专题7.3 求数列的通项公式(解析版).docx
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- 专题7.3 求数列的通项公式解析版 专题 7.3 数列 公式 解析
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1、专题7.3 求数列的通项公式题型一观察法题型二周期数列题型三累加法题型四累乘法题型五待定系数法题型六取倒数法、取对数法题型七已知求通项公式题型八已知或者求通项公式题型九因式分解型求通项题型一观察法例1(2023春高二课时练习)写出下面数列的一个通项公式,使它的前4项分别是下列各数:(1);(2);(3)7,77,777,7777.【答案】(1)(2)(3)【分析】(1)各项分母分别为,第1,2,3,4项分子分别比分母少了3,得到通项公式.(2)数列的前4项的分母都是比序号大1的数,分子都是比序号大1的数的平方减1,得到通项公式.(3)数列的前4项可以变为,得到通项公式.【详解】(1)各项分母分
2、别为,第1,2,3,4项分子分别比分母少了3,则原数列可化为,故它的一个通项公式为,.(2)这个数列的前4项的分母都是比序号大1的数,分子都是比序号大1的数的平方减1,所以它的一个通项公式为,.(3)这个数列的前4项可以变为,即,所以它的一个通项公式为,.例2(2023全国高三专题练习)古希腊毕达哥拉斯学派的“三角形数”是一列点(或圆球)在等距的排列下可以形成三角形数,如1,3,6,10,15.我国宋元时期数学家朱世杰在四元玉鉴中所记载的“垛积术”,其中的“落一形”堆垛就是每层为“三角形数”垛(如图所示,顶上一层1个球,下一层3个球,再下一层6个球).若一“落一形”三角锥垛有10层,则该堆垛第
3、10层球的个数为_.【答案】55【分析】根据给定条件归纳总结出“三角形数”的通项公式即可求出第10层球的个数.【详解】设“落一形”三角锥垛从顶上一层开始,依次往下的各层球的个数形成数列,由此得,即,则,堆垛第10层球的个数为55.故答案为:55.练习1(2023秋河南平顶山高二统考期末)下列有关数列的说法正确的是()A数列1,0,与数列,0,1是相同的数列B如果一个数列不是递增数列,那么它一定是递减数列C数列0,2,4,6,8,的一个通项公式为D数列,的一个通项公式为【答案】D【分析】根据数列的定义和表示方法,逐一判断,即可得到本题答案.【详解】对于选项A,数列1,0,-1,-2与数列-2,-
4、1,0,1中的数字排列顺序不同,不是同一个数列,故A错误;对于选项B,常数数列既不是递增数列,也不是递减数列,故B错误;对于选项C,当时,故C错误;对于选项D,因为,所以数列的一个通项公式为,故D正确.故选:D练习2(2023春江西高三校联考期中)已知数列为1,9,25,则数列的一个通项公式是()ABCD【答案】B【分析】根据观察法,即可求解.【详解】由题意知,数列:1,4,9,16,25,的通项公式为,所以数列:的通项公式为.故选:B.练习3(2023广东高三专题练习)已知无穷数列满足,写出满足条件的的一个通项公式:_.(不能写成分段数列的形式)【答案】(答案不唯一)【分析】根据,利用不完全
5、归纳法可得答案.【详解】由,猜想.故答案为:.(答案不唯一)练习4(2023春安徽高三巢湖市第一中学校联考期中)传说古代希腊的毕达哥拉斯在沙滩上研究数学问题:把叫做三角形数;把叫做正方形数,则下列各数中既是三角形数又是正方形数的是()ABCD【答案】A【分析】分别写出三角形数和正方形数的通项公式,根据通项公式可得答案.【详解】三角形数:,可得其通项公式为;正方形数:,可得其通项公式为,均无正整数解,且,所以,是正方形数不是三角形数,又,既是三角形数,又是正方形数.故选:A.练习5(2023春贵州高三校联考期中)已知数列, ,则该数列的第100项为()ABCD【答案】C【分析】化简数列,得出数列
6、的第项为,进而求得第项的值,得到答案.【详解】由数列,可化为数列,可得数列的第项为,所以第项为.故选:C.题型二周期数列例3(2023内蒙古赤峰校考模拟预测)若数列满足,则()A2BCD【答案】B【分析】利用数列的周期性即可求得的值.【详解】因为,所以.又因为,所以,所以是周期为4的数列,故.故选:B例4(2023安徽合肥合肥一六八中学校考模拟预测)在数列中,已知,当时,是的个位数,则()A4B3C2D1【答案】C【分析】由题意,列出数列的前若干项,分析出数列变化规律,进而得出答案.【详解】因为,当时,是的个位数,所以,可知数列中,从第3项开始有,即当时,的值以6为周期呈周期性变化,又,故.故
7、选:C.练习6(2023全国模拟预测)已知首项为的数列的前项和为,若,则()AB1CD【答案】D【分析】根据题意,由递推关系可知数列的周期为4,即可得到结果.【详解】依题意,则;而,则,故数列的周期为4又,则.故选:D练习7(2023春辽宁高三辽宁实验中学校考阶段练习)数列满足:,记数列的前n项和为,则_【答案】【分析】根据递推公式得到为周期数列,最小正周期为8,且,从而求出.【详解】因为,所以,故为周期数列,最小正周期为8,且,所以.故答案为:练习8(2023全国高二专题练习)洛卡斯是十九世纪法国数学家,他以研究斐波那契数列而著名.洛卡斯数列就是以他的名字命名,洛卡斯数列为:、,即,且.则洛
8、卡斯数列的第项除以的余数是()ABCD【答案】D【分析】设数列各项除以所得余数所形成的数列为,从而可知数列是以为周期的周期数列,从而可解.【详解】设数列各项除以所得余数所形成的数列为,则数列为:、,由上可知,数列是以为周期的周期数列,即对任意的,因为,所以.故选:D.练习9(2023全国高三专题练习)已知数列满足,则_.【答案】2【分析】先求不动点方程,根据方程无解再逐项计算根据周期求解即可.【详解】第一步,求不动点,设,令得:,化简得:,显然该方程无解,这种情况下一般是周期不大的周期数列,我们只需算出前几项,找出规律即可,由题意,所以,从而是以6为周期的周期数列,故.故答案为:2.练习10(
9、2023北京通州统考三模)数列中,则()ABC2D4【答案】C【分析】根据题意,分别求得,即可得到数列的周期,从而得到结果.【详解】因为,令,则,求得,令,则,求得,令,则,求得,令,则,求得,令,则,求得,令,则,求得,所以数列的周期为,则.故选:C题型三累加法例5(2023全国高三专题练习)在数列中,已知,求通项公式【答案】【解析】由题意可得,所以例6(2023全国高三专题练习)设数列满足,.求的通项公式.【答案】【详解】=.练习11(2023山西大同统考模拟预测)已知数列满足:,数列是以4为公差的等差数列(1)求数列的通项公式;(2)记数列的前n项和为,求的值【答案】(1)(2)【分析】
10、(1)由已知条件求数列的通项,再用累加法求数列的通项公式; (2)由数列的通项,利用裂项相消法求前n项和为.【详解】(1)根据题意可得,则;又符合上式,所以;(2),.练习12(2023全国高三专题练习)古希腊著名科学家毕达哥拉斯把1,3,6,10,15,21,这些数量的(石子),排成一个个如图一样的等边三角形,从第二行起每一行都比前一行多1个石子,像这样的数称为三角形数.那么把三角形数从小到大排列,第11个三角形数是_.【答案】66【分析】根据题意,得到,进而利用累加法求得,由此得解.【详解】依题意,设三角形数按从小到大排列构成数列,则,所以,上式相加得,所以,则第11个三角形数是.故答案为
11、:66.练习13(2023广西南宁南宁三中校考一模)已知数列满足,则数列的通项公式为_【答案】【分析】对已知递推关系的等式两边同时除以,利用累加法,结合裂项求和法即可求得结果.【详解】,两边同除得:,所以,即,化简得,故答案为:.练习14(2023春江苏南京高三南京大学附属中学校考阶段练习)在数列中,.(1)证明:数列是等比数列;(2)求数列的前n项和.【答案】(1)证明见解析(2)【分析】(1)由得,然后利用累加法求出即可得证;(2),利用分组求和法和错位相减法可得答案.【详解】(1)由得,,数列是等比数列;(2)由(1)可得,令,错位相减,得:,.练习15(2023春江西鹰潭高三贵溪市实验
12、中学校考阶段练习)已知数列的各项均不为零,且满足,(,),则的通项公式_【答案】【分析】变换得到,设,得到,利用累加法计算得到答案.【详解】,则,设,则,而也符合该式,故,故.故答案为:题型四累乘法例7(2023全国高二专题练习)已知数列满足,则的通项公式为_【答案】【分析】根据累乘法求出当时的通项公式,并验证也满足,从而得到的通项公式.【详解】因为数列满足,则,所以,当时,也满足,所以,对任意的,故答案为:例8(2023全国高三专题练习)已知数列满足(1)若,求的通项公式(2)若,求的通项公式【答案】(1)(2)【分析】(1)根据累乘法即可求解;(2)根据累加法即可求解.【详解】(1)由题意
13、可得(2)由题可得练习16(2022秋重庆北碚高三重庆市兼善中学校考阶段练习)已知数列的前项和为,(1)求,;(2)求数列的通项公式【答案】(1);(2)【分析】(1)将,分别代入中即可求得,;(2)利用得出数列的递推关系,再由累乘法求得通项公式,要注意的验证【详解】(1)依题意有,得,又,得;(2)因为,所以当时,两式相减得,化简得,所以,又满足上式,所以练习17(2023秋江苏无锡高三统考期末)已知向量,则_,_【答案】 【分析】设,得到,利用累乘法求出,结合,求出,裂项相消法求和得到答案.【详解】设,故,以上个式子相乘得:,又因为,所以,故答案为:,练习18(2023全国模拟预测)已知正
14、项数列中,则_,_【答案】 2 【分析】先根据已知递推关系式列方程组,求得的值,然后将已知递推关系式化简、变形,得到数列是首项为,公比为2的等比数列,进而得到,最后利用累乘法求得【详解】由,得,消去,得,则由,得,又,所以数列是首项为,公比为2的等比数列,所以,所以当时,经检验当时上式也成立,所以故答案为:;.练习19(2023江苏镇江江苏省镇江中学校考二模)已知数列满足:.(1)求数列的通项公式;(2)若,求数列的前n项和.【答案】(1)(2)【分析】(1)运用累乘法计算;(2)运用裂项相消法求和.【详解】(1)由题意:, , , ,将代入上式也成立, ;(2) ,.练习20(2023山东沂
15、水县第一中学校联考模拟预测)已知数列的前项和为,(1)求数列的通项公式;(2)证明:【答案】(1)(2)证明见解析【分析】(1)解法一:由已知等式变形可得,计算出的值,再利用累乘法可求得数列的通项公式;解法二:由已知条件计算出的值,推导出数列为等比数列,确定该数列的首项和公比,即可求得数列的通项公式,进而可求得数列的通项公式;(2)利用错位相减法求出,进而可证得结论成立.【详解】(1)解:解法一:由题,即,由得,由得,所以当时,也满足,所以数列的通项公式为;解法二:由题,即,由得,由,得,所以数列是以为首项,为公比的等比数列,所以数列的通项公式为(2)证明:由(1)知,所以,两式作差得,所以.
16、题型五待定系数法例9(2023全国高三专题练习)已知数列an 满足a1 = 1,an+1 = 3an + 1.求an的通项公式.【答案】【分析】此题的基本方法是由an+1 = 3an + 1,构造新数列是一个首项为,公比为3的等比数列,从而求得.这种构造新数列的方法有时往往不能理解为何要这样配凑,于是也就仅限于依葫芦画瓢而已,其实此类型问题可采用迭代法求解.【详解】 .例10(2023全国高三专题练习)已知数列是首项为.(1)求通项公式;(2)求数列的前项和.【答案】(1)(2)【分析】(1)设,解得,得到是首项为,公比为的等比数列,得到通项公式.(2)确定,再利用分组求和结合等差等比数列求和
17、公式计算得到答案.【详解】(1),设,即,即,解得,故是首项为,公比为的等比数列.,故.(2),则.练习21(2023全国高三专题练习)数列an满足,则数列an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:练习22(2023全国高三专题练习)已知数列中,则数列的通项公式为_.【答案】【分析】依题意可得,即可得到是为首项,为公比的等比数列,从而求出数列的通项公式.【详解】因为,设,即,根据对应项系数相等则,解得,故,所以是为首项,为公比的等比数列,所以,即.故答案为:练习23(2023全国高
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