1求数列通项公式的十种方法Word下载.doc
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则此题也可以用数学归纳法来求解
二、累乘法
.○。
------------ 适用于:
----------这是广义的等比数列累乘法是最基本的二个方法之二。
例4已知数列满足,求数列的通项公式。
因为,所以,则,故
所以数列的通项公式为
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=________.
已知等式可化为:
()(n+1),即
时,==.
本题是关于和的二次齐次式,可以通过因式分解(一般情况时用求根公式)得到与的更为明显的关系式,从而求出.
练习.已知,求数列{an}的通项公式.
答案:
-1.
本题解题的关键是把原来的递推关系式转化为
若令,则问题进一步转化为形式,进而应用累乘法求出数列的通项公式.
三、待定系数法适用于
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。
1.形如,其中)型
(1)若c=1时,数列{}为等差数列;
(2)若d=0时,数列{}为等比数列;
(3)若时,数列{}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,与题设比较系数得
所以所以有:
因此数列构成以为首项,以c为公比的等比数列,
所以即:
.
规律:
将递推关系化为,构造成公比为c的等比数列从而求得通项公式
逐项相减法(阶差法):
有时我们从递推关系中把n换成n-1有,两式相减有从而化为公比为c的等比数列,进而求得通项公式.,再利用类型
(1)即可求得通项公式.我们看到此方法比较复杂.
例6已知数列中,,求数列的通项公式。
又是首项为2,公比为2的等比数列,即
两式相减得,故数列是首项为2,公比为2的等比数列,再用累加法的……
练习.已知数列中,求通项。
2.形如:
(其中q是常数,且n0,1)
①若p=1时,即:
,累加即可.②若时,即:
,
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
即:
令,则,然后类型1,累加求通项.
ii.两边同除以.目的是把所求数列构造成等差数列。
即:
令,则可化为.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.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pq,否则待定系数法会失效。
例7已知数列满足,求数列的通项公式。
解法一(待定系数法):
设,比较系数得,
则数列是首项为,公比为2的等比数列,
所以,即
解法二(两边同除以):
两边同时除以得:
,下面解法略
解法三(两边同除以):
练习.(2003天津理)
设为常数,且.证明对任意≥1,;
3.形如(其中k,b是常数,且)
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;
解题基本步骤:
1、确定=kn+b2、设等比数列,公比为p
3、列出关系式,即
4、比较系数求x,y5、解得数列的通项公式6、解得数列的通项公式
例8在数列中,求通项.(逐项相减法)
,①时,,
两式相减得.令,则
利用类型5的方法知即②
再由累加法可得.亦可联立①②解出.
例9.在数列中,,求通项.(待定系数法)
原递推式可化为
比较系数可得:
x=-6,y=9,上式即为
所以是一个等比数列,首项,公比为.即:
故.
4.形如(其中a,b,c是常数,且)
基本思路是转化为等比数列,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。
例10已知数列满足,求数列的通项公式。
设
比较系数得,所以
由,得
则,故数列为以为首项,以2为公比的等比数列,因此,则。
5.形如时将作为求解
分析:
原递推式可化为的形式,比较系数可求得,数列为等比数列。
例11已知数列满足,求数列的通项公式。
设
比较系数得或,不妨取,(取-3结果形式可能不同,但本质相同)
则,则是首项为4,公比为3的等比数列
,所以
练习.数列中,若,且满足,求.
.
四、迭代法(其中p,r为常数)型
例12已知数列满足,求数列的通项公式。
因为,所以
又,所以数列的通项公式为。
注:
本题还可综合利用累乘法和对数变换法求数列的通项公式。
例13.(2005江西卷)已知数列,
(1)证明
(2)求数列的通项公式an.
(1)略
(2)所以
又bn=-1,所以.
方法2:
本题用归纳-猜想-证明,也很简捷,请试一试.解法3:
设c,则c,转化为上面类型
(1)来解
五、对数变换法适用于(其中p,r为常数)型p>
0,
例14.设正项数列满足,(n≥2).求数列的通项公式.
两边取对数得:
,,设,则是以2为公比的等比数列,,,,∴
练习数列中,,(n≥2),求数列的通项公式.
例15已知数列满足,,求数列的通项公式。
因为,所以。
两边取常用对数得
设 (同类型四)
比较系数得,
由,得,
所以数列是以为首项,以5为公比的等比数列,则,因此
则。
六、倒数变换法适用于分式关系的递推公式,分子只有一项
例16已知数列满足,求数列的通项公式。
求倒数得为等差数列,首项,公差为,
七、换元法适用于含根式的递推关系
例17已知数列满足,求数列的通项公式。
令,则代入得
即
因为,则,即,可化为,
所以是以为首项,以为公比的等比数列,因此,则,即,得
。
八、数学归纳法通过首项和递推关系式求出数列的前n项,猜出数列的通项公式,再用数学归纳法加以证明。
例18已知数列满足,求数列的通项公式。
由及,得
由此可猜测,下面用数学归纳法证明这个结论。
(1)当时,,所以等式成立。
(2)假设当时等式成立,即,则当时,
由此可知,当时等式也成立。
根据
(1),
(2)可知,等式对任何都成立。
九、阶差法(逐项相减法)
1、递推公式中既有,又有
分析:
把已知关系通过转化为数列或的递推关系,然后采用相应的方法求解。
例19已知数列的各项均为正数,且前n项和满足,且成等比数列,求数列的通项公式。
∵对任意有⑴
∴当n=1时,,解得或
当n≥2时,⑵
⑴-⑵整理得:
∵各项均为正数,∴
当时,,此时成立
当时,,此时不成立,故舍去所以
练习。
已知数列中,且,求数列的通项公式.
2、对无穷递推数列
例20已知数列满足,求的通项公式。
因为 ①
所以 ②
用②式-①式得则故
所以 ③
由,,则,又知,则,代入③得。
所以,的通项公式为
十、不动点法目的是将递推数列转化为等比(差)数列的方法
不动点的定义:
函数的定义域为,若存在,使成立,则称为的不动点或称为函数的不动点。
由求出不动点,在递推公式两边同时减去,在变形求解。
类型一:
形如
例21已知数列中,,求数列的通项公式。
递推关系是对应得递归函数为,由得,不动点为-1
∴,……
类型二:
递归函数为
(1)若有两个相异的不动点p,q时,将递归关系式两边分别减去不动点p,q,再将两式相除得,其中,∴
(2)若有两个相同的不动点p,则将递归关系式两边减去不动点p,然后用1除,得,其中。
例22.设数列满足,求数列的通项公式.
此类问题常用参数法化等比数列求解.
对等式两端同时加参数t,得:
令,解之得t=1,-2代入得
,
相除得,即{}是首项为,
公比为的等比数列,=,解得.
两边取倒数得,
令b,则b,转化为累加法来求.
例23已知数列满足,求数列的通项公式。
令,得,则是函数的两个不动点。
因为
所以数列是以为首项,以为公比的等比数列,故,则。
练习1:
已知满足,求的通项
练习2。
已知数列满足,求数列的通项
练习3.(2009陕西卷文)已知数列满足,.
令,证明:
是等比数列;
(Ⅱ)求的通项公式。
(1)是以1为首项,为公比的等比数列。
(2)。
十一。
特征方程法形如是常数)的数列
形如是常数)的二阶递推数列都可用特征根法求得通项,其特征方程为…①
若①有二异根,则可令是待定常数)
若①有二重根,则可令是待定常数)
再利用可求得,进而求得
例24已知数列满足,求数列的通项
其特征方程为,解得,令,
由,得,
例25已知数列满足,求数列的通项
练习1.已知数列满足,求数列的通项
练习2.已知数列满足
,求数列的通项
说明:
(1)若方程有两不同的解s,t,
则,,
由等比数列性质可得,,
由上两式消去可得.
(2)若方程有两相等的解,则
即是等差数列,由等差数列性质可知,
所以.
例26、数列满足,且求数列的通项。
……①
令,解得,将它们代回①得,
……②,……③,
③÷
②,得,
则,∴数列成等比数列,首项为1,公比q=2
所以,则,
十二、四种基本数列
1.形如型等差数列的广义形式,见累加法。
2.形如型等比数列的广义形式,见累乘法。
3.形如型
(1)若(d为常数),则数列{}为“等和数列”,它是一个周期数列,周期为2,其通项分奇数项和偶数项来讨论;
(2)若f(n)为n的函数(非常数)时,可通过构造转化为型,通过累加来求出通项;
或用逐差法(两式相减)得,,分奇偶项来分求通项.
例27.数列{}满足,,求数列{an}的通项公式.
分析1:
构造转化为型
解法1:
令则.
时,各式相加:
当n为偶数时,.此时当n为奇数时,此时,所以.故解法2:
时,,两式相减得:
构成以,为首项,以2为公差的等差数列;
构成以,为首项,以2为公差的等差数列
.
评注:
结果要还原成n的表达式.
例28.(2005江西卷)已知数列{an}的前n项和Sn满足
Sn-Sn-2=3求数列{an}的通项公式.
方法一:
以下同上例,略
答案
4.形如型
(1)若(p为常数),则数列{}为“等积数列”,它是一个周期数列,周期为2,其通项分奇数项和偶数项来讨论;
(2)若f(n)为n的函数(非常数)时,可通过逐差法得,两式相除后,分奇偶项来分求通项.
例29.已知数列,求此数列的通项公式.
同上例类似,略.
-18-