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- 2021-05-14 发布
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热点题型二 数列的证明和求数列通项公式
数列的通项公式在高考中数列部分的考查既是重点又是难点,不论是选择题或填空题中对基础知识的考查,还是压轴题中与其他章节知识的综合,抓住数列的通项公式通常是解题的关键和解决数列难题的瓶颈。求通项公式也是学习数列时的一个难点。由于求通项公式时渗透多种数学思想方法,因此求解过程中往往显得方法多、灵活度大、技巧性强。
【基础知识整合】
一、等差(等比)数列的证明常用方法:
1.定义法
判断一个数列是等差数列,常采用的两个式子和有差别,前者必须加上“”,否则时无意义;在等比数列中一样有:①时,有(常数);②时,有(常数).
2.中项法
是等差数列,是等比数列,这是证明数列为等差(等比)数列的另一种主要方法
二、求数列通项公式的常用方法:
1. 公式法、利用
2. 求差(商)法:类似于 “ , ”等条件时,使用求差(商)法求解;
3. 累加法:类似于“”的条件时,使用累加法求解
……
以上式子左右分别相加,得
所以得到
4. 累乘法:类似于“”的条件时,使用累乘法求解;
5. 倒数法:类似于“”的条件时,使用倒数法求解
如:,求
由已知得:,∴
∴为等差数列,,公差为,∴,∴
6. 构造法:
比如:
可转化为等比数列,设
令,∴,∴是首项为,k为公比的等比数列
∴,
类型一 等差(等比)数列的证明
【典例1】 【2016年高考新课标Ⅲ(17)】
已知数列的前n项和,其中.
(1)证明是等比数列,并求其通项公式;
【答案】(I)
【解析】
试题分析:(I)首先利用公式,得到数列的递推公式,即可得到是等比数列及的通项公式;
考点:数列的通项与前项和的关系,等比数列的定义、通项公式及前项和.
【典例2】 正数数列和满足:对任意自然数成等差数列,成等比数列.证明:数列为等差数列.
【证明】依题意,,且,
..
由此可得.即.
数列为等差数列.
【思路点拨】
本题依据条件得到与的递推关系,通过消元代换构造了关于的等差数列,使问题得以解决.通过挖掘的意义导出递推关系式,灵活巧妙地构造得到中项性质,这种处理大大简化了计算.
【变式训练】
在数列中,.
(Ⅰ)证明数列成等比数列,并求的通项公式;
【解析】(Ⅰ)由条件得,又时,,
故数列构成首项为1,公比为的等比数列.从而,即.
类型二、 求数列的通项公式
(1)形如:,求
【典例3】 【2016年高考山东理(18)】 已知数列 的前n项和,是等差数列,且
(I)求数列的通项公式;
【答案】(I)
【解析】
考点:数列前n项和与第n项的关系;等差数列定义与通项公式;
【解题技巧】
对于此类问题,解题方法总结如下:
第一步 利用满足条件,写出当时,的表达式;
第二步 利用,求出或者转化为的递推公式的形式;
第三步 根据求出,并代入的通项公式进行验证,若成立,则合并;若不成立,则写出分段形式或根据和的递推公式求出.
(2)形如:或,求
【典例4】 【2017浙江省温州市高三月考试题】在数列{}中,=1,= (n≥2),则数列{}的通项公式是__________.
【答案】=.
【解析】∵= (n≥2),∴=,…,a2=a1.以上(n-1)个式子相乘得=a1···…·==.当n=1时,a1=1,上式也成立.∴=.
【解题技巧】
对于此类问题,解题方法总结如下:
第一步 将递推公式写成;
第二步 依次写出,并将它们累加起来;
第三步 得到的值,解出;
第四步 检验是否满足所求通项公式,若成立,则合并;若不成立,则写出分段形式.
(3)形如:或,求
【典例5】 在数列{}中,=2,=+,则数列{}的通项公式是__________.
【答案】
【解析】由题意得an+1-an==-,
an=(an-an-1)+(an-1-an-2)+…+(a2-a1)+a1
【解题技巧】
对于此类问题,解题方法总结如下:
第一步 将递推公式写成;
第二步 依次写出,并将它们累加起来;
第三步 得到的值,解出;
第四步 检验是否满足所求通项公式,若成立,则合并;若不成立,则写出分段形式.
【变式训练1】
已知数列的前项和为,若,则( )
A. B. C. D.
【答案】A.
考点:本题主要考查数列的通项公式.
【变式训练2】
已知数列{}中,=1,(n,则数列{}的通项公式为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
试题分析:,
即.故C正确.
考点:1累乘法求通项公式;2等差数列的前项和.