专题37 难舍难分的an与Sn-求数列的通项公式-备战2021年高考数学之高三复习大一轮热点聚焦与扩展(解析版).docx
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专题37 难舍难分的与-求数列的通项公式
【热点聚焦与扩展】
关于求数列的通项公式问题,在高考中很少独立命题,但数列的通项公式、猜想、归纳、递推意识却融入数列的试题之中,特别是题目中给定与的关系,通过确定数列的通项公式进一步解题,常见于各类考试题中.本专题举例说常见类型的求解方法.
1、累加(累乘法)
(1)累加法:如果递推公式形式为:,则可利用累加法求通项公式
① 等号右边为关于的表达式,且能够进行求和
② 的系数相同,且为作差的形式
(2)累乘法:如果递推公式形式为:,则可利用累加法求通项公式
2、构造辅助数列:通过对递推公式进行变形,变形为相邻项同构的特点,进而将相同的结构视为一个整体,即构造出辅助数列.通过求出辅助数列的通项公式,便可算出原数列的通项公式
(1)形如的形式:通常可构造出等比数列,进而求出通项公式.
(2)形如,此类问题可先处理,两边同时除以,得,进而构造成,设,从而变成,从而将问题转化为第(1)个问题
小结:对于以上两个问题,还有一个通用的方法:对于形如(其中为关于的表达式),可两边同时除以,.设,即,进而只要可进行求和,便可用累加的方法求出,进而求出.
(3)形如:,可以考虑两边同时除以,转化为的形式,进而可设,递推公式变为,转变为上面的类型求解
(4)形如,即中间项的系数与两边项的系数和互为相反数,则可根据两边项的系数对中间项进行拆分,构造为:的形式,将,进而可转化为上面所述类型进行求解
4、已知数列的前项和,求数列的通项公式,其求解过程分为三步:
(1)先利用求出;
(2)用替换中的得到一个新的关系,利用 便可求出当时的表达式;
(3)对时的结果进行检验,看是否符合时的表达式,如果符合,则可以把数列的通项公式合写;如果不符合,则应该分与两段来写.
5、构造相减:当所给递推公式无法直接进行变形,则可考虑根据递推公式的形式再构造出下一组相邻项的递推公式,通过两式相减可构造出新的递推公式,再尝试解决.尤其是处理递推公式一侧有求和特征的问题,这种做法可构造出更为简单的递推公式.
6、先通过数列前几项找到数列特点,从而猜出通项公式(教科书的基本要求:根据数列的前几项求它的一个通项公式,要注意观察每一项的特点,观察出项与n之间的关系、规律,可使用添项、通分、分割等办法,转化为一些常见数列的通项公式来求.对于正负符号变化,可用或来调整.
【经典例题】
例1.【2020年高考江苏卷11】设是公差为的等差数列,是公比为的等比数列,已知的前项和,则的值是________.
【答案】
【解析】∵的前项和,
当时,;
当时,,∴,从而有.
【专家解读】本题的特点是注重基础,本题考查了等差数列通项公式及错位相减法求数列的前项和,考查数学运算学科素养.解题关键是掌握等差数列的通项公式及错位相减法.
例2.(2020·南昌市八一中学高三三模)设是的前项和,,且,则( )
A.-66 B.77 C.88 D.99
【答案】C
【解析】因为,所以,
所以.
又,
所以是以为首项,为公差的等差数列,
所以.故选:C.
例3.(2020·宝山·上海交大附中高三三模)已知数列与前项和分别为,,且,,对任意的恒成立,则的最小值是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】因为,所以当时,,两式相减得 ,整理得,,由 知,
,从而,即当时,,
当时,,解得或(舍),则首项为1,公差为1的等差数列,
则.所以,
则,
所以.则的最小值是.故选:A
例4.(2020·大连市普兰店区第三十八中学高三三模)设数列的前项和为.若,,,则=( )
A.242 B.121 C.62 D.31
【答案】B
【解析】
且
可得
成等比数列
其中
故选:B
例5.(2020·黑龙江让胡路·铁人中学高三三模)已知数列的各项均为正数,其前项和满足,设,为数列的前项和,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】由得,作差可得:
,又得,
则所以,
…,
所以.故选:D.
例6.(2020·四川青羊·石室中学高三三模)已知数列的前项和,设,则的值等于( )
A.0 B.1 C.7 D.14
【答案】C
【解析】当时,,解得:,当时,, ,
即数列为等比数列, ,则,
则,
计算可知,
所以.故选:C.
例7.(2020·四川乐山·高三三模)数列中,已知对任意,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】 ①
当, ②
①-②得,又符合.
为等比数列,首项,公比为,
为等比数列,首项,公比为,
故.
故选:A
例8.(2020·张家口市宣化第一中学高三三模)已知数列{an}的首项a1=3,前n项和为Sn,an+1=2Sn+3,n∈N*,
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