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求数列通项公式的常用方法
一、累加法
1.适用于: ----------这是广义的等差数列 累加法是最基本的二个方法之一。
2.解题步骤:若,
则
两边分别相加得
例1 已知数列满足,求数列的通项公式。
解:由得则
所以数列的通项公式为。
练习. 已知数列满足,,求此数列的通项公式.
答案:裂项求和
评注:已知,,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.
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。
二、累乘法
1. ○。 ------------ 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。
2.解题步骤:若,则
两边分别相乘得,
例2 已知数列满足,求数列的通项公式。
解:因为,所以,则,故
所以数列的通项公式为
练习. 已知,求数列{an}的通项公式
答案:-1.
评注: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.
解题步骤: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:.
例3 已知数列中,,求数列的通项公式。
解:
又是首项为2,公比为2的等比数列 ,即
练习.已知数列中,求通项
答案:
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,然后转化为待定系数法第一种情况来解。
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4 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): 两边同时除以得:,下面解法略
3.形如 (其中k,b是常数,且)
待定系数法解题步骤:
通过凑配可转化为 ;
比较系数求x、y;解得数列的通项公式;得数列的通项公式。
例5 . 在数列中,,求通项.(待定系数法)
解: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。
练习 在数列中,求通项.(逐项相减法)
解:, ① 时,,
两式相减得 .令,则
知 即 ②
再由累加法可得. 亦可联立 ① ②解出.
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6 已知数列满足,求数列的通项公式。
解: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7 已知数列满足,求数列的通项公式。
解: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.
答案: .
四、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。
分析:由求出不动点,在递推公式两边同时减去,再变形求解。
类型一:形如
例8 已知数列中,,求数列的通项公式。
解:递推关系是对应得递归函数为,由得,不动点为-1
∴,……
类型二:形如
分析: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9. 设数列满足,求数列的通项公式.(答案:)
分析:此类问题常用参数法化等比数列求解.
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.
练习. 已知数列满足,求数列的通项
答案:
五、对数变换法
适用于(其中p,r为常数)型 p>0,
例10. 设正项数列满足,(n≥2).求数列的通项公式.
解: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.
答案:
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11 已知数列满足,求数列的通项公式。
解:求倒数得为等差数列,首项,公差为,
七、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12 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。
解:∵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.
答案:
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