高中数学求数列通项公式的求法

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高中数学求数列通项公式的求法

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数列通项公式的求法
各种数列问题在很多情形下,就是对数列通项公式的求解。特别是在一些综合性比较强的数列问题中,数列通项公式的求解问题往往是解决数列难题的瓶颈。本文总结出几种求解数列通项公式的方法,希望能对大家有帮助。
一、观察法
范例:根据数列的前几项,写出它的一个通项公式
⑴ 3,33,333,…… ⑵ ……
解: ⑴∴
⑵观察各项的符号是“+”“-”号相间,用表示各项符号。
点评:这类问题主要是观察数列中的与项数n的关系,发现规律,写出通项。
二、定义法
直接利用等差数列或等比数列的定义求通项的方法叫定义法,这种方法适应于已知数列类型的题目.
范例.等差数列是递增数列,前n项和为,且成等比数列,.求数列的通项公式.
解:设数列公差为
∵成等比数列,∴,

∵, ∴………………………………①
∵ ∴…………②
由①②得:,

点评:利用定义法求数列通项时要注意不用错定义,设法求出首项与公差(公比)后再写
二、利用和的关系求的通项公式
要点:已知数列的前项和与的关系,求数列的通项可用公式
求解。
当n =1时,=s1成立,则两式合一
范例.已知数列的前项和满足.求数列的通项公式。
解:由
当时,有
……,
经验证也满足上式,所以
点评:利用公式求解时,要注意对n分类讨论,但若能合写时一定要合并.
三、由递推式求数列通项法
对于递推公式确定的数列的求解,通常可以通过递推公式的变换,转化为等差数列或等比数列问题,有时也用到一些特殊的转化方法与特殊数列。
类型1 递推公式为
解法:把原递推公式转化为,利用累加法(逐差相加法)求解。
范例 已知数列满足,,求。
解:由条件知:
分别令,代入上式得个等式累加之,

所以
由,
类型2 (1)递推公式为
解法:把原递推公式转化为,利用累乘法(逐商相乘法)求解。
范例. 已知数列满足,,求。
解:由条件知,分别令,代入上式得个等式累乘之,即
又,
变式:已知, ,求。
解:

类型3 递推式:
1、当 a=p a+q(p≠1,pq≠0)
解法:可转化为特殊数列{a+k}的形式求解。一般地,形如a=p a+q(p≠1,pq≠0)型的递推式均可通过待定系数法对常数q分解法:设a+k=p(a+k)与原式比较系数可得pk-k=q,即k=,从而得等比数列{a+k}。
范例1:数列{a}满足a=1,a=a+1(n≥2),求数列{a}的通项公式。
解:由a=a+1(n≥2)得a-2=(a-2),而a-2=1-2=-1,
∴数列{ a-2}是以为公比,-1为首项的等比数列
∴a-2=-() ∴a=2-()
说明:这个题目通过对常数1的分解,进行适当组合,可得等比数列{ a-2},从而达到解决问题的目的。
范例2:数列{a}满足a=1,,求数列{a}的通项公式。
解:由得
设a,比较系数得解得
∴{}是以为公比,以为首项的等比数列

点评:求递推式形如(p、q为常数)的数列通项,可用迭代法或待定系数法构造新数列来求得,也可用“归纳—猜想—证明”法来求,这也是近年高考考得很多的一种题型.
2、当为n的一次式时,可转化为特殊数列{a+An+B}的形式求解
范例.设数列:,求.
解: 设
整理得
∴2A=2且-3A+2B=-1,得A=1,B=1
设则,又,故代入(1)得
本题也可由 ,()两式相减得转化为进而求出
说明:若为的二次式,则可设利用代定系数法进而求解
3、 当时,则递推公式为(其中p,q均为常数)
解法:一般地,要先在原递推公式两边同除以,得:
从而化归为(p、q为常数)型.
范例1:已知数列满足, ,求.
解:将两边同除,得
设,则.令
.条件可化成,数列是以为首项,为公比的等比数列..因,

范例2:已知数列中,,,求。
解:在两边乘以得:
令,则,应用例7解法得:
所以
类型4 递推公式为(其中p,q均为常数)。
解法:先把原递推公式转化为
其中s,t满足,再应用前面类型3的方法求解。
范例1:已知数列中,,,,求。
解:由可转化为
即或
这里不妨选用(当然也可选用),则是以首项为,公比为的等比数列,所以,应用类型1的方法,分别令,代入上式得个等式累加之,即
又,所以。
范例2 数列中,,求数列的通项公式。
解:由得设
比较系数得,解得或
若取,则有
∴是以为公比,以为首项的等比数列

由逐差法可得
=
==
类型5 双数列型
解法:根据所给两个数列递推公式的关系,灵活采用累加、累乘、化归等方法求解。
范例. 已知数列中,;数列中,。当时,,,求,.
解:因
所以
即…………………………………………(1)
又因为
所以……
.即………………………(2)
由(1)、(2)得:,
*四、特征根法
1、设已知数列的项满足,其中求这个数列的通项公式。作出一个方程则当时,为常数列,即,其中是以为公比的等比数列,即.
范例.已知数列满足:求
解:作方程
当时,
数列是以为公比的等比数列.于是
2、对于由递推公式,给出的数列,方程,叫做数列的特征方程。若是特征方程的两个根,当时,数列的通项为,其中A,B由决定(即把和,代入,得到关于A、B的方程组);当时,数列的通项为,其中A,B由决定(即把和,代入,得到关于A、B的方程组)。
范例:已知数列满足,求数列的通项公式。
解法一(待定系数——迭加法)
由,得

且。
则数列是以为首项,为公比的等比数列,于是
。把代入,得



……

把以上各式相加,得


解法二(特征根法):数列:, 的特征方程是:。
,

又由,于是

3、如果数列满足下列条件:已知的值且对于,都有(其中p、q、r、h均为常数,且),那么,可作特征方程,当特征方程有且仅有一根时,则是等差数列;当特征方程有两个相异的根、时,则是等比数列。
范例1:
数列求数列的通项公式.
解:由已知,得,其特征方程为,解之,得



范例2、已知数列满足性质:对于且求的通项公式.
解: 数列的特征方程为变形得其根为故特征方程有两个相异的根,使用定理2的第(2)部分,则有


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