1、构造法求数列通项公式
求数列通项公式是高考考察的重点和热点,本文将通过构造等比数列或等差数列求数列通项公式作以简单介绍,供同学们学习时参考。
一、构造等差数列求数列通项公式
运用乘、除、去分母、添项、去项、取对数、待定系数等方法,将递推公式变形成为=A(其中A为常数)形式,根据等差数列的定义知是等差数列,根据等差数列的通项公式,先求出的通项公式,再根据与,从而求出的通项公式。
例1 在数列中,=,=(),求数列通项公式.
解析:由an+1=得,an+1 an=3 an+1-3 an=0,两边同除以an+1 an得,,
设bn=,则bn+1- bn=,根据等差数列的定义知,
2、数列{bn}是首相b1=2,公差d=的等差数列,
根据等差数列的通项公式得bn=2+(n-1)=n+
∴数列通项公式为an=
评析:本例通过变形,将递推公式变形成为形式,应用等差数列的通项公式,先求出的通项公式,从而求出的通项公式。
例2 在数列{an}中,Sn是其前n项和,且Sn≠0,a1=1,an=(n≥2),求Sn与an。
解析:当n≥2时,an=Sn-Sn-1 代入an=得,Sn-Sn-1=,变形整理得Sn-Sn-1= SnSn-1两边除以SnSn-1得,-=2,∴{}是首相为1,公差为2的等差数列
∴=1+2(n-1)=2n-1, ∴ Sn=(n≥2),n=1也适
3、合,∴Sn=(n≥1)
当n≥2时,an=Sn-Sn-1=-=-,n=1不满足此式,
∴an={
评析:本例将所给条件变形成,先求出的通项公式,再求出原数列的通项公式,条件变形是难点。
二、构造等比数列求数列通项公式
运用乘、除、去分母、添项、去项、取对数、待定系数等方法,将递推公式变形成为f(n+1)=Af(n)(其中A为非零常数)形式,根据等比数列的定义知是等比数列,根据等比数列的通项公式,先求出的通项公式,再根据与,从而求出的通项公式。
例3在数列{an}中,a1=2,an=an-12(n≥2),求数列{an}通项公式。
解析:∵ a1=2,an=an-12(n≥2)>0,
4、两边同时取对数得,lg an=2lg an-1
∴=2, 根据等比数列的定义知,数列{lg an}是首相为lg2,公比为2的等比数列,根据等比数列的通项公式得lg an=2n-1lg2=
∴数列通项公式为an=
评析:本例通过两边取对数,变形成形式,构造等比数列,先求出的通项公式,从而求出的通项公式。
例4在数列{an}中,a1=1,an+1=4an+3n+1,求数列{an}通项公式。
解析:设an+1+A(n+1)+B=4(an+An+B),(A、B为待定系数),展开得an+1=4an+3An+3B-A,与已知比较系数得{ ∴{
∴an+1+(n+1)+=4(an+n+),根
5、据等比数列的定义知,
数列{an+n+}是首项为,公比为q=3的等比数列,∴an+n+=×3n-1
∴数列通项公式为an=×3n-1-n-
评析:待定系数法是构造数列的常用方法。
例5 在数列{an}中,a1=1 ,an+1an=4n ,求数列{an}通项公式。
解析:∵an+1an=4n ∴anan-1=4 n-1 两式相除得 =4 ,
∴a1,a3,a5……与a 2,a 4 ,a 6 ……是首相分别为a1,a 2 ,公比都是4的等比数列,
又∵a1=1,an+1an=4n ,∴a2=4
∴an={
练习:1.已知数列满足,,求
解:由条件知,
6、分别令,代入上式得个等式累乘之,即
又,
解:由条件知,分别令,代入上式得个等式累乘之,即
又,
2. 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-()
3. 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
=
==
4. 设各项均为正数的数列的前n项和为,对于任意正整数n,都有等式:成立
7、求的通项an.
解:,
∴
,∵,∴. 即是以2为公差的等差数列,且.
∴
(1)通过分解常数,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}。
(2)通过分解系数,可转化为特殊数列的形式求解。这种方法适用于型的递推式,通过对系数p的分解,可得等比数列:设,比较系数得,可解得。
3、构造法
构造法就是在解决某些数学问题的过程中,通过对条件与结论的充分剖析,联想出一种适当的辅助模型,进
8、行命题转换,产生新的解题方法,这种思维方法的特点就是“构造”.若已知条件给的是数列的递推公式要求出该数列的通项公式.
(1)构造等差数列或等比数列
由于等差数列与等比数列的通项公式显然,对于一些递推数列问题,若能构造等差数列或等比数列,无疑是一种行之有效的构造方法.
(2)构造差式与和式
解题的基本思路就是构造出某个数列的相邻两项之差,然后采用迭加的方法就可求得这一数列的通项公式.
(3)构造商式与积式
构造数列相邻两项的商式,然后连乘也是求数列通项公式的一种常用方法。
(4)构造对数式或倒数式
有些数列若通过取对数,取倒数代数变形方法,可由复杂变为简单,使问题得以解决.