专题27.递推公式求通项的十大模型(备战2024高考数学-大一轮36个核心专题)
展开专题27.递推公式求通项的十种类型
类型1.等差数列:相邻两项递推形式:为常数,)或者相邻三项递推形式:.这种递推形式下,直接用等差数列的通项公式:即可解决!
例1.已知数列的前项和为,满足,,则( )
A. B. C. D.
解析:∵,- = 1,∴是以1为首项,以1为公差的等差数列,
∴,即,∴().当时,也适合上式,.故选:A.
注1:在等差数列中,有一类比较特殊的递推类型,即,它可以得到两个子数列分别是公差为的等差数列.
例2.已知数列的前n项和为,且,,则数列的前2021项的和为( )
A. B. C. D.
解析:∵,,∴,解得.
,∴,两式相减,得,数列的奇数项与偶数项均为公差为4的等差数列,当为偶数时,.
当为奇数时,为偶数,∴根据上式和(*)知,数列的通项公式是,易知是以2为首项,2为公差的等差数列,
故,,设的前n项和为,
则.故选:A.
例3.数列中,.求的通项公式;
解析:(1)由①②,②-①,
∴的奇数项与偶数项各自成等差数列,由,∴,
∴,∴,n为奇数,,∴,n为偶数.∴.
类型2.等比数列:相邻两项递推:或.
或者相邻三项递推:.
注2:在等比数列应用中,有一类比较特殊的递推类型,即,我们可以对其赋值得到一个等比数列.
例4.数列中,,对任意有,若,则( )
A. B. C. D.
解析:由任意都有,所以令,则,且,所以是一个等比数列,且公比为,则
所以,故选:D.
例5.已知数列满足且,.求通项;
解析:当为奇数时,由知数列是公差为2的等差数列,
,∴,为奇数;当为偶数时,由知数列是公比为2的等比数列,,∴,为偶数∴.
类型3.累加型
例6.若数列满足,.求的通项公式.
解析:因为,,所以,故.
类型4.()累乘型.
例7.数列及其前n项和为满足:,当时,,则( )
A. B. C. D.
解析:当时,,即,所以
累乘得:,又,所以
所以
则
. 故选:C.
类型5.型(待定系数法)
一般形式:为常数,,可以构造一个等比数列,只要在每一项同加上一个常数即可,且常数,,令,则为等比数列,求出,再还原到,.
例8.在数列中,,.求的通项公式.
解析:依题意,数列中,,,所以,所以数列是首项为,公比为的等比数列.
例9.已知数列满足,证明是等比数列,并求的通项公式.
解析:显性构造:,,.
类型6.型
例10.已知数列的首项,且满足.求数列的通项公式;
解析:∵,∴,∴,又∵,故是以2为首项,2为公比的等比数列.,则.
类型7.型.
方法1.数学归纳法.
方法2.,令,则,用累加法即可解决!
例11.设数列满足,.
(1)计算,,猜想的通项公式并加以证明;
(2)求数列的前n项和.
解析:方法1:归纳法.
(1) 猜想 得,
,…….因为,所以
方法2:构造法.
由可得:,累加可得:.
(2)由(1)得,所以
. ①
.②
得,
类型8.型
例12.已知数列满足,,求数列的通项公式.
解析:因为,所以,即,又,所以,所以数列为首项为1,公差为1的等差数列,所以,故,所以数列的通项公式为.
类型9.已知与关系,求.
解题步骤:
第1步:当代入求出;
第2步:当,由写出;
第3步:();
第4步:将代入中进行验证,如果通过通项求出的跟实际的相等,则为整个数列的通项,若不相等,则数列写成分段形式,
在本考点应用过程中,具体又可分为三个角度,第一,消留,第二个角度,消留,
第三个角度,级数形式的前n项和,下面我们具体分析.
例13.已知数列的前项和为,,. 证明:数列是等差数列.
证明:∵,∴,易知,∴,
∴数列是公差为2的等差数列.
例14.设数列的前项和为,且满足,. 求.
解析:因为,所以,
则,,即为首项为,公差为的等差数列,
则,故.
例15.已知数列满足.求数列的通项公式.
解析:,①当时,.当时,,②由①-②,得,
因为符合上式,所以.
例16.(2022新高考1卷)记为数列的前项和,已知,是公差为的等差数列.求得通项公式.
解析:,所以,所以是首项为,公差为的等差数列,所以,所以.当时,,
所以,即();累积法可得:(),又满足该式,所以得通项公式为.
类型9:已知前项积求.
例17. 记为数列的前n项和,为数列的前n项积,已知.
(1)证明:数列是等差数列;
(2)求的通项公式.
解析:由已知得,且,,取,由得,
由于为数列的前n项积,所以,
所以,所以,由于,所以,即,其中,所以数列以为首项,以为公差等差数列.
(2)由(1)可得,数列是以为首项,以为公差的等差数列,
,,当n=1时,,
当n≥2时,,显然对于n=1不成立,
∴.
类型10.特征方程法(强基层次):型.
求解方程:,根据方程根的情况,可分为:
(1)若特征方程有两个相等的根,则
(2)若特征方程有两个不等的根,则
例18.已知数列满足,,.求数列的通项公式;
解析:,变形为:,,∴数列是等比数列,首项为6,公比为3.∴,变形为:,,∴,∴
例19.已知数列满足,求数列的通项.
解析:其特征方程为,解得,令,
由,得, .
例20.已知数列满足,求数列的通项.
解析:其特征方程为,化简得,解得,令 由得,可得,数列是以为首项,以为公比的等比数列,,.
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