2026届高考数学二轮专题复习基础版 课时6 数列的通项公式 (课件+试卷打包)

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2026届高考数学二轮专题复习基础版 课时6 数列的通项公式 (课件+试卷打包)

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课时6 数列的通项公式
[备考指南] 数列的递推关系是高考重点考查内容,作为两类特殊数列——等差数列、等比数列,可直接根据它们的通项公式求解,但也有一些数列要通过构造转化为等差数列或等比数列,再利用公式求解,体现出化归思想在数列中的应用.
基础考点1 由an与前n项和(积)的关系求通项公式
【母题1】 [人教B版选择性必修第三册P44习题5-3CT2节选]在数列{an}中,Sn+1=4an+2,a1=1.
(1)设bn=an+1-2an,求证:数列{bn}是等比数列;
(2)设cn=,求证:数列{cn}是等差数列;
(3)求数列{an}的通项公式.
[解] (1)证明:由a1=1及Sn+1=4an+2,
有a1+a2=4a1+2,a2=3a1+2=5,
∴b1=a2-2a1=3,
由Sn+1=4an+2,①
当n2时,有Sn=4an-1+2,②
①-②得an+1=4an-4an-1,
∴an+1-2an=2(an-2an-1).
又∵bn=an+1-2an,∴bn=2bn-1,
∴{bn}是首项b1=3,公比为2的等比数列.
(2)证明:由(1)知,bn=3·2n-1,∵cn=,∴cn+1-cn=====,
c1==,
∴{cn}是以为首项,为公差的等差数列.
(3)由(2)可知cn==+(n-1)×=n-,
∴an=(3n-1)·2n-2.
链接核心知识:(1)由Sn与an的递推关系求通项公式,利用Sn-Sn-1=an(n2)转化为an的递推关系来求an;或者转化为Sn的递推关系,先求出Sn与n之间的关系,再求an.
(2)已知数列前n项积Tn与an之间的关系,若依照(1)的方法求an,则步骤如下:①先利用a1=T1求出a1;②再利用an=(n2)求出当n2时an的表达式;③对n=1时的结果进行检验.
已知数列{an}的前n项和为Sn,且Sn=.
(1)求证:数列}是等差数列;
(2)设数列{bn}的前n项积为Tn,若Tn=,求数列{bn}的通项公式.
[解] (1)证明:当n=1时,a1=,所以==2;当n2时,Sn=,所以=,所以=2(常数),故数列}是以2为首项,2为公差的等差数列.
(2)由(1)知=2+(n-1)×2=2n,得Tn=2n.当n2时,bn===.
当n=1时,b1=T1=2,不符合上式,
故bn=
反思领悟:在处理Sn,an的式子时,一般情况下,如果要证明f(an)为等差(等比)数列,就消去Sn,如果要证明f(Sn)为等差(等比)数列,就消去an.但有些题目要求求{an}的通项公式,表面上看应该消去Sn,但这会导致解题陷入死胡同,这时需要反其道而行之,先消去an,求出Sn,然后利用an=Sn-Sn-1(n2),求出an(n2).
【教用·备选题】
(2021·全国乙卷)记Sn为数列{an}的前n项和,bn为数列{Sn}的前n项积,已知=2.
(1)证明:数列{bn}是等差数列;
(2)求{an}的通项公式.
[解] (1)证明:因为bn是数列{Sn}的前n项积,
所以当n2时,Sn=,
代入=2可得,=2,
整理可得2bn-1+1=2bn,
即bn-bn-1=(n2).
又==2,
所以b1=,
故{bn}是以为首项,为公差的等差数列.
(2)由(1)可知,bn=,则=2,
所以Sn=,
当n=1时,a1=S1=,
当n2时,an=Sn-Sn-1==-.
因为a1=不满足上式,
故an=
基础考点2 累加、累乘法求通项公式
【母题2】 [人教A版选择性必修第二册P26习题4.2T12]如图的形状出现在南宋数学家杨辉所著的《详解九章算法·商功》中,后人称为“三角垛”.“三角垛”的最上层有1个球,第二层有3个球,第三层有6个球……设各层球数构成一个数列{an},写出数列{an}的一个递推公式 ;根据上述的递推公式,写出数列{an}的一个通项公式 .
an=an-1+n(n2)(答案不唯一) an=(n∈N*) [由题意可知a2-a1=2,a3-a2=3,于是有a4-a3=4,…,an-an-1=n(n2,n∈N*),显然可得an=an-1+n(n2).当n2,n∈N*时,an=(an-an-1)+(an-1-an-2)+…+(a2-a1)+a1=n+(n-1)+…+1=,显然a1=1也适合上式.]
链接核心知识:(1) 已知an-an-1=f(n),可用“累加法”求an.
(2) 已知=f(n),可用“累乘法”求an.
1.(2025·湖北十堰模拟)定义:在数列{an}中,=d(n∈N*),其中d为常数,则称数列{an}为“等比差”数列.已知“等比差”数列{an}中,a1=a2=1,a3=3,则=(  )
A.1 763        B.1 935
C.2 125 D.2 303
B [∵数列{an}是“等比差”数列,
∴=d(n∈N*).
∵a1=a2=1,a3=3,∴d==2,
∴=2,=2,…,=2,由累加法得=2n,即=2n+1,即=2n-3(n2,n∈N*),
∴=2n-3,=2n-5,…,=1,
由累乘法得=(2n-3)(2n-5)…1,
∴an=1×3×5×…×(2n-3),
∴==1 935.
故选B.]
2.(2025·江西南昌模拟)已知数列{an}的前n项和为Sn,且4Sn=(2n+1)an+1,则{an}的通项公式为an= .
2n-1 [令n=1,得a1=1.因为4Sn=(2n+1)an+1,所以当n2时,4Sn-1=(2n-1)an-1+1,两式相减得4an=(2n+1)an-(2n-1)an-1,即(2n-3)an=(2n-1)an-1,所以=,所以··…·=×…×,即=2n-1,所以an=2n-1(n2,n∈N*).
又a1=1,符合上式,所以an=2n-1.]
易错提醒:n=1不一定符合an=f(n)(n2,n∈N*),所以需要检验.
【教用·备选题】
1.(2025·重庆市渝中区模拟)数列{an}对任意的n∈N*有an+1=an+成立,若a12=,则a2=(  )
A.1    B.2    C.3    D.4
C [因为an+1=an+,
所以an+1-an==1-=1-2,
所以a12-a11=1-2,a11-a10=1-2,a10-a9=1-2,…,a3-a2=1-2,
累加可得a12-a2=10-2=10-2=10-=,
所以a2=a12-===3.故选C.]
2.(2025·江苏南京模拟节选)已知正项数列{an}的前n项和为Sn,满足=,a1=1.求数列{an}的通项公式.
[解] 由题意,可知S1=a1=1,
则S1=1,====,…,==,
各项相乘,可得Sn=1·····…·
·=,
∵当n=1时,S1=1也满足上式,
∴Sn=,n∈N*,
∴当n2时,an=Sn-Sn-1==n,
∵当n=1时,a1=1也满足上式,
∴an=n,n∈N*.
基础考点3 构造法求通项公式
【母题3】 [苏教版选择性必修第一册P147T18]设数列{an}满足递推关系:an+1=2an+2n+1(n∈N*)且a1=2.
(1)设bn=,求证:数列{bn}为等差数列;
(2)试求数列{an}的通项公式.
[解] (1)由an+1=2an+2n+1两边同除以2n+1得
=+1,
即bn+1-bn=1.
∵a1=2,∴b1=1.
故{bn}是首项为1,公差为1的等差数列.
(2)由(1)得bn=1+(n-1)×1=n,
即=n,∴an=n·2n(n∈N*).
【母题4】 [人教A版选择性必修第二册P41习题4.3T11节选]已知数列{an}的首项a1=,且满足an+1=.
求证:数列为等比数列.
[证明] 由题意,数列{an}满足an+1=,可得==·,可得-1=·-1=,即=,又由a1=,所以-1=,所以数列是首项为,公比为的等比数列.
链接核心知识:(1)若数列{an}满足an+1=pan+q(p≠0,1;q≠0),构造an+1+λ=p(an+λ).
(2)若数列{an}满足an+1=pan+f(n)(p≠0,1),构造an+1+g(n+1)=p[an+g(n)].
(3)形如 an=(n∈N*且n2)的数列,取倒数构造等差(或等比)数列求通项.
1.(2025·江西景德镇模拟)已知数列{an}满足:a1=1,an+1=,则下列说法正确的是(  )
A.a10=
B.an=2-n
C.{an}有最大值
D.{an}不是单调数列
C [由a1=1,an+1=,
可得=,an+1+1=,
即=,
所以数列是首项为,公差为的等差数列,
即=n,
即an=-1,可得a10=-,故A,B错误;
由{an}是递减数列,可得数列{an}有最大值,为a1=1,故C正确,D错误.
故选C.]
2.(2025·长沙市开福区模拟)在数列{an}中,a1=4,an+1=5an+2×5n,n∈N*,则数列{an}的通项公式为 .
an=2(n+1)·5n-1 [由在数列{an}中,a1=4,an+1=5an+2×5n,n∈N*,
等式两边同时除以5n+1,可得=,
设bn=,则bn+1=bn+,
因为a1=4,所以b1=,
所以数列{bn}是首项为,公差为的等差数列.
由等差数列的通项公式可得bn=(n-1)=,an=5nbn=2(n+1)·5n-1.]
3.已知数列an=(n=2,3,…),a1=1,则数列{an}的通项公式an= .
 [由已知得=+2×3n-1,则=,即=(n2),又=.
所以数列是以为首项,为公差的等差数列.所以=+(n-1)·=,即an=.]
【教用·备选题】
已知数列{an}的首项a1=2,且an+1=an+(n∈N*),则数列的前10项的和为 .
1 023 [数列{an}的首项a1=2,
且an+1=an+(n∈N*),
则an+1-1=(an-1),整理得=(常数),
所以数列{an-1}是以a1-1=2-1=1为首项,为公比的等比数列,所以an-1=,
故=2n-1,
所以数列的前n项和Sn=20+21+22+…+2n-1=2n-1,
所以S10=210-1=1 024-1=1 023.]
(2022·全国甲卷)记Sn为数列的前n项和.已知+n=2an+1.
(1)证明:是等差数列;
(2)若a4,a7,a9成等比数列,求Sn的最小值.
[解] (1)证明:因为+n=2an+1,即2Sn+n2=2nan+n①,
当n2时,2Sn-1+=2an-1+②,
①-②得,2Sn+n2-2Sn-1-=2nan+n-2an-1-,
即2an+2n-1=2nan-2an-1+1,
即2an-2an-1=2,所以an-an-1=1,n2且n∈N*,
所以是以1为公差的等差数列.
(2)由(1)可得a4=a1+3,a7=a1+6,a9=a1+8,
又a4,a7,a9成等比数列,所以 = a4 ·a9 ,
即=·,解得a1=-12,
所以an=n-13,所以Sn=-12n+=-n=-,
所以当n=12或n=13时,=-78.
课后限时练(六) 数列的通项公式
1.[数学文化][人教A版选择性必修第二册P26习题4.2T12改编]南宋数学家杨辉的重要著作《详解九章算法》中的“垛积术”问题介绍了高阶等差数列.以高阶等差数列中的二阶等差数列为例,其特点是从数列中的第二项开始,每一项与前一项的差构成等差数列.若某个二阶等差数列的前4项为2,3,6,11,则该数列的第16项为(  )
A.196   B.197   C.198   D.227
D [若某个二阶等差数列的前4项为2,3,6,11,
设对应的数列为{an},
可知a2-a1=1,a3-a2=3,a4-a3=5,…,an-an-1=2n-3,
累加即可得到an-a1=1+3+5+…+2n-3=(n-1)·(1+2n-3)=n2-2n+1,
则an=n2-2n+3,则a16=162-2×16+3=227.
故选D.]
2.(2023·天津卷)已知数列{an}的前n项和为Sn.若a1=2,an+1=2Sn+2(n∈N*),则a4=(  )
A.16 B.32
C.54 D.162
C [由an+1=2Sn+2可得当n2(n∈N*)时,an=2Sn-1+2,
两式相减,可得an+1-an=2an,
即an+1=3an,
当n=1时,由已知,得a2=6,符合an+1=3an,
所以数列{an}是首项为2,公比为3的等比数列,
则a4=a1·q3=2×33=54.
故选C.]
3.(2025·福建厦门模拟)已知数列{an}满足a1=1,=,则{an}的前6项和为(  )
A. B.
C. D.
C [因为数列{an}满足=,
所以当n2时,an=···…···a1
=···…···1=,
当n=1时,a1=1也满足上式,
所以an==2,
则{an}的前6项和为2=2=.
故选C.]
4.(多选)(2025·甘肃兰州模拟)在数列{an}中,an=an+1-an+2,a1=2,a2=8,Sn是数列{log2an}的前n项和,则(  )
A.数列{an+1-2an}是等比数列
B.数列是等差数列
C.a1++…+=2 044
D.S5<22
ABD [在数列{an}中,an=an+1-an+2,a1=2,a2=8,
Sn是数列{log2an}的前n项和.
由an=an+1-,得an+2-2an+1=2(an+1-2an),
则数列{an+1-2an}是首项为a2-2a1=4,公比为2的等比数列,A正确.
又an+1-2an=4·2n-1=2n+1,即aa+1=2an+2n+1,则=+1,
所以数列是首项为=1,公差为1的等差数列,B正确.
=1+(n-1)×1=n,即=2n,
所以a1++…+=2+4+8+…+210==2 046,C错误.
由log2an=log2(n·2n)=n+log2n,
可得S5=1+2+3+4+5+log2(1×2×3×4×5)=15+log2120<15+7=22,D正确.
故选ABD.]
5.(多选)已知数列{an},下列结论正确的是(  )
A.若a1=2,an+1=an+n+1,则a20=211
B.若a1=1,an+1=2an+3,则an=2n-1-3
C.若a1=1,an+1=,则an=
D.若a1=2,2(n+1)an-nan+1=0,则an=n·2n
ACD [A项,∵an+1-an=n+1,
∴a20=(a20-a19)+(a19-a18)+…+(a2-a1)+a1=20+19+18+…+2+2=211,故A正确;
B项,∵an+1=2an+3,∴an+1+3=2(an+3),
∴数列{an+3}是以a1+3=4为首项,2为公比的等比数列,
∴an+3=4·2n-1=2n+1,
故an=2n+1-3,故B错误;
C项,∵an+1=,a1=1,则an≠0,
∴==+3,∴=3,
∴数列是以=1为首项,3为公差的等差数列,
∴=1+(n-1)×3=3n-2,∴an=,故C正确;
D项,∵2(n+1)an-nan+1=0,∴=,
∴数列是以=2为首项,2为公比的等比数列,
∴=2·2n-1=2n,∴an=n·2n,故D正确.]
6.某牧场今年年初牛的存栏数为1 200,预计以后每年存栏数的增长率为10%,且在每年年底卖出100头牛,牧场从今年起每年年初的计划存栏数构成数列{cn},即c1=1 200,则c10大约为(  )
(参考数据:1.18≈2.144,1.19≈2.358,1.110≈2.594,1.111≈2.853)
A.1 429 B.1 472
C.1 519 D.1 571
B [由题可知cn=(1+10%)cn-1-100=1.1cn-1-100,设cn+k=1.1(cn-1+k),解得k=-1 000.
即cn-1 000=1.1(cn-1-1 000),
故数列{cn-1 000}是首项为c1-1 000=200,公比为1.1的等比数列.
所以cn-1 000=200×1.1n-1,则cn=200×1.1n-1+1 000,
所以c10=200×1.19+1 000≈200×2.358+1 000≈1 472.故选B.]
7.已知数列{an}的前n项和为Sn,且满足an>0,Sn=,数列{bn}的前n项积Tn=,则数列{an}的通项公式为 ,{bn}的通项公式为 .
an=2n bn=22n-1 [因为an>0,当n=1时,a1=,所以a1=2.当n2时,an=Sn-Sn-1=,化简得=2(an+an-1),又an>0,所以an-an-1=2,所以数列{an}是首项为2,公差为2的等差数列,故an=2+(n-1)×2=2n.当n=1时,b1=T1=2;当n2时,bn===22n-1,当n=1时也满足上式,所以bn=22n-1.]
8.在数列{an}中,a1=3,且an+1=3an+4n-6(n∈N*),则{an}的通项公式是an= .
3n-2(n-1) [因为an+1=3an+4n-6(n∈N*),设an+1+x(n+1)+y=3(an+xn+y),其中x,y∈R,
整理可得an+1=3an+2xn+2y-x,
所以解得
所以an+1+2(n+1)-2=3(an+2n-2),
且a1+2×1-2=a1=3,
所以数列{an+2n-2}是首项为3,公比为3的等比数列,所以an+2n-2=3×3n-1=3n,所以an=3n-2(n-1).]
1 / 3课时6 数列的通项公式
[备考指南] 数列的递推关系是高考重点考查内容,作为两类特殊数列——等差数列、等比数列,可直接根据它们的通项公式求解,但也有一些数列要通过构造转化为等差数列或等比数列,再利用公式求解,体现出化归思想在数列中的应用.
基础考点1 由an与前n项和(积)的关系求通项公式
【母题1】 [人教B版选择性必修第三册P44习题5-3CT2节选]在数列{an}中,Sn+1=4an+2,a1=1.
(1)设bn=an+1-2an,求证:数列{bn}是等比数列;
(2)设cn=,求证:数列{cn}是等差数列;
(3)求数列{an}的通项公式.
[听课记录]                                     
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
链接核心知识:(1)由Sn与an的递推关系求通项公式,利用Sn-Sn-1=an(n2)转化为an的递推关系来求an;或者转化为Sn的递推关系,先求出Sn与n之间的关系,再求an.
(2)已知数列前n项积Tn与an之间的关系,若依照(1)的方法求an,则步骤如下:①先利用a1=T1求出a1;②再利用an=(n2)求出当n2时an的表达式;③对n=1时的结果进行检验.
已知数列{an}的前n项和为Sn,且Sn=.
(1)求证:数列}是等差数列;
(2)设数列{bn}的前n项积为Tn,若Tn=,求数列{bn}的通项公式.
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
反思领悟:在处理Sn,an的式子时,一般情况下,如果要证明f(an)为等差(等比)数列,就消去Sn,如果要证明f(Sn)为等差(等比)数列,就消去an.但有些题目要求求{an}的通项公式,表面上看应该消去Sn,但这会导致解题陷入死胡同,这时需要反其道而行之,先消去an,求出Sn,然后利用an=Sn-Sn-1(n2),求出an(n2).
基础考点2 累加、累乘法求通项公式
【母题2】 [人教A版选择性必修第二册P26习题4.2T12]如图的形状出现在南宋数学家杨辉所著的《详解九章算法·商功》中,后人称为“三角垛”.“三角垛”的最上层有1个球,第二层有3个球,第三层有6个球……设各层球数构成一个数列{an},写出数列{an}的一个递推公式________;根据上述的递推公式,写出数列{an}的一个通项公式________.
[听课记录]                                     
                                    
                                    
                                    
                                    
链接核心知识:(1) 已知an-an-1=f(n),可用“累加法”求an.
(2)已知=f(n),可用“累乘法”求an.
1.(2025·湖北十堰模拟)定义:在数列{an}中,=d(n∈N*),其中d为常数,则称数列{an}为“等比差”数列.已知“等比差”数列{an}中,a1=a2=1,a3=3,则=(  )
A.1 763        B.1 935
C.2 125 D.2 303
2.(2025·江西南昌模拟)已知数列{an}的前n项和为Sn,且4Sn=(2n+1)an+1,则{an}的通项公式为an=________.
易错提醒:n=1不一定符合an=f(n)(n2,n∈N*),所以需要检验.
基础考点3 构造法求通项公式
【母题3】 [苏教版选择性必修第一册P147T18]设数列{an}满足递推关系:an+1=2an+2n+1(n∈N*)且a1=2.
(1)设bn=,求证:数列{bn}为等差数列;
[听课记录]                                     
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
(2)试求数列{an}的通项公式.
[听课记录]                                     
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
【母题4】 [人教A版选择性必修第二册P41习题4.3T11节选]已知数列{an}的首项a1=,且满足an+1=.
求证:数列为等比数列.
[听课记录]                                     
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
链接核心知识:(1)若数列{an}满足an+1=pan+q(p≠0,1;q≠0),构造an+1+λ=p(an+λ).
(2)若数列{an}满足an+1=pan+f(n)(p≠0,1),构造an+1+g(n+1)=p[an+g(n)].
(3)形如 an=(n∈N*且n2)的数列,取倒数构造等差(或等比)数列求通项.
1.(2025·江西景德镇模拟)已知数列{an}满足:a1=1,an+1=,则下列说法正确的是(  )
A.a10=
B.an=2-n
C.{an}有最大值
D.{an}不是单调数列
2.(2025·长沙市开福区模拟)在数列{an}中,a1=4,an+1=5an+2×5n,n∈N*,则数列{an}的通项公式为________.
3.已知数列an=(n=2,3,…),a1=1,则数列{an}的通项公式an=________.
(2022·全国甲卷)记Sn为数列的前n项和.已知+n=2an+1.
(1)证明:是等差数列;
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
(2)若a4,a7,a9成等比数列,求Sn的最小值.
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
                                    
1 / 3课后限时练(六)
1.D [若某个二阶等差数列的前4项为2,3,6,11,
设对应的数列为{an},
可知a2-a1=1,a3-a2=3,a4-a3=5,…,an-an-1=2n-3,
累加即可得到an-a1=1+3+5+…+2n-3=(n-1)·(1+2n-3)=n2-2n+1,
则an=n2-2n+3,则a16=162-2×16+3=227.
故选D.]
2.C [由an+1=2Sn+2可得当n2(n∈N*)时,an=2Sn-1+2,
两式相减,可得an+1-an=2an,
即an+1=3an,
当n=1时,由已知,得a2=6,符合an+1=3an,
所以数列{an}是首项为2,公比为3的等比数列,
则a4=a1·q3=2×33=54.
故选C.]
3.C [因为数列{an}满足,
所以当n2时,an=·a1
=·1=,
当n=1时,a1=1也满足上式,
所以an==2,
则{an}的前6项和为2=2.
故选C.]
4.ABD [在数列{an}中,an=an+1-an+2,a1=2,a2=8,
Sn是数列{log2an}的前n项和.
由an=an+1-an+2,得an+2-2an+1=2(an+1-2an),
则数列{an+1-2an}是首项为a2-2a1=4,公比为2的等比数列,A正确.
又an+1-2an=4·2n-1=2n+1,即aa+1=2an+2n+1,则+1,
所以数列=1,公差为1的等差数列,B正确.
=1+(n-1)×1=n,即=2n,
所以a1++…+=2+4+8+…+210==2 046,C错误.
由log2an=log2(n·2n)=n+log2n,
可得S5=1+2+3+4+5+log2(1×2×3×4×5)=15+log2120<15+7=22,D正确.
故选ABD.]
5.ACD [A项,∵an+1-an=n+1,
∴a20=(a20-a19)+(a19-a18)+…+(a2-a1)+a1=20+19+18+…+2+2=211,故A正确;
B项,∵an+1=2an+3,∴an+1+3=2(an+3),
∴数列{an+3}是以a1+3=4为首项,2为公比的等比数列,
∴an+3=4·2n-1=2n+1,
故an=2n+1-3,故B错误;
C项,∵an+1=,a1=1,则an≠0,
∴+3,∴=3,
∴数列=1为首项,3为公差的等差数列,
∴=1+(n-1)×3=3n-2,∴an=,故C正确;
D项,∵2(n+1)an-nan+1=0,∴,
∴数列=2为首项,2为公比的等比数列,
∴=2·2n-1=2n,∴an=n·2n,故D正确.]
6.B [由题可知cn=(1+10%)cn-1-100=1.1cn-1-100,设cn+k=1.1(cn-1+k),解得k=-1 000.
即cn-1 000=1.1(cn-1-1 000),
故数列{cn-1 000}是首项为c1-1 000=200,公比为1.1的等比数列.
所以cn-1 000=200×1.1n-1,则cn=200×1.1n-1+1 000,
所以c10=200×1.19+1 000≈200×2.358+1 000≈1 472.故选B.]
7.an=2n bn=22n-1 [因为an>0,当n=1时,a1=,所以a1=2.当n2时,an=Sn-Sn-1==2(an+an-1),又an>0,所以an-an-1=2,所以数列{an}是首项为2,公差为2的等差数列,故an=2+(n-1)×2=2n.当n=1时,b1=T1=2;当n2时,bn==22n-1,当n=1时也满足上式,所以bn=22n-1.]
8.3n-2(n-1) [因为an+1=3an+4n-6(n∈N*),设an+1+x(n+1)+y=3(an+xn+y),其中x,y∈R,
整理可得an+1=3an+2xn+2y-x,
所以
所以an+1+2(n+1)-2=3(an+2n-2),
且a1+2×1-2=a1=3,
所以数列{an+2n-2}是首项为3,公比为3的等比数列,所以an+2n-2=3×3n-1=3n,所以an=3n-2(n-1).]
3 / 3课后限时练(六) 数列的通项公式
1.[数学文化][人教A版选择性必修第二册P26习题4.2T12改编]南宋数学家杨辉的重要著作《详解九章算法》中的“垛积术”问题介绍了高阶等差数列.以高阶等差数列中的二阶等差数列为例,其特点是从数列中的第二项开始,每一项与前一项的差构成等差数列.若某个二阶等差数列的前4项为2,3,6,11,则该数列的第16项为(  )
A.196   B.197   C.198   D.227
                                    
                                    
2.(2023·天津卷)已知数列{an}的前n项和为Sn.若a1=2,an+1=2Sn+2(n∈N*),则a4=(  )
A.16 B.32
C.54 D.162
                                    
                                    
3.(2025·福建厦门模拟)已知数列{an}满足a1=1,=,则{an}的前6项和为(  )
A. B.
C. D.
                                    
                                    
4.(多选)(2025·甘肃兰州模拟)在数列{an}中,an=an+1-an+2,a1=2,a2=8,Sn是数列{log2an}的前n项和,则(  )
A.数列{an+1-2an}是等比数列
B.数列是等差数列
C.a1++…+=2 044
D.S5<22
                                    
                                    
5.(多选)已知数列{an},下列结论正确的是(  )
A.若a1=2,an+1=an+n+1,则a20=211
B.若a1=1,an+1=2an+3,则an=2n-1-3
C.若a1=1,an+1=,则an=
D.若a1=2,2(n+1)an-nan+1=0,则an=n·2n
                                    
                                    
6.某牧场今年年初牛的存栏数为1 200,预计以后每年存栏数的增长率为10%,且在每年年底卖出100头牛,牧场从今年起每年年初的计划存栏数构成数列{cn},即c1=1 200,则c10大约为(  )
(参考数据:1.18≈2.144,1.19≈2.358,1.110≈2.594,1.111≈2.853)
A.1 429 B.1 472
C.1 519 D.1 571
                                    
                                    
                                    
7.已知数列{an}的前n项和为Sn,且满足an>0,Sn=,数列{bn}的前n项积Tn=,则数列{an}的通项公式为________,{bn}的通项公式为________.
                                    
                                    
                                    
8.在数列{an}中,a1=3,且an+1=3an+4n-6(n∈N*),则{an}的通项公式是an=________.
                                    
                                    
                                    
1 / 2(共59张PPT)
专题三 数列
课时6 数列的通项公式
[备考指南] 数列的递推关系是高考重点考查内容,作为两类特殊数列——等差数列、等比数列,可直接根据它们的通项公式求解,但也有一些数列要通过构造转化为等差数列或等比数列,再利用公式求解,体现出化归思想在数列中的应用.
基础考点1 由an与前n项和(积)的关系求通项公式
【母题1】 [人教B版选择性必修第三册P44习题5-3CT2节选]在数列{an}中,Sn+1=4an+2,a1=1.
(1)设bn=an+1-2an,求证:数列{bn}是等比数列;
(2)设cn=,求证:数列{cn}是等差数列;
(3)求数列{an}的通项公式.
[解] (1)证明:由a1=1及Sn+1=4an+2,
有a1+a2=4a1+2,a2=3a1+2=5,
∴b1=a2-2a1=3,
由Sn+1=4an+2,①
当n2时,有Sn=4an-1+2,②
①-②得an+1=4an-4an-1,
∴an+1-2an=2(an-2an-1).
又∵bn=an+1-2an,∴bn=2bn-1,
∴{bn}是首项b1=3,公比为2的等比数列.
(2)证明:由(1)知,bn=3·2n-1,∵cn=,∴cn+1-cn=====,
c1==,
∴{cn}是以为首项,为公差的等差数列.
(3)由(2)可知cn==+(n-1)×=n-,
∴an=(3n-1)·2n-2.
链接核心知识:(1)由Sn与an的递推关系求通项公式,利用Sn-Sn-1=an(n2)转化为an的递推关系来求an;或者转化为Sn的递推关系,先求出Sn与n之间的关系,再求an.
(2)已知数列前n项积Tn与an之间的关系,若依照(1)的方法求an,则步骤如下:①先利用a1=T1求出a1;②再利用an=(n2)求出当n2时an的表达式;③对n=1时的结果进行检验.
已知数列{an}的前n项和为Sn,且Sn=.
(1)求证:数列}是等差数列;
(2)设数列{bn}的前n项积为Tn,若Tn=,求数列{bn}的通项公式.
[解] (1)证明:当n=1时,a1=,所以==2;当n2时,
Sn=,所以=,所以=2(常数),故数列}是以2为首项,2为公差的等差数列.
(2)由(1)知=2+(n-1)×2=2n,得Tn=2n.当n2时,bn===.
当n=1时,b1=T1=2,不符合上式,
故bn=
反思领悟:在处理Sn,an的式子时,一般情况下,如果要证明f (an)为等差(等比)数列,就消去Sn,如果要证明f (Sn)为等差(等比)数列,就消去an.但有些题目要求求{an}的通项公式,表面上看应该消去Sn,但这会导致解题陷入死胡同,这时需要反其道而行之,先消去an,求出Sn,然后利用an=Sn-Sn-1(n2),求出an(n2).
【教用·备选题】
(2021·全国乙卷)记Sn为数列{an}的前n项和,bn为数列{Sn}的前n项积,已知=2.
(1)证明:数列{bn}是等差数列;
(2)求{an}的通项公式.
[解] (1)证明:因为bn是数列{Sn}的前n项积,
所以当n2时,Sn=,
代入=2可得,=2,
整理可得2bn-1+1=2bn,
即bn-bn-1=(n2).
又==2,
所以b1=,
故{bn}是以为首项,为公差的等差数列.
(2)由(1)可知,bn=,则=2,
所以Sn=,
当n=1时,a1=S1=,
当n2时,an=Sn-Sn-1==-.
因为a1=不满足上式,
故an=
基础考点2 累加、累乘法求通项公式
【母题2】 [人教A版选择性必修第二册P26习题4.2T12]如图的形状出现在南宋数学家杨辉所著的《详解九章算法·商功》中,后人称为“三角垛”.“三角垛”的最上层有1个球,第二层有3个球,第三层有6个球……设各层球数构成一个数列{an},写出数列{an}的一个递推公式___________________________;
根据上述的递推公式,写出数列{an}的一个通项公式_________________.
an=an-1+n(n2)(答案不唯一)
an= (n∈N*)
an=an-1+n(n2)(答案不唯一) an=(n∈N*) [由题意可知a2-a1=2,a3-a2=3,于是有a4-a3=4,…,an-an-1=n(n2,n∈N*),显然可得an=an-1+n(n2).当n2,n∈N*时,an=(an-an-1)+(an-1-an-2)+…+(a2-a1)+a1=n+(n-1)+…+1=,显然a1=1也适合上式.]
链接核心知识:(1) 已知an-an-1=f (n),可用“累加法”求an.
(2) 已知=f (n),可用“累乘法”求an.

1.(2025·湖北十堰模拟)定义:在数列{an}中,=d(n∈N*),其中d为常数,则称数列{an}为“等比差”数列.已知“等比差”数列{an}中,a1=a2=1,a3=3,则=(  )
A.1 763        B.1 935
C.2 125 D.2 303
B [∵数列{an}是“等比差”数列,
∴=d(n∈N*).
∵a1=a2=1,a3=3,∴d==2,
∴=2,=2,…,=2,由累加法得=2n,即=2n+1,即=2n-3(n2,n∈N*),
∴=2n-3,=2n-5,…,=1,
由累乘法得=(2n-3)(2n-5)…1,
∴an=1×3×5×…×(2n-3),
∴==1 935.
故选B.]
2.(2025·江西南昌模拟)已知数列{an}的前n项和为Sn,且4Sn=(2n+1)an+1,则{an}的通项公式为an=________________.
2n-1
2n-1 [令n=1,得a1=1.因为4Sn=(2n+1)an+1,所以当n2时,4Sn-1=(2n-1)an-1+1,两式相减得4an=(2n+1)an-(2n-1)an-1,即(2n-3)an=(2n-1)an-1,所以=,所以··…·=×…×,即=2n-1,所以an=2n-1(n2,n∈N*).
又a1=1,符合上式,所以an=2n-1.]
易错提醒:n=1不一定符合an=f(n)(n2,n∈N*),所以需要检验.
【教用·备选题】
1.(2025·重庆市渝中区模拟)数列{an}对任意的n∈N*有an+1=an+成立,若a12=,则a2=(  )
A.1    B.2    C.3    D.4

C [因为an+1=an+,
所以an+1-an==1-=1-2,
所以a12-a11=1-2,a11-a10=1-2,a10-a9=1-2,,a3-a2=1-2,
累加可得a12-a2=10-2=10-2=10-=,
所以a2=a12-===3.故选C.]
2.(2025·江苏南京模拟节选)已知正项数列{an}的前n项和为Sn,满足=,a1=1.求数列{an}的通项公式.
[解] 由题意,可知S1=a1=1,
则S1=1,====,…,==,
各项相乘,可得Sn=1·····…··=,
∵当n=1时,S1=1也满足上式,
∴Sn=,n∈N*,
∴当n2时,an=Sn-Sn-1==n,
∵当n=1时,a1=1也满足上式,
∴an=n,n∈N*.
基础考点3 构造法求通项公式
【母题3】 [苏教版选择性必修第一册P147T18]设数列{an}满足递推关系:an+1=2an+2n+1(n∈N*)且a1=2.
(1)设bn=,求证:数列{bn}为等差数列;
(2)试求数列{an}的通项公式.
[解] (1)由an+1=2an+2n+1两边同除以2n+1得
=+1,
即bn+1-bn=1.
∵a1=2,∴b1=1.
故{bn}是首项为1,公差为1的等差数列.
(2)由(1)得bn=1+(n-1)×1=n,
即=n,∴an=n·2n(n∈N*).
【母题4】 [人教A版选择性必修第二册P41习题4.3T11节选]已知数列{an}的首项a1=,且满足an+1=.
求证:数列为等比数列.
[证明] 由题意,数列{an}满足an+1=,可得==
·,可得-1=·-1=,即=,
又由a1=,所以-1=,所以数列是首项为,公比为的等比数列.
链接核心知识:(1)若数列{an}满足an+1=pan+q(p≠0,1;q≠0),构造an+1+λ=p(an+λ).
(2)若数列{an}满足an+1=pan+f (n)(p≠0,1),构造an+1+g(n+1)=p[an+g(n)].
(3)形如an=(n∈N*且n2)的数列,取倒数构造等差(或等比)数列求通项.

1.(2025·江西景德镇模拟)已知数列{an}满足:a1=1,an+1=,则下列说法正确的是(  )
A.a10=
B.an=2-n
C.{an}有最大值
D.{an}不是单调数列
C [由a1=1,an+1=,
可得=,an+1+1=,
即=,
所以数列是首项为,公差为的等差数列,
即=n,
即an=-1,可得a10=-,故A,B错误;
由{an}是递减数列,可得数列{an}有最大值,为a1=1,故C正确,D错误.
故选C.]
2.(2025·长沙市开福区模拟)在数列{an}中,a1=4,an+1=5an+2×5n,n∈N*,则数列{an}的通项公式为________________.
an=2(n+1)·5n-1
an=2(n+1)·5n-1 [由在数列{an}中,a1=4,an+1=5an+2×5n,n∈N*,
等式两边同时除以5n+1,可得=,
设bn=,则bn+1=bn+,
因为a1=4,所以b1=,
所以数列{bn}是首项为,公差为的等差数列.
由等差数列的通项公式可得bn=(n-1)=,an=5nbn=2(n+1)·5n-1.]
3.已知数列an=(n=2,3,…),a1=1,则数列{an}
的通项公式an=________________.
 [由已知得=+2×3n-1,则=,即=(n2),又=.
所以数列是以为首项,为公差的等差数列.所以=+(n-1)·=,即an=.]
【教用·备选题】
已知数列{an}的首项a1=2,且an+1=an+(n∈N*),则数列的前10项的和为________________.
1 023
1 023 [数列{an}的首项a1=2,
且an+1=an+(n∈N*),
则an+1-1=(an-1),整理得=(常数),
所以数列{an-1}是以a1-1=2-1=1为首项,为公比的等比数列,所以an-1=,
故=2n-1,
所以数列的前n项和Sn=20+21+22+…+2n-1=2n-1,
所以S10=210-1=1 024-1=1 023.]
当堂进阶 真题试做 感悟高考
(2022·全国甲卷)记Sn为数列的前n项和.已知+n=2an+1.
(1)证明:是等差数列;
(2)若a4,a7,a9成等比数列,求Sn的最小值.
[解] (1)证明:因为+n=2an+1,即2Sn+n2=2nan+n①,
当n2时,2Sn-1+=2an-1+②,
①-②得,2Sn+n2-2Sn-1-=2nan+n-2an-1-,
即2an+2n-1=2nan-2an-1+1,
即2an-2an-1=2,所以an-an-1=1,n2且n∈N*,
所以是以1为公差的等差数列.
(2)由(1)可得a4=a1+3,a7=a1+6,a9=a1+8,
又a4,a7,a9成等比数列,所以 = a4 ·a9 ,
即=·,解得a1=-12,
所以an=n-13,所以Sn=-12n+=-n=-,
所以当n=12或n=13时,=-78.
题号
1
3
5
2
4
6
7

8
课后限时练(六) 数列的通项公式
1.[数学文化][人教A版选择性必修第二册P26习题4.2T12改编]南宋数学家杨辉的重要著作《详解九章算法》中的“垛积术”问题介绍了高阶等差数列.以高阶等差数列中的二阶等差数列为例,其特点是从数列中的第二项开始,每一项与前一项的差构成等差数列.若某个二阶等差数列的前4项为2,3,6,11,则该数列的第16项为(  )
A.196   B.197   C.198   D.227
题号
1
3
5
2
4
6
7
8
D [若某个二阶等差数列的前4项为2,3,6,11,
设对应的数列为{an},
可知a2-a1=1,a3-a2=3,a4-a3=5,…,an-an-1=2n-3,
累加即可得到an-a1=1+3+5+…+2n-3=(n-1)·(1+2n-3)=n2-2n+1,
则an=n2-2n+3,则a16=162-2×16+3=227.
故选D.]

题号
1
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6
7
8
2.(2023·天津卷)已知数列{an}的前n项和为Sn.若a1=2,an+1=2Sn+2(n∈N*),则a4=(  )
A.16 B.32
C.54 D.162
题号
1
3
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2
4
6
7
8
C [由an+1=2Sn+2可得当n2(n∈N*)时,an=2Sn-1+2,
两式相减,可得an+1-an=2an,
即an+1=3an,
当n=1时,由已知,得a2=6,符合an+1=3an,
所以数列{an}是首项为2,公比为3的等比数列,
则a4=a1·q3=2×33=54.
故选C.]

题号
1
3
5
2
4
6
7
8
3.(2025·福建厦门模拟)已知数列{an}满足a1=1,=,则{an}的前6项和为(  )
A. B.
C. D.
题号
1
3
5
2
4
6
7
8
C [因为数列{an}满足=,
所以当n2时,an=···…···a1
=···…···1=,
当n=1时,a1=1也满足上式,
所以an==2,
则{an}的前6项和为2=2=.
故选C.]

题号
1
3
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2
4
6
7
8
4.(多选)(2025·甘肃兰州模拟)在数列{an}中,an=an+1-an+2,a1=2,a2=8,Sn是数列{log2an}的前n项和,则(  )
A.数列{an+1-2an}是等比数列
B.数列是等差数列
C.a1++…+=2 044
D.S5<22


题号
1
3
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2
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6
7
8
ABD [在数列{an}中,an=an+1-an+2,a1=2,a2=8,
Sn是数列{log2an}的前n项和.
由an=an+1-,得an+2-2an+1=2(an+1-2an),
则数列{an+1-2an}是首项为a2-2a1=4,公比为2的等比数列,A正确.
又an+1-2an=4·2n-1=2n+1,即aa+1=2an+2n+1,则=+1,
所以数列是首项为=1,公差为1的等差数列,B正确.
题号
1
3
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2
4
6
7
8
=1+(n-1)×1=n,即=2n,
所以a1++…+=2+4+8+…+210==2 046,C错误.
由log2an=log2(n·2n)=n+log2n,
可得S5=1+2+3+4+5+log2(1×2×3×4×5)=15+log2120<15+7=22,D正确.
故选ABD.]

题号
1
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8
5.(多选)已知数列{an},下列结论正确的是(  )
A.若a1=2,an+1=an+n+1,则a20=211
B.若a1=1,an+1=2an+3,则an=2n-1-3
C.若a1=1,an+1=,则an=
D.若a1=2,2(n+1)an-nan+1=0,则an=n·2n


题号
1
3
5
2
4
6
7
8
ACD [A项,∵an+1-an=n+1,
∴a20=(a20-a19)+(a19-a18)+…+(a2-a1)+a1=20+19+18+…+2+2=211,故A正确;
B项,∵an+1=2an+3,∴an+1+3=2(an+3),
∴数列{an+3}是以a1+3=4为首项,2为公比的等比数列,
∴an+3=4·2n-1=2n+1,
故an=2n+1-3,故B错误;
C项,∵an+1=,a1=1,则an≠0,
题号
1
3
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2
4
6
7
8
∴==+3,∴=3,
∴数列是以=1为首项,3为公差的等差数列,
∴=1+(n-1)×3=3n-2,∴an=,故C正确;
D项,∵2(n+1)an-nan+1=0,∴=,
∴数列是以=2为首项,2为公比的等比数列,
∴=2·2n-1=2n,∴an=n·2n,故D正确.]

题号
1
3
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2
4
6
7
8
6.某牧场今年年初牛的存栏数为1 200,预计以后每年存栏数的增长率为10%,且在每年年底卖出100头牛,牧场从今年起每年年初的计划存栏数构成数列{cn},即c1=1 200,则c10大约为(  )
(参考数据:1.18≈2.144,1.19≈2.358,1.110≈2.594,1.111≈2.853)
A.1 429 B.1 472
C.1 519 D.1 571
题号
1
3
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2
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6
7
8
B [由题可知cn=(1+10%)cn-1-100=1.1cn-1-100,设cn+k=1.1(cn-1+k),解得k=-1 000.
即cn-1 000=1.1(cn-1-1 000),
故数列{cn-1 000}是首项为c1-1 000=200,公比为1.1的等比数列.
所以cn-1 000=200×1.1n-1,则cn=200×1.1n-1+1 000,
所以c10=200×1.19+1 000≈200×2.358+1 000≈1 472.故选B.]
题号
1
3
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2
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6
7
8
7.已知数列{an}的前n项和为Sn,且满足an>0,Sn=,数列{bn}的前n项积Tn=,则数列{an}的通项公式为________________,{bn}的通项公式为________________.
an=2n
bn=22n-1
题号
1
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8
an=2n bn=22n-1 [因为an>0,当n=1时,a1=,所以a1=2.当n2时,an=Sn-Sn-1=,化简得=2(an+an-1),又an>0,所以an-an-1=2,所以数列{an}是首项为2,公差为2的等差数列,故an=2+(n-1)×2=2n.当n=1时,b1=T1=2;当n2时,bn===22n-1,当n=1时也满足上式,所以bn=22n-1.]
题号
1
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6
7
8
8.在数列{an}中,a1=3,且an+1=3an+4n-6(n∈N*),则{an}的通项公式是an=________________.
3n-2(n-1)
题号
1
3
5
2
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6
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8
3n-2(n-1) [因为an+1=3an+4n-6(n∈N*),设an+1+x(n+1)+y=3(an+xn+y),其中x,y∈R,
整理可得an+1=3an+2xn+2y-x,
所以解得
所以an+1+2(n+1)-2=3(an+2n-2),
且a1+2×1-2=a1=3,
所以数列{an+2n-2}是首项为3,公比为3的等比数列,所以an+2n-2=3×3n-1=3n,所以an=3n-2(n-1).]
谢 谢!

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