常见递推数列通项公式的求法典型例题及习题
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常见递推数列通项公式的求法典型例题及习题
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常见递推数列通项公式的求法典型例题及习题
【典型例题】
[例1] b ka a n n +=+1型。
(1)1=k 时,}{1n n n a b a a ⇒=-+是等差数列,)(1b a n b a n -+⋅=
(2)1≠k 时,设)(1m a k m a n n +=++ ∴ m km ka a n n -+=+1
比较系数:b m km =- ∴
1-=k b
m ∴ }1{-+k b a n 是等比数列,公比为k ,首项为11-+k b a ∴ 11)1(1-⋅-+=-+n n k k b a k b a ∴
1)1(11--⋅-+=-k b k k b a a n n [例2] )(1n f ka a n n +=+型。
(1)1=k 时,)(1n f a a n n =-+,若)(n f 可求和,则可用累加消项的方法。
例:已知}{n a 满足11=a ,
)1(1
1+=-+n n a a n n 求}{n a 的通项公式。
解:
∵ 111)1(11+-=+=
-+n n n n a a n n
∴ n n a a n n 1111--=
-- 112121---=---n n a a n n 213132---=
---n n a a n n ……
对这(1-n )个式子求和得:n a a n 111-=- ∴ n a n 12-=
(2)1≠k 时,当b an n f +=)(则可设)()1(1B An a k B n A a n n ++=++++ ∴ A B k An k ka a n n --+-+=+)1()1(1
∴ ⎩⎨⎧=--=-b A B k a A k )1()1( 解得:
1-=k a A ,2)1(1-+-=k a k b B ∴ }{B An a n ++是以B A a ++1为首项,k 为公比的等比数列
∴ 11)(-⋅++=++n n k B A a B An a
∴ B An k B A a a n n --⋅++=-11)( 将A 、B 代入即可 (3)n q n f =)((≠q 0,1)
等式两边同时除以1+n q 得q q a q k q
a n n n n 111+⋅=++ 令
n n n q a C = 则q C q k C n n 11+=+ ∴ }{n C 可归为b ka a n n +=+1型 [例3] n n a n f a ⋅=+)(1型。
(1)若)(n f 是常数时,可归为等比数列。
(2)若)(n f 可求积,可用累积约项的方法化简求通项。
例:已知:
311=a ,11212-+-=n n a n n a (2≥n )求数列}{n a 的通项。
解:1235375325212321212122332211+=⋅--⋅--⋅+-=⋅⋅⋅-----n n n n n n n a a a a a a a a a a n n n n n n
∴
1211231+=+⋅=n n a a n
[例4] 11
--+⋅⋅=n n n a m a m k a 型。
考虑函数倒数关系有)11(11m a k a n n
+=- ∴ m k a k a n n +⋅=-111 令
n n a C 1
= 则}{n C 可归为b ka a n n +=+1型。
练习:
1. 已知}{n a 满足31=a ,121+=+n n a a 求通项公式。
解:
设)(21m a m a n n +=++ m a a n n +=+21 ∴ 1=m ∴ }1{1++n a 是以4为首项,2为公比为等比数列
∴ 1241-⋅=+n n a ∴ 121-=+n n a
2. 已知}{n a 的首项11=a ,n a a n n 21+=+(*N n ∈)求通项公式。
解:
)3(232-=---n a a n n ……
∴
12--=n n a n 3. 已知}{n a 中,
n n a n n a 21+=+且21=a 求数列通项公式。
解: ∴ )1(21+=n n a a n ∴
)1(4+=n n a n
4. 数列}{n a 中,
n n n n n a a a +⋅=+++11122,21=a ,求}{n a 的通项。
解: n n n n n a a a 111221
++++= ∴ 112111+++=n n n a a 设n n a b 1=
∴ 1121+++=n n n b b ∴ n n n b b 211+=- ∴ n n n b b 21
1=--
23221---=-n n n b b ……
∴
n n n n b 212212121-=+-= ∴ 122-=n n
n a 5. 已知:11=a ,2≥n 时,
12211-+=-n a a n n ,求}{n a 的通项公式。
解: 设])1([211B n A a B An a n n +-+=++-
∴ ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=--=-12121221B A A 解得:⎩⎨⎧=-=64B A ∴ 3641=+-a
∴ }64{+-n a n 是以3为首项,21
为公比的等比数列
∴ 1)21(364-⋅=+-n n n a ∴ 64231-+=-n a n n
1. 已知}{n a 中,31=a ,n n n a a 21+=+,求n a 。
2. 已知}{n a 中,11=a ,231+=-n n a a (2≥n )求n a 。
3. 已知}{n a 中,11=a ,n n n a a 221+=-(2≥n )求n a 。
4. 已知}{n a 中,41=a ,14
4--=n n a a (2≥n )求n a 。
5. 已知}{n a 中,11=a ,其前n 项和n S 与n a 满足
1222-=n n n S S a (2≥n ) (1)求证:}1{
n S 为等差数列 (2)求}{n a 的通项公式 6. 已知在正整数数列}{n a 中,前n 项和n S 满足2)2(81+=n n a S
(1)求证:}{n a 是等差数列 (2)若n b 3021-=n a ,求}{n b 的前n 项和的
最小值
1. 解:
由n n n a a 21+=+,得1
12--+=n n n a a
∴ 112-
-=-n n n a a
2212---=-n n n a a ……
∴ 2221)
21(21
1-=--=--n n n a a ∴ 12221+=+-=n
n n a a
2. 解:
由231+=-n n a a 得:)1(311+=+-n n a a
∴ 3
111=++-n n a a 即}1{+n a 是等比数列 113)1(1-⋅+=+n n a a ∴ 13213)1(11
1-⋅=-⋅+=--n n n a a
3. 解:
由n n n a a 221+=-得12211
=---n n n n a a
∴ }2{n n
a 成等差数列,)1(212-+=n a n n ∴ 122--⋅=n n n n a
4. 解:
n n n n a a a a )2(24221-=-=-+ ∴ 2121)2(221
1-+=-=-+n n n
n a a a a (1≥n )
∴ 2121211=---+n n a a (1≥n )设21-=
n n a b
即)1(211≥=-+n b b n n
∴ }{n b 是等差数列 ∴ 221)1(21211n n a a n =⋅-+-=- 22+=n a n
5. 解:
(1)12221-=--n n n n S S S S ∴ 112--=-n n n n S S S S 2111=--n n S S ∴ }1{n S 是首项为1,公差为2的等差数列
∴ 121-=n S n
(2)121-=n S n ∴ )2(384211212)121(
222≥+--=--⋅-=n n n n n a n 又 ∵ 11=a ∴ ⎪⎩⎪⎨⎧≥+--==)2(3842112n n n n a n
6. 解:
(1)2
111)2(81+==a S a ∴ 21=a
2≥n 时,2
121)2(81)2(81+-+=-=--n n n n n a a S S a 整理得:0)4)((11=--+--n n n n a a a a ∵ }{n a 是正整数数列 ∴ 01≠+-n n a a ∴ 41=--n n a a ∴ }{n a 是首项为2,公差为4的等差数列 ∴ 24-=n a n
(2)31230)24(21-=--=n n b n
∴ }{n b 为等差数列 ∴
n n S n 302-= ∴ 当15=n 时,n S 的最小值为2251530152-=⨯-。