类常见递推数列求通项公式方法
- 格式:doc
- 大小:838.50 KB
- 文档页数:22
求递推数列的通项公式的九种方法利用递推数列求通项公式,在理论上和实践中均有较高的价值.自从二十世纪八十年代以来,这一直是全国高考和高中数学联赛的热点之一.一、作差求和法例1在数列{n a }中,31=a ,)1(11++=+n n a a n n ,求通项公式n a .解:原递推式可化为:1111+-+=+n n a a n n 则,211112-+=a a 312123-+=a a 413134-+=a a ,……,n n a a n n 1111--+=-逐项相加得:n a a n 111-+=.故na n 14-=.二、作商求和法例2设数列{n a }是首项为1的正项数列,且0)1(1221=+-+++n n n n a a na a n (n=1,2,3…),则它的通项公式是n a =▁▁▁(2000年高考15题)解:原递推式可化为:)]()1[(11n n n n a a na a n +-+++=0∵n n a a ++1>0,11+=+n na a n n 则,43,32,21342312===a a a a a a ……,nn a a n n 11-=-逐项相乘得:na a n 11=,即n a =n 1.三、换元法例3已知数列{n a },其中913,3421==a a ,且当n≥3时,)(31211----=-n n n n a a a a ,求通项公式n a (1986年高考文科第八题改编).解:设11---=n n n a a b ,原递推式可化为:}{,3121n n n b b b --=是一个等比数列,9134913121=-=-=a a b ,公比为31.故n n n n b b 31()31(9131(2211==⋅=---.故n n n a a )31(1=--.由逐差法可得:nn a )31(2123-=.例4已知数列{n a },其中2,121==a a ,且当n ≥3时,1221=+---n n n a a a ,求通项公式n a 。
求数列通项公式的11种方法方法总述:一.利用递推关系式求数列通项的11种方法:累加法、 累乘法、 待定系数法、 阶差法(逐差法)、 迭代法、 对数变换法、 倒数变换法、换元法(目的是去递推关系式中出现的根号)、 数学归纳法(少用)不动点法(递推式是一个数列通项的分式表达式)、 特征根法二.四种基本数列:等差数列、等比数列、等和数列、等积数列及其广义形式。
等差数列、等比数列的求通项公式的方法是:累加和累乘,这二种方法是求数列通项公式的最基本方法。
三 .求数列通项的方法的基本思路是:把所求数列通过变形,代换转化为等级差数列或等比数列。
四.求数列通项的基本方法是:累加法和累乘法。
五.数列的本质是一个函数,其定义域是自然数集的一个函数。
一、累加法1.适用于:1()n n a a f n +=+ ----------这是广义的等差数列 累加法是最基本的二个方法之一。
2.若1()n n a a f n +-=(2)n ≥,则21321(1)(2) ()n n a a f a a f a a f n +-=-=-=两边分别相加得111()nn k a a f n +=-=∑例1 已知数列{}n a 满足11211n n a a n a +=++=,,求数列{}n a 的通项公式。
解:由121n n a a n +=++得121n n a a n +-=+则112322112()()()()[2(1)1][2(2)1](221)(211)12[(1)(2)21](1)1(1)2(1)12(1)(1)1n n n n n a a a a a a a a a a n n n n n n nn n n n ---=-+-++-+-+=-++-+++⨯++⨯++=-+-++++-+-=+-+=-++=所以数列{}n a 的通项公式为2n a n =。
例2 已知数列{}n a 满足112313nn n a a a +=+⨯+=,,求数列{}n a 的通项公式。
九类常见递推数列求通项公式方法递推数列通项求解方法类型一:an1panq(p1)思路1(递推法):anpan1qp(pan2q)qpppan3qqq……pn1a1q(1pp2…pn2qqn1。
)a1pp11p思路2(构造法):设an1pan,即p1q得qp1,数列an是以a1为首项、p为公比的等比数列,则anqn1qana1pp11pqn1a1p,即p1p1q例1已知数列an满足an2an13且a11,求数列an的通项公式。
解:方法1(递推法):an2an132(2an23)3222an3333……2n13(122…22n23n13n1)1223。
2112方法2(构造法):设an12an,即3,数列an3是以a134n1n1n1为首项、2为公比的等比数列,则an3422,即an23。
类型二:an1an思路1(递推法):f(n)anan1f(n1)an2f(n2)f(n1)an3f(n3)f(n2)f(n1)…a1f(n)。
i1n1思路2(叠加法):anan1f(n1),依次类推有:an1an2f(n2)、n1an2an3f(n3)、…、a2a1f(1),将各式叠加并整理得ana1i1f(n),即n1ana1i1f(n)。
例2已知a11,anan1n,求an。
解:方法1(递推法):anan1nan2(n1)nan3(n2)(n1)nn……a1[23…(n2)(n1)n]i1nn(n1)2。
方法2(叠加法):anan1n,依次类推有:an1an2n1、an2an3n2、…、nnna2a12,将各式叠加并整理得ana1i2n,ana1i2ni1nn(n1)2。
类型三:an1f(n)an思路1(递推法):anf(n1)an1f(n1)f(n2)an2f(n1)f(n2)f(n3)an3…f(1)f(2)f(3)…f(n2)f(n1)a1。
anan1a2a1an1an2ana1思路2(叠乘法):f(n1),依次类推有:f(n2)、an2an3f(n3)、…、f(1),将各式叠乘并整理得f(1)f(2)f(3)…f(n2)f(n1),即anf(1)f(2)f(3)…f(n2)f(n1)a1。
已知数列的递推公式求通项公式的方法
1.累加法:递推关系式为1()n n a a f n +-=采用累加法。
“累加法”实为等差数列通项公式的推导方法。
2.累乘法:递推关系式为
1()n n
a f n a +=采用累乘法。
“累乘法”实为等比数列通项公式的推导方法 3.构造法:递推关系式为(1)1n n a pa q +=+,(2)1n
n n a pa q +=+,
都可以通过恒等变形,构造出等差或等
比数列,利用等差或等比数列的定义进行解题,其中的构造方法可通过待定系数法来进行。
4. 和化项法:递推关系式为()n S f n =或()n n S f a =一般利用11,
1
,2
n n n S n a S S n -=⎧
=⎨-≥⎩进行转化。
例1.已知12a = , 1n a +=2132n n a -+⋅
求数列{}n a 的通项公式.
例2.已知11,a = 11
n n n a a n +=⋅
+,
求数列{}n a 的通项公式
例3.已知11,a =123n n a a +=+,
求数列{}n a 的通项公式
例5.已知43n n S a =+,
求数列{}n a 的通项公式.
例4.已知11,a =123n n n a a +=+,
求数列{}n a 的通项公式
例6.已知113
n n a S +=
,11a =,
求数列{}n a 的通项公式。
高中数学:递推式求数列通项公式常见类型及解法对于由递推式所确定的数列通项公式问题,通常可通过对递推式的变形转化成等差数列或等比数列,也可以通过构造把问题转化。
一、型例1. 在数列{a n}中,已知,求通项公式。
解:已知递推式化为,即,所以。
将以上个式子相加,得,所以。
二、型例2. 求数列的通项公式。
解:当,即当,所以。
三、型例3. 在数列中,,求。
解法1:设,对比,得。
于是,得,以3为公比的等比数列。
所以有。
解法2:又已知递推式,得上述两式相减,得,因此,数列是以为首项,以3为公比的等比数列。
所以,所以。
四、型例4. 设数列,求通项公式。
解:设,则,,所以,即。
设这时,所以。
由于{b n}是以3为首项,以为公比的等比数列,所以有。
由此得:。
说明:通过引入一些尚待确定的系数转化命题结构,经过变形与比较,把问题转化成基本数列(等差或等比数列)。
五、型例5. 已知b≠0,b≠±1,,写出用n和b表示a n的通项公式。
解:将已知递推式两边乘以,得,又设,于是,原递推式化为,仿类型三,可解得,故。
说明:对于递推式,可两边除以,得,引入辅助数列,然后可归结为类型三。
六、型例6. 已知数列,求。
解:在两边减去。
所以为首项,以。
所以令上式,再把这个等式累加,得。
所以。
说明:可以变形为,就是,则可从,解得,于是是公比为的等比数列,这样就转化为前面的类型五。
等差、等比数列是两类最基本的数列,是数列部分的重点,也是考查的热点,而考查的目的在于测试灵活运用知识的能力,这个“灵活”往往集中在“转化”的水平上。
转化的目的是化陌生为熟悉,当然首先是等差、等比数列,根据不同的递推公式,采用相应的变形手段,达到转化的目的。
▍▍ ▍▍。
递推数列的通项公式的十一种求法一、累加法:a n = a 1 +(a 2―a 1)+……+(a n ―a n ―1)。
型如a n+1=a n +f (n )的递推数列例1 已知a n+1=a n +2n+1 ,a 1=1 ,求数列{ a n }的通项公式。
解:112322112()()()()[2(1)1][2(2)1](221)(211)12[(1)(2)21](1)1(1)2(1)12(1)(1)1n n n n n a a a a a a a a a a n n n n n n n n n n n ---=-+-++-+-+=-++-+++⨯++⨯++=-+-++++-+-=+-+=-++= ∴通项公式为2n a n =例2 已知a n +1 = a n +2×3n+1,a 1 = 3,求数列{ a n }的通项公式。
解: 已知得 a n +1 -a n = 2×3n+111232211122112211()()()()(231)(231)(231)(231)32(3333)(1)33(13)2(1)313331331n n n n n n n n n n n n a a a a a a a a a a n n n n --------=-+-++-+-+=⨯++⨯+++⨯++⨯++=+++++-+-=+-+-=-+-+=+- ∴ 3 1.nn a n =+-例3 已知a n +1 = 3a n +2×3n+1,a 1 = 3,求数列{ a n }的通项公式。
解:已知两边除以13n + , 得111213333n n n n n a a +++=++,则111213333n n n n n a a +++-=+ 112232112232111122122()()()()33333333212121213()()()()3333333332(1)11111()1333333n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n a a a a a a a a a a a a n --------------=-+-+-++-+=+++++++++-=+++++++,则 21133.322n n n a n =⨯⨯+⨯- 关键是把13231n n n a a +=+⨯+转化为111213333n n n n n a a +++-=+,求得数列3n n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的通项公式。
利用几类经典的递推关系式求通项公式经典的递推关系式是一种常见的数学问题,其中通项公式是递推关系式的一般解。
在数学中,几类经典的递推关系式包括等差数列、等比数列以及斐波那契数列。
一、等差数列等差数列是一种常见的数列,每一项与前一项之差保持不变。
等差数列的递推关系式如下:an = a1 + (n-1)d其中,an表示第n项,a1表示首项,d表示公差。
利用等差数列的递推关系式可以求得通项公式:an = a1 + (n-1)d二、等比数列等比数列是一种常见的数列,每一项与前一项之比保持不变。
等比数列的递推关系式如下:an = a1 * r^(n-1)其中,an表示第n项,a1表示首项,r表示公比。
利用等比数列的递推关系式可以求得通项公式:an = a1 * r^(n-1)三、斐波那契数列斐波那契数列是一种著名的数列,每一项是前两项之和。
斐波那契数列的递推关系式如下:fn = fn-1 + fn-2其中,fn表示第n项,f1和f2分别表示斐波那契数列的前两项。
利用斐波那契数列的递推关系式可以求得通项公式:fn = [(1+sqrt(5))^n - (1-sqrt(5))^n] / (2^n * sqrt(5))其中,sqrt(5)表示5的平方根。
四、其他递推关系式除了等差数列、等比数列和斐波那契数列,还有许多其他经典的递推关系式。
例如,阶乘数列是一种常见的递推关系式,每一项是前一项与当前项之积。
阶乘数列的递推关系式如下:an = an-1 * n其中,an表示第n项,n表示当前项。
利用阶乘数列的递推关系式可以求得通项公式:an = n!其中,n!表示n的阶乘。
总结起来,利用等差数列、等比数列、斐波那契数列以及其他经典递推关系式,可以推导出它们的通项公式。
这些递推关系式和通项公式在数学问题中具有广泛的应用,能够帮助我们快速计算数列中任意项的数值。
六类递推数列通项公式的求解方法一、an-1=an+f(n)型利用叠加法.a2=a1+f(1),a3=a2+f(2),…,an=an-1+f(n-1),an=a1+∑n-1k=1f(k).【例1】数列{an}满足a1=1,an=an-1+1n2-n(n≥2) ,求数列{an}的通项公式.解:由an+1=an+1(n+1)2-(n+1) 得an=a1+∑n-1k=11(k+1)2-(k+1) =1+∑n-1k=1(1k-1k+1)=1+1-1n =2-1n.二、an+1=anf(n)型利用叠代法.a2=a1f(1),a3=a2f(2),…,an=an-1f(n-1).an=a1∏n-1k=1f(k).【例2】数列{an}中a1=2,且an=(1-1n2)an-1 ,求数列{an}的通项.解:因为an+1=[1-1(n+1)2 ]an,所以an=a1∏n-1k=1f(k)=2∏n-1k=1[1-1(k+1)2 ]=2∏n-1k=1[kk+1 ×k+2k+1 ]=n+1n .三、an+1=pan+q,其中p,q为常数,且p≠1,q≠0当出现an+1=pan+q(n∈n*)型时可利用叠代法求通项公式,即由an+1=pan+q得an=pan-1+q=p(pan-2+q)+q=…=pn-1a1+(pn-2+pn-3+…+p2+p+1)q=a1pn-1+q(pn-1-1)p-1 (p≠1).或者利用待定系数法,构造一个公比为p的等比数列,令an+1+λ=p(an+λ),则(p-1)λ=q,即λ=qp-1 ,从而{an+qp+1 }是一个公比为p的等比数列.【例3】设数列{an}的首项a1=12 ,an=3-an-12 ,n=2,3,4,…,求数列{an}的通项公式.解:令an+k=-12(an-1+k) ,又∵an=3-an-12=-12an-1+32 ,n=2,3,4,…,∴k=-1,∴an-1=-12(an-1-1) ,又a1=12,∴{an-1} 是首项为-12,公比为-12 的等比数列,即an-1=(a1-1)(-12)n-1 ,即an=(-12)n+1 .四、an+1=pan+qan-1(n≥2),p,q为常数可用下面的定理求解:令α,β为相应的二次方程x2-px-q=0的两根(此方程又称为特征方程),则当α≠β时,an=aαn+bβn;当α=β时,an=(a+bn)αn-1,其中a、b分别由初始条件a1、a2所得的方程组aα+bβ=a1,aα2+bβ2=a2和 a+b=a1,(a+2b)α=a2唯一确定.【例4】数列{an},{bn}满足:an+1=-an-2bn①,bn+1=6an+6bn ②,且a1=2,b1=4,求an,bn.解:由②得an=16bn+1-bn,∴an+1=16bn+2-bn+1 ,代入①到式中,有bn+2=5bn+1-6bn,由特征方程可得bn=-12×2n+283×3n ,代入②式中,可得an=8×2n-143×3n .五、an+1=pan+f(n)型,这里p为常数,且p≠1【例5】在数列{an}中,a1=2,an+1=λan+λn+1+(2-λ)2n(n ∈n*),其中λ>0,求数列{an}的通项公式.解:由 a1=2,an+1=λan+λn+1+(2-λ)2n(n∈n*),λ>0,可得,an+1λn+1-(2λ )n+1=anλn -(2λ )n+1,所以{anλn-(2λ)n}为等差数列,其公差为1,首项为0.故anλn-(2λ )n=n-1,所以数列{an}的通项公式为an=(n-1)λn+2n.六、an+1=makn(m>0,k∈q,k≠0,k≠1)一般地,若正项数列{an}中,a1=a,an+1=makn(m>0,k∈q,k≠0,k≠1),则有lgan+1=klgan+lgm,令lgan+1+a=k(lgan+a)(a为常数),则有a=1k-1lgm.数列{lgan+1k-1lgm }为等比数列,于是lgan+1k-1lgm=(lga+1k-1lgm)kn-1 ,从而可得an=akn-1?mkn-1-1k-1 .【例6】已知各项都是正数的数列{an}满足a1=32,an+1=12an(4-an) ,求数列{an}的通项公式.解:由已知得an+1=-12(an-2)2,令2-an=bn,则有b1=12,bn+1=12b2n .∵an>0,∴0<an+1<2,又0<a1<2,∴0<an<2,从而bn>0.取对数得lgbn+1=2lgbn-lg2,即lgbn+1-lg2=2(lgbn-lg2).∴{lgbn-lg2}是首项为-2lg2,公比为2的等比数列,∴lgbn-lg2=-2nlg2,∴bn=21-2n,∴an=2-21-2n.(责任编辑金铃)。
数列通项公式—常见9种求法数列通项公式是指能够直接给出数列中任意一项的公式。
找到数列通项公式可以帮助我们快速计算数列中的任意项,同时也能更好地理解数列的性质和规律。
在数学中,有多种方法可以求解数列通项公式,下面我们将介绍其中的9种常见方法。
1.递推关系法递推关系法是求解数列通项公式最常见的方法之一、当我们可以找到数列中每一项与前几项之间的关系时,可以利用递推关系求出通项公式。
例如,斐波那契数列中每一项都等于前两项的和,可以用递推关系f(n)=f(n-1)+f(n-2)来求解。
2.等差数列通项公式等差数列是指数列中每一项与前一项之差都相等的数列。
等差数列通项公式为an = a1 + (n-1)d,其中an表示第n项,a1表示第一项,d表示公差。
3.等比数列通项公式等比数列是指数列中每一项与前一项的比都相等的数列。
等比数列通项公式为an = a1 * r^(n-1),其中an表示第n项,a1表示第一项,r 表示公比。
4.幂数列通项公式幂数列是指数列中每一项都是一个幂函数的形式。
幂数列通项公式为an = ar^(n-1),其中an表示第n项,a表示一些常数,r表示递增的比值。
5.组合数列通项公式组合数列是指数列中每一项都是由组合数形成的数列。
组合数列通项公式可以通过求解组合数来获得。
6.一元多项式数列通项公式一元多项式数列是指数列中的每一项都是由一元多项式形成的数列。
可以利用多项式的相关性质和求解方法获得数列通项公式。
7.递推与线性常系数齐次差分方程法递推与线性常系数齐次差分方程法是利用递推关系和差分方程的性质求解数列通项公式的方法。
8.高阶递推关系法当数列中每一项与前面多个项之间有复杂的关系时,可以利用高阶递推关系进行求解。
9.查找数列在数学常数表中的表达式有些数列的通项公式可以在数学常数表中找到,例如斐波那契数列中的通项公式可以在黄金分割数相关的公式中找到。
以上是数列通项公式的9种常见求法,每种方法都可以根据不同的数列规律和特点进行选择和运用。
数列通项公式的十种求法方法一:直接法对于一些简单的数列,可以通过观察数列的规律,直接写出通项公式。
例如,对于等差数列an=3n+1,可以观察到每一项都是前一项加上3,因此可以直接写出通项公式。
方法二:递推法递推法是通过数列前一项和通项之间的关系式来推导通项公式。
例如,对于斐波那契数列an=an-1+an-2,可以通过给出前两项的值,然后通过关系式不断求解后续项的值,得到通项公式。
方法三:代数法对于一些特殊的数列,可以通过代数方式求解通项公式。
例如,对于等比数列an=2^n,可以通过代数方法得到通项公式。
方法四:数学归纳法数学归纳法是通过证明法来得到通项公式。
首先证明数列的前几项符合一些表达式,然后假设n=k时表达式成立,再证明n=k+1时也成立,从而得到通项公式。
方法五:求和法有些数列的通项公式可以通过求和公式得到。
例如,对于等差数列an=3n+1,可以通过求和公式求得前n项和Sn=3n(n+1)/2,然后推导出通项公式。
方法六:线性递推法对于一些特殊的数列,可以通过线性递推法求解通项公式。
线性递推法是通过设定通项公式的形式,然后求解出相应的系数。
例如,对于一阶等差数列an=ax+b,可以通过线性递推法求解出通项公式。
方法七:矩阵法矩阵法是通过将数列表示成矩阵的形式,然后通过矩阵运算求解出通项公式。
例如,对于数列an=2n+1,可以将其表示为一个2×2的矩阵,然后通过矩阵运算得到通项公式。
方法八:生成函数法生成函数法是通过定义一个函数来表示数列,然后通过函数运算求解出通项公式。
例如,对于斐波那契数列an=an-1+an-2,可以定义一个生成函数F(x)=a0+a1x+a2x^2+...,然后通过函数运算得到通项公式。
方法九:离散动力系统法离散动力系统法是通过建立数列的动力系统方程,然后求解出通项公式。
例如,对于一阶等差数列an=ax+b,可以将其表示为一个离散动力系统方程xn+1=axn+b,然后通过求解方程得到通项公式。
21世纪,信息技术在各行各业都在运用,它已和人们的学习生活息息相关,掌握不好信息知识和信息技能,就难以高效地工作和生活。
初中信息技术的开设,引导着我们每个教学者探究如何采取适当的教学方法激发学生主动学习,提高信息技术的教学质量、提升学生素质。
一、编好导学案,培养学生独立探究的品质什么样的导学案才叫好的导学案?一要能激发学习动机,在学案中创设特定的情境和启发性的问题,引导学生积极思考和主动探索,能和实践紧密结合。
二要针对不同类型的信息课,设计不同的形式的导学案,新授课的导学案要着重关注学生的最近发展区,问题设计情境化,有启发性和探究性。
习题课的导学案应着重帮助学生总结解答典型问题的基本方法和基本思路,复习课导学应帮助学生梳理知识体系。
设计导学时要充分考虑学生在学习过程中可能会遇到的问题和困难,考虑怎样去帮助学生克服困难,导学思考题,要求将学习目标问题化、情境化。
能力训练题,每个知识点学完后,要给予适当的题目进行训练,但题目应少而精,要有利于学生巩固基础知识,突出易混淆的和需注意的知识点;能力提高题,主要是针对掌握程度好的学生设计的,这部分题目的设置可以多链接学生的疑点。
学生对每一项应该完成的任务都必须掌握和理解,才开始学习新的任务,这样才能保证收到效果。
比如,初中“网络课件构件设计”导学案设计。
①学习对象设计包括中哪五个环节?(内容结构设计、内容呈现设计、SCOS 设计、内容编序设计和元数据设计)。
②每个设计的方案是什么?(如:内容呈现设计,在画面中应该尽量删除无用的背景和多余的细节。
元数据设计,SCORM 中的元数据包括Assets 元数据、SCOS 元数据、学习活动元数据、内容组织元数据和内容聚合元数据。
元数据设计时可参照SCORM。
定义的九大类元数据元素及其应用情况,其中“M”为必选项,“O”为可选项,“NP”为不选项。
)导学案为提高课堂效益架设了一座快捷的桥梁,导学让学生在课前有一定的时间构思,在课堂上学生参与、学生创新潜质更易发挥。
求递推数列的通项公式的十一种方法
递推数列是一种数学数列,其中每一项都是由前一项推算出来的。
通
项公式则是通过已知的数列项之间的关系,找出数列的整体规律,从而可
以直接计算任意一项的值。
下面将介绍11种方法来推导递推数列的通项公式。
1.递归定义法
递归定义法是通过规定数列的首项以及前面项与后面项之间的关系,
来表达出数列的通项公式。
2.直接求和法
直接求和法是通过将数列的前n项求和,并将结果化简得出通项公式。
3.递推关系法
递推关系法是通过规定数列前两项之间的关系,并将该关系推广到前
n项之间的关系,从而求出通项公式。
4.变量代换法
变量代换法是通过引入新的变量,将原数列表示成一个新的数列,从
而得到新数列的通项公式。
5.假设公式法
假设公式法是通过猜测数列的通项公式,并验证猜测的公式是否符合
已知项的规律。
6.拆项法
拆项法是通过拆解数列的项,将数列表示成两个或多个部分,再求和得出通项公式。
7.枚举法
枚举法是通过穷举数列的前几项,找出数列项之间的规律,推算出通项公式。
8.差分法
差分法是通过计算数列项之间的差值,找出数列项之间的规律,从而得到通项公式。
9.生成函数法
生成函数法是通过将数列视为多项式的系数,构造一个生成函数,再通过求导、积分等运算得到通项公式。
10.求和公式法
求和公式法是通过利用已知的数列求和公式,计算数列的前n项和,并化简得出通项公式。
11.对称性法
对称性法是通过观察数列的对称性,推断出数列的通项公式。
递推式求数列通项公式常见类型及解法递推数列通项公式问题,通常可通过对递推式的变形转化成等差数列或等比数列给 予解决,由于递推数列的多变性,这里介绍总结一些常见类型及解法。
一、公式法(涉及前n 项的和) 已知)(n f s n =⎩⎨⎧≥----=-----=⇒-)2()1(11n S S n S a n n n 注意:已知数列的前n 项和,求通项公式时常常会出现忘记讨论1=n 的情形而致错。
例1.已知数列}a {n 前n 项和1322-+=n n S n ,求数列}a {n 的通项公式。
解:当n=1时,411==s a ,当2≥n 时,14]1)1(3)1(2[)132(221+=--+---+=-=-n n n n n s s a n n n ,15114a ≠=+⨯⎩⎨⎧≥+==∴)2(,14)1(,4n n n a n练习:已知数列}a {n 前n 项和12+=n n S ,求数列}a {n 的通项公式。
答案:⎩⎨⎧≥==-)2(,2)1(,31n n a n n 二、作商法(涉及前n 项的积)已知)(......321n f a a a a n =⨯⨯⨯⎪⎩⎪⎨⎧≥----=----=⇒)2()1()()1().1(n n f n f n f a n例2.已知数列}a {n 中的值试求时53232,2,11a a n a a a n a n +=⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅≥=。
解:当2≥n 时,由2321n a a a a n =⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅,可得21321)1(-=⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅-n a a a a n则22)1(-=n na n16614523222253=+=+∴a a三、累加法(涉及相邻两项的差)已知)(1n f a a n n =-+112211)......()()(a a a a a a a a n n n n n +-+-+-=⇒--- 例3.已知数列{}n a 满足11211n n a a n a +=++=,,求数列{}n a 的通项公式。
求数列通项公式的十一种方法(方法全,例子全,归纳细)总述:一.利用递推关系式求数列通项的11 种方法:累加法、累乘法、待定系数法、阶差法(逐差法) 、迭代法、对数变换法、倒数变换法、换元法(目的是去递推关系式中出现的根号) 、数学归纳法、不动点法(递推式是一个数列通项的分式表达式) 、特征根法二。
四种基本数列:等差数列、等比数列、等和数列、等积数列及其广义形式。
等差数列、等比数列的求通项公式的方法是:累加和累乘,这二种方法是求数列通项公式的最基本方法。
三.求数列通项的方法的基本思路是:把所求数列通过变形,代换转化为等差数列或等比数列。
四.求数列通项的基本方法是:累加法和累乘法。
五.数列的本质是一个函数,其定义域是自然数集的一个函数。
、累加法1.适用于:a n 1 a n f (n) ------------------ 这是广义的等差数列累加法是最基本的二个方法之一。
2.若a n 1 a n f (n) (n 2) ,a2 a1 f (1)a3 a2 f (2) LLa n 1 a n f ( n)n两边分别相加得a n 1 a1 f (n )k1例1已知数列{a n }满足a n 1a n 2n 1, a i 1,求数列{a n }的通项公式。
解:由 a n 1 a n 2n 1 得 a n 1 a n 2n 1 则a n (a n a n 1) (a n 1 a n 2) L @3a 2) (a 2 aja 1 [2( n 1) 1] [2( n 2) 1]L (2 21) (2 11) 12[(n 1) (n 2) L 2 1] (n 1) 1 (n 1)n 2 (n 1) 12(n 1)( n 1) 1 2n2所以数列{a n }的通项公式为a n n 。
例2已知数列{a n }满足a n 1 a n 2 3n 1,印3,求数列 佝}的通项公式。
解法一:由a n 1 a n n 2 31 得 a n 1a n n2 31则a n (a * an 1)(a n 1 a n 2) L(a 3 a 2) (a 2 a 1) a 1n (2 3 1 1) (2 3n 21)L (2 32 31 1) (2 31) 312(33n2L 32 ;31)(n 1)3「(1 3n1)2(n 1) 31 3n3 3 n 133 n1所以a n 3n n 1.解法二:时3an 2 3 1两边除以3n1,得鄴J 3 3a n 2 n3 32132)3 32 3a3na n 3a n 1)a n 1(an 1a n 1a n 2) (a n 2(尹z a2 q 色(3231)33n )1)12门22(n 1)313n 3n13n2Lan 13n22答案:n数、分式函数,求通项 an .① 若f(n)是关于n 的一次函数,累加后可转化为等差数列求和 ② 若f(n)是关于n 的二次函数,累加后可分组求和 ; ③ 若f(n)是关于n 的指数函数,累加后可转化为等比数列求和 ④ 若f(n)是关于n 的分式函数,累加后可裂项求和。
递推数列通项求解方法类型一:1n n a pa q +=+(1p ≠)思路1(递推法):()123()n n n n a pa q p pa q q p p pa q q q ---⎡⎤=+=++=+++=⎣⎦ (1)21(1n pa q p p -=++++…211)11n n q qpa p p p --⎛⎫+=+⋅+ ⎪--⎝⎭。
思路2(构造法):设()1n n ap a μμ++=+,即()1p qμ-=得1q p μ=-,数列{}na μ+是以1a μ+为首项、p 为公比的等比数列,则1111n nq q a a p p p -⎛⎫+=+ ⎪--⎝⎭,即1111n n q q a a p p p -⎛⎫=++ ⎪--⎝⎭。
例1 已知数列{}na 满足123nn aa -=+且11a =,求数列{}na 的通项公式。
解:方法1(递推法):()123232(23)3222333n n n n a a a a ---⎡⎤=+=++=+++=⎣⎦……1223(122n -=++++…211332)12232112n n n --+⎛⎫+=+⋅+=- ⎪--⎝⎭。
方法2(构造法):设()12n na a μμ++=+,即3μ=,∴数列{}3na +是以134a +=为首项、2为公比的等比数列,则113422n n na -++=⋅=,即123n na +=-。
类型二:1()n n a a f n +=+思路1(递推法):123(1)(2)(1)(3)(2)(1)n n n n a a f n a f n f n a f n f n f n ---=+-=+-+-=+-+-+-= (11)1()n i a f n -==+∑。
思路2(叠加法):1(1)nn a a f n --=-,依次类推有:12(2)n n a a f n ---=-、23(3)n n a a f n ---=-、…、21(1)a a f -=,将各式叠加并整理得111()n ni a a f n -=-=∑,即111()n n i a a f n -==+∑。
例2 已知11a =,1nn a a n -=+,求na 。
解:方法1(递推法):123(1)(2)(1)nn n n a a n a n n a n n n ---=+=+-+=+-+-+= (1)[23a =+++ (1)(1)(2)(1)]2ni n n n n n n =++-+-+==∑。
方法2(叠加法):1nn a an--=,依次类推有:121n n a a n ---=-、232n n aa n ---=-、…、212a a -=,将各式叠加并整理得12nn i aa n=-=∑,121(1)2n nni i n n aa n n ==+=+==∑∑。
类型三:1()n n a f n a +=⋅思路1(递推法):123(1)(1)(2)(1)(2)(3)n n n n a f n a f n f n a f n f n f n a ---=-⋅=-⋅-⋅=-⋅-⋅-⋅=…(1)(2)(3)f f f =⋅⋅⋅…1(2)(1)f n f n a ⋅-⋅-⋅。
思路2(叠乘法):1(1)nn af n a -=-,依次类推有:12(2)n n a f n a--=-、23(3)n n af n a--=-、…、21(1)af a=,将各式叠乘并整理得1(1)(2)(3)naf f f a =⋅⋅⋅…(2)(1)f n f n ⋅-⋅-,即(1)(2)(3)naf f f =⋅⋅⋅…1(2)(1)f n f n a ⋅-⋅-⋅。
例3 已知11a =,111nn n aa n --=+,求na 。
解:方法1(递推法):1231121231111n n n n n n n n n n a a a a n n n n n n ---------==⋅=⋅⋅=+++-…2(1)n n =+。
方法2(叠乘法):111nn an a n --=+,依次类推有:122n n a n a n---=、2331n n an an ---=-、…、3224aa=、2113aa=,将各式叠乘并整理得112311nan n n an n n ---=⋅⋅⋅+- (21)43⋅⋅,即12311n n n n a n n n ---=⋅⋅⋅+- (212)43(1)n n ⋅⋅=+。
类型四:11n n n a pa qa +-=+思路(特征根法):为了方便,我们先假定1a m =、2a n =。
递推式对应的特征方程为2x px q =+,当特征方程有两个相等实根时,()12n n p a cn d -⎛⎫=+⋅ ⎪⎝⎭(c 、d 为待定系数,可利用1a m =、2a n=求得);当特征方程有两个不等实根时1x 、2x 时,1112n n na ex fx --=+(e 、f 为待定系数,可利用1a m =、2a n =求得);当特征方程的根为虚根时数列{}na 的通项与上同理,此处暂不作讨论。
例4 已知12a =、23a =,116n n n a a a +-=-,求na 。
解:递推式对应的特征方程为26x x =-+即260x x +-=,解得12x =、23x =-。
设1112n n na ex fx --=+,而12a =、23a =,即2233e f e f +=⎧⎨-=⎩,解得9515e f ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,即11912(3)55n n na--=⋅+⋅-。
类型五:1n n n a pa rq +=+ (0p q ≠≠)思路(构造法):11n nn a pa rq --=+,设11n n nn a a q qμλμ--⎛⎫+=+ ⎪⎝⎭,则()11n n q pq rq λμλ-=⎧⎪⎨-=⎪⎩,从而解得p q r p q λμ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪-⎩。
那么n nar qp q ⎧⎫+⎨⎬-⎩⎭是以1a r q p q +-为首项,pq 为公比的等比数列。
例5 已知11a =,112n n n a a --=-+,求na 。
解:设1122n n n n a a μλμ--⎛⎫+=+ ⎪⎝⎭,则()121122n n λμλ-=-⎧⎪⎨-=⎪⎩,解得1213λμ⎧=-⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩,123n na⎧⎫∴-⎨⎬⎩⎭是以111236-=为首项,12为公比的等比数列,即11112362n n n a -⎛⎫-=⋅ ⎪⎝⎭,213n n a +∴=。
类型六:1()n n a pa f n +=+ (0p ≠且1p ≠)思路(转化法):1(1)nn a pa f n -=+-,递推式两边同时除以np 得11(1)n n nn naa f n pp p ---=+,我们令n nnab p=,那么问题就可以转化为类型二进行求解了。
例6 已知12a =,1142n n n a a ++=+,求na 。
解:142n n n a a -=+,式子两边同时除以4n得111442nn n n n a a --⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,令4nn n a b =,则112nn n b b -⎛⎫-= ⎪⎝⎭,依此类推有11212n n n bb ---⎛⎫-= ⎪⎝⎭、22312n n n bb ---⎛⎫-= ⎪⎝⎭、…、22112b b ⎛⎫-= ⎪⎝⎭,各式叠加得1212nnn i b b =⎛⎫-= ⎪⎝⎭∑,即122111*********nnnnnn nn i i i b b ===⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+=+==- ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭∑∑∑1441422n n nn nn n a b ⎡⎤⎛⎫∴=⋅=⋅-=-⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎣⎦。
类型七:1r n n a pa += (0n a >)思路(转化法):对递推式两边取对数得1log log log mn mnma r a p +=+,我们令log n m nb a =,这样一来,问题就可以转化成类型一进行求解了。
例7 已知110a =,21n n a a +=,求na 。
解:对递推式21n na a +=左右两边分别取对数得1lg 2lg n n a a +=,令lg n n ab =,则12n n b b +=,即数列{}nb 是以1lg101b ==为首项,2为公比的等比数列,即12n n b -=,因而得121010n n b na-==。
思路(转化法):对递推式两边取倒数得11n n npa da c a ++=⋅,那么111n n d p a c a c+=⋅+,令1nnba =,这样,问题就可以转化为类型一进行求解了。
例8 已知14a =,1221n n n a aa +⋅=+,求na 。
解:对递推式左右两边取倒数得12112n n na a a ++=即111112n na a +=⋅+,令1nnb a =则1112n n bb +=+。
设()112n n bb μμ++=+,即2μ=-,∴数列{}2nb -是以17244-=-为首项、12为公比的等比数列,则1722n n b +-=-,即21272n n n b ++-=,12227n n n a ++∴=-。
思路(特征根法):递推式对应的特征方程为ax bx cx d+=+即2()0cx d a x b +--=。
当特征方程有两个相等实根12x xδ==时,数列1na δ⎧⎫⎨⎬-⎩⎭即12n a da c ⎧⎫⎪⎪⎨⎬-⎪⎪-⎩⎭为等差数列,我们可设11122n n a d a d a a c cλ+=+----(λ为待定系数,可利用1a 、2a 求得);当特征方程有两个不等实根1x 、2x时,数列12nn a x a x⎧⎫-⎨⎬-⎩⎭是以1112a xa x --为首项的等比数列,我们可设1111212n n na xa x axa x μ-⎛⎫--=⋅ ⎪--⎝⎭(μ为待定系数,可利用已知其值的项间接求得);当特征方程的根为虚根时数列{}na 通项的讨论方法与上同理,此处暂不作讨论。
例9 已知112a =, 11432n n n a a a --+=+(2n ≥),求na 。
解:当2n ≥时,递推式对应的特征方程为432x x x +=+即2230x x --=,解得11x =-、23x =。
数列13nna a ⎧⎫+⎨⎬-⎩⎭是以1112212a x ax-==---为首项的等比数列,设()1113n n n a a μ-+=-⋅-,由112a =得22a=则3μ-=-,3μ∴=,即()11133n n n a a -+=-⋅-,从而13131n n n a --=+,11,1231,231n nn n a n -⎧=⎪⎪∴=⎨-⎪≥⎪+⎩。