数列通项公式
目录
【解密高考】总结常考点及应对的策略,精选名校模拟题,讲解通关策略(含押题型)
【题型一】定义法求通项公式
【题型二】 累加法求数列通项公式
【题型三】 累乘法求数列通项公式
【题型四】法求通项公式
【题型五】构造法求数列通项公式
【题型六】寻找递推关系式求数列
【误区点拨】点拨常见的易错点
易错点:数列的首项不满足取值规律。
:1.等差等比数列及求和在高考中主要考查基本量的基本运算,是常规求和方法发的基本应用。包括:错位相减求和,奇偶性求和,列项求和等。
2.情景化与新定义是高考的一个新的考点,一般采用学过的知识去解决新定义问题,因加以重视,是高考的一个方向,并且作为压轴题的可能性比较大,难度大。
3.知识的综合是未来高考的一个重要方向,主要是数列与统计概率相结合,数列作为一个工具与解析几何,函数结合等,属于中等难度。
:复习等差、等比数列的基础知识点,以及常见题型的归纳总结,累加,累乘数列求通项的基方法。
【题型一】定义法求通项公式
【例1】已知数列满足:,,则等于( )
A.4 B.5 C.6 D.7
【答案】D
【分析】由已知可得数列是公差为2的等差数列,再由等差数列的通项公式即可求得.
【详解】因为,所以数列是公差为2的等差数列,
又,所以.
故选:D.
【例2】已知数列为等比数列,其中,,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据等比中项即可求解.
【详解】根据,a,可得:,;
解得,故.
故选:B.
【变式1】首项为3的等差数列满足,则的公差为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【分析】根据等差数列得到关于公差的方程,解得.
【详解】设等差数列的公差为,由题意可得,,所以,解得.
故选:B.
【变式2】在数列中,则“”是“数列为等差数列”的( )条件
A.充分不必要 B.必要不充分 C.充要 D.既不充分又不必要
【答案】D
【分析】根据等差数列的定义进行判断即可.
【详解】当数列为等差数列时,不一定有成立;
“”成立也不一定推出“数列为等差数列”;
“”是“数列为等差数列”的既不充分也不必要条件;
故选:D
【变式3】已知等比数列的公比为,若,,则 .
【答案】
【分析】利用等比数列通项公式,列方程组求公比.
【详解】等比数列的公比为,,,
则,解得.
故答案为:.
【题型二】 累加法求数列通项公式
【例1】在数列中,,求数列的通项公式.
【答案】
【分析】结合数列递推公式,利用累加法和裂项相消法即可求得数列通项公式.
【详解】由题意,得,
.
又符合
所以数列的通项公式为.
【例2】在数列中,,求的通项公式.
【答案】.
【分析】由递推关系,用累加法可求得通项,解题时注意检验首项是否符合通项公式.
【详解】当时,;
当时,,,…,将这个等式累加,
得,故,
因为也满足,
所以.
1、适用于:…………这是广义的等差数列 2、若 则;……,, 两边分别相加得:
【变式1】已知数列中,,(,且),则通项公式( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据给定条件,利用累加法,结合等差数列前n项和公式求出通项公式.
【详解】当时,,即,而,
所以
,满足上式,
所以所求通项公式为.
故选:C
【变式2】已知数列的首项为14,且,则的最小值为 .
【答案】10
【分析】利用累加法求通项公式,并注意检验首项,然后用基本不等式求最小值,并考虑取等号条件即可.
【详解】当时,由,得,,…,,
将以上各式左右分别相加,
得,
所以,
又满足上式,所以,
则,
当且仅当,即时等号成立,
即的最小值为10.
故答案为:10.
【变式3】已知数列满足,且,则 .
【答案】
【分析】由题意结合累加法求出即可求解.
【详解】由题得
,
当时,符合题意,
所以,
故答案为:.
【题型三】 累乘法求数列通项公式
【例1】已知数列满足,,则的前6项和为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】首先,利用递推求出的通项公式,再根据裂项相消法即可求出结果.
【详解】由,
当时,
,
显然,对于时也成立,
所以,
则的前6项和为.
故选:C.
【例2】在数列中,,(),则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】结合递推关系,利用累乘法求数列的通项公式,再利用裂项相消法求结论.
【详解】因为(,),
所以当,时,,
则,…,,,
以上个式子左右两边分别相乘得,
即,所以(,),
又,所以,
所以.
故选:A.
1、适用于:…………这是广义的等比数列 2、若, 则,,……,,, 两边分别相乘得:
【变式1】数列中,满足,,则 .
【答案】/
【分析】先利用“累乘法”求数列的通项公式,再利用“裂项求和法”求和.
【详解】因为,所以.
所以,,,…,().
各式相乘,可得:,
显然满足上式,则,
所以数列的前项和为,
所以.
故答案为:.
【变式2】已知数列中,,则 .
【答案】
【分析】根据已知条件,利用累乘法求通项.
【详解】,,
,即,
.
故答案为:.
【变式3】在数列中,首项,时,,则数列的前项和为 .
【答案】/
【分析】利用累乘法可求出数列的通项公式,再利用裂项求和法可求得数列的前项和.
【详解】在数列中,首项,时,,
即当时,,
所以,,,,,
上述等式全部相乘得,则,
也满足,故对任意的,,
所以,,
所以数列的前和为.
故答案为:.
【题型四】法求通项公式
【例1】已知数列的前项和为,则数列的通项公式为 .
【答案】
【分析】由的关系作差即可求解;
【详解】由,
可得:,
两式相减可得:,
当时,,不满足上式,
所以,
故答案为:
【例2】设数列的前项和为,且,则( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】当时,求出的值,当且时,由可得,两式作差推导出为等差数列,确定该数列的首项和公差,可求出的通项公式,进而可得出的表达式,逐项判断即可.
【详解】因为数列的前项和为,且,
当时,则,解得,
当且时,由可得,
上述两式作差可得,整理可得,
等式两边同时除以可得,
所以数列是以为首项,公差为的等差数列,
所以,所以,
对于AB选项,,,则,A错B对;
,
对于CD选项,,,
所以,,CD都错.
故选:B.
1、利用求通项时,要注意检验时的情况。 已知求的三个步骤: (1)先利用求出. (2)用替换中的得到一个新的关系,利用便可求出当时的表达式. (3)对时的结果进行检验,看是否符合时的表达式, 如果符合,则可以把数列的通项公式合写; 如果不符合,则应该分与两段来写. 2、已知数列的前n项和的相关条件求数列通项公式的基本思路是两个: 将和转化为项,即利用将和转化为项. (2)可将条件看作是数列的递推公式,先求出,然后题目即转化为已知数列的前n项和,求数列通项公式.
【变式1】已知为数列的前项和,且,若对任意正整数恒成立,则实数的最小值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据与的关系可得,进而可得数列是以4为首项,2为公比的等比数列,求通项公式后代入不等式整理可得恒成立,再根据作差法分析的单调性求得最大值即可.
【详解】由,令,解得,
当时,由得,即,
所以数列是以4为首项,2为公比的等比数列,所以,
由,即恒成立,
令,则,而,所以,
即数列单调递减,故,所以,所以的最小值为.
故选:C
【变式2】已知数列的前项和满足,若数列满足,,则数列的通项公式为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据条件,利用与间的关系,得到,从而有,再利用累加法,即可求解.
【详解】因为,当时,,
两式相减得到,即,
又,得到,所以数列是以,的等比数列,
所以,则,
当时,,
所以,又时,满足,
故选:A.
【变式3】(多选)已知数列的前项和为,,,则( )
A.数列是等比数列
B.
C.
D.数列的前项和为
【答案】ACD
【分析】A选项,变形得到,故是公比为2的等比数列;C选项,结合A,利用等比数列求通项公式得到C正确;B选项,在C基础上,利用求出通项公式;D选项,先得到为公比为的等比数列,利用求和公式得到答案.
【详解】A选项,,
其中,所以是公比为2的等比数列,A正确;
C选项,由A知,,所以,C正确;
B选项,当时,,
当时,,
显然满足,故,B错误;
D选项,,故,
即为公比为的等比数列,且,
所以的前项和为,D正确.
故选:ACD
【题型五】构造法求数列通项公式
【例1】已知数列中,,,则 .
【答案】
【分析】由递推公式构造,通过等比数列通项公式即可求解;
【详解】由,
可得:,
所以是首项为,公比为3的等比数列,
所以,
所以,
故答案为:
【例2】(多选)已知数列的前n项和为,若,,则( )
A. B.数列为等比数列
C. D.
【答案】BCD
【分析】根据给定条件,利用构造法求出数列的通项公式,再逐项判断即可.
【详解】数列中,,,则,,
整理得,而,因此数列是首项、公比均为的等比数列,B正确;
,解得,
对于A,,A错误;
对于C,,则,C正确;
对于D,
,D正确.
故选:BCD
1、形如型 ①若时,数列为等差数列; ②若时,数列为等比数列; ③若,时,数列为线性递推数列,其通项可通过待定系数法构造辅助数列来求。 (1)待定系数法:设,得, 与题设比较系数得:,所以 所以有: 因此数列构成以为首项,以为公比的等比数列。 (2)逐项相减法(阶差法):有时我们从递推关系中把换成 有,两式相减有:,从而化为公比为的等比数列,进而求得通项公式, 再利用累加法即可求得通项公式。我们可以看到此方法比较复杂。 2、形如(其中是常数,且) ①若时,即:累加即可。 ②若时,即:求通项方法有以下三种方法: (1)两边同除以.目的是把所求数列构造成等差数列,即:, 令,则,然后累加法求通项。 (2)两边除以.目的是把所求数列构造成等比数列,即:, 令,则可化为,然后待定系数法求通项即可。 (3)待定系数法:目的是把所求数列构造成等差数列 设,通过比较系数,求出,转化为等比数列求通项。 注意:应用待定系数法时,要求,否则待定系数法会失效。 3、形如(其中,是常数,且) (1)逐项相减法(阶差法) (2)待定系数法:通过配凑可转化为 解题基本步骤: ①确定 ②设等比数列,公比为 ③列出关系式,即 ④比较系数求, ⑤解得数列的通项公式,并得出数列的通项公式。
【变式1】已知数列满足,,,则数列的通项公式为 .
【答案】
【分析】由得,构造等比数列即可求解.
【详解】由,,,可得,
所以是以3为首项、3为公比的等比数列,所以,
则,;
故答案为:.
【变式2】已知数列的前项和为,其中,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据题意构造得,由等比数列定义和通项公式可得,从而得解.
【详解】因为,
所以,所以,
而,故,
所以数列是首项为,公比为的等比数列,
所以,
即,所以.
故选:C
【变式3】已知数列的前项和为,若,且,则 .
【答案】
【分析】构造数列,证明该数列是等比数列,再根据等比数列的通项公式求的通项公式.
【详解】由,
即,因为,
所以数列是首项为,公比为的等比数列,
即,所以.
故答案为:
【题型六】寻找递推关系式求数列
【例1】三名篮球运动员甲、乙、丙进行传球训练(不能传给自己),由丙开始传,经过5次传递后,球又被传回给丙,则不同的传球方式共有( )
A.6种 B.10种 C.11种 D.12种
【答案】B
【分析】设在第次传球后有种情况球在丙手中,结合题意可推出,即可求得答案.
【详解】设在第次传球后有种情况球在丙手中,即经过n次传球后球又被传回给丙,
在前n次传球中,每次传球都有2种可能,故在前n次传球中共有种传球方法,
故在第n次传球后,球不在丙手中的情况有(种),即球在甲或乙手中,
只有在这些情况时,在第n+1次传球后,球才会被传回给丙,
即,由题意可得,则,
,
故选:B
【例2】(多选)某学校足球社团进行传球训练,甲 乙 丙三名成员为一组,训练内容是从某人开始随机地将球传给其他两人中的任意一人,接球者再随机地将球传给其他两人中的任意一人.现假定每次传球都能被接到,开始传球的人为第一次触球者,记第次触球者是甲的概率为.已知甲为本次训练的第一次触球者,即,则下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】ACD
【分析】与能直接进行求解;项分析出要想第次触球者是甲,则第次触球的不能是甲,且第次触球的人,有的概率将球传给甲,从而求出递推公式;项在项的基础上求出通项公式,计算出,比较出,从而判断求解.
【详解】:甲传球给乙或丙,故,故正确;
:乙或丙传球给其他两个人,故,故错误;
、:由题意得:要想第次触球者是甲,则第次触球的不能是甲,
且第次触球的人,有的概率将球传给甲,
故,则,故C正确;
因为,设,
解得:,所以
因为,所以是以为首项,公比是的等比数列,
故,所以,
故,则,
故,故正确.
故选:.
【点睛】概率与数列结合的题目,要能分析出递推关系,通过递推关系求出通项公式,这是解题的关键.
【变式1】在如图斜方格阵中,一机器人从中心方格出发,每次运动可以跨越机器人所在方格的一条边(如第1次运动,机器人可以运动到,,或).若机器人走出斜方格阵视为“失败”,反之视为“成功”,则运动2025次后机器人“成功”的概率为 .
【答案】
【分析】设2025次后机器人在处的概率为,在①处的概率为,在②处的概率为,在③处的概率为,则由题意可得,,,,进而求得结论.
【详解】如图,斜方格具有对称性,因而若机器人运动过程不走出斜方格阵,只需考虑机器人位于斜方格阵中的①、②、③处位置即可,设2025次后机器人在处的概率为,在①处的概率为,在②处的概率为,在③处的概率为.
则,,,.
将,,代入到中,得,
又由题意得,,则,
所以,则,,,
所以概率.
故答案为:.
【点睛】关键点点睛:本题涉及概率和数列知识,关键是分析运动次数与所在位置的的情况找规律,推导出一般概率表达式,再利用全概率公式,求出运动2025次后机器人“成功”的概率即可.
【变式2】如图,在多面体的顶点处有一质点S,质点S每次会随机地沿一条棱向相邻的某个顶点移动,且向每个顶点移动的概率相同.从一个顶点沿一条棱移动到相邻顶点称为移动一次.若质点S的初始位置在点A处,记质点S移动n次后仍在平面ABCD上的概率为,则 ; .
【答案】
【分析】先求出,再由题意归纳出的递推式子,进而构造数列,进而求和.
【详解】质点S点A处时,移动一次可以到四个位置的其中一个,
其中两个位置在平面ABCD上,因此,
因为当质点在时,移动一次一定在平面ABCD上,
所以当质点移动第二次时,质点仍在平面ABCD上的概率,
因此,
即,
所以,
所以,
所以数列是以为首项,公比的等比数列,
所以.
故答案为:
易错点一:忽视首项需要检验
①当时,a1若适合,则的情况可并入时的通项;
②当时,a1若不适合,则用分段函数的形式表示.
例1.已知数列的前项和为,则数列的通项公式为 .
【答案】
【分析】由的关系作差即可求解;
【详解】由,
可得:,
两式相减可得:,
当时,,不满足上式,
所以,
故答案为:
变式1.已知数列的前项和为,,则 .
【答案】
【分析】利用前项和与通项公式的关系求解通项公式即可.
【详解】当时,,
当时,,
此时,不符,故.
故答案为:
变式2.已知数列{an}的前n项和为Sn(n∈N*),且S1+S2+…+Sn=3n+5,则数列{an}的通项公式 .
【答案】
【分析】由于所给递推关系是,可先利用作差法求出,再利用一次作差法求的通项公式.
【详解】∵①,
∴当时,,即,;
当时,,即,将代入并整理得,.
当时,②,
由①-②得,,∴,
因此,当时,,
当时,,∴在时不成立,
故.
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【解密高考】总结常考点及应对的策略,精选名校模拟题,讲解通关策略(含押题型)
【题型一】定义法求通项公式
【题型二】 累加法求数列通项公式
【题型三】 累乘法求数列通项公式
【题型四】法求通项公式
【题型五】构造法求数列通项公式
【题型六】寻找递推关系式求数列
【误区点拨】点拨常见的易错点
易错点:数列的首项不满足取值规律。
:1.等差等比数列及求和在高考中主要考查基本量的基本运算,是常规求和方法发的基本应用。包括:错位相减求和,奇偶性求和,列项求和等。
2.情景化与新定义是高考的一个新的考点,一般采用学过的知识去解决新定义问题,因加以重视,是高考的一个方向,并且作为压轴题的可能性比较大,难度大。
3.知识的综合是未来高考的一个重要方向,主要是数列与统计概率相结合,数列作为一个工具与解析几何,函数结合等,属于中等难度。
:复习等差、等比数列的基础知识点,以及常见题型的归纳总结,累加,累乘数列求通项的基方法。
【题型一】定义法求通项公式
【例1】已知数列满足:,,则等于( )
A.4 B.5 C.6 D.7
【例2】已知数列为等比数列,其中,,则( )
A. B. C. D.
【变式1】首项为3的等差数列满足,则的公差为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【变式2】在数列中,则“”是“数列为等差数列”的( )条件
A.充分不必要 B.必要不充分 C.充要 D.既不充分又不必要
【变式3】已知等比数列的公比为,若,,则 .
【题型二】 累加法求数列通项公式
【例1】在数列中,,求数列的通项公式.
【例2】在数列中,,求的通项公式.
1、适用于:…………这是广义的等差数列 2、若 则;……,, 两边分别相加得:
【变式1】已知数列中,,(,且),则通项公式( )
A. B.
C. D.
【变式2】已知数列的首项为14,且,则的最小值为 .
【变式3】已知数列满足,且,则 .
【题型三】 累乘法求数列通项公式
【例1】已知数列满足,,则的前6项和为( )
A. B. C. D.
【例2】在数列中,,(),则( )
A. B. C. D.
1、适用于:…………这是广义的等比数列 2、若, 则,,……,,, 两边分别相乘得:
【变式1】数列中,满足,,则 .
【变式2】已知数列中,,则 .
【变式3】在数列中,首项,时,,则数列的前项和为 .
【题型四】法求通项公式
【例1】已知数列的前项和为,则数列的通项公式为 .
【例2】设数列的前项和为,且,则( )
A. B.
C. D.
1、利用求通项时,要注意检验时的情况。 已知求的三个步骤: (1)先利用求出. (2)用替换中的得到一个新的关系,利用便可求出当时的表达式. (3)对时的结果进行检验,看是否符合时的表达式, 如果符合,则可以把数列的通项公式合写; 如果不符合,则应该分与两段来写. 2、已知数列的前n项和的相关条件求数列通项公式的基本思路是两个: 将和转化为项,即利用将和转化为项. (2)可将条件看作是数列的递推公式,先求出,然后题目即转化为已知数列的前n项和,求数列通项公式.
【变式1】已知为数列的前项和,且,若对任意正整数恒成立,则实数的最小值为( )
A. B. C. D.
【变式2】已知数列的前项和满足,若数列满足,,则数列的通项公式为( )
A. B. C. D.
【变式3】(多选)已知数列的前项和为,,,则( )
A.数列是等比数列
B.
C.
D.数列的前项和为
【题型五】构造法求数列通项公式
【例1】已知数列中,,,则 .
【例2】(多选)已知数列的前n项和为,若,,则( )
A. B.数列为等比数列
C. D.
1、形如型 ①若时,数列为等差数列; ②若时,数列为等比数列; ③若,时,数列为线性递推数列,其通项可通过待定系数法构造辅助数列来求。 (1)待定系数法:设,得, 与题设比较系数得:,所以 所以有: 因此数列构成以为首项,以为公比的等比数列。 (2)逐项相减法(阶差法):有时我们从递推关系中把换成 有,两式相减有:,从而化为公比为的等比数列,进而求得通项公式, 再利用累加法即可求得通项公式。我们可以看到此方法比较复杂。 2、形如(其中是常数,且) ①若时,即:累加即可。 ②若时,即:求通项方法有以下三种方法: (1)两边同除以.目的是把所求数列构造成等差数列,即:, 令,则,然后累加法求通项。 (2)两边除以.目的是把所求数列构造成等比数列,即:, 令,则可化为,然后待定系数法求通项即可。 (3)待定系数法:目的是把所求数列构造成等差数列 设,通过比较系数,求出,转化为等比数列求通项。 注意:应用待定系数法时,要求,否则待定系数法会失效。 3、形如(其中,是常数,且) (1)逐项相减法(阶差法) (2)待定系数法:通过配凑可转化为 解题基本步骤: ①确定 ②设等比数列,公比为 ③列出关系式,即 ④比较系数求, ⑤解得数列的通项公式,并得出数列的通项公式。
【变式1】已知数列满足,,,则数列的通项公式为 .
【变式2】已知数列的前项和为,其中,,则( )
A. B. C. D.
【变式3】已知数列的前项和为,若,且,则 .
【题型六】寻找递推关系式求数列
【例1】三名篮球运动员甲、乙、丙进行传球训练(不能传给自己),由丙开始传,经过5次传递后,球又被传回给丙,则不同的传球方式共有( )
A.6种 B.10种 C.11种 D.12种
【例2】(多选)某学校足球社团进行传球训练,甲 乙 丙三名成员为一组,训练内容是从某人开始随机地将球传给其他两人中的任意一人,接球者再随机地将球传给其他两人中的任意一人.现假定每次传球都能被接到,开始传球的人为第一次触球者,记第次触球者是甲的概率为.已知甲为本次训练的第一次触球者,即,则下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.
【变式1】在如图斜方格阵中,一机器人从中心方格出发,每次运动可以跨越机器人所在方格的一条边(如第1次运动,机器人可以运动到,,或).若机器人走出斜方格阵视为“失败”,反之视为“成功”,则运动2025次后机器人“成功”的概率为 .
【变式2】如图,在多面体的顶点处有一质点S,质点S每次会随机地沿一条棱向相邻的某个顶点移动,且向每个顶点移动的概率相同.从一个顶点沿一条棱移动到相邻顶点称为移动一次.若质点S的初始位置在点A处,记质点S移动n次后仍在平面ABCD上的概率为,则 ; .
易错点一:忽视首项需要检验
①当时,a1若适合,则的情况可并入时的通项;
②当时,a1若不适合,则用分段函数的形式表示.
例1.已知数列的前项和为,则数列的通项公式为 .
变式1.已知数列的前项和为,,则 .
变式2.已知数列{an}的前n项和为Sn(n∈N*),且S1+S2+…+Sn=3n+5,则数列{an}的通项公式 .
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