拓展专题7 求数列的通项公式(学案)-2023年高考数学二轮复习专题讲义(含解析)

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拓展专题7 求数列的通项公式(学案)-2023年高考数学二轮复习专题讲义(含解析)

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拓展专题7 求数列的通项公式
探究1:前n项和法
【典例剖析】
例1.(2022·江苏省无锡市模拟) 已知数列的首项,且.
求证:数列是等差数列,并求其公差;
求数列的通项公式.
【变式训练】
练1-1(2022·山西省运城市模拟) 已知数列的前项和为,,,则数列的通项公式为 .
练1-2(2022·辽宁省丹东市月考) 数列的前项和为,已知,.
设,证明:当时,;
求的通项公式.
【规律方法】
数列是高考中的重要考查内容,求通项公式往往会作为解答题的第(1)问,难度不会太大.求通项的方法较
多,但是每一类求法对应的条件的区别较为明显,重点掌握几种常用的求通项公式的思路方法.
1.由求:
①已知,则;
第一步:当时,;第二步:当时,;第三步:验证是否符合,若符合,则合并.
②已知:可先求出数列的通项公式,再求出的通项公式;
③已知:两式相减得到与的关系式;或将带入
得到与的关系式,求出数列的通项公式,再求出的通项公式.
探究2:累加法
【典例剖析】
例2.(2022·湖北省联考) 已知数列中,,,则 .
【变式训练】
练2-1(2022·浙江省模拟) 已知数列满足,,则
A. B. C. D.
练2-2(2022·江苏省模拟) 已知正项数列的前项和为,给出以下三个条件:
,;

,.
从这三个条件中任选一个解答下面的问题.
求数列的通项公式;
设,求数列的前项和.
【规律方法】
2.累加法:
第一步:将已知条件中的递推关系,经过整理变形得到后一项与前一项的差为一个关于项数的函数,即
的形式;
第二步:写出,,……,,并将它们累加起来;
第三步:得到的值,求出;
第四步:检验是否满足所求通项公式,若满足,则合并;若不满足,则写出分段形式.
探究3:累乘法
【典例剖析】
例3.( 2022·江苏省南通市月考) 已知数列,,且,则 , .
【变式训练】
练3-1(2022·江西省联考) 已知则数列的通项公式是 ( )
A. B.
C. D.
练3-2(2022·河南省重点高中顶尖计划模拟) 已知数列中,,,则满足的的最大值为( )
A. B. C. D.
【规律方法】
3.累乘法:
第一步:将已知条件中的递推关系,经过整理变形得到后一项与前一项的差为一个关于项数的函数,即
的形式;
第二步:写出,,……,,并将它们累乘起来;
第三步:得到的值,求出;
第四步:检验是否满足所求通项公式,若满足,则合并;若不满足,则写出分段形式.
探究4:构造法
【典例剖析】
例4.( 2021·广东省佛山市月考) 已知在数列中,,且,则 ;的最小值为 .
【变式训练】
练4-1(2022·江苏省盐城市月考) 已知数列满足,若,,且数列是递增数列,则实数的取值范围为 .
练4-2(2021·安徽省合肥市联考) 已知数列满足,,若
,则数列的通项 ( )
A. B. C. D.
练4-3(2022·江苏省南京市模拟) 已知数列满足,,且
,则数列的通项公式为 .
练4-4(2021·湖南省永州市模拟) 已知数列,,则( )
A. B. C. D.
【规律方法】
4.构造法:
①(其中为常数,且):构造等比数列
第一步:先将递推公式改写为;
第二步:由待定系数法,解得;
第三步:求出数列的通项公式,得到的通项公式.
②(其中为常数,且)
第一步:先将递推公式改写为;
第二步:由待定系数法,求出的值;
第三步:求出数列的通项公式,得到的通项公式.
③(其中为常数,且)
思路一:
第一步:两边同除以,得;
第二步:若,利用①中方法求出数列的通项公式,得到的通项公式;若,数列为等差数列.
思路二:
第一步:或先将递推公式改写为;
第二步:由待定系数法,求出的值;
第三步:求出数列的通项公式,得到的通项公式.
④(其中为常数)
第一步:把递推关系式转化为;
第二步:设,则;若,则利用①中方法求出数列的通项公式,得到的通项公式;
第三步:通过数列的通项公式,即数列的递推公式,选择合适的方法构造数列,求出的通项公式.
⑤(其中为常数)
第一步:将递推公式两边取倒数得;
第二步:若,利用①中方法求出数列的通项公式,得到的通项公式;

第一步:对递推公式两边取对数;
第二步:利用①中方法求出数列的通项公式,得到的通项公式.
数列通项公式的求法还有很多,如归纳法、迭代法、换元法和不动点法等,做题时要根据递推关系式的特征,选择合适的求解思路与解题方法.
共6页/第6页拓展专题7 求数列的通项公式
探究1:前n项和法
【典例剖析】
例1.(2022·江苏省无锡市模拟) 已知数列的首项,且.
求证:数列是等差数列,并求其公差;
求数列的通项公式.
【解析】,

由题知,
两边同时除以,得,

是等差数列,公差为

由知是等差数列,公差为,首项为,
, ,
当时,,
此式对时不成立,

【变式训练】
练1-1(2022·山西省运城市模拟) 已知数列的前项和为,,,则数列的通项公式为 .
【解析】因为,
所以当时,,
故,整理可得,
故,
当时,也适合上式,
故数列的通项公式为.
故答案为:.
练1-2(2022·辽宁省丹东市月考) 数列的前项和为,已知,.
设,证明:当时,;
求的通项公式.
【解析】证明:由,
可知时,.
可得.
所以

因为,所以,
当时,

当,,所以.
所以,从而.
由,可得.
【规律方法】
数列是高考中的重要考查内容,求通项公式往往会作为解答题的第(1)问,难度不会太大.求通项的方法较
多,但是每一类求法对应的条件的区别较为明显,重点掌握几种常用的求通项公式的思路方法.
1.由求:
①已知,则;
第一步:当时,;第二步:当时,;第三步:验证是否符合,若符合,则合并.
②已知:可先求出数列的通项公式,再求出的通项公式;
③已知:两式相减得到与的关系式;或将带入
得到与的关系式,求出数列的通项公式,再求出的通项公式.
探究2:累加法
【典例剖析】
例2.(2022·湖北省联考) 已知数列中,,,则 .
【解析】由,,得,

当时,

所以,,所以,
当时,也满足,
所以.
故答案为.
【变式训练】
练2-1(2022·浙江省模拟) 已知数列满足,,则
A. B. C. D.
【解析】




累加得,


又,也满足上式.
故.
故答案为.
练2-2(2022·江苏省模拟) 已知正项数列的前项和为,给出以下三个条件:
,;

,.
从这三个条件中任选一个解答下面的问题.
求数列的通项公式;
设,求数列的前项和.
【解析】若选:由,得
令,可得.
当时,,,,,
累加得
又,则,则.
又也适合上式,所以
若选:由,可得
又是正项数列,所以,所以,则.
当时,
又也适合上式,所以
若选:由得,当时,,
两式作差得,整理得
由于,故,即是首项为,公差为的等差数列,所以.
由得,,
则,
所以

【规律方法】
2.累加法:
第一步:将已知条件中的递推关系,经过整理变形得到后一项与前一项的差为一个关于项数的函数,即
的形式;
第二步:写出,,……,,并将它们累加起来;
第三步:得到的值,求出;
第四步:检验是否满足所求通项公式,若满足,则合并;若不满足,则写出分段形式.
探究3:累乘法
【典例剖析】
例3.( 2022·江苏省南通市月考) 已知数列,,且,则 , .
【解析】因为,
所以;
由,可得,
即有,
由,,,,,,
所以当,,
上式相乘可得,,即为;
当,时,,
可得,
所以,当,时,.
故答案为:,.
【变式训练】
练3-1(2022·江西省联考) 已知则数列的通项公式是 ( )
A. B.
C. D.
【解析】,

故,
,,,
以上式子相乘可得,故.
故选:.
练3-2(2022·河南省重点高中顶尖计划模拟) 已知数列中,,,则满足的的最大值为( )
A. B. C. D.
【解析】因为,
所以化简可得 ,
所以,
即,
所以,
可知关于单调递减,
又,,
所以满足的的最大值为.
故本题选B.
【规律方法】
3.累乘法:
第一步:将已知条件中的递推关系,经过整理变形得到后一项与前一项的差为一个关于项数的函数,即
的形式;
第二步:写出,,……,,并将它们累乘起来;
第三步:得到的值,求出;
第四步:检验是否满足所求通项公式,若满足,则合并;若不满足,则写出分段形式.
探究4:构造法
【典例剖析】
例4.( 2021·广东省佛山市月考) 已知在数列中,,且,则 ;的最小值为 .
【解析】因为,所以,
两式相减得,所以,
所以数列为等差数列.
当时,由,
得,由,得公差,
所以,
所以,
当且仅当,即时等号成立.
故答案为:;.
【变式训练】
练4-1(2022·江苏省盐城市月考) 已知数列满足,若,,且数列是递增数列,则实数的取值范围为 .
【解析】数列满足:,,,
,化为,
数列是等比数列,首项为,公比为,



又满足上式,.
因为数列是单调递增数列,
,,
化为,
数列为单调递增数列,.
实数的取值范围为.
故答案为:.
练4-2(2021·安徽省合肥市联考) 已知数列满足,,若
,则数列的通项 ( )
A. B. C. D.
【解析】由题意得,,


数列是以为首项,为公比的等比数列,

通过累加法得,


故选B.
练4-3(2022·江苏省南京市模拟) 已知数列满足,,且
,则数列的通项公式为 .
【解析】数列满足,,
且,
整理得:,
即:常数,
而,
故数列是以为首项,为公差的等差数列;
所以,


当时,上式也成立,故.
练4-4(2021·湖南省永州市模拟) 已知数列,,则( )
A. B. C. D.
【解析】由可得,,
根据递推公式可得出,,,进而可知,对任意的,,
在等式两边取对数可得,
令,则,可得,则,
所以,数列是等比数列,且首项为,公比为,


故选B.
【规律方法】
4.构造法:
①(其中为常数,且):构造等比数列
第一步:先将递推公式改写为;
第二步:由待定系数法,解得;
第三步:求出数列的通项公式,得到的通项公式.
②(其中为常数,且)
第一步:先将递推公式改写为;
第二步:由待定系数法,求出的值;
第三步:求出数列的通项公式,得到的通项公式.
③(其中为常数,且)
思路一:
第一步:两边同除以,得;
第二步:若,利用①中方法求出数列的通项公式,得到的通项公式;若,数列为等差数列.
思路二:
第一步:或先将递推公式改写为;
第二步:由待定系数法,求出的值;
第三步:求出数列的通项公式,得到的通项公式.
④(其中为常数)
第一步:把递推关系式转化为;
第二步:设,则;若,则利用①中方法求出数列的通项公式,得到的通项公式;
第三步:通过数列的通项公式,即数列的递推公式,选择合适的方法构造数列,求出的通项公式.
⑤(其中为常数)
第一步:将递推公式两边取倒数得;
第二步:若,利用①中方法求出数列的通项公式,得到的通项公式;

第一步:对递推公式两边取对数;
第二步:利用①中方法求出数列的通项公式,得到的通项公式.
数列通项公式的求法还有很多,如归纳法、迭代法、换元法和不动点法等,做题时要根据递推关系式的特征,选择合适的求解思路与解题方法.
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