试题研究求数列通项公式的十一法(方法全,例子全,归纳细)22300字 求数列通项公式的十一法总述: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、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一、累加法1.适用于:an?1?an?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分析:若an?1?an?f(n)(n?2),a2?a1?f(1)则 a3?a2?f(2)? ?an?1?an?f(n)两边分别相加得 an?1?a1??f(n)k?1n1,a1?1,求数列{an}的通项公式 例1 已知数列{an}满足an?1?an?2n?1解:由an?1?an?2n?1得an?1?an?2n?1则an?(an?an?1)?(an?1?an?2)???(a3?a2)?(a2?a1)?a1?[2(n?1)?1]?[2(n?2)?1]???(2?2?1)?(2?1?1)?1?2[(n?1)?(n?2)???2?1]?(n?1)?1(n?1)n?2?(n?1)?12?(n?1)(n?1)?1?n2所以数列{an}的通项公式为an?n。
2,a1?3,求数列{an}的通项公式 例2 已知数列{an}满足an?1?an?2?3?1解法一:由an?1?an?2?3?1得an?1?an?2?3?1则nnnan?(an?an?1)?(an?1?an?2)???(a3?a2)?(a2?a1)?a1?(2?3n?1?1)?(2?3n?2?1)???(2?32?1)?(2?31?1)?3?2(3n?1?3n?2???32?31)?(n?1)?33(1?3n?1)?2?(n?1)?31?3?3n?3?n?1?3?3n?n?1所以an?3?n?1.n?1解法二:an?1?3an?2?3?1两边除以3,得nnan?1an21?n??n?1, n?13333则an?1an21,故 ???3n?13n33n?1ananan?1an?1an?2an?2an?3a2a1a1?(?)?(?)?(?)???(?)?3n3nan?1an?13n?23n?23n?332313212121213?(?n)?(?n?1)?(?n?2)???(?2)?3333333332(n?1)11111??(n?n?n?1?n?2???2)?13333331(1?3n?1)nan2(n?1)2n11因此n, ???1???n331?3322?321n1n则an??n?3??3?.3222an???a?an?1?an?2n(n?N*)练习1.已知数列的首项为1,且写出数列n的通项公式.答案:n?n?1 2练习2.已知数列{an}满足a1?3,an?an?1?1(n?2)n(n?1),求此数列的通项公式. 答案:裂项求和评注:已知an?2?1n a1?a,an?1?an?f(n),其中f(n)可以是关于n的一次函数、二次函数、指数函数、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。
例3.已知数列{an}中, an?0Sn?且1n(an?)2an,求数列{an}的通项公式. Sn?解:由已知化简有1n1n(an?)Sn?(Sn?Sn?1?)2an得2Sn?Sn?1 ,由类型(1)有2n2Sn?S12?2?3???n22Sn?Sn?1?n n(n?1)s?S?an?0nS?aa?12111又得,所以,又,an?2n(n?1)?2n(n?1)2 2n(n?1)2, 则此题也可以用数学归纳法来求解.二、累乘法1.适用于: an?1?f(n)an ,这是广义的等比数列,累乘法是最基本的二个方法之二 分析:若an?1?f(n), an则aaa2?f(1)3?f(2),??n?1?f(n) a1a2annan?1?a1??f(k) 两边分别相乘得,a1k?13例4 已知数列{an}满足an?1?2(n?1)5?an,a1?3,求数列{an}的通项公式解:因为an?1?2(n?1)5?an,a1?3,所以an?0,则nnan?1?2(n?1)5n,故anan?anan?1aa????3?2?a1an?1an?2a2a1?[2(n?1?1)5n?1][2(n?2?1)5n?2]???[2(2?1)?52][2(1?1)?51]?3?2n?1[n(n?1)???3?2]?5(n?1)?(n?2)???2?1?3?3?2n?1n(n?1)2?5?n!n?1所以数列{an}的通项公式为an?3?2?5n(n?1)2?n!.22?n?1?an?nan?an?1an?0n??a?1n例5.设是首项为1的正项数列,且(=1,2, 3,?),则它的通项公式是an=________.解:已知等式可化为:(an?1?an)?(n?1)an?1?nan??0*?an?0(n?N)?(n+1)an?1an?1n??nan?0an?1 , 即nann?1?n ?n?2时,an?1anan?1a2an??????a1n?1?n?2??1?11an?1an?2a1n?12=n. ?=n评注:本题是关于an和an?1的二次齐次式,可以通过因式分解(一般情况时用求根公式)得到an与an?1的更为明显的关系式,从而求出练习.已知答案:an. ,求数列{an}的通项公式. an?1?nan?n?1,a1??1an?(n?1)!?(a1?1)-1.an?1?nan?n?1,转化为形式,进而应用累乘法求出数列的通评注:本题解题的关键是把原来的递推关系式an?1?1?n(an?1),项公式. 若令bn?an?1,则问题进一步转化为bn?1?nbn三、待定系数法 适用于an?1?qan?f(n)基本思路是转化为等差数列或等比数列,而数列的本质是一个函数,其定义域是自然数集的一个函数。
41.形如an?1?can?d,(c?0,其中a1?a)型(1)若c=1时,数列{(2)若d=0时,数列{anan}为等差数列; }为等比数列;a(3)若c?1且d?0时,数列{n}为线性递推数列,其通项可通过待定系数法构造辅助数列来求.待定系数法:设得an?1???c(an??),与题设, 比较系数得 an?1?can?(c?1)?an?1?can?d,(c?1)??d,所以??ddd,(c?0)an??c(an?1?)c?1c?1c?1 所以有:d??da??n?a1?c?1?构成以c?1为首项,以c为公比的等比数列, 因此数列?所以 an?dddd?(a1?)?cn?1an?(a1?)?cn?1?c?1c?1c?1c?1. 即:an?1?can?d规律:将递推关系化为an?1?dd?c(an?)c?1c?1,构造成公比为c的等比数列{an?dddan?1??cn?1(a1?)c?1从而求得通项公式1?cc?1an?1?can?d中把n换成n-1有逐项相减法(阶差法):有时我们从递推关系an?can?1?d,两式相减有an?1?an?c(an?an?1)an?1?an?cn(a2?a1)从而化为公比为c的等比数列{an?1?an},进而求得通项公式. ,再利用类型(1)即可求得通项公式.此方法比较复杂.例6已知数列{an}中,a1?1,an?2an?1?1(n?2),求数列?an?的通项公式。
解法一:?an?2an?1?1(n?2),?an?1?2(an?1?1)又?a1?1?2,??an?1?是首项为2,公比为2的等比数列 ?an?1?2,即an?2?1解法二:?an?2an?1?1(n?2),5 nn?an?1?2an?1两式相减得an?1?an?2(an?an?1)(n?2),故数列?an?1?an?是首项为2,公比为2的等比数列,再用累加法的??练习.已知数列{an}中,a1?2,an?1?11an?,22求通项an 1an?()n?1?12答案:2.形如:an?1?p?an?qn(其中q是常数,且n?0,1),累加即可. ①若p=1时,即:an?1?an?qnan?1?p?an?qnp?1②若时,即:,n?1p求通项方法有以下三种方向:i. 两边同除以.目的是把所求数列构造成等差数列an?1n?1p即: an1pn1p?n??()bn?nbn?1?bn??()npq,令pq,然后类型1,累加求通项. qp,则ann?1qii.两边同除以 . 目的是把所求数列构造成等差数列an?1n?1q 即: ?pan1??nq, bn?令anqn,则可化为bn?1?p1?bn?.然后转化为类型5来解,iii.待定系数法:目的是把所求数列构造成等差数列设an?1???qn?1?p(an???pn).通过比较系数,求出?,转化为等比数列求通项. 注意:应用待定系数法时,要求p?q,否则待定系数法会失效。
例7已知数列{an}满足an?1?2an?4?3n?1,a1?1,求数列?an?的通项公式1??4,?2?2, 解法一(待定系数法):设an?1??13n??2(an???3n?1)a1?4?31?1??5,比较系数得?a则数列所以n?4?3n?1?是首项为,公比为2的等比数列, an?4?3n?1??5?2n?1,即an?4?3n?1?5?2n?1解法二(两边同除以qn?1an?12an4??n?2n?1n?1333,下面解法略 ): 两边同时除以3得:36an?1an43n?n??()n?1n?1n?1p32,下面解法略 2解法三(两边同除以): 两边同时除以2得:2练习.aa?3n?1?2a1an?[3n?(?1)n?1?2n]?(?1)n?2na0(n?N)设0为常数,且nn?1.证明对任意n≥1,53.形如an?1?pan?kn?b (其中k,b是常数,且k?0)方法1:逐项相减法(阶差法)方法2:待定系数法通过凑配可转化为 (an?xn?y)?p(an?1?x(n?1)?y);解题基本步骤:1、确定f(n)=kn+b2、设等比数列bn?(an?xn?y),公比为p3、列出关系式(an?xn?y)?p(an?1?x(n?1)?y),即bn?pbn?14、比较系数求x,y5、解得数列(an?xn?y)的通项公式6、解得数列?an?的通项公式例8 在数列{an}中,a1?1,an?1?3an?2n,求通项an.(逐项相减法) 解:?,an?1?3an?2n, ①?n?2时,an?3an?1?2(n?1),两式相减得 an?1?an?3(an?an?1)?2.。