=7,且a1+3,3a2.a3+4构成等差数列,则an=________.
题型二:由与的关系求通项公式:利用公式(n≥2);
例1:已知数列的前项和满足,且.求数列的通项公式;
例2:已知等比数列满足成等差数列,且;等差数列的前n项和.求:求数列和的通项公式。
变式1:已知数列的前项和为,且,.求数列的通项公式;
变式2:已知各项均为正数的数列的前项和为,且,(,且)求数列的通项公式;
变式3:设数列的前项和为,且,在正项等比数列中,. 求和的通项公式;
题型三.累加法:形如;已知a1且an-an-1=f(n),可以用“累加法”得:an=a1+f(2)+f(3)+…+f(n-1)+f(n).
例1:数列{}中,a1=2,an+1=an+n+1;,求数列的通项公式;
例2:在数列{an}中,a1=2,an+1=an+lg,则数列的通项公式( )
A.2+lgn B.2+(n-1)lgn
C.2+nlgn D.1+nlgn
变式1:已知数列满足,,则的最小值为_________.
变式2:若,,,则_________.
题型四:累乘法:形如;已知a1且=f(n),可以用“累乘法”得:
an=a1·f(2)·f(3)·…·f(n-1)·f(n).
例1:已知数列满足,.
(1)求证:是等比数列.
(2)求.
例2:已知数列满足,则___________.
变式1:已知数列{an}满足a1=1,且an=n(an+1-an)(n∈N*),则a2=________;an=________.
变式2:已知数列{an}满足a1=1,前n项和Sn=an,则______
变式3,已知数列中,,,求数列的通项公式.
题型五:构造法;形如的形式;
方向一:当为常数时,一般通过()=()的方法构造新数列.
例1:已知a1=1,an+1=3an+2,则数列{an}的通项公式为
变式1:设数列满足,且,则数列的通项公式为___________.
变式2:设数列{an}的前n项和为Sn.已知a1=a(a≠3),an+1=Sn+3n,n∈N*.
(1)设bn=Sn-3n,求数列{bn}的通项公式;
方向二:形如的解析式,可化为的形式来求通项.
例1:数列中,,且,则通项公式__________.
变式1:已知数列满足:.
(1)证明数列是等比数列,并求数列的通项;
变式2:已知数列满足,且,求数列的通项公式.
方向:三:形如型:可化为=)的形式.构造出一个新的等比数列,然后再求.特别的,当A=C时我们往往也会采取另一种方法,即左右两边同除以, 重新构造数列,来求.
例1:数列{an}满足an+1=3an+2n+1,a1=-1,则数列{an}的前n项和Sn=( )
A. B.
C. D.
变式1:在数列{an}中,a1=,an=2an+1-(n∈N*),则数列{an}的通项公式
变式2:数列满足,,则数列的通项公式为___________.
变式:3:已知在数列中,,,则______.
方向四:形如:
例1:已知在数列{an}中,a1=1,a2=2,an+1=2an+3an-1,则{an}的通项公式为( )
A. B.
C. D.
例2:数列{an}满足a1=1,a2=2,an+2=2an+1-an+2,则数列{an}的通项公式为( )
A. an=n2-2n B. an=n2-2n-2 C. an=n2+2n+2 D. an=n2-2n+2
变式1:已知数列满足:,,().
(1)证明:数列是等比数列;
(2)求数列的通项公式.
变式2:已知各项都为正数的数列满足
(1)证明:数列为等比数列
(2),求的通项公式
变式3:数列满足,.
(1)求证:数列是等比数列;
(2)求数列的通项公式.
题型六:拦截法(不规则前n项和法)
例1:已知数列满足.
(1)求的通项公式;
(2)若,求数列的前项和.
例2:已知数列的各项均为正数,且对任意的都有.
(1)求数列的通项公式;
(2)设,且数列的前项和为,问是否存在正整数,对任意正整数有恒成立?若存在,求出的最大值;若不存在,请说明理由.
变式1:已知等差数列,其前项和为,若
(1)求数列的通项公式。
(2)若数列满足:,求数列
的前项和。
题型七:取倒法;形如an=(其中n≥2,mkb≠0)取倒数,得到=· =·+.
例1:在数列中,=3,,求.
变式1:在数列中,,,求
变式2:在数列中,求
题型八:同取对数法
形如两边取常用对数,得
例1:已知数列,,求
例2:已知数列,,求。