1、专题38 数列中的通项公式 一、题型选讲题型一 、由的关系求通项公式例1、(2020届山东省烟台市高三上期末)已知数列的前项和满足,且.求数列的通项公式;【解析】因为,所以,两式相减得,整理得, 即,所以为常数列,所以, 所以例2、(2020届山东省枣庄、滕州市高三上期末)已知等比数列满足成等差数列,且;等差数列的前n项和.求:(1);【解析】设的公比为q.因为成等差数列,所以,即.因为,所以.因为,所以.因此.由题意,.所以,从而.所以的公差.所以.例3、(2020届山东省德州市高三上期末)已知数列的前项和为,且,.求数列的通项公式;【解析】当时,整理得,解得;当时,可得,得,即,化简得,因
2、为,所以,从而是以为首项,公差为的等差数列,所以;题型二、由的递推关系求通项公式例3、【2019年高考全国II卷理数】已知数列an和bn满足a1=1,b1=0,.(1)证明:an+bn是等比数列,anbn是等差数列;(2)求an和bn的通项公式.【解析】(1)由题设得,即又因为a1+b1=l,所以是首项为1,公比为的等比数列由题设得,即又因为a1b1=l,所以是首项为1,公差为2的等差数列(2)由(1)知,所以,例4、(2020届山东省德州市高三上期末)对于数列,规定为数列的一阶差分数列,其中,对自然数,规定为数列的阶差分数列,其中.若,且,则数列的通项公式为( )ABCD【答案】B【解析】根
3、据题中定义可得,即,即,等式两边同时除以,得,且,所以,数列是以为首项,以为公差的等差数列,因此,.故选:B.例5、【2019年高考天津卷理数】设是等差数列,是等比数列已知()求和的通项公式;()设数列满足其中(i)求数列的通项公式;【解析】(1)设等差数列的公差为,等比数列的公比为依题意得解得故所以,的通项公式为的通项公式为(2)(i)所以,数列的通项公式为题型三、新定义题型中通项公式的求法例6、【2020年高考江苏】已知数列的首项a1=1,前n项和为Sn设与k是常数,若对一切正整数n,均有成立,则称此数列为“k”数列(1)若等差数列是“1”数列,求的值;(2)若数列是“”数列,且,求数列的
4、通项公式;【解析】(1)因为等差数列是“1”数列,则,即,也即,此式对一切正整数n均成立若,则恒成立,故,而,这与是等差数列矛盾所以(此时,任意首项为1的等差数列都是“11”数列)(2)因为数列是“”数列,所以,即因为,所以,则令,则,即解得,即,也即,所以数列是公比为4的等比数列因为,所以则例7、【2019年高考北京卷理数】已知数列an,从中选取第i1项、第i2项、第im项(i1i2im),若,则称新数列为an的长度为m的递增子列规定:数列an的任意一项都是an的长度为1的递增子列(1)写出数列1,8,3,7,5,6,9的一个长度为4的递增子列;(2)已知数列an的长度为p的递增子列的末项的
5、最小值为,长度为q的递增子列的末项的最小值为若pq,求证:;(3)设无穷数列an的各项均为正整数,且任意两项均不相等若an的长度为s的递增子列末项的最小值为2s1,且长度为s末项为2s1的递增子列恰有2s-1个(s=1,2,),求数列an的通项公式【解析】(1)1,3,5,6.(答案不唯一)(2)设长度为q末项为的一个递增子列为.由pq,得.因为的长度为p的递增子列末项的最小值为,又是的长度为p的递增子列,所以.所以(3)由题设知,所有正奇数都是中的项.先证明:若2m是中的项,则2m必排在2m1之前(m为正整数).假设2m排在2m1之后.设是数列的长度为m末项为2m1的递增子列,则是数列的长度
6、为m+1末项为2m的递增子列.与已知矛盾.再证明:所有正偶数都是中的项.假设存在正偶数不是中的项,设不在中的最小的正偶数为2m.因为2k排在2k1之前(k=1,2,m1),所以2k和不可能在的同一个递增子列中.又中不超过2m+1的数为1,2,2m2,2m1,2m+1,所以的长度为m+1且末项为2m+1的递增子列个数至多为.与已知矛盾.最后证明:2m排在2m3之后(m2为整数).假设存在2m(m2),使得2m排在2m3之前,则的长度为m+1且末项为2m+l的递增子列的个数小于.与已知矛盾.综上,数列只可能为2,1,4,3,2m3,2m,2m1,.经验证,数列2,1,4,3,2m3,2m,2m1,
7、符合条件.所以二、达标训练1、(2020届浙江省温州市高三4月二模)已知数列满足:)若正整数使得成立,则( )A16B17C18D19【答案】B【解析】当时,即,且.故,故.故选:.2、(2020届山东省潍坊市高三上学期统考)设数列的前项和为,且,在正项等比数列中, 求和的通项公式;【解析】当时,当时,=,所以所以,于是,解得或(舍)所以=3、(2020届山东省日照市高三上期末联考)已知数列满足:.(1)证明数列是等比数列,并求数列的通项;【解析】证明:因为,所以因为所以所以又,所以是首项为,公比为2的等比数列,所以4、(2020山东省淄博实验中学高三上期末)已知数列的各项均为正数,对任意,它
8、的前项和满足,并且,成等比数列.求数列的通项公式;【解析】对任意,有,当时,有,解得或.当时,有.-并整理得.而数列的各项均为正数,.当时,此时成立;当时,此时,不成立,舍去.,.5、(2020届山东师范大学附中高三月考)设等差数列前项和为,满足,.(1)求数列的通项公式;(2)设数列满足,求数列的通项公式【解析】(1)设等差数列首项为,公差为由已知得,解得于是(2)当时, 当时,当时上式也成立于是故6、(2020浙江温州中学3月高考模拟)已知各项均为正数的数列的前项和为,且,(,且)求数列的通项公式;【解析】由,得,即,所以数列是以为首项,以为公差的等差数列,所以,即,当时,当时,也满足上式
9、,所以;7、【2019年高考浙江卷】设等差数列的前n项和为,数列满足:对每个成等比数列(1)求数列的通项公式;【解析】(1)设数列的公差为d,由题意得,解得从而所以,由成等比数列得解得所以8、【2019年高考江苏卷】定义首项为1且公比为正数的等比数列为“M数列”.(1)已知等比数列an满足:,求证:数列an为“M数列”;(2)已知数列bn满足:,其中Sn为数列bn的前n项和求数列bn的通项公式;【解析】解:(1)设等比数列an的公比为q,所以a10,q0.由,得,解得因此数列为“M数列”.(2)因为,所以由,得,则.由,得,当时,由,得,整理得所以数列bn是首项和公差均为1的等差数列.因此,数列bn的通项公式为bn=n.