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3.已知{an}中,a1+2a2+3a3+ •••+nan=3n+1,求通项an 解: ∵ a1+2a2+3a3+· · · +nan=3n+1 (n≥1)
∴ a1+2a2+3a3+· · · +(n-1)an-1=3n(n≥2) 两式相减得: nan=3n+1-3n=2· 3n 2· 3n ∴an= n (n≥2) 而n=1时,a1=9
1 n 1 1 1 n 方法二:令an 1 x ( ) (an x ( ) ) 2 3 2 1 1 1 n 1 1 1 n 1 an 1 an ( ) x ( ) 与an 1 an ( ) 比较得 3 3 2 3 2 1 1 n 1 1 1 n ( ) x 1, x 3, an 1 3 ( ) (an 3 ( ) ) 3 2 3 2 1 n 1 1 2 数列an 3 ( ) 是以 为公比,以a1 3 ( ) 为首项 2 3 2 3 1 n 2 1 n 1 的等比数列 an 3 ( ) ( ) , 2 3 3 1 n 1 n a n 2 ( ) 3 ( ) 3 2
六待定系数法(构造法) 形如an1 pan q( p 0, p 1)的递推式 求法 : 待定系数法.令an 1 p(an ),
其中为待定系数, 化为等比数列
例 6: 数列an 满足a1 1, an1 2an 1 , 求an . 解:由题意可知:an+1+1=2(an+1) 所以数列{an+1}是以a1+1=2为首项,2为公比
an 1 是以 an 1 所以 2 为首项,以1为公差的等差数列. n 2 2
方法2:(代入法)
因为a1=5,n≥2时,
n a 1 a 1 ( 2 a 2 1) 1 an 1 1 n 1 n 1 所以 n , 2n 2 n 1 2n 2 n 1 所以 an 1 是以 an 1 2 为首项,以1为公差的等差数列. n 2 2
1 2 解 :由an 2S n , 得an 1 2Sn an , an 又an S n S n 1 (n 2) 代入上式化简得S n S n 1 1,由已知S1 a1 1 数列 Sn 是等差数列,公差为 1,首项为 1, Sn 1 (n 1 ) n n, an 0, S n 0 S n n , n 2时,an S n S n 1 n n 1 而n 1时,a1 1也适合上式 数列a n 的通项公式是an n n 1
例1、写出下面数列的一个通项公式,使它的前几项分 别是下列各数。
1 1 1 1 1、 3 , 5 , 7 , 9 , ; 4 8 16 32
2 3 4 5 6 2、 , , , , . 3 8 15 24 35
an 2n 1
n
1 2 n 1
an (- 1) 2 (n 1) -1
{an }求通项.
的等比数列.
所以an+1=2n,即an=2n-1
练:已知an 中,a1 2, an1 3an +2, 求通项an .
反思:待定系数法如何确定x?
待定系数法: 即 令an+1+x=p(an+x) an+1=pan+px-x
q q n 1 an (1 ) p x= 根据已知 p1 p1Fra bibliotekn1练习:
1、写出下列数列的一个通项公式: (1) 9, 99, 999, 9999, …… 分析:注意观察各项与它的序号的关系 有 10-1,102-1,103-1,104-1 解:an=10n-1 (2) 1, 11, 111, 1111, …… 分析:注意与熟悉数列9,99,999,9999,· · · 联系
练习2
五、迭代法 (递推公式形如an+1=an+ f(n)型的数列)
例5.已知{an}中, an= 3n-1+an-1 , (n≥2),a1=1,求通项an.
特点 逐项代换
解: ∵ an= 3n-1+an-1 (n≥2)
∴ an= 3n-1+an-1 = 3n-1 +3n-2+ an-2 =3n-1 +3n-2+ 3n-3 + an-3 = 3n-1 +3n-2+ 3n-3 +· · · +3+ a1 =3n-1 +3n-2+ 3n-3 +· · · +3+1 n -1 3 = 2
an 1 an 1 n 1 2 an 解法一:两边同除以( ) 得 1, 令bn 1 n 1 3 1 n 1 n 2 ( ) ( ) ( ) 2 2 2 2 2 4 2 n 1 bn 1 bn 1,即bn 1 3 (bn 3), bn ( ) 3 3 3 3 3 an 4 2 n 1 1 n 1 n ( ) 3, an 2 ( ) 3 ( ) 1 3 3 3 2 ( )n 2
n个等式 相加得
(1)注意讨 论首项; (2)适用于 an+1=an+f(n)型递推 公式
an=( an-an-1)+(an-1-an-2)+ •••+ (a2 -a1)+ a1 =(n - 1)+(n -2)+ •••+2+1+1
2
n1 n n2 n 2 1 2
求法:累加法 an1 an f (n) 练习:
1 解:an= (10n-1) 9
(n N * )
这是特殊到一般的思想,也是数 学上重要的思想方法,但欠严谨!
二、公式法(利用an与Sn的关系 或利用等差、等比数列的通项公
式)
s1 主要是公式an sn s n 1
( n 1) ( n 2)
的运用
注意:(1)这种做法适用于所有数列; (2)用这种方法求通项需检验a1是否满足an.
练习:1.{an}的前项和Sn=2n2-1,求通项an 解:当n≥2时,an=Sn-Sn-1=(2n2-1) -[2(n-1)2-1] =4n-2 当n=1时, a1=1 不满足上式
因此 an=
1
(n=1)
4n -2(n≥2,
n N *)
不要遗漏n=1的情形哦!
2,已知数列an 中,an 0, S n是数列的前n项的和, 1 且a n 2 S n , 求a n an
∴an=
9 (n=1) 2· 3n * n N ( n ≥2, ) n
注意n的范围
三、累加法 (递推公式形如an+1=an+ f(n)型的数列)
例3.已知{an}中, an+1=an+ n (n∈N*),a1=1,求通项 an 解:由an+1=an+ n (n∈N*) 得 an+1 - an= n (n∈N*) a1 = 1 a2 -a1 = 1 a3 -a2 = 2 a4 -a3 = 3 ••• an-an-1 = n -1
反思 形如an1 pan f (n)( p 0, p 1)
an 1 an f (n) 求法 : 待定系数法或化为 n 1 n n 1 p p p 后累加法求解.
在数列{a n }中,已知a1 1,当n 2时, 有a n a n1 2n 1( n 2), 求数列 的通项公式.
四、累乘法 (形如an+1 =f(n)•an型)
例4.已知{an}是首项为1的正项数列,且(n+1)an+12 +an+1an-nan2=0, 求{an}的通项公式 解: ∵(n+1)an+12 +an+1an-nan2=0 ∴( an+1+ an)[(n+1) an+1 - nan]=0
类型四、累乘法形如 an 1 f (n) an 的递推式
练习1: 已知 an 中,a1 2, an1 3n an , 求通项an .
an 解: 3 n 1 , an 1 ....... an 1 3n 2 , an 2 a3 32 , a2 an 2 3n 3 , an 3 an 3 3 n 4 an 4
q 所以数列{ an p 1 }是等比数列.
类型七、相除法形如 an1 Aan B An1 的递推式
例 8: 数列
an 满足:a1 3, an1 3an 3 求 an 通项公式.
n
n 1
,
解: an 3an 1 3
an an 1 n n 1 1 3 3
∵ an+1+ an>0
∴ (n+1) an+1 = nan
a n 1 n ∴ (n≥1) an n1 a2 a n a n1 n 1 n 2 n 3 2 1 ... 1 a1 ∴ an= ... n n 1 n 2 3 2 a1 a n1 a n2 1 n 注意:累乘法与累加法有些相 似,但它是n个等式相乘所得
(2)由(1)知 an 1 2 (n 1) 1 ,所以an=(n+1)2n+1. 2n
形如递推式为an 1 p an q n ( p 1) 方法一 : 相除法(略)方法二:待定系数法构造等比数列,令 an 1 x q n 1 p (an xq n )( p 1)与已知递推式比较后解得x, 转化为 an xq n 是公比为p的等比数列(此法只适用于p q, 若 p q只能用方法一解决) 5 1 1 例7:已知数列a n 中,a1 , an 1 an ( ) n 1 , 求an 6 3 2