第六章 第47课时 由数列的递推关系求通项公式(课件 学案 练习(含解析))2027届高中数学(通用版)一轮复习

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第六章 第47课时 由数列的递推关系求通项公式(课件 学案 练习(含解析))2027届高中数学(通用版)一轮复习

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第47课时 由数列的递推关系求通项公式(进阶课)
[总体概览] 求数列通项公式的方法除了我们前面学习过的公式法、累加法、累乘法,还有构造法,其总的思想是根据数列的递推公式,利用构造法转化为特殊的数列(等差、等比数列或可利用累加、累乘求解的数列)求解.
类型一 待定系数法
思维建模:待定系数法求通项模型
适用于一阶线性递推式求通项
类型一:形如an+1=pan+q(p≠1,pq≠0);
类型二:形如an+1=pan+qn+c(p≠0,1,q≠0);
类型三:形如an+1=pan+qn(p≠0,1,q≠0,1).
第1步 看余项,构等比:判断余项类型,
若余项是常数,则{an+x}为等比数列;
若余项是一次式,则{an+xn+y}为等比数列;
若余项是指数式,则{an+xqn}为等比数列.
第2步 等比拆分对系数:对应项系数相等,解出所设参数.
第3步 等比数列求通项:先求等比数列的通项公式,再得到an.
 形如an+1=pan+q的构造
[典例1] 数列{an}满足an=4an-1+3(n≥2)且a1=0,则a2 026=(  )
A.22 025-1 B.42 025-1
C.22 025+1 D.42 025+1
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 形如an+1=pan+qn+c的构造
[典例2] (2025·广东大联考)在数列{an}中,a1=3,且an+1=3an+4n-6(n∈N*),则{an}的通项公式为________.
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通性通法:形如an+1=pan+qn+c(p≠0,1,q≠0)将递推公式改写为an+1+x(n+1)+y=p(an+xn+y)的形式,写出数列{an+xn+y}的通项公式.
 形如an+1=pan+qn的构造
[典例3] (2025·宜春调研)已知正项数列{an}中,a1=2,an+1=2an+3×5n,则数列{an}的通项公式an=(  )
A.-3×2n-1 B.3×2n-1
C.5n+3×2n-1 D.5n-3×2n-1
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通性通法:形如an+1=pan+qn(p≠0,1,q≠0,1),在递推公式两边同除以qn+1,得=,求数列的通项公式.
类型二 取倒数法
[典例4] (多选)(2025·宜昌期中)已知数列{an}满足a1=1,an+1=(n∈N*),则下列结论正确的是(  )
A.为等比数列
B.{an}的通项公式为an=
C.{an}为递增数列
D.的前n项和Sn=4n+2-5n-2
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通性通法:形如an+1=的递推公式,两边同时取倒数转化为=的形式,令bn=,化归为bn+1=pbn+q型,求出的通项公式,再求an.
类型三 相邻项的差为特殊数列型
[典例5] (2025·永州期末)已知数列{an},a1=a2=1,an+2-5an+1+6an=0.
(1)证明:数列{an+1-2an},{an+1-3an}为等比数列;
(2)求数列{an}的通项公式;
(3)求数列{an}的前n项和Sn.
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第47课时 由数列的递推关系求
通项公式(进阶课)
类型一
考向1 典例1 B [因为an=4an-1+3(n≥2),
所以an+1=4(an-1+1)(n≥2),
所以{an+1}是以1为首项,4为公比的等比数列,
则an+1=4n-1,
所以an=4n-1-1,所以a2 026=42 025-1.
故选B.]
考向2 典例2 an=3n-2(n-1) [法一:设an+1+p(n+1)+q=3(an+pn+q),即an+1=3an+2pn+2q-p,
与原式相比较,由对应项系数相等得
首项a1+2-2=3,
所以数列{an+2n-2}是首项为3,公比为3的等比数列,故an+2n-2=3×3n-1=3n,
故an=3n-2(n-1).
法二:因为an+1=3an+4n-6(n∈N*),
所以an+1+2n=3an+4n-6+2n
=3[an+2(n-1)],
因为a1=3,所以a1+2×(1-1)=3,
所以{an+2(n-1)}是首项为3,公比为3的等比数列,则an+2(n-1)=3·3n-1=3n,
所以an=3n-2(n-1).]
考向3 典例3 D [法一:在递推公式an+1=2an+3×5n的两边同时除以5n+1,
得×,①
令bn=,则①式变为bn+1=bn+,
即bn+1-1=(bn-1),
所以数列{bn-1}是等比数列,
其首项为b1-1=-1=-,
所以bn-1=-×,
即bn=1-×,
所以=1-×=1-,
所以an=5n-3×2n-1.
法二:设an+1+k×5n+1=2(an+k×5n),
则an+1=2an-3k×5n,
与an+1=2an+3×5n比较可得k=-1,
所以an+1-5n+1=2(an-5n),
所以数列{an-5n}是首项为a1-5=-3,
公比为2的等比数列,所以an-5n=-3×2n-1,
所以an=5n-3×2n-1.]
类型二
典例4 AB [因为数列{an}满足a1=1,an+1=(n∈N*),
所以=15+4×,
故+5=4,
又+5=6,
所以数列是首项为6,公比为4的等比数列,
故+5=6×4n-1,可得=6×4n-1-5,可得an=,
故{an}为递减数列,
故的前n项和Sn=-5n=2(4n-1)-5n.
故正确的只有AB.
故选AB.]
类型三
典例5 (1)证明:因为a1=a2=1,an+2-5an+1+6an=0,
所以an+2-2an+1=3an+1-6an=3(an+1-2an),
所以a2-2a1=-1,
故数列{an+1-2an}是以-1为首项,3为公比的等比数列.
由题意an+2-3an+1=2an+1-6an=2(an+1-3an),
所以a2-3a1=-2,
故数列{an+1-3an}是以-2为首项,2为公比的等比数列.
(2)解:由(1)得,an+1-2an=-3n-1,an+1-3an=-2n,
联立两式可得,an=2n-3n-1.
(3)解:因为an=2n-3n-1,所以Sn=2+22+…+2n-(1+3+…+3n-1)

=2n+1-2-
=2n+1-.
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第六章 数列
*第47课时 由数列的递推关系求通项公式(进阶课)
[总体概览] 求数列通项公式的方法除了我们前面学习过的公式法、累加法、累乘法,还有构造法,其总的思想是根据数列的递推公式,利用构造法转化为特殊的数列(等差、等比数列或可利用累加、累乘求解的数列)求解.
类型一 待定系数法
思维建模:待定系数法求通项模型
适用于一阶线性递推式求通项
类型一:形如an+1=pan+q(p≠1,pq≠0);
类型二:形如an+1=pan+qn+c(p≠0,1,q≠0);
类型三:形如an+1=pan+qn(p≠0,1,q≠0,1).
第1步 看余项,构等比:判断余项类型,
若余项是常数,则{an+x}为等比数列;
若余项是一次式,则{an+xn+y}为等比数列;
若余项是指数式,则{an+xqn}为等比数列.
第2步 等比拆分对系数:对应项系数相等,解出所设参数.
第3步 等比数列求通项:先求等比数列的通项公式,再得到an.
考向1 形如an+1=pan+q的构造
[典例1] 数列{an}满足an=4an-1+3(n≥2)且a1=0,则a2 026=(  )
A.22 025-1 B.42 025-1
C.22 025+1 D.42 025+1

B [因为an=4an-1+3(n≥2),
所以an+1=4(an-1+1)(n≥2),
所以{an+1}是以1为首项,4为公比的等比数列,
则an+1=4n-1,
所以an=4n-1-1,所以a2 026=42 025-1.
故选B.]
【教用·备选题】
(2025·武汉期末)已知数列{an}满足a1=2,an+1=2an-1,则a100的值为(  )
A.299-1 B.2100-1
C.299+1 D.2100+1

C [数列{an}满足a1=2,an+1=2an-1,
两边同时减去1可得an+1-1=2(an-1),又a1-1=1,故数列{an-1}是首项为1,公比为2的等比数列,故an-1=2n-1,得an=2n-1+1,故a100=299+1,故选C.]
考向2 形如an+1=pan+qn+c的构造
[典例2] (2025·广东大联考)在数列{an}中,a1=3,且an+1=3an+4n-6(n∈N*),则{an}的通项公式为_____________________.
an=3n-2(n-1) [法一:设an+1+p(n+1)+q=3(an+pn+q),即an+1=3an+2pn+2q-p,
与原式相比较,由对应项系数相等得
an=3n-2(n-1)
解得
首项a1+2-2=3,
所以数列{an+2n-2}是首项为3,公比为3的等比数列,故an+2n-2=3×3n-1=3n,
故an=3n-2(n-1).
法二:因为an+1=3an+4n-6(n∈N*),
所以an+1+2n=3an+4n-6+2n=3[an+2(n-1)],
因为a1=3,所以a1+2×(1-1)=3,
所以{an+2(n-1)}是首项为3,公比为3的等比数列,则an+2(n-1)=3·3n-1=3n,
所以an=3n-2(n-1).]
通性通法:形如an+1=pan+qn+c(p≠0,1,q≠0)将递推公式改写为an+1+x(n+1)+y=p(an+xn+y)的形式,写出数列{an+xn+y}的通项公式.
考向3 形如an+1=pan+qn的构造
[典例3] (2025·宜春调研)已知正项数列{an}中,a1=2,an+1=2an+3×5n,则数列{an}的通项公式an=(  )
A.-3×2n-1 B.3×2n-1
C.5n+3×2n-1 D.5n-3×2n-1

D [法一:在递推公式an+1=2an+3×5n的两边同时除以5n+1,
得,①
令bn=,则①式变为bn+1=bn+,
即bn+1-1=(bn-1),
所以数列{bn-1}是等比数列,
其首项为b1-1=-1=-,
所以bn-1=-,
即bn=1-,
所以=1-=1-,
所以an=5n-3×2n-1.
法二:设an+1+k×5n+1=2(an+k×5n),
则an+1=2an-3k×5n,
与an+1=2an+3×5n比较可得k=-1,
所以an+1-5n+1=2(an-5n),
所以数列{an-5n}是首项为a1-5=-3,
公比为2的等比数列,所以an-5n=-3×2n-1,
所以an=5n-3×2n-1.]
通性通法:形如an+1=pan+qn(p≠0,1,q≠0,1),
在递推公式两边同除以qn+1,得的通项公式.
类型二 取倒数法
[典例4] (多选)(2025·宜昌期中)已知数列{an}满足a1=1,an+1=(n∈N*),则下列结论正确的是(  )
A.为等比数列
B.{an}的通项公式为an=
C.{an}为递增数列
D.的前n项和Sn=4n+2-5n-2


AB [因为数列{an}满足a1=1,an+1=(n∈N*),
所以=15+4×,
故+5=4,
又+5=6,
所以数列是首项为6,公比为4的等比数列,
故+5=6×4n-1,可得=6×4n-1-5,可得an=,
故{an}为递减数列,
故的前n项和Sn=-5n=2(4n-1)-5n.
故正确的只有AB.
故选AB.]
通性通法:形如an+1=的形式,令bn=,化归为bn+1=pbn+q型,求出的通项公式,再求an.
【教用·备选题】
(2025·广州月考)已知数列{an}满足an+1=,且a1=2,则a9=
(  )
A. B.
C. D.

A [易知an≠0,an+1=,
即-1=-,又a1=2,所以-1=-,
所以数列是以-为首项,-为公比的等比数列,
从而-1=-,
所以-1=,
解得a9=.
故选A.]
类型三 相邻项的差为特殊数列型
[典例5] (2025·永州期末)已知数列{an},a1=a2=1,an+2-5an+1+6an=0.
(1)证明:数列{an+1-2an},{an+1-3an}为等比数列;
(2)求数列{an}的通项公式;
(3)求数列{an}的前n项和Sn.
[解] (1)证明:因为a1=a2=1,an+2-5an+1+6an=0,
所以an+2-2an+1=3an+1-6an=3(an+1-2an),
所以a2-2a1=-1,
故数列{an+1-2an}是以-1为首项,3为公比的等比数列.
由题意an+2-3an+1=2an+1-6an=2(an+1-3an),
所以a2-3a1=-2,
故数列{an+1-3an}是以-2为首项,2为公比的等比数列.
(2)由(1)得,an+1-2an=-3n-1,an+1-3an=-2n,
联立两式可得,an=2n-3n-1.
(3)因为an=2n-3n-1,所以Sn=2+22+…+2n-(1+3+…+3n-1)
= =2n+1-2-=2n+1-.
【教用·备选题】
已知数列{an}满足a1=1,a2=2,且an+1=2an+3an-1(n≥2,n∈N*),则数列{an}的通项公式an=______________.
 [因为an+1=2an+3an-1(n≥2,n∈N*),设bn=an+1+an,
所以=3,
又因为b1=a2+a1=3,
所以{bn}是首项为3,公比为3的等比数列.
 
所以bn=an+1+an=3×3n-1=3n,
从而,
不妨令cn=,即cn+1+cn=,
故cn+1-=-=-,又因为c1-,
所以数列,公比为-的等比数列,
故cn-,
从而an=.]
题号
1
3
5
2
4
6
7
一、单项选择题
1.(2026·南昌模拟)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

课时作业(四十七) 由数列的递推关系求通项公式(进阶课)
题号
1
3
5
2
4
6
7
C [由a1=1,an+1=,可得an+1+1=,
即,
又,
所以数列的等差数列,
即n,即an=-1,可得a10=-,故AB错误;
由{an}是递减数列,可得数列{an}有最大值,且为a1=1,故C正确,D错误.
故选C.]
题号
1
3
5
2
4
6
7
2.已知数列{an}满足an+1=2an-n+1(n∈N*),a1=3,则an=(  )
A.2n-n B.2n+n
C.2n-1 D.2n+1

题号
1
3
5
2
4
6
7
B [因为an+1=2an-n+1,
设an+1+x(n+1)+y=2(an+xn+y),化简得an+1=2an+xn+y-x,对比原式解方程组得x=-1,y=0,
即an+1-(n+1)=2(an-n),
所以=2,
即数列{an-n}是以a1-1=2为首项,2为公比的等比数列,则an-n=2·2n-1=2n,所以an=2n+n.故选B.]
题号
1
3
5
2
4
6
7
二、多项选择题
3.(2025·平顶山期末)已知数列{an}的首项a1=,且满足an+1=,则(  )
A.a3=
B.数列为等比数列
C.数列的前n项和为Sn=n+2
D.数列{an}的通项公式为an=


题号
1
3
5
2
4
6
7
AB [由an+1=-1=,
又a1=-1=,
∴数列为公比的等比数列,选项B正确;
∴-1=+1=,
∴an=,则a3=,选项A正确,选项D错误;
∵+1,
∴Sn=+n=+n=n+1-,选项C错误.故选AB.]
题号
1
3
5
2
4
6
7
4.(2025·运城月考)已知数列{an}的前n项和为Sn,且满足a1=1,a2=3,an+1=3an-2an-1(n≥2),则下列说法正确的有(  )
A.数列{an+1-an}为等差数列
B.数列{an+1-2an}为等比数列
C.an=2n-1
D.Sn=2n+1-n-2



题号
1
3
5
2
4
6
7
BCD [已知数列{an}的前n项和为Sn,且满足a1=1,a2=3,an+1=3an-2an-1 (n≥2),
所以an+1-an=2(an-an-1),
则{an+1-an}是首项为a2-a1=2,公比为2的等比数列,故A错误;
由an+1=3an-2an-1得an+1-2an=an-2an-1,a2-2a1=1,
所以数列{an+1-2an}是首项为1,公比为1的等比数列,故B正确;
因为an+1-an=2n,
所以an=a1+(a2-a1)+(a3-a2)+…+(an-an-1)
=1+2+4+…+2n-1==2n-1,故C正确;
Sn=(2+22+23+…+2n)-n=-n=2n+1-n-2,故D正确.
故选BCD.]
题号
1
3
5
2
4
6
7
三、填空题
5.(人教A版选择性必修第二册P41习题4.3T8)若数列{an}的首项a1=1,且满足an+1=2an+1,则数列{an}的通项公式为______________,前10项和为______________.
an=2n-1 2 036 [因为an+1=2an+1,所以an+1+1=2(an+1),所以{an+1}是首项为2,公比为2的等比数列,所以an+1=2×2n-1=2n,即an=2n-1,所以S10=a1+a2+…+a10=2+22+…+210-10=-10=2 036.]
an=2n-1
2 036
题号
1
3
5
2
4
6
7
6.(2026·长沙开福区模拟)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 [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+,
所以数列{bn}是首项为的等差数列.
由等差数列的通项公式可得bn=(n-1)=,an=5nbn=2(n+1)·5n-1.]
an=2(n+1)·5n-1
题号
1
3
5
2
4
6
7
四、解答题
7.已知数列{an}的前n项和为Sn,a1=3,Sn=2+an+1.
(1)证明:数列{Sn-2}为等比数列;
(2)记数列的前n项和为Tn,证明:Tn<2.
题号
1
3
5
2
4
6
7
[证明] (1)因为Sn=2+an+1=2+(Sn+1-Sn),
所以2Sn=Sn+1+2,所以Sn+1-2=2(Sn-2),
因为S1-2≠0,所以Sn-2≠0,=2,
故数列{Sn-2}为等比数列,首项为S1-2=1,公比为2.
(2)由(1)可知Sn-2=2n-1,
所以,
所以Tn<1++…+=2<2.
谢谢!课时作业(四十七) 由数列的递推关系求通项公式(进阶课)
一、单项选择题
1.(2026·南昌模拟)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.已知数列{an}满足an+1=2an-n+1(n∈N*),a1=3,则an=(  )
A.2n-n B.2n+n
C.2n-1 D.2n+1
二、多项选择题
3.(2025·平顶山期末)已知数列{an}的首项a1=,且满足an+1=,则(  )
A.a3=
B.数列为等比数列
C.数列的前n项和为Sn=n+2
D.数列{an}的通项公式为an=
4.(2025·运城月考)已知数列{an}的前n项和为Sn,且满足a1=1,a2=3,an+1=3an-2an-1(n≥2),则下列说法正确的有(  )
A.数列{an+1-an}为等差数列 B.数列{an+1-2an}为等比数列
C.an=2n-1 D.Sn=2n+1-n-2
三、填空题
5.(人教A版选择性必修第二册P41习题4.3T8)若数列{an}的首项a1=1,且满足an+1=2an+1,则数列{an}的通项公式为________,前10项和为________.
6.(2026·长沙开福区模拟)在数列{an}中,a1=4,an+1=5an+2×5n,n∈N*,则数列{an}的通项公式为________.
四、解答题
7.(13分)已知数列{an}的前n项和为Sn,a1=3,Sn=2+an+1.
(1)证明:数列{Sn-2}为等比数列;
(2)记数列的前n项和为Tn,证明:Tn<2.
课时作业(四十七)
1.C [由a1=1,an+1=,可得an+1+1=,
即,
又,
所以数列的等差数列,
即n,即an=-1,可得a10=-,故AB错误;
由{an}是递减数列,可得数列{an}有最大值,且为a1=1,故C正确,D错误.
故选C.]
2.B [因为an+1=2an-n+1,
设an+1+x(n+1)+y=2(an+xn+y),化简得an+1=2an+xn+y-x,对比原式解方程组得x=-1,y=0,
即an+1-(n+1)=2(an-n),
所以=2,
即数列{an-n}是以a1-1=2为首项,2为公比的等比数列,则an-n=2·2n-1=2n,所以an=2n+n.故选B.]
3.AB [由an+1=-1=,
又a1=-1=,
∴数列为公比的等比数列,选项B正确;
∴-1=,
即+1=,
∴an=,则a3=,选项A正确,选项D错误;
∵+1,
∴Sn=+n=×+n=n+1-,选项C错误.
故选AB.]
4.BCD [已知数列{an}的前n项和为Sn,且满足a1=1,a2=3,an+1=3an-2an-1(n≥2),
所以an+1-an=2(an-an-1),
则{an+1-an}是首项为a2-a1=2,公比为2的等比数列,故A错误;
由an+1=3an-2an-1得an+1-2an=an-2an-1,a2-2a1=1,
所以数列{an+1-2an}是首项为1,公比为1的等比数列,故B正确;
因为an+1-an=2n,
所以an=a1+(a2-a1)+(a3-a2)+…+(an-an-1)
=1+2+4+…+2n-1==2n-1,故C正确;
Sn=(2+22+23+…+2n)-n=-n=2n+1-n-2,故D正确.
故选BCD.]
5.an=2n-1 2 036 [因为an+1=2an+1,所以an+1+1=2(an+1),所以{an+1}是首项为2,公比为2的等比数列,所以an+1=2×2n-1=2n,即an=2n-1,所以S10=a1+a2+…+a10=2+22+…+210-10=-10=2 036.]
6.an=2(n+1)·5n-1 [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+,
所以数列{bn}是首项为的等差数列.
由等差数列的通项公式可得bn=(n-1)=,an=5nbn=2(n+1)·5n-1.]
7.证明:(1)因为Sn=2+an+1=2+(Sn+1-Sn),
所以2Sn=Sn+1+2,所以Sn+1-2=2(Sn-2),
因为S1-2≠0,所以Sn-2≠0,=2,
故数列{Sn-2}为等比数列,首项为S1-2=1,公比为2.
(2)由(1)可知Sn-2=2n-1,
所以,
所以Tn<1++…+=2<2.
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