八种通项公式求解方法
求数列通项公式的八种方法
总述:
一.利用递推关系式求数列通项的8种方法:
累加法、
累乘法、
待定系数法、
阶差法(逐差法)、
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、
二.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:----------这是广义的等差数列累加法是最基本的二个方法之一。
2.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。
例2已知数列满足,求数列的通项公式。
解法一:由得则
所以
解法二:两边除以,得,
则,故
因此,
则
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.
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;
若f(n)是关于n的二次函数,累加后可分组求和;
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;
若f(n)是关于n的分式函数,累加后可裂项求和。
例3.已知数列中,且,求数列的通项公式.
解:由已知得,
化简有,由类型(1)有,
又得,所以,又,,
则
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.若
,则
两边分别相乘得,∏=+=n
k n k f a a 1
11
)(
例4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
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=________.解:已知等式可化为:
()
(n+1)
,即
时,
==.
评注: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.
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。
解法一:
又是首项为2,公比为2的等比数列
,即
解法二:
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……
2.形如:(其中q是常数,且n0,1)
若p=1时,即:,累加即可.
若时,即:,
求通项方法有以下三种方向:.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.
.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,
.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p q,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):两边同时除以得:,下面解法略
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+b
2、设等比数列,公比为p
3、列出关系式,即
4、比较系数求x,y
5、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)
解:,
时,,
两式相减得.令,则
利用类型5的方法知即
再由累加法可得.亦可联立解出.例9.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.
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。
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11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
四、对数变换法适用于(其中p,r为常数)型p>0,
例12.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,
,,,∴
例13已知数列满足,,求数列的通项公式。
解: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。
五、倒数变换法适用于分式关系的递推公式,分子只有一项
例14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,
六、换元法适用于含根式的递推关系
例15已知数列满足,求数列的通项公式。
解: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。
七、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16已知数列满足,求数列的通项公式。
解: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。
八、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17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
∴当n=1时,,解得或
当n≥2时,⑵
(1)-(2)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
2、对无穷递推数列
例18已知数列满足,求
的通项公式。
解: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
总结: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19.数列{}满足,,求数列{a n}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.
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.。
专题06 构造法求数列通项的八种技巧(三)(解析精编版)
专题06 构造法求数列通项的八种技巧(三)答案◆构造六:取对数构造法【经典例题1】【解析】取以12a =为底的对数(不能取c 为底,因为1c =,不能作为对数的底数),得到1222log log n na a +=,122log 2log n na a +=,设2log na nb =,则有12n n b b +=,所以{}n b 是以112log 1a b ==为首项,2为公比的等比数列,所以12n n b -=,所以12log =2n an -,122n n a -=.【经典例题2】【解析】取以2为底的对数(这里知道为什么不能取11a =为底数的对数了吧),得到12222loglogn n a a +=,12222log log 2log n n a a +=+,122log 12log n n a a +=+设2log n an b =,则有1=12n n b b ++,这又回归到构造二的情况,接下来的步骤大家应该都记得吧,由于这道题较为简单,所以直接可看出1+1=2(1)n n b b ++,所以{}1n b +是以111b +=为首项,2为公比的等比数列,所以112n n b -+=,所以1=21n n b --,12log =21na n --,1212n n a --=.【经典例题3】【解析】将()1,n n a a +代入函数得212n n n a a a +=+,()2211211n n n n a a a a ++=++=+,即()2111n n a a ++=+两边同时取以3为底的对数,得()()21111113333loglog log 2log n n n n a a a a ++++++=⇒=(为什么此题取以3为底的对数呢,大家思考下,新构造的数列首项为113log a +,113a +=,所以应当取以3为底,这样计算会简单很多,当然如果你计算能力较强,也可以取其他数作为底数).所以(){}13log na +是以1为首项,2为公比的等比数列,即()113log 12n a n +-=⨯,1213n n a -+=,1231n n a -=-.【经典例题4】【解析】由2142n n n a a a +=++,得21244n n n a a a ++=++,即()2122n n a a ++=+,两边同取以3为底的对数,得()212233log log n n a a +++=,即()12233log 2log nn a a +++=,所以数列(){}23log na +是以1为首项,2为公比的等比数列,()213log 2nan +-=,1223n n a -+=,即1232n n a -=-.◆构造七:二阶整体构造等比【经典例题1】【解析】由()1111322n n n n n n n a a a a a a a +-+-=-⇒-=-,故{}1n n a a +-是以212a a -=为首项,2为公比的等比数列,即()112122n nn n a a a a -+-=-=,接下来就是叠加法啦,1121...22n n n a a a a --⎫-=⎪⎬⎪-=⎭全部相加得:122n n a a -=-,所以21n n a =-.【经典例题2】【解析】由()2+12+11211+333n n n n n n n a a a a a a a +++=⇒-=--,故{}1n n a a +-是以211a a -=为首项,13- 为公比的等比数列,即11111133n n n n a a --+⎛⎫⎛⎫-=-=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⨯,接下来就是叠加法啦,1121...131n n n a a a a -+⎫⎛⎫-=-⎪ ⎪⎝⎭⎪⎪⎬⎪-=⎪⎪⎭全部相加,利用等比数列求和得:+11331443n n a a ⎛⎫-=-- ⎪⎝⎭,1731443n n a -⎛⎫=-- ⎪⎝⎭.【经典例题3】【解析】 由()2+12+11522333n n n n n n n a a a a a a a +++=⇒-=--,故{}1n n a a +-是以2123a a -=为首项,23为公比的等比数列,即123nn n a a +⎛⎫-= ⎪⎝⎭,接下来就是叠加法,121 (232)3nn n a a a a +⎫⎛⎫-=⎪⎪⎝⎭⎪⎪⎬⎪⎪-=⎪⎭全部相加,利用等比数列求和得:+112223n n a a ⎛⎫-=- ⎪⎝⎭,12323n n a -⎛⎫=- ⎪⎝⎭.【经典例题4】【解析】看到这道例题,当我们希望通过构造{}1n n a a +-为等比数列时,我们发现原式并不能转化成等比结构的形式.所以此例题我们需要引入两个系数,通过构造{}1n n a pa +-成等比来解决.设原等式()211n n n n a pa pa q a +++=--,打开得到()21n n n a p q a pqa ++=+-,对应项系数相等,44p q pq +=⎧⎨-=-⎩解得22p q =⎧⎨=⎩,所以构造{}12n n a a +-为首项为2,公比为2的等比数列,所以12=2n nn a a +-,即12=+2n nn a a +,这就回到了熟悉的1n n n a pa q +=+型.下面的操作就看你们的了.【经典例题5】【解析】通过构造{}1n n a pa +-成等比来解决.设原等式()211n n n n a pa pa q a +++=--,打开得到()21n n n a p q a pqa ++=+-,对应项系数相等,7323p q pq ⎧+=⎪⎪⎨⎪-=-⎪⎩解得213p q =⎧⎪⎨=⎪⎩或132p q ⎧=⎪⎨⎪=⎩,我们发现解出两组结果,没关系,都是成立的,可以构造{}12n n a a +-首项为23-,公比为13的等比数列或构造113n n a a +-⎧⎫⎨⎬⎩⎭为首项为1,公比为2的等比数列.我们都来尝试下.构造一: 1121332n n n a a -+⎛⎫⎪⎝⎭-=-,即1121323n n n a a +-⎛⎫=- ⎪⎝⎭,这就回到了熟悉的1nn n a pa q +=+型,设1111233n n n n a a λλ-+⎡⎤⎛⎫⎛⎫+⋅=+⋅⎢⎥ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎢⎥⎣⎦,待定系数法得25λ=-,则数列12153n n a -⎧⎫⎪⎪⎛⎫-⋅⎨⎬ ⎪⎝⎭⎪⎪⎩⎭是首项为111213535a -⎛⎫-⋅= ⎪⎝⎭,公比为2的等比数列,所以112132535n n n a --⎛⎫⎛⎫-⋅=⋅ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭,即112125335n n n a --⎛⎫=⋅⋅ ⎪⎝⎭+. 构造二: 11132n n n a a -+=-,即11132n n n a a +-=+ ,设()111223n n n n a a λλ-++⋅=+⋅,待定系数法得35λ=-,则数列1325n n a -⎧⎫-⋅⎨⎬⎩⎭是首项为11132255a --⋅=,公比为13的等比数列,所以113212553n n n a --⎛⎫-⋅=⋅ ⎪⎝⎭,即112125335n n n a --⎛⎫=⋅⋅ ⎪⎝⎭+. 【秒杀例题1】【解析】217233n n n a a a ++=-,对应的特征方程为:27233x x =-,解得两根为12x =,213x =,设所求数列通项公式为22123n n n a A B --⎛⎫=⋅+ ⎪⎝⎭,把11a =,243a =代入上面的通项公式中,建立方程组解A ,B ,即 1100112341233A B A B --⎧⎛⎫=⋅+⎪ ⎪⎪⎝⎭⎨⎛⎫⎪=⋅+ ⎪⎪⎝⎭⎩,解得65215A B ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩,代入化简得112125335n n n a --⎛⎫=⋅⋅ ⎪⎝⎭+. 【秒杀例题2】【解析】2144n n n a a a ++=-,对应的特征方程为:244x x =-,解得两根为212x x ==,设所求数列通项公式为()22n n a n A B -=+,把11a =,24a =代入上面的通项公式中,建立方程组解A ,B ,即()()1012422A B A B -⎧=+⎪⎨=+⎪⎩解得20A B =⎧⎨=⎩,代入化简得12n n n a -=⋅. 【练习1】【答案】12n n a -∴=【解析】()22311≥-=-+n a a a n n n ,()112n n n n a a a a +-∴-=-, 即112n nn n a a a a +--=-,12211,2,1,a a a a ==∴-=∴数列{1n a +-}n a 是首项为1,公比为2的等比数列,112n n n a a -+∴-=, 由累加法可得,22111222n n n a a a --=-=++++=()111122112n n --⨯-=--,()1*2.n n a n -∴=∈N【练习2】【答案】【解析】(1)当2n =时,4231458S S S S +=+,即43534151242a ⎛⎫⎛⎫+++++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭3581124⎛⎫=+++ ⎪⎝⎭解得:478a =; (2)证明:()()2444428541112112≥-=-+-∴≥+=++-++-++n S S S S S S n S S S S n n n n n n n n n n即()24412≥=+++n a a a n n n ,31221544164444n n n a a a a a a +++=⨯+==∴+=()21211111111142422214242222n n n n n n n n n n n n n n n nn a a a a a a a a a a a a a a a a a +++++++++++-----===----12=∴数列112n n a a +⎧⎫-⎨⎬⎩⎭是以21112a a -=为首项,公比为12的等比数列; (3)由(2)知,112n n a a +⎧⎫-⎨⎬⎩⎭是以2112a a -为首项,公比为12的等比数列, 1111. 22n n n a a -+⎛⎫∴-= ⎪⎝⎭即1141122n n n na a ++-=⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,12n n a ⎧⎫⎪⎪⎪⎪∴⎨⎬⎛⎫⎪⎪⎪⎪⎪⎝⎭⎩⎭是以1212a =为首项,4为公差的等差数列,2(1)44212n na n n ∴=+-⨯=-⎛⎫ ⎪⎝⎭,即 1(42)(21)2n n a n n ⎛⎫=-⨯=- ⎪⎝⎭112n -⎛⎫⨯ ⎪⎝⎭∴数列{}n a 的通项公式是11(21). 2n n a n -⎛⎫=-⨯ ⎪⎝⎭【练习3】【答案】【解析】(1)证明:2122n n n a a a ++=-+,2112n n n n a a a a +++∴-=-+,又21211a a -=-=,∴数列{}1n n a a +-是以1为首项、2为公差的等差数列,即数列{}n b 是等差数列;(2)由(1)可知112(1)21n n a a n n +-=+-=-,12(1)1n n a a n -∴-=--,122(2)1n n a a n ---=--21211a a -=⋅-,累加得,12[12(1)]n a a n -=++⋯+-(1)n --(1)212n n n -=⋅-+221n n =-+, 2212122n a a n n n n ∴=+-+=-+∴数列{}n a 的通项公式222n a n n =-+.◆构造八:数列不动点构造求数列(较难,能力强的同学可以学习)【经典例题1】【解析】根据数列不动点得性质,令1n n a a x +==,方程251(1)03x x x x -=⇔-=+,故1是数列{}n a 的不动点,尝试在递推式两边同时减去1,得到()141511133n n n n n a a a a a +---=-=++. 注意到左右两边分别出现了11n a --和1n a -这样相似的结构,并且都是在分母,我们可以尝试构造新数列{}1n a -,当然也可以直接变形:()()()1141314111131414114n n n n n n n n n a a a a a a a a a ---+-+-=⇔===++----也即1111114n n a a +=+--,因此数列11n a ⎧⎫⎨⎬-⎩⎭是首项为1,公差为14的等差数列,累加得 11(3)14n n a =⋅+-,因此47133n n a n n +=+=++.【经典例题2】【解析】根据数列不动点得性质,令1n n a a x +==,同样地,考虑方程42(1)(2)01x x x x x -=⇔--=+,这时候数列{}n a 有两个不动点1和2,分别在递推式两边減去1和2后,可以得到:()131421111n n n n n a a a a a +---=-=++ ()122422211n n n n n a a a a a +---=-=++. 两式相除得11113222n n n n a a a a ++--=⋅--,因此数列12n n a a ⎧⎫-⎨⎬-⎩⎭是首项为2,公比为32的等比数列,累乘得 113222n n n a a --⎛⎫=⋅ ⎪-⎝⎭,因此83324332n nn n na ⋅-⋅=⋅-⋅.【经典例题3】【解析】 考虑方程4(1)(2)023x x x x x +=⇔-+=+,故1和2-是数列{}n a 的不动点,根据上面的思路,尝试在递推式两边同时减去1和2-,分别得到:111224133n n n n n a a a a a +--=-=-+++.()1524222323n n n n n a a a a a ++++=+=++ 两式相除得11111252n n n n a a a a ++--=-⋅++,因此数列12n n a a ⎧⎫-⎨⎬+⎩⎭是首项为25,公比为15-的等比数列,累乘得 1121255n n n a a --⎛⎫=⋅- ⎪+⎝⎭,因此(5)4(5)2nn n a ---+=.【经典例题4】【解析】首先对等式进行一定的变形,等式两边同除1n +,得1214n n n a a nn a n+-=++,等式右侧上下同除n ,使两侧结构相同,1212144nn n n n a a a n n a n a n n+--==+++,令n n a b n =,则+1214n n n b b b -=+,考虑方程221(+1)04x x x x -=⇔=+,故1-是数列{}n a 的不动点,在递推式两边同时减去1-,得到:()()()1131241311111==4413131113n n n n n n n n n n n b b b b b b b b b b b +++++++=+=⇔=+++++++-.所以数列11n b ⎧⎫⎨⎬+⎩⎭是以23为首项,13为公差的等差数列, 即1113n n b +=+,311n b n =-+,21n a nn n -=+,得到()21n n n a n -=+.【经典例题5】【解析】事实上,2111122nn n n na a a a a +⎛⎫+=⋅+= ⎪⎝⎭,这不同于上面的类型,但是否可以用同样的方法处理呢? 同样尝试求它的不动点:11(1)(1)02x x x x x ⎛⎫=⋅+⇔-+= ⎪⎝⎭,因此1和1-是数列{}n a 的两个不动点,变形得到: ()()222211111111,112222n nn n n n n n n na a a a a a a a a a ++-+++-=-=+=+= 两式相除得2111111n n n n a a a a ++⎛⎫++= ⎪--⎝⎭,又 11131a a +=-,迭代得到211131n n n a a +++=- 由此解得数列的通项公式 11223131n n n a --+=-.由此看来,对于比较复杂的分式型递推数列,也可以通过减去不动点来进行代数变形,从而使等式的两边出现类似的结构,更易于处理。
求数列通项公式的十种方法
求数列通项公式方法大全一、累加法适用于:1()n n a a 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。
例1 已知数列{}n a 满足11211n n a a n a +=++=,,求数列{}n a 的通项公式。
解:由121n n a a n +=++得121n n a a n +-=+则112322112()()()()[2(1)1][2(2)1](221)(211)12[(1)(2)21](1)1(1)2(1)12(1)(1)1n n n n n a a a a a a a a a a n n n n n n nn n n n ---=-+-++-+-+=-++-+++⨯++⨯++=-+-++++-+-=+-+=-++=所以2n a n =。
例2 已知数列{}n a 满足112313nn n a a a +=+⨯+=,,求数列{}n a 的通项公式。
解法一:由1231n n n a a +=+⨯+得1231nn n a a +-=⨯+则11232211122112211()()()()(231)(231)(231)(231)32(3333)(1)33(13)2(1)313331331n n n n n n n n n n n n a a a a a a a a a a n n n n --------=-+-++-+-+=⨯++⨯+++⨯++⨯++=+++++-+-=+-+-=-+-+=+-所以3 1.nn a n =+-解法二:13231n n n a a +=+⨯+两边除以13n +,得111213333n n n n n a a +++=++, 则111213333n n n n n a a +++-=+,故 112232112232111122122()()()()33333333212121213()()()()3333333332(1)11111()1333333n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n a a a a a a a a a a a a n --------------=-+-+-++-+=+++++++++-=+++++++因此11(13)2(1)2113133133223n n n n na n n ---=++=+--⨯,则21133.322nn n a n =⨯⨯+⨯- 练习1.已知数列{}n a 的首项为1,且*12()n n a a n n N +=+∈写出数列{}n a 的通项公式.答案:12+-n n练习2.已知数列}{n a 满足31=a ,)2()1(11≥-+=-n n n a a n n ,求此数列的通项公式.答案:裂项求和n a n 12-=评注:已知a a =1,)(1n f a a n 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na .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。
高考数学构造法求数列通项的八种技巧(二)(解析版)
构造法求数列通项的八种技巧(二)【必备知识点】◆构造四:同型构造法所谓同型构造法,就是将找因式中的因子和数列项数相同或者相近的部分通过同除或同乘化归成结构相同的形式,形成新的数列,如常数列,等差数列或等比数列.下面让我们来看看有哪些模型结构吧.模型一:a n +1=nn +1⋅a n 左右同乘n +1 (n +1)a n +1=n ⋅a n ,构造b n =n ⋅a n ,则b n +1=b n ,b n 为常数数列.模型二:a n +1=n +1n ⋅a n 左右同除n +1 a n +1n +1=a n n ,构造b n =a n n,则b n +1=b n ,b n 为常数数列.模型三:a n +1=n +2n ⋅a n 左右同除n +2 n +1 a n +1(n +1)(n +2)=a n n (n +1),构造b n =a n n (n +1),则b n +1=b n,b n 为常数数列.模型四:na n +1=2(n +1)a n 左右同除n n +1a n +1n +1=2a n n ,构造b n =an n,则b n +1=2b n ,b n 为等比数列.模型五:a n +1=n +2n ⋅S n ⇒S n +1-S n =n +2n ⋅S n ⇒S n +1=2n +2n ⋅S n 左右同除n +1 S n +1n +1=2S n n,构造b n =S nn ,则b n +1=2b n ,b n 为等比数列.模型六:a n +1=n +1n ⋅a n +n +1左右同除n +1 a n +1n +1=a n n +1,构造b n =a n n,则b n +1=b n +1,b n 为等差数列.模型七:a n +1=2a n +2n +1左右同除2n +1a n +12n +1=a n 2n +1,构造b n =a n 2n,则b n +1=b n +1,b n 为等差数列.模型八:a n -a n +1=a n a n +1左右同除a n a n +11a n +1-1a n =1,构造b n =1an ,则b n +1-b n =1,b n 为等差数列.看了这么多模型,是不是觉得很多,很难记住呢,其实向大家展示这么多,只是想向大家展示,当看到这类式子,尽量将n +1和a n +1,n 和a n 等因子和数列项数相同的部分划归成结构相同的形式,构造成新数列.【经典例题1】已知数列a n 满足a 1=23,a n +1=nn +1⋅a n,求a n . 【解析】因为a n +1=nn +1a n,所以(n +1)a n +1=na n .令b n =na n ,则b n =b n +1,即b n 是常数数列,所以b n=b 1,即na n =1×a n =23,a n =23n.【经典例题2】已知数列a n 中,a n +1=nn +2a n且a 1=2,求数列a n 的通项公式.【解析】因为a n +1=nn +2a n,所以(n +2)a n +1=na n ,(n +1)(n +2)a n +1=n (n +1)a n .令b n =n (n +1)a n ,则b n +1=b n ,即b n 是常数数列,所以b n =b 1.因此n (n +1)a n =1×2×2,a n =4n (n +1).【经典例题3】已知数列a n 中,na n +1=2(n +1)a n +n (n +1)且a 1=1,求数列a n 的通项公式.【解析】na n +1=2(n +1)a n +n (n +1),等式两侧同除n (n +1),形成a n +1n +1=2a n n +1,令b n =an n,则b n +1=2b n +1,这又回到了构造一的形式,所以b n +1+1=2(b n +1),b n +1 是以2为首项,2为公比的等差数列,即b n +1=2×2n -1=2n , b n =2n -1,所以a nn=2n -1,a n =n (2n -1).【经典例题4】已知a 1=1,且na n +1=(n +2)a n +n ,求数列a n 的通项公式.【解析】等式两侧同除n (n +1)(n +2),得a n +1(n +1)(n +2)=a n n (n +1)+1(n +1)(n +2),即a n +1(n +1)(n +2)-a n n (n +1)=1(n +1)(n +2),a n +1(n +1)(n +2)-a n n (n +1)=1(n +1)-1(n +2),另b n =a n n (n +1),所以b n +1-b n =1(n +1)-1(n +2),接下来就是叠加法发挥作用的时候了b 2-b 1=12-13b 3-b 2=13-14b 4-b 3=14-15⋯⋯b n -b n -1=1n -1(n +1)叠加得b n -b 1=12-1(n +1),b 1=a 12=12,所以b n =1-1(n +1)=n n +1,即a n n (n +1)=nn +1,a n =n 2.【练习1】已知数列a n 满足a 1=1,a n -a n +1=3a n a n +1,则a 10=()A.28B.128C.-28D.-128【答案】B【解析】数列a n 满足a 1=1,a n -a n +1=3a n a n +1,则:1a n +1-1a n=3(常数)则:数列1a n 是以1a 1=1为首项,3为公差的等差数列。
数列通项、数列前n项和的求法例题+练习
通项公式和前n 项和一、新课讲解:求数列前N 项和的办法 1. 公式法(1)等差数列前n 项和:特此外,当前n 项的个数为奇数时,211(21)k k S k a ++=+,即前n 项和为中央项乘以项数.这个公式在许多时刻可以简化运算. (2)等比数列前n 项和: q=1时,1n S na =()1111n n a q q S q-≠=-,,特别要留意对公比的评论辩论.(3)其他公式较罕有公式:1.)1(211+==∑=n n k S nk n 2.)12)(1(6112++==∑=n n n k S nk n3.213)]1(21[+==∑=n n k S n k n[例1] 已知3log 1log 23-=x ,求⋅⋅⋅++⋅⋅⋅+++n x x x x 32的前n 项和.[例2] 设S n =1+2+3+…+n ,n ∈N *,求1)32()(++=n nS n S n f 的最大值.2. 错位相减法这种办法是在推导等比数列的前n 项和公式时所用的办法,这种办法重要用于求数列{a n ·b n }的前n 项和,个中{ a n }.{ b n }分离是等差数列和等比数列.[例3]乞降:132)12(7531--+⋅⋅⋅++++=n n x n x x x S ………………………① [例4] 求数列⋅⋅⋅⋅⋅⋅,22,,26,24,2232nn前n 项的和.演习:求:S n =1+5x+9x 2+······+(4n -3)xn-1答案:当x=1时,S n =1+5+9+······+(4n-3)=2n 2-n 当x ≠1时,S n = 1 1-x[4x(1-x n ) 1-x+1-(4n-3)x n ]3. 倒序相加法乞降这是推导等差数列的前n 项和公式时所用的办法,就是将一个数列倒过来分列(反序),再把它与原数列相加,就可以得到n 个)(1n a a +. [例5] 求 89sin 88sin 3sin 2sin 1sin 22222++⋅⋅⋅+++的值 4. 分组法乞降有一类数列,既不是等差数列,也不是等比数列,若将这类数列恰当拆开,可分为几个等差.等比或罕有的数列,然后分离乞降,再将其归并即可. [例6] 求数列的前n 项和:231,,71,41,1112-+⋅⋅⋅+++-n aa an ,… 演习:求数列•••+•••),21(,,813,412,211nn 的前n 项和.5. 裂项法乞降这是分化与组合思惟在数列乞降中的具体运用. 裂项法的本质是将数列中的每项(通项)分化,然后从新组合,使之能消去一些项,最终达到乞降的目标. 通项分化(裂项)如:(1))()1(n f n f a n -+= (2)n n n n tan )1tan()1cos(cos 1sin -+=+ (3)111)1(1+-=+=n n n n a n (4))121121(211)12)(12()2(2+--+=+-=n n n n n a n (5)])2)(1(1)1(1[21)2)(1(1++-+=+-=n n n n n n n a n(6) nn n n n n n n S n n n n n n n n n a 2)1(11,2)1(12121)1()1(221)1(21+-=+-⋅=⋅+-+=⋅++=-则[例9] 求数列⋅⋅⋅++⋅⋅⋅++,11,,321,211n n 的前n 项和.[例10] 在数列{a n }中,11211++⋅⋅⋅++++=n nn n a n ,又12+⋅=n n n a a b ,求数列{b n }的前n 项的和. [例11] 求证:1sin 1cos 89cos 88cos 12cos 1cos 11cos 0cos 12=+⋅⋅⋅++ 解:设89cos 88cos 12cos 1cos 11cos 0cos 1+⋅⋅⋅++=S ∵n n n n tan )1tan()1cos(cos 1sin -+=+(裂项) ∴89cos 88cos 12cos 1cos 11cos 0cos 1+⋅⋅⋅++=S (裂项乞降)=]}88tan 89[tan )2tan 3(tan )1tan 2(tan )0tan 1{(tan 1sin 1-+-+-+- =)0tan 89(tan 1sin 1 -=1cot 1sin 1⋅= 1sin 1cos 2 ∴ 原等式成立演习:求63135115131+++之和.6. 归并法乞降针对一些特别的数列,将某些项归并在一路就具有某种特别的性质,是以,在求数列的和时,可将这些项放在一路先乞降,然后再求S n .[例12]求cos1°+ cos2°+ cos3°+···+ cos178°+ cos179°的值. [例14] 在各项均为正数的等比数列中,若103231365log log log ,9a a a a a +⋅⋅⋅++=求的值.7. 运用数列的通项乞降先依据数列的构造及特点进行剖析,找出数列的通项及其特点,然后再运用数列的通项揭示的纪律来求数列的前n 项和,是一个重要的办法. [例15] 求11111111111个n ⋅⋅⋅+⋅⋅⋅+++之和. 演习:求5,55,555,…,的前n 项和.以上一个7种办法固然各有其特色,但总的原则是要擅长转变原数列的情势构造,使其能进行消项处理或能运用等差数列或等比数列的乞降公式以及其它已知的根本乞降公式来解决,只要很好地掌控这一纪律,就能使数列乞降化难为易,水到渠成.求数列通项公式的八种办法一.公式法(界说法)依据等差数列.等比数列的界说求通项 二.累加.累乘法1.累加法 实用于:1()n n a a f n +=+若1()n n a a f n +-=(2)n ≥,则21321(1)(2) ()n n a a f a a f a a f n +-=-=-=双方分离相加得 111()nn k a a f n +=-=∑例1 已知数列{}n a 知足11211n n a a n a +=++=,,求数列{}n a 的通项公式. 解:由121n n a a n +=++得121n n a a n +-=+则所以数列{}n a 的通项公式为2n a n =.例2 已知数列{}n a 知足112313n n n a a a +=+⨯+=,,求数列{}n a 的通项公式.解法一:由1231n n n a a +=+⨯+得1231n n n a a +-=⨯+则11232211122112211()()()()(231)(231)(231)(231)32(3333)(1)33(13)2(1)313331331n n n n n n n n n n n n a a a a a a a a a a n n n n --------=-+-++-+-+=⨯++⨯+++⨯++⨯++=+++++-+-=+-+-=-+-+=+-所以3 1.n n a n =+-解法二:13231n n n a a +=+⨯+双方除以13n +,得111213333n n n n n a a +++=++, 则111213333n n n n n a a +++-=+,故 是以11(13)2(1)2113133133223n n n n na n n ---=++=+--⨯,则21133.322n n n a n =⨯⨯+⨯-2.累乘法 实用于: 1()n n a f n a += 若1()n n a f n a +=,则31212(1)(2)()n na aaf f f n a a a +===,,, 双方分离相乘得,1111()nn k a a f k a +==⋅∏例3 已知数列{}n a 知足112(1)53n n n a n a a +=+⨯=,,求数列{}n a 的通项公式. 解:因为112(1)53n n n a n a a +=+⨯=,,所以0n a ≠,则12(1)5n n na n a +=+,故1321122112211(1)(2)21(1)12[2(11)5][2(21)5][2(21)5][2(11)5]32[(1)32]53325!n n n n n n n n n n n n n a a a a a a a a a a n n n n n -------+-+++--=⋅⋅⋅⋅⋅=-+-+⋅⋅+⨯+⨯⨯=-⋅⋅⨯⨯⨯=⨯⨯⨯所以数列{}n a 的通项公式为(1)12325!.n n n n a n --=⨯⨯⨯三.待定系数法 实用于1()n n a qa f n +=+剖析:经由过程凑配可转化为1121()[()]n n a f n a f n λλλ++=+; 解题根本步调: 1.肯定()f n2.设等比数列{}1()n a f n λ+,公比为2λ3.列出关系式1121()[()]n n a f n a f n λλλ++=+4.比较系数求1λ,2λ5.解得数列{}1()n a f n λ+的通项公式6.解得数列{}n a 的通项公式例4 已知数列{}n a 中,111,21(2)n n a a a n -==+≥,求数列{}n a 的通项公式. 解法一:121(2),n n a a n -=+≥又{}112,1n a a +=∴+是首项为2,公比为2的等比数列12n n a ∴+=,即21n n a =-解法二:121(2),n n a a n -=+≥两式相减得112()(2)n n n n a a a a n +--=-≥,故数列{}1n n a a +-是首项为2,公比为2的等比数列,再用累加法的……例5 已知数列{}n a 知足1112431n n n a a a -+=+⋅=,,求数列{}n a 的通项公式. 解法一:设11123(3n n n n a a λλλ-++=+⋅),比较系数得124,2λλ=-=,则数列{}143n n a --⋅是首项为111435a --⋅=-,公比为2的等比数列, 所以114352n n n a ---⋅=-⋅,即114352n n n a --=⋅-⋅解法二: 双方同时除以13n +得:112243333n n n n a a ++=⋅+,下面解法略留意:例 6 已知数列{}n a 知足21123451n n a a n n a +=+++=,,求数列{}n a 的通项公式.解:设221(1)(1)2()n n a x n y n z a xn yn z ++++++=+++ 比较系数得3,10,18x y z ===,所以2213(1)10(1)182(31018)n n a n n a n n ++++++=+++ 由213110118131320a +⨯+⨯+=+=≠,得2310180n a n n +++≠则2123(1)10(1)18231018n n a n n a n n ++++++=+++,故数列2{31018}n a n n +++为认为21311011813132a +⨯+⨯+=+=首项,以2为公比的等比数列,是以2131018322n n a n n -+++=⨯,则42231018n n a n n +=---.留意:形如21 n n n a pa qa ++=+时将n a 作为()f n 求解剖析:原递推式可化为211()() n n n n a a p a a λλλ++++=++的情势,比较系数可求得λ,数列{}1n n a a λ++为等比数列.例7 已知数列{}n a 知足211256,1,2n n n a a a a a ++=-=-=,求数列{}n a 的通项公式. 解:设211(5)()n n n n a a a a λλλ++++=++比较系数得3λ=-或2λ=-,无妨取2λ=-,则21123(2)n n n n a a a a +++-=-,则{}12n n a a +-是首项为4,公比为3的等比数列11243n n n a a -+∴-=⋅,所以114352n n n a --=⋅-⋅四.迭代法例8 已知数列{}n a 知足3(1)2115nn n n a a a ++==,,求数列{}n a 的通项公式.解:因为3(1)21nn n n a a ++=,所以又15a =,所以数列{}n a 的通项公式为(1)123!25n n n n n a --⋅⋅=.注:本题还可分解运用累乘法和对数变换法求数列的通项公式. 五.变性转化法1.对数变换法 实用于指数关系的递推公式例9 已知数列{}n a 知足5123n n n a a +=⨯⨯,17a =,求数列{}n a 的通项公式.解:因为511237n n na a a +=⨯⨯=,,所以100n n a a +>>,. 双方取经常运用对数得1lg 5lg lg3lg 2n n a a n +=++ 设1lg (1)5(lg )n n a x n y a xn y ++++=++(同类型四) 比较系数得,lg3lg3lg 2,4164x y ==+ 由1lg3lg3lg 2lg3lg3lg 2lg 1lg 71041644164a +⨯++=+⨯++≠,得lg3lg3lg 2lg 04164n a n +++≠, 所以数列lg3lg3lg 2{lg }4164n a n +++是认为lg3lg3lg 2lg 74164+++首项,以5为公比的等比数列,则1lg3lg3lg 2lg3lg3lg 2lg (lg 7)541644164n n a n -+++=+++,是以11111111116164444111115161644445415151164lg 3lg 3lg 2lg 3lg 3lg 2lg (lg 7)54164464[lg(7332)]5lg(332)lg(7332)lg(332)lg(732)n n n n n n n n n n a n --------=+++---=⋅⋅⋅-⋅⋅=⋅⋅⋅-⋅⋅=⋅⋅则11541515164732n n n n n a -----=⨯⨯.2.倒数变换法 实用于分式关系的递推公式,分子只有一项 例10 已知数列{}n a 知足112,12nn n a a a a +==+,求数列{}n a 的通项公式. 解:求倒数得11111111111,,22n n n n n n a a a a a a +++⎧⎫=+∴-=∴-⎨⎬⎩⎭为等差数列,首项111a =,公役为12,112(1),21n n n a a n ∴=+∴=+ 3.换元法 实用于含根式的递推关系 例11 已知数列{}n a知足111(14116n n a a a +=+=,,求数列{}n a 的通项公式.解:令n b =则21(1)24n n a b =-代入11(1416n n a a +=+得 即2214(3)n n b b +=+因为0n b =≥,则123n n b b +=+,即11322n n b b +=+, 可化为113(3)2n n b b +-=-,所所以{3}n b -认为13332b -===首项,认为21公比的等比数列,是以121132()()22n n n b ---==,则21()32n n b -=+,21()32n -=+,得2111()()3423n n n a =++.六.数学归纳法 经由过程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实.例12 已知数列{}n a 知足11228(1)8(21)(23)9n n n a a a n n ++=+=++,,求数列{}n a 的通项公式.解:由1228(1)(21)(23)n n n a a n n ++=+++及189a =,得由此可猜测22(21)1(21)n n a n +-=+,下面用数学归纳法证实这个结论. (1)当1n =时,212(211)18(211)9a ⨯+-==⨯+,所以等式成立.(2)假设当n k =时等式成立,即22(21)1(21)k k a k +-=+,则当1n k =+时, 由此可知,当1n k =+时等式也成立.依据(1),(2)可知,等式对任何*n N ∈都成立. 七.阶差法1.递推公式中既有n S ,又有n a 剖析:把已知关系经由过程11,1,2n nn S n a S S n -=⎧=⎨-≥⎩转化为数列{}n a 或n S 的递推关系,然后采取响应的办法求解.例13 已知数列{}n a 的各项均为正数,且前n 项和n S 知足1(1)(2)6n n n S a a =++,且249,,a a a 成等比数列,求数列{}n a 的通项公式. 解:∵对随意率性n N +∈有1(1)(2)6n n n S a a =++⑴ ∴当n=1时,11111(1)(2)6S a a a ==++,解得11a =或12a =当n ≥2时,1111(1)(2)6n n n S a a ---=++⑵ ⑴-⑵整顿得:11()(3)0n n n n a a a a --+--= ∵{}n a 各项均为正数,∴13n n a a --= 当11a =时,32n a n =-,此时2429a a a =成立当12a =时,31n a n =-,此时2429a a a =不成立,故12a =舍去 所以32n a n =-2.对无限递推数列例14 已知数列{}n a 知足11231123(1)(2)n n a a a a a n a n -==++++-≥,,求{}n a 的通项公式.解:因为123123(1)(2)n n a a a a n a n -=++++-≥① 所以1123123(1)n n n a a a a n a na +-=++++-+② 用②式-①式得1.n n n a a na +-= 则1(1)(2)n n a n a n +=+≥ 故11(2)n na n n a +=+≥ 所以13222122![(1)43].2n n n n n a a a n a a n n a a a a a ---=⋅⋅⋅⋅=-⋅⋅⨯=③由123123(1)(2)n n a a a a n a n -=++++-≥,21222n a a a ==+取得,则21a a =,又知11a =,则21a =,代入③得!13452n n a n =⋅⋅⋅⋅⋅=. 所以,{}n a 的通项公式为!.2n n a =八.不动点法不动点的界说:函数()f x 的界说域为D ,若消失0()f x x D ∈,使00()f x x =成立,则称0x 为()f x 的不动点或称00(,())x f x 为函数()f x 的不动点.剖析:由()f x x =求出不动点0x ,在递推公式双方同时减去0x ,在变形求解.类型一:形如1 n n a qa d +=+例 15 已知数列{}n a 中,111,21(2)n n a a a n -==+≥,求数列{}n a 的通项公式. 解:递推关系是对应得递归函数为()21f x x =+,由()f x x =得,不动点为-1 ∴112(1)n n a a ++=+,…… 类型二:形如1n n n a a ba c a d+⋅+=⋅+剖析:递归函数为()a x bf x c x d⋅+=⋅+(1)如有两个相异的不动点p,q 时,将递归关系式双方分离减去不动点p,q,再将两式相除得11n nn n a p a pk a q a q++--=⋅--,个中a pck a qc-=-,∴111111()()()()n n n a q pq k a p pq a a p k a q -----=--- (2)如有两个雷同的不动点p,则将递归关系式双方减去不动点p,然后用1除,得111n n k a p a p +=+--,个中2ck a d=+.例16 已知数列{}n a 知足112124441n n n a a a a +-==+,,求数列{}n a 的通项公式.解:令212441x x x -=+,得2420240x x -+=,则1223x x ==,是函数2124()41x f x x -=+的两个不动点.因为112124224121242(41)13262132124321243(41)92793341n n n n n n n n n n n n n n a a a a a a a a a a a a a a ++---+--+--====----+---+.所以数列23n n a a ⎧⎫-⎨⎬-⎩⎭是认为112422343a a --==--首项,认为913公比的等比数列,故12132()39n n n a a --=-,则113132()19n n a -=+-.。
求数列通项公式的十种常用方法
求数列通项公式的十种常用方法一、构造法构造法是最常见的求解数列通项公式的方法,是根据已知的数列的前几项逐步构造出数列的通项公式的过程,主要包括归纳法、设数据项法、递推法等。
1.归纳法归纳法是根据已知数列中前几项,把同一个数列中的每一项视为全体项的一部分,由以已知项为特例,讨论出全体项的总体规律。
2.设数据项法设数据项法是根据数列的某项与它的前面几项的关系来建立通项公式的方法。
设数据项始终指代着形式未知却已给出它跟前几项关系的某一项,而根据设数据项得出的数列形式叫做设数据项形式,其通项公式就是设数据项形式的通项公式。
3.递推法递推法是根据数列中任一项与它的后面几项的关系,从已知项不断向前推出未知项,从而推出数列的通项公式的方法。
二、方程法方程法是利用数列的某一项与此数列的其它项的关系式组成的线性方程组或者非线性方程组,求解通项公式的概念,虽然它给出的通项公式也不易求解,但是它与构造法相比,可能会在某些情况下得到更简洁的通项公式,所以它也成为了求解数列通项公式常用的方法之一。
三、数学归纳法数学归纳法是一种利用一般性原理来更加正规地寻求数列通项公式的方法,它具有比构造法更多的优点,比如说,它可以处理更加复杂的情形(例如次通项不是已知项的一个常数倍)。
四、分析法分析法是指用分析几何和代数几何方法,通过考察数列中某几个项的构成方式,来推导出整个数列的通项公式的抽象方法。
五、导数比导数比是指根据数列的前几项来推算下一项的一种技巧,以项数为横坐标,相邻两项的比值为纵坐标构成一幅函数图象,然后根据曲线图象分析可以推出数列的某种规律,从而推出数列的通项公式。
六、逆序法逆序法是反其道而行之,以数列的最后一项为起点,根据已知的数列的前几项和最后一项的运算关系,得出最后一项的前一项,以此类推,一直到起始项,从而得出数列的通项公式的一种方法。
七、特殊函数解特殊函数解法是指利用特殊函数及其组合函数构成的数列通项公式的解法,在实际问题中,特殊函数有对数函数、指数函数、三角函数等,使用这些函数可以构成一种数列,从而求出数列的通项公式。
求数列通项公式的十种方法
求数列通项公式的十种方法求解数列的通项公式是高中数学中的一个重要问题,通常需要运用数学分析方法、递推关系、差分方法等多种技巧。
下面将列举十种常见的方法来求解数列的通项公式。
方法一:等差数列的通项公式对于等差数列 an = a1 + (n - 1) * d,其中 a1 为首项,n 为项数,d 为公差。
通项公式可以直接通过公式计算得出。
方法二:等差数列的求和公式对于等差数列 S = (n / 2) * (a1 + an),其中 S 为前 n 项和,a1 为首项,an 为末项,n 为项数。
可以通过求和公式推导出等差数列的通项公式。
方法三:等比数列的通项公式对于等比数列 an = a1 * r^(n - 1),其中 a1 为首项,r 为公比,n 为项数。
通项公式可以直接通过公式计算得出。
方法四:等比数列的求和公式对于等比数列S=(a1*(r^n-1))/(r-1),其中a1为首项,r为公比,n为项数。
可以通过求和公式推导出等比数列的通项公式。
方法五:递推关系法对于一些递推关系的数列,可以通过寻找规律,构建递推关系来求解数列的通项公式。
例如斐波那契数列就可以通过递推关系f(n)=f(n-1)+f(n-2),其中f(1)=1,f(2)=1,来求解通项公式。
方法六:二项式展开法对于一些满足二项式展开的数列,可以通过展开得到二项式系数,然后通过系数的通项公式来求解数列的通项公式。
例如二项式数列(x+1)^n的展开系数就是通过n阶二项展开推导出来的。
方法七:差分法通过对数列进行差分操作,找到规律来求解数列的通项公式。
例如,如果差分的结果是一个等差数列,那么原数列就是一个二次或高次多项式。
方法八:线性递推法对于一些线性递推关系的数列,可以通过构建矩阵形式或特征方程的方法来求解数列的通项公式。
例如,对于一阶线性递推数列a(n)=p*a(n-1)+q,可以通过特征方程x-p*x-q=0来求解通项公式。
方法九:插值法通过给定数列中的若干项,利用 Lagrange 插值公式来推导数列的通项公式。
求数列通项公式的11种方法
求数列通项公式的11种办法办法总述:一.运用递推关系式求数列通项的11种办法: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(目标是去递推关系式中消失的根号).数学归纳法(罕用)不动点法(递推式是一个数列通项的分式表达式).特点根法二.四种根本数列:等差数列.等比数列.等和数列.等积数列及其广义情势.等差数列.等比数列的求通项公式的办法是:累加和累乘,这二种办法是求数列通项公式的最根本办法.三.求数列通项的办法的根本思绪是:把所求数列经由过程变形,代换转化为等级差数列或等比数列.四.求数列通项的根本办法是:累加法和累乘法.五.数列的本质是一个函数,其界说域是天然数集的一个函数. 一.累加法1.实用于:1()n n a a f n +=+ ----------这是广义的等差数列 累加法是最根本的二个办法之一. 2.若1()n n a a f n +-=(2)n ≥,则21321(1)(2) ()n n a a f a a f a a f n +-=-=-=双方分离相加得 111()nn k a a f n +=-=∑例1 已知数列{}n a 知足11211n n a a n a +=++=,,求数列{}n a 的通项公式. 解:由121n n a a n +=++得121n n a a n +-=+则所以数列{}n a 的通项公式为2n a n =.例2 已知数列{}n a 知足112313n n n a a a +=+⨯+=,,求数列{}n a 的通项公式. 解法一:由1231n n n a a +=+⨯+得1231n n n a a +-=⨯+则11232211122112211()()()()(231)(231)(231)(231)32(3333)(1)33(13)2(1)313331331n n n n n n n n n n n n a a a a a a a a a a n n n n --------=-+-++-+-+=⨯++⨯+++⨯++⨯++=+++++-+-=+-+-=-+-+=+-所以3 1.n n a n =+-解法二:13231n n n a a +=+⨯+双方除以13n +,得111213333n n n n n a a +++=++, 则111213333n n n n n a a +++-=+,故 是以11(13)2(1)2113133133223n n n n na n n ---=++=+--⨯,则21133.322n n n a n =⨯⨯+⨯-演习1.已知数列{}n a 的首项为1,且*12()n n a a n n N +=+∈写出数列{}n a 的通项公式. 答案:12+-n n演习2.已知数列}{n a 知足31=a ,)2()1(11≥-+=-n n n a a n n ,求此数列的通项公式. 答案:裂项乞降n a n 12-=评注:已知a a =1,)(1n f a a n n =-+,个中f(n)可所以关于n 的一次函数.二次函数.指数函数.分式函数,求通项n a .①若f(n)是关于n 的一次函数,累加后可转化为等差数列乞降; ②若f(n)是关于n 的二次函数,累加后可分组乞降;③若f(n)是关于n 的指数函数,累加后可转化为等比数列乞降; ④若f(n)是关于n 的分式函数,累加后可裂项乞降.例3.已知数列}{n a 中,0>n a 且)(21nn n a n a S +=,求数列}{n a 的通项公式.解:由已知)(21nn n a na S +=得)(2111---+-=n n n n n S S nS S S ,化简有n S S n n =--212,由类型(1)有n S S n ++++= 32212,又11a S =得11=a ,所以2)1(2+=n n S n ,又0>n a 2)1(2+=n n s n ,,则2)1(2)1(2--+=n n n n a n此题也可以用数学归纳法来求解. 二.累乘法1.实用于: 1()n n a f n a += ----------这是广义的等比数列 累乘法是最根本的二个办法之二. 2.若1()n n a f n a +=,则31212(1)(2)()n na aaf f f n a a a +===,,, 双方分离相乘得,1111()nn k a a f k a +==⋅∏例4 已知数列{}n a 知足112(1)53n n n a n a a +=+⨯=,,求数列{}n a 的通项公式. 解:因为112(1)53n n n a n a a +=+⨯=,,所以0n a ≠,则12(1)5n n na n a +=+,故1321122112211(1)(2)21(1)12[2(11)5][2(21)5][2(21)5][2(11)5]32[(1)32]53325!n n n n n n n n n n n n n a a a a a a a a a a n n n n n -------+-+++--=⋅⋅⋅⋅⋅=-+-+⋅⋅+⨯+⨯⨯=-⋅⋅⨯⨯⨯=⨯⨯⨯所以数列{}na 的通项公式为(1)12325!.n n n na n --=⨯⨯⨯例5.设{}n a 是首项为1的正项数列,且()011221=+-+++n n n n a a na a n (n =1,2,3,…),则它的通项公式是n a =________.解:已知等式可化为:[]0)1()(11=-++++n n n n na a n a a0>n a (*N n ∈)∴(n+1)01=-+nn na a , 即11+=+n na a nn ∴2≥n 时,n n a a n n 11-=- ∴112211a a a a a a a a n n n n n ⋅⋅⋅⋅=--- =121121⋅⋅--⋅- n n n n =n 1. 评注:本题是关于n a 和1+n a 的二次齐次式,可以经由过程因式分化(一般情形时用求根公式)得到n a 与1+n a 的更为显著的关系式,从而求出na .1,111->-+=+a n na a n n ,求数列{an}的通项公式.答案:=n a )1()!1(1+⋅-a n -1.评注:本题解题的症结是把本来的递推关系式,11-+=+n na a n n 转化为),1(11+=++n n a n a 若令1+=n n a b ,则问题进一步转化为n n nb b =+1情势,进而运用累乘法求出数列的通项公式. 三.待定系数法 实用于1()n n a qa f n +=+根本思绪是转化为等差数列或等比数列,而数列的本质是一个函数,其界说域是天然数集的一个函数.1.形如0(,1≠+=+c d ca a n n ,个中a a =1)型(1)若c=1时,数列{n a }为等差数列; (2)若d=0时,数列{n a }为等比数列;(3)若01≠≠且d c 时,数列{n a }为线性递推数列,其通项可经由过程待定系数法结构帮助数列来求.待定系数法:设)(1λλ+=++n n a c a ,得λ)1(1-+=+c ca a n n ,与题设,1d ca a n n +=+比较系数得d c =-λ)1(,所以)0(,1≠-=c c dλ所以有:)1(11-+=-+-c d a c c d a n n 是以数列⎭⎬⎫⎩⎨⎧-+1c d a n 组成认为11-+c da 首项,以c 为公比的等比数列, 所以11)1(1-⋅-+=-+n n c c da c d a 即:1)1(11--⋅-+=-c d c c d a a n n .纪律:将递推关系d ca a n n +=+1化为)1(11-+=-++c da c c d a n n ,结构成公比为c 的等比数列}1{-+c da n 从而求得通项公式)1(1111-++-=-+c da c c d a n n逐项相减法(阶差法):有时我们从递推关系dca a n n +=+1中把n换成n-1有dca a n n +=-1,两式相减有)(11-+-=-n n n n a a c a a 从而化为公比为c 的等比数列}{1n n a a -+,进而求得通项公式.)(121a a c a a nn n -=-+,再运用类型(1)即可求得通项公式.我们看到此办法比较庞杂.例6已知数列{}n a 中,111,21(2)n n a a a n -==+≥,求数列{}n a 的通项公式. 解法一:121(2),n n a a n -=+≥又{}112,1n a a +=∴+是首项为2,公比为2的等比数列12n n a ∴+=,即21nn a =-解法二:121(2),n n a a n -=+≥两式相减得112()(2)n n n n a a a a n +--=-≥,故数列{}1n n a a +-是首项为2,公比为2的等比数列,再用累加法的……演习.已知数列}{n a 中,,2121,211+==+n n a a a 求通项n a .答案:1)21(1+=-n n a2.形如:n n n q a p a +⋅=+1 (个中q 是常数,且n ≠0,1)①若p=1时,即:nn n q a a +=+1,累加即可.②若1≠p 时,即:n n n q a p a +⋅=+1,求通项办法有以下三种偏向:i. 双方同除以1+n p .目标是把所求数列结构成等差数列即:nn nn n q p p q a p a )(111⋅+=++,令n n n p a b =,则n nn q p p b b )(11⋅=-+,然后类型1,累加求通项.ii.双方同除以1+n q . 目标是把所求数列结构成等差数列.即: q q a q p q a n n n n 111+⋅=++,令n nn q a b =,则可化为q b q p b n n 11+⋅=+.然后转化为类型5来解,iii.待定系数法:目标是把所求数列结构成等差数列 设)(11n n n n p a p q a ⋅+=⋅+++λλ.经由过程比较系数,求出λ,转化为等比数列求通项.留意:运用待定系数法时,请求p ≠q,不然待定系数法会掉效. 例7已知数列{}n a 知足1112431n n n a a a -+=+⋅=,,求数列{}n a的通项公式.解法一(待定系数法):设11123(3n n n n a a λλλ-++=+⋅),比较系数得124,2λλ=-=,则数列{}143n na--⋅是首项为111435a --⋅=-,公比为2的等比数列,所以114352n n n a ---⋅=-⋅,即114352n n n a --=⋅-⋅解法二(双方同除以1+n q ): 双方同时除以13n +得:112243333n n n n a a ++=⋅+,下面解法略解法三(双方同除以1+n p ): 双方同时除以12+n 得:nn n n n a a )23(342211⋅+=++,下面解法略 演习.(2003天津理) 设a 为常数,且)(2311N n a a n n n ∈-=--.证实对随意率性n≥1,012)1(]2)1(3[51a a n n n n nn ⋅-+⋅-+=-;3.形如b kn pa a n n ++=+1 (个中k,b 是常数,且0≠k ) 办法1:逐项相减法(阶差法) 办法2:待定系数法 经由过程凑配可转化为 ))1(()(1y n x a p y xn a n n +-+=++-;解题根本步调: 1.肯定()f n =kn+b 2.设等比数列)(y xn a b n n ++=,公比为p3.列出关系式))1(()(1y n x a p y xn a n n +-+=++-,即1-=n n pb b4.比较系数求x,y5.解得数列)(y xn a n ++的通项公式6.解得数列{}n a 的通项公式例8 在数列}{n a 中,,23,111n a a a n n +==+求通项n a .(逐项相减法)解: ,,231n a a n n +=+①∴2≥n 时,)1(231-+=-n a a n n ,两式相减得2)(311+-=--+n n n n a a a a .令nn n a a b -=+1,则231+=-n n b b运用类型5的办法知2351+⋅=-n n b 即13511-⋅=--+n n n a a ② 再由累加法可得213251--⋅=-n a n n . 亦可联立 ①②解出213251--⋅=-n a n n .例9. 在数列{}n a 中,362,2311-=-=-n a a a n n ,求通项n a .(待定系数法)解:原递推式可化为yn x a y xn a n n ++-+=++-)1()(21比较系数可得:x=-6,y=9,上式即为12-=n n b b所所以{}n b 一个等比数列,首项299611=+-=n a b ,公比为21.1)21(29-=∴n n b即:nn n a )21(996⋅=+- 故96)21(9-+⋅=n a n n .4.形如cn b n a pa a n n +⋅+⋅+=+21 (个中a,b,c 是常数,且0≠a )根本思绪是转化为等比数列,而数列的本质是一个函数,其界说域是天然数集的一个函数.例10 已知数列{}n a 知足21123451n n a a n n a +=+++=,,求数列{}n a 的通项公式.解:设221(1)(1)2()n na x n y n z a xn yn z ++++++=+++ 比较系数得3,10,18x y z ===,所以2213(1)10(1)182(31018)n n a n n a n n ++++++=+++ 由213110118131320a +⨯+⨯+=+=≠,得2310180n a n n +++≠则2123(1)10(1)18231018n n a n n a n n ++++++=+++,故数列2{31018}n a n n +++为认为21311011813132a +⨯+⨯+=+=首项,以2为公比的等比数列,是以2131018322n n a n n -+++=⨯,则42231018n n a n n +=---.21 n n n a pa qa ++=+时将n a 作为()f n 求解剖析:原递推式可化为211()() n n n n a a p a a λλλ++++=++的情势,比较系数可求得λ,数列{}1n n a a λ++为等比数列. 例11 已知数列{}n a 知足211256,1,2n n n a a a a a ++=-=-=,求数列{}n a 的通项公式. 解:设211(5)()n n n n a a a a λλλ++++=++比较系数得3λ=-或2λ=-,无妨取2λ=-,(取-3 成果情势可能不合,但本质雷同) 则21123(2)n n n n a a a a +++-=-,则{}12n n a a +-是首项为4,公比为3的等比数列11243n n n a a -+∴-=⋅,所以114352n n n a --=⋅-⋅{}n a 中,若2,821==a a ,且知足03412=+-++n n n a a a ,求n a .答案:nn a 311-=.四.迭代法 rn n pa a =+1(个中p,r 为常数)型 例12 已知数列{}n a 知足3(1)2115nn n na aa ++==,,求数列{}n a 的通项公式.解:因为3(1)21n n n na a++=,所以又15a =,所以数列{}n a 的通项公式为(1)123!25n n n n n a --⋅⋅=.注:本题还可分解运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:,}{且满足的各项都是正数n a N n a a a a n n n ∈-==+),4(21,110,(1)证实12,;n n a a n N +<<∈ (2)求数列}{n a 的通项公式an.解:(1)略(2)],4)2([21)4(2121+--=-=+n n n n a a a a 所以21)2()2(2--=-+n n a ann nn n n n n n b b b b b a b 22212122222112)21()21(21)21(2121,2-+++----==⋅-=--=-=-= 则令又b n =-1,所以1212)21(22,)21(---=+=-=n n n n n b a b 即.办法2:本题用归纳-猜测-证实,也很简捷,请试一试.解法3:设c n n b -=,则c2121-=n n c ,转化为上面类型(1)来解五.对数变换法 实用于rn n pa a =+1(个中p,r 为常数)型 p>0,0>n a例14. 设正项数列{}n a 知足11=a ,212-=n na a (n ≥2).求数列{}n a 的通项公式.解:双方取对数得:122log 21log -+=n n a a ,)1(log 21log 122+=+-n na a ,设1log 2+=n a n b ,则12-=n n b b {}n b 是以2为公比的等比数列,11log 121=+=b 11221--=⨯=n n n b ,1221log -=+n a n,12log 12-=-n a n,∴1212--=n na演习 数列{}n a 中,11=a ,12-=n n a a (n ≥2),求数列{}n a 的通项公式.答案:nna --=2222例15 已知数列{}n a 知足5123n n n a a +=⨯⨯,17a =,求数列{}n a 的通项公式.解:因为511237n n na a a +=⨯⨯=,,所以100n n a a +>>,. 双方取经常运用对数得1lg 5lg lg3lg 2n n a a n +=++ 设1lg (1)5(lg )n n a x n y a xn y ++++=++(同类型四) 比较系数得,lg3lg3lg 2,4164x y ==+ 由1lg3lg3lg 2lg3lg3lg 2lg 1lg 71041644164a +⨯++=+⨯++≠,得lg3lg3lg 2lg 04164n a n +++≠, 所以数列lg3lg3lg 2{lg }4164n a n +++是认为lg3lg3lg 2lg 74164+++首项,以5为公比的等比数列,则1lg3lg3lg 2lg3lg3lg 2lg (lg 7)541644164n n a n -+++=+++,是以11111111116164444111115161644445415151164lg 3lg 3lg 2lg 3lg 3lg 2lg (lg 7)54164464[lg(7332)]5lg(332)lg(7332)lg(332)lg(732)n n n n n n n n n n a n --------=+++---=⋅⋅⋅-⋅⋅=⋅⋅⋅-⋅⋅=⋅⋅则11541515164732n n n n na -----=⨯⨯.六.倒数变换法 实用于分式关系的递推公式,分子只有一项 例16 已知数列{}n a 知足112,12nn n a a a a +==+,求数列{}n a 的通项公式. 解:求倒数得11111111111,,22n n n n n n a a a a a a +++⎧⎫=+∴-=∴-⎨⎬⎩⎭为等差数列,首项111a =,公役为12,112(1),21n n n a a n ∴=+∴=+ 七.换元法 实用于含根式的递推关系 例17 已知数列{}n a知足111(14116n n a a a +=++=,,求数列{}n a 的通项公式.解:令n b =则21(1)24n n a b =-代入11(1416n n a a +=++得 即2214(3)n n b b +=+因为0n b =≥,则123n n b b +=+,即11322n n b b +=+, 可化为113(3)2n n b b +-=-,所所以{3}n b -认为13332b -==首项,认为21公比的等比数列,是以121132()()22n n n b ---==,则21()32n n b -=+,21()32n -=+,得2111()()3423n n n a =++.八.数学归纳法 经由过程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实.例18 已知数列{}n a 知足11228(1)8(21)(23)9n n n a a a n n ++=+=++,,求数列{}n a 的通项公式.解:由1228(1)(21)(23)n n n a a n n ++=+++及189a =,得由此可猜测22(21)1(21)n n a n +-=+,下面用数学归纳法证实这个结论. (1)当1n =时,212(211)18(211)9a ⨯+-==⨯+,所以等式成立. (2)假设当n k =时等式成立,即22(21)1(21)k k a k +-=+,则当1n k =+时, 由此可知,当1n k =+时等式也成立.依据(1),(2)可知,等式对任何*n N ∈都成立. 九.阶差法(逐项相减法) 1.递推公式中既有n S ,又有n a剖析:把已知关系经由过程11,1,2n nn S n a S S n -=⎧=⎨-≥⎩转化为数列{}n a 或n S 的递推关系,然后采取响应的办法求解.例19 已知数列{}n a 的各项均为正数,且前n 项和n S 知足1(1)(2)6n n n S a a =++,且249,,a a a 成等比数列,求数列{}n a 的通项公式.解:∵对随意率性n N +∈有1(1)(2)6n n n S a a =++⑴ ∴当n=1时,11111(1)(2)6S a a a ==++,解得11a =或12a = 当n ≥2时,1111(1)(2)6n n n S a a ---=++⑵ ⑴-⑵整顿得:11()(3)0n n n n a a a a --+--= ∵{}n a 各项均为正数,∴13n n a a --=当11a =时,32n a n =-,此时2429a a a =成立当12a =时,31n a n =-,此时2429a a a =不成立,故12a =舍去所以32n a n =-演习.已知数列}{n a 中,0>n a 且2)1(21+=n n a S ,求数列}{n a 的通项公式.答案:n n na S S =--1212)1()1(+=--n n a a 12-=n a n2.对无限递推数列例20 已知数列{}n a 知足11231123(1)(2)n n a a a a a n a n -==++++-≥,,求{}n a 的通项公式.解:因为123123(1)(2)n n a a a a n a n -=++++-≥①所以1123123(1)n n n a a a a n a na +-=++++-+② 用②式-①式得1.n n n a a na +-= 则1(1)(2)n n a n a n +=+≥ 故11(2)n na n n a +=+≥ 所以13222122![(1)43].2n n n n n a a a n a a n n a a a a a ---=⋅⋅⋅⋅=-⋅⋅⨯=③由123123(1)(2)n n a a a a n a n -=++++-≥,21222n a a a ==+取得,则21a a =,又知11a =,则21a =,代入③得!13452n n a n =⋅⋅⋅⋅⋅=. 所以,{}n a 的通项公式为!.2n n a =十.不动点法 目标是将递推数列转化为等比(差)数列的办法不动点的界说:函数()f x 的界说域为D ,若消失0()f x x D ∈,使00()f x x =成立,则称0x 为()f x 的不动点或称00(,())x f x 为函数()f x 的不动点.剖析:由()f x x =求出不动点0x ,在递推公式双方同时减去0x ,在变形求解.类型一:形如1 n n a qa d +=+例21 已知数列{}n a 中,111,21(2)n n a a a n -==+≥,求数列{}n a 的通项公式. 解:递推关系是对应得递归函数为()21f x x =+,由()f x x =得,不动点为-1 ∴112(1)n n a a ++=+,…… 类型二:形如1n n n a a ba c a d+⋅+=⋅+剖析:递归函数为()a x bf x c x d⋅+=⋅+(1)如有两个相异的不动点p,q 时,将递归关系式双方分离减去不动点p,q,再将两式相除得11n n n n a p a pk a q a q++--=⋅--,个中a pc k a qc -=-,∴111111()()()()n n n a q pq k a p pq a a p k a q -----=---(2)如有两个雷同的不动点p,则将递归关系式双方减去不动点p,然后用1除,得111n n k a p a p +=+--,个中2ck a d=+.例22. 设数列{}n a 知足7245,211++==+n n n a a a a ,求数列{}n a 的通项公式.剖析:此类问题经常运用参数法化等比数列求解. 解:对等式两头同时加参数t,得:,725247)52(727)52(72451+++++=+++=+++=++n n n n n n n a t t a t a t a t t a a t a令5247++=t t t , 解之得t=1,-2 代入72)52(1+++=++n n n a t a t t a 得721311+-=-+n n n a a a ,722921++=++n n n a a a ,相除得21312111+-⋅=+-++n n n n a a a a ,即{21+-n n a a }是首项为412111=+-a a , 公比为31的等比数列,21+-n n a a =n -⋅1341, 解得13423411-⋅+⋅=--n n n a . 办法2:,721311+-=-+n n n a a a ,双方取倒数得1332)1(39)1(2)1(372111-+=-+-=-+=-+n n n n n n a a a a a a , 令b 11-=n n a ,则b =n n b 332+,, 转化为累加法来求.例23 已知数列{}n a 知足112124441n n n a a a a +-==+,,求数列{}n a 的通项公式.解:令212441x x x -=+,得2420240x x -+=,则1223x x ==,是函数2124()41x f x x -=+的两个不动点.因为112124224121242(41)13262132124321243(41)92793341n n n n n n n n n n n n n n a a a a a a a a a a a a a a ++---+--+--====----+---+.所以数列23n n a a ⎧⎫-⎨⎬-⎩⎭是认为112422343a a --==--首项,认为913公比的等比数列,故12132()39n n n a a --=-,则113132()19nn a -=+-. 演习1:已知{}n a 知足11122,(2)21n n n a a a n a --+==≥+,求{}n a 的通项n a答案:3(1)3(1)n nn nna --∴=+-演习2.已知数列{}n a 知足*11212,()46n n n a a a n N a +-==∈+,求数列{}n a 的通项n a答案:135106n na n -∴=-演习3.(2009陕西卷文)已知数列{}n a 知足, *11212,,2n n n a a a a a n N ++=∈’+2==. ()I 令1n n n b a a +=-,证实:{}n b 是等比数列;(Ⅱ)求{}n a 的通项公式.答案:(1){}n b 是以1为首项,12-为公比的等比数列.(2)1*521()()332n n a n N -=--∈.十一:特点方程法 形如21(,n n n a pa qa p q ++=+是常数)的数列 (已知 a1;a2)形如112221,,(,n n n a m a m a pa qa p q ++===+是常数)的二阶递推数列都可用特点根法求得通项n a ,其特点方程为2x px q =+…①若①有二异根,αβ,则可令1212(,n nn a c c c c αβ=+是待定常数) 若①有二重根αβ=,则可令1212()(,nn a c nc c c α=+是待定常数)再运用1122,,a m a m ==可求得12,c c ,进而求得n a例24 已知数列{}n a 知足*12212,3,32()n n na a a a a n N ++===-∈,求数列{}n a 的通项n a解:其特点方程为232x x =-,解得121,2x x ==,令1212n nn a c c =⋅+⋅, 由1122122243a c c a c c =+=⎧⎨=+=⎩,得12112c c =⎧⎪⎨=⎪⎩, 112n n a -∴=+例25已知数列{}n a 知足*12211,2,44()n n n a a a a a n N ++===-∈,求数列{}n a 的通项n a解:其特点方程为2441x x =-,解得1212x x ==,令()1212nn a c nc ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭,由1122121()121(2)24a c c a c c ⎧=+⨯=⎪⎪⎨⎪=+⨯=⎪⎩,得1246c c =-⎧⎨=⎩, 1322n n n a --∴=演习1.已知数列{}n a 知足*12211,2,441()n n n a a a a a n N ++===--∈,求数列{}n a 的通项演习2.已知数列{}n a 知足*12211,2,444()n n n a a a a a n n N ++===---∈,求数列{}n a 的通项解释:(1)若方程2x px q =+有两不合的解s , t,则)(11-+-=-n n n n ta a s ta a , )(11-+-=-n n n n sa a t sa a ,由等比数列性质可得1121)(-+-=-n n n s ta a ta a , 1121)(-+-=-n n n t sa a sa a ,,s t ≠ 由上两式消去1+n a 可得()()()nn n t t s t sa a s t s s ta a a ..1212-----=.(2)若方程2x px q =+有两相等的解t s =,则()()12121211)(ta a s ta a s ta a s ta a n n n n n n n -==-=-=-----+ ,21211s ta a s a s a n n n n -=-∴++,等于⎭⎬⎫⎩⎨⎧n n s a 等差数列, 由等差数列性质可知()2121.1ssa a n s a s a n n --+=, 所以nn s n s sa a s sa a s a a ⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+⎪⎭⎫ ⎝⎛--=.2122121. 例26.数列{}n a 知足1512a =-,且212542924n n n a a a +-=+求数列{}n a 的通项.解:2211252925244429292244n n n n n n n a a a a a a a λλλλ++-++-+==+=++……① 令229254λλ-=,解得12251,4λλ==,将它们代回①得,()21112924n n n a a a +++=+……②,212525429424nn n a a a +⎛⎫+ ⎪⎝⎭+=+……③,③÷②,得21125254411n nn n a a a a ++⎛⎫++ ⎪= ⎪++ ⎪⎝⎭,则11252544lg 2lg 11n n n n a a a a ++++=++,∴数列254lg 1n n a a ⎧⎫+⎪⎪⎨⎬+⎪⎪⎩⎭成等比数列,首项为1,公比q =2所以1254lg 21n n n a a -+=+,则12254101n n n a a -+=+,112225104101n n n a ---∴=-十二.四种根本数列1.形如)(1n f a a n n =-+型 等差数列的广义情势,见累加法.)(1n f a a nn =+型 等比数列的广义情势,见累乘法. )(1n f a a n n =++型(1)若d a a n n =++1(d 为常数),则数列{n a }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评论辩论;(2)若f(n)为n 的函数(异常数)时,可经由过程结构转化为)(1n f a a n n =-+型,经由过程累加来求出通项;或用逐差法(两式相减)得)1()(11--=--+n f n f a a n n ,,分奇偶项来分求通项.例27. 数列{n a }知足01=a ,n a a n n 21=++,求数列{a n }的通项公式. 剖析 1:结构 转化为)(1n f a a n n =-+型解法1:令n nn a b )1(-=则n a a a a b b n n n n n n n n n n 2)1()()1()1()1(111111⋅-=+-=---=-++++++.2≥n 时,⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧=-=⨯⋅-=--⋅-=--⋅-=-----012)1()2(2)1()1(2)1(112121211a b b b n b b n b b n n n n n n各式相加:[]1)1(2)1()2()1()1()1(2231⋅-+⋅-++--+--=- n n b n n n当n 为偶数时,n n n b n =⎥⎦⎤⎢⎣⎡-⋅-+-=22)1()1(2. 此时n b a n n == 当n 为奇数时,1)21(2+-=--=n n b n 此时n n a b -=,所以1-=n a n .故 ⎩⎨⎧-=.,,,1为偶数为奇数n n n n a n解法2: na a n n 21=++∴2≥n 时,)1(21-=+-n a a n n ,两式相减得:211=--+n n a a . ∴,,,,531 a a a 组成以1a ,为首项,以2为公役的等差数列; ,,,,642 a a a 组成以2a ,为首项,以2为公役的等差数列∴22)1(112-=-+=-k d k a a k k d k a a k 2)1(22=-+=.∴⎩⎨⎧-=.,,,1为偶数为奇数n n n n a n 评注:成果要还原成n 的表达式.例28.(2005江西卷)已知数列{a n }的前n 项和S n 知足 S n -S n -2=3,23,1),3()21(211-==≥--S S n n 且求数列{a n }的通项公式. 解:办法一:因为),3()21(31112≥-⋅=++=-----n a a a a S S n n n n n n n 所以 以下同上例,略答案 ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧⋅+-⋅-=--.,)21(34,,)21(3411为偶数为奇数n n a n n n)(1n f a a n n =⋅+型(1)若p a a n n =⋅+1(p 为常数),则数列{n a }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评论辩论;(2)若f(n)为n 的函数(异常数)时,可经由过程逐差法得)1(1-=⋅-n f a a n n ,两式相除后,分奇偶项来分求通项.例29. 已知数列满足}{n a )(,)21(,3*11N n a a a nn n ∈=⋅=+,求此数列的通项公式.注:同上例相似,略.。
求数列通项公式的十种方法,例题答案详解
求数列通项公式的十一种办法(办法全,例子全,归纳细)总述:一.运用递推关系式求数列通项的11种办法: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(目标是去递推关系式中消失的根号).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).特点根法二.四种根本数列:等差数列.等比数列.等和数列.等积数列及其广义情势.等差数列.等比数列的求通项公式的办法是:累加和累乘,这二种办法是求数列通项公式的最根本办法.三.求数列通项的办法的根本思绪是:把所求数列经由过程变形,代换转化为等差数列或等比数列.四.求数列通项的根本办法是:累加法和累乘法.五.数列的本质是一个函数,其界说域是天然数集的一个函数. 一.累加法1.实用于:1()n n a a f n +=+ ----------这是广义的等差数列 累加法是最根本的二个办法之一. 2.若1()n n a a f n +-=(2)n ≥,则21321(1)(2)()n n a a f a a f a a f n +-=-=-=双方分离相加得 111()nn k a a f n +=-=∑例1 已知数列{}n a 知足11211n n a a n a +=++=,,求数列{}n a 的通项公式. 解:由121n n a a n +=++得121n n a a n +-=+则所以数列{}n a 的通项公式为2n a n =.例2 已知数列{}n a 知足112313n n n a a a +=+⨯+=,,求数列{}n a 的通项公式. 解法一:由1231n n n a a +=+⨯+得1231n n n a a +-=⨯+则11232211122112211()()()()(231)(231)(231)(231)32(3333)(1)33(13)2(1)313331331n n n n n n n n n n n n a a a a a a a a a a n n n n --------=-+-++-+-+=⨯++⨯+++⨯++⨯++=+++++-+-=+-+-=-+-+=+-所以3 1.n n a n =+-解法二:13231n n n a a +=+⨯+双方除以13n +,得111213333n n n n n a a +++=++, 则111213333n n n n n a a +++-=+,故 是以11(13)2(1)2113133133223n n n n na n n ---=++=+--⨯, 则21133.322n n n a n =⨯⨯+⨯-评注:已知a a =1,)(1n f a a n n =-+,个中f(n)可所以关于n 的一次函数.二次函数.指数函数.分式函数,求通项n a .①若f(n)是关于n 的一次函数,累加后可转化为等差数列乞降; ②若f(n)是关于n 的二次函数,累加后可分组乞降;③若f(n)是关于n 的指数函数,累加后可转化为等比数列乞降; ④若f(n)是关于n 的分式函数,累加后可裂项乞降.例3.已知数列}{n a 中,0>n a 且)(21n n n a na S +=,求数列}{n a 的通项公式.解:由已知)(21n n n a n a S +=得)(2111---+-=n n n n n S S n S S S ,化简有n S S n n =--212,由类型(1)有n S S n ++++= 32212,又11a S =得11=a ,所以2)1(2+=n n S n,又0>n a ,2)1(2+=n n s n ,则2)1(2)1(2--+=n n n n a n此题也可以用数学归纳法来求解. 二.累乘法1.实用于: 1()n n a f n a += ----------这是广义的等比数列 累乘法是最根本的二个办法之二. 2.若1()n n a f n a +=,则31212(1)(2)()n na aaf f f n a a a +===,,, 双方分离相乘得,1111()nn k a a f k a +==⋅∏例4 已知数列{}n a 知足112(1)53n n n a n a a +=+⨯=,,求数列{}n a 的通项公式. 解:因为112(1)53n n n a n a a +=+⨯=,,所以0n a ≠,则12(1)5n n na n a +=+,故1321122112211(1)(2)21(1)12[2(11)5][2(21)5][2(21)5][2(11)5]32[(1)32]53325!n n n n n n n n n n n n n a a a a a a a a a a n n n n n -------+-+++--=⋅⋅⋅⋅⋅=-+-+⋅⋅+⨯+⨯⨯=-⋅⋅⨯⨯⨯=⨯⨯⨯所以数列{}n a 的通项公式为(1)12325!.n n n n a n --=⨯⨯⨯例5.设{}n a 是首项为1的正项数列,且()011221=+-+++n n n n a a na a n (n =1,2,3,…),则它的通项公式是n a =________.解:已知等式可化为:[]0)1()(11=-++++n n n n na a n a a0>n a (*N n ∈)∴(n+1)01=-+n n na a , 即11+=+n n a a n n∴2≥n 时,n n a a n n 11-=- ∴112211a a a a a a a a n n n n n ⋅⋅⋅⋅=--- =121121⋅⋅--⋅- n n n n =n 1.评注:本题是关于n a 和1+n a 的二次齐次式,可以经由过程因式分化(一般情形时用求根公式)得到n a 与1+n a 的更为显著的关系式,从而求出n a .1,111->-+=+a n na a n n ,求数列{an}的通项公式.答案:=n a )1()!1(1+⋅-a n -1.评注:本题解题的症结是把本来的递推关系式,11-+=+n na a n n 转化为),1(11+=++n n a n a 若令1+=n n a b ,则问题进一步转化为n n nb b =+1情势,进而运用累乘法求出数列的通项公式. 三.待定系数法 实用于1()n n a qa f n +=+根本思绪是转化为等差数列或等比数列,而数列的本质是一个函数,其界说域是天然数集的一个函数.1.形如0(,1≠+=+c d ca a n n ,个中a a =1)型 (1)若c=1时,数列{n a }为等差数列; (2)若d=0时,数列{n a }为等比数列;(3)若01≠≠且d c 时,数列{n a }为线性递推数列,其通项可经由过程待定系数法结构帮助数列来求.待定系数法:设)(1λλ+=++n n a c a ,得λ)1(1-+=+c ca a n n ,与题设,1d ca a n n +=+比较系数得d c =-λ)1(,所以)0(,1≠-=c cd λ所以有:)1(11-+=-+-c d a c c d a n n是以数列⎭⎬⎫⎩⎨⎧-+1c d a n 组成认为11-+c d a 首项,以c 为公比的等比数列,所以11)1(1-⋅-+=-+n n c c d a c d a 即:1)1(11--⋅-+=-c d c c d a a n n . 纪律:将递推关系d ca a n n +=+1化为)1(11-+=-++c da c c d a n n ,结构成公比为c 的等比数列}1{-+c da n 从而求得通项公式)1(1111-++-=-+c d a c c d a n n 逐项相减法(阶差法):有时我们从递推关系d ca a n n +=+1中把n 换成n-1有d ca a n n +=-1,两式相减有)(11-+-=-n n n n a a c a a 从而化为公比为c的等比数列}{1n n a a -+,进而求得通项公式.)(121a a c a a nn n -=-+,再运用类型(1)即可求得通项公式.我们看到此办法比较庞杂.例6已知数列{}n a 中,111,21(2)n n a a a n -==+≥,求数列{}n a 的通项公式. 解法一:121(2),n n a a n -=+≥又{}112,1n a a +=∴+是首项为2,公比为2的等比数列12n n a ∴+=,即21n n a =-解法二:121(2),n n a a n -=+≥两式相减得112()(2)n n n n a a a a n +--=-≥,故数列{}1n n a a +-是首项为2,公比为2的等比数列,再用累加法的……演习.已知数列}{n a 中,,2121,211+==+n n a a a 求通项n a .答案:1)21(1+=-n n a2.形如:nn n q a p a +⋅=+1 (个中q 是常数,且n ≠0,1)①若p=1时,即:nn n q a a +=+1,累加即可.②若1≠p 时,即:n n n q a p a +⋅=+1,求通项办法有以下三种偏向:i. 双方同除以1+n p .目标是把所求数列结构成等差数列即:nnn n n q p p q a p a )(111⋅+=++,令n n n pa b =,则nn n q p p b b )(11⋅=-+,然后类型1,累加求通项.ii.双方同除以1+n q . 目标是把所求数列结构成等差数列.即:q q a q p q a n n n n 111+⋅=++,令nn n q a b =,则可化为q b q p b n n 11+⋅=+.然后转化为类型5来解,iii.待定系数法:目标是把所求数列结构成等差数列设)(11nn n n p a p q a ⋅+=⋅+++λλ.经由过程比较系数,求出λ,转化为等比数列求通项.留意:运用待定系数法时,请求p ≠q,不然待定系数法会掉效. 例7已知数列{}n a 知足1112431n n n a a a -+=+⋅=,,求数列{}n a 的通项公式. 解法一(待定系数法):设11123(3n n n n a a λλλ-++=+⋅),比较系数得124,2λλ=-=,则数列{}143n na--⋅是首项为111435a --⋅=-,公比为2的等比数列,所以114352n n n a ---⋅=-⋅,即114352n n n a --=⋅-⋅解法二(双方同除以1+n q ): 双方同时除以13n +得:112243333n n n n a a ++=⋅+,下面解法略解法三(双方同除以1+n p ): 双方同时除以12+n 得:nn n n n a a )23(342211⋅+=++,下面解法略3.形如b kn pa a n n ++=+1 (个中k,b 是常数,且0≠k ) 办法1:逐项相减法(阶差法) 办法2:待定系数法经由过程凑配可转化为 ))1(()(1y n x a p y xn a n n +-+=++-; 解题根本步调: 1.肯定()f n =kn+b2.设等比数列)(y xn a b n n ++=,公比为p3.列出关系式))1(()(1y n x a p y xn a n n +-+=++-,即1-=n n pb b4.比较系数求x,y5.解得数列)(y xn a n ++的通项公式6.解得数列{}n a 的通项公式例8 在数列}{n a 中,,23,111n a a a n n +==+求通项n a .(逐项相减法) 解: ,,231n a a n n +=+①∴2≥n 时,)1(231-+=-n a a n n ,两式相减得 2)(311+-=--+n n n n a a a a .令n n n a a b -=+1,则231+=-n n b b运用类型5的办法知2351+⋅=-n n b 即 13511-⋅=--+n nn a a ②再由累加法可得213251--⋅=-n a n n . 亦可联立 ①②解出213251--⋅=-n a n n .例9. 在数列{}na 中,362,2311-=-=-n a a a n n ,求通项n a .(待定系数法)解:原递推式可化为y n x a y xn a n n ++-+=++-)1()(21 比较系数可得:x=-6,y=9,上式即为12-=n n b b 所所以{}n b 一个等比数列,首项299611=+-=n a b ,公比为21.1)21(29-=∴n n b 即:n n n a )21(996⋅=+- 故96)21(9-+⋅=n a n n .4.形如c n b n a pa a n n +⋅+⋅+=+21 (个中a,b,c 是常数,且0≠a ) 根本思绪是转化为等比数列,而数列的本质是一个函数,其界说域是天然数集的一个函数.例10 已知数列{}n a 知足21123451n n a a n n a +=+++=,,求数列{}n a 的通项公式.解:设221(1)(1)2()n n a x n y n z a xn yn z ++++++=+++ 比较系数得3,10,18x y z ===,所以2213(1)10(1)182(31018)n n a n n a n n ++++++=+++ 由213110118131320a +⨯+⨯+=+=≠,得2310180n a n n +++≠则2123(1)10(1)18231018n n a n n a n n ++++++=+++,故数列2{31018}n a n n +++为认为21311011813132a +⨯+⨯+=+=首项,以2为公比的等比数列,是以2131018322n n a n n -+++=⨯,则42231018n n a n n +=---. 21 n n n a pa qa ++=+时将n a 作为()f n 求解剖析:原递推式可化为211()() n n n n a a p a a λλλ++++=++的情势,比较系数可求得λ,数列{}1n n a a λ++为等比数列.例11 已知数列{}n a 知足211256,1,2n n n a a a a a ++=-=-=,求数列{}n a 的通项公式.解:设211(5)()n n n n a a a a λλλ++++=++比较系数得3λ=-或2λ=-,无妨取2λ=-,(取-3 成果情势可能不合,但本质雷同)则21123(2)n n n n a a a a +++-=-,则{}12n n a a +-是首项为4,公比为3的等比数列11243n n n a a -+∴-=⋅,所以114352n n n a --=⋅-⋅{}n a 中,若2,821==a a ,且知足03412=+-++n n n a a a ,求n a .答案: nn a 311-=.四.迭代法 rn n pa a =+1(个中p,r 为常数)型例12 已知数列{}n a 知足3(1)2115nn n n a a a ++==,,求数列{}n a 的通项公式. 解:因为3(1)21nn n n a a ++=,所以又15a =,所以数列{}n a 的通项公式为(1)123!25n n n n n a --⋅⋅=.注:本题还可分解运用累乘法和对数变换法求数列的通项公式.五.对数变换法 实用于rn n pa a =+1(个中p,r 为常数)型 p>0,0>n a 例14. 设正项数列{}n a 知足11=a ,212-=n n a a (n ≥2).求数列{}n a 的通项公式.解:双方取对数得:122log 21log -+=n n a a ,)1(log 21log 122+=+-n n a a ,设1log 2+=n a nb ,则12-=n n b b {}n b 是以2为公比的等比数列,11log 121=+=b 11221--=⨯=n n n b ,1221log -=+n a n ,12log 12-=-n a n ,∴1212--=n n a演习 数列{}n a 中,11=a ,12-=n n a a (n ≥2),求数列{}n a 的通项公式.答案:nn a --=2222例15 已知数列{}n a 知足5123n n n a a +=⨯⨯,17a =,求数列{}n a 的通项公式.解:因为511237n n n a a a +=⨯⨯=,,所以100n n a a +>>,.双方取经常运用对数得1lg 5lg lg3lg2n n a a n +=++ 设1lg (1)5(lg )n n a x n y a xn y ++++=++(同类型四) 比较系数得,lg 3lg 3lg 2,4164x y ==+ 由1lg 3lg 3lg 2lg 3lg 3lg 2lg 1lg 71041644164a +⨯++=+⨯++≠,得lg 3lg 3lg 2lg 04164n a n +++≠,所以数列lg 3lg 3lg 2{lg }4164n a n +++是认为lg 3lg 3lg 2lg 74164+++首项,以5为公比的等比数列,则1lg 3lg 3lg 2lg 3lg 3lg 2lg (lg 7)541644164n n a n -+++=+++,是以11111111116164444111115161644445415151164lg 3lg 3lg 2lg 3lg 3lg 2lg (lg 7)54164464[lg(7332)]5lg(332)lg(7332)lg(332)lg(732)n n n n n n n n n n a n --------=+++---=⋅⋅⋅-⋅⋅=⋅⋅⋅-⋅⋅=⋅⋅则11541515164732n n n n n a -----=⨯⨯.六.倒数变换法 实用于分式关系的递推公式,分子只有一项 例16 已知数列{}n a 知足112,12nn n a a a a +==+,求数列{}n a 的通项公式. 解:求倒数得11111111111,,22n n n n n n a a a a a a +++⎧⎫=+∴-=∴-⎨⎬⎩⎭为等差数列,首项111a =,公役为12,112(1),21n n n a a n ∴=+∴=+ 七.换元法 实用于含根式的递推关系 例17 已知数列{}n a知足111(14116n n a a a +=+=,,求数列{}n a 的通项公式.解:令n b =则21(1)24n n a b =-代入11(1416n n a a +=++得 即2214(3)n n b b +=+因为0n b =,则123n n b b +=+,即11322n n b b +=+,可化为113(3)2n n b b +-=-,所所以{3}n b -认为13332b -===首项,认为21公比的等比数列,是以121132()()22n n n b ---==,则21()32n n b -=+,21()32n -=+,得2111()()3423n n n a =++. 八.数学归纳法 经由过程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实.例18 已知数列{}n a 知足11228(1)8(21)(23)9n n n a a a n n ++=+=++,,求数列{}n a 的通项公式.解:由1228(1)(21)(23)n n n a a n n ++=+++及189a =,得由此可猜测22(21)1(21)n n a n +-=+,下面用数学归纳法证实这个结论. (1)当1n =时,212(211)18(211)9a ⨯+-==⨯+,所以等式成立.(2)假设当n k =时等式成立,即22(21)1(21)k k a k +-=+,则当1n k =+时, 由此可知,当1n k =+时等式也成立.依据(1),(2)可知,等式对任何*n N ∈都成立. 九.阶差法(逐项相减法) 1.递推公式中既有n S ,又有n a 剖析:把已知关系经由过程11,1,2n n n S n a S S n -=⎧=⎨-≥⎩转化为数列{}n a 或n S 的递推关系,然后采取响应的办法求解.例19 已知数列{}n a 的各项均为正数,且前n 项和n S 知足1(1)(2)6n n n S a a =++,且249,,a a a 成等比数列,求数列{}n a 的通项公式.解:∵对随意率性n N +∈有1(1)(2)6n n n S a a =++⑴ ∴当n=1时,11111(1)(2)6S a a a ==++,解得11a =或12a = 当n ≥2时,1111(1)(2)6n n n S a a ---=++⑵ ⑴-⑵整顿得:11()(3)0n n n n a a a a --+--= ∵{}n a 各项均为正数,∴13n n a a --=当11a =时,32n a n =-,此时2429a a a =成立当12a =时,31n a n =-,此时2429a a a =不成立,故12a =舍去所以32n a n =-演习.已知数列}{n a 中,0>n a 且2)1(21+=n n a S ,求数列}{n a 的通项公式.答案:n n na S S =--1212)1()1(+=--n n a a 12-=n a n2.对无限递推数列例20 已知数列{}n a 知足11231123(1)(2)n n a a a a a n a n -==++++-≥,,求{}n a 的通项公式.解:因为123123(1)(2)n n a a a a n a n -=++++-≥① 所以1123123(1)n n n a a a a n a na +-=++++-+② 用②式-①式得1.n n n a a na +-=则1(1)(2)n n a n a n +=+≥ 故11(2)n na n n a +=+≥ 所以13222122![(1)43].2n n n n n a a a n a a n n a a a a a ---=⋅⋅⋅⋅=-⋅⋅⨯=③由123123(1)(2)n n a a a a n a n -=++++-≥,21222n a a a ==+取得,则21a a =,又知11a =,则21a =,代入③得!13452n n a n =⋅⋅⋅⋅⋅=. 所以,{}n a 的通项公式为!.2n n a =十.不动点法 目标是将递推数列转化为等比(差)数列的办法不动点的界说:函数()f x 的界说域为D ,若消失0()f x x D ∈,使00()f x x =成立,则称0x 为()f x 的不动点或称00(,())x f x 为函数()f x 的不动点.剖析:由()f x x =求出不动点0x ,在递推公式双方同时减去0x ,在变形求解.类型一:形如1 n n a qa d +=+例21 已知数列{}n a 中,111,21(2)n n a a a n -==+≥,求数列{}n a 的通项公式. 解:递推关系是对应得递归函数为()21f x x =+,由()f x x =得,不动点为-1 ∴112(1)n n a a ++=+,…… 类型二:形如1n n n a a ba c a d+⋅+=⋅+剖析:递归函数为()a x bf x c x d⋅+=⋅+(1)如有两个相异的不动点p,q 时,将递归关系式双方分离减去不动点p,q,再将两式相除得11n nn n a p a pk a q a q++--=⋅--,个中a pck a qc-=-,∴111111()()()()n n n a q pq k a p pq a a p k a q -----=---(2)如有两个雷同的不动点p,则将递归关系式双方减去不动点p,然后用1除,得111n n k a p a p+=+--,个中2c k a d =+. 例22. 设数列{}n a 知足7245,211++==+n n n a a a a ,求数列{}n a 的通项公式.剖析:此类问题经常运用参数法化等比数列求解. 解:对等式两头同时加参数t,得:725247)52(727)52(72451+++++=+++=+++=++n n n n n n n a t t a t a t a t t a a t a , 令5247++=t t t , 解之得t=1,-2 代入72)52(1+++=++n n n a t a t t a 得 721311+-=-+n n n a a a ,722921++=++n n n a a a ,相除得21312111+-⋅=+-++n n n n a a a a ,即{21+-n n a a }是首项为412111=+-a a ,公比为31的等比数列,21+-n n a a =n -⋅1341, 解得13423411-⋅+⋅=--n n n a . 办法2:,721311+-=-+n n n a a a ,双方取倒数得1332)1(39)1(2)1(372111-+=-+-=-+=-+n n n n n n a a a a a a , 令b 11-=n n a ,则b =n n b 332+,, 转化为累加法来求. 例23 已知数列{}n a 知足112124441n n n a a a a +-==+,,求数列{}n a 的通项公式.解:令212441x x x -=+,得2420240x x -+=,则1223x x ==,是函数2124()41x f x x -=+的两个不动点.因为112124224121242(41)13262132124321243(41)92793341n n n n n n n nn n n n n n a a a a a a a a a a a a a a ++---+--+--====----+---+.所以数列23n n a a ⎧⎫-⎨⎬-⎩⎭是认为112422343a a --==--首项,认为913公比的等比数列,故12132()39n n n a a --=-,则113132()19n n a -=+-.十一.特点方程法 形如21(,n n n a pa qa p q ++=+是常数)的数列形如112221,,(,n n n a m a m a pa qa p q ++===+是常数)的二阶递推数列都可用特点根法求得通项n a ,其特点方程为2x px q =+…①若①有二异根,αβ,则可令1212(,n n n a c c c c αβ=+是待定常数) 若①有二重根αβ=,则可令1212()(,n n a c nc c c α=+是待定常数) 再运用1122,,a m a m ==可求得12,c c ,进而求得n a例24 已知数列{}n a 知足*12212,3,32()n n n a a a a a n N ++===-∈,求数列{}n a 的通项n a解:其特点方程为232x x =-,解得121,2x x ==,令1212n n n a c c =⋅+⋅,由1122122243a c c a c c =+=⎧⎨=+=⎩,得12112c c =⎧⎪⎨=⎪⎩, 112n n a -∴=+例25.数列{}n a 知足1512a =-,且212542924n n n a a a +-=+求数列{}na 的通项. 解:2211252925244429292244n n n n n n n a a a a a a a λλλλ++-++-+==+=++……① 令229254λλ-=,解得12251,4λλ==,将它们代回①得,()21112924n n n a a a +++=+……②,212525429424nn n a a a +⎛⎫+ ⎪⎝⎭+=+……③,③÷②,得21125254411n n n n a a a a ++⎛⎫++ ⎪= ⎪++ ⎪⎝⎭,则11252544lg2lg 11n n n n a a a a ++++=++,∴数列254lg 1n n a a ⎧⎫+⎪⎪⎨⎬+⎪⎪⎩⎭成等比数列,首项为1,公比q =2所以1254lg 21n n n a a -+=+,则12254101n n n a a -+=+,112225104101n n n a ---∴=-十二.根本数列1.形如)(1n f a a n n =-+型 等差数列的广义情势,见累加法.)(1n f a a nn =+型 等比数列的广义情势,见累乘法. )(1n f a a n n =++型(1)若d a a n n =++1(d 为常数),则数列{n a }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评论辩论;(2)若f(n)为n 的函数(异常数)时,可经由过程结构转化为)(1n f a a n n =-+型,经由过程累加来求出通项;或用逐差法(两式相减)得)1()(11--=--+n f n f a a n n ,,分奇偶项来分求通项.。
专题06 构造法求数列通项的八种技巧(三)(解析版)
专题06构造法求数列通项的八种技巧(三)【必备知识点】◆构造六:取对数构造法型如1k n n a ca +=,1n k n a ca -=或者1(),n n k b b b a c a -++=为常数.针对出现这种数列,为方便计算,两边通常取以c 或首项为底的对数,就能找到突破口.什么情况取c 为底,什么情况取首项为底呢?我们来看两道例题.【经典例题1】数列{}n a 中,12a =,21n n a a +=,求数列{}n a 的通项公式.【解析】取以12a =为底的对数(不能取c 为底,因为1c =,不能作为对数的底数),得到1222loglogn n a a +=,122log 2log n n aa+=,设2log n an b =,则有12n n b b +=,所以{}n b 是以112log 1ab ==为首项,2为公比的等比数列,所以12n n b -=,所以12log =2n an -,122n n a -=.【经典例题2】数列{}n a 中,11a =,212n n a a +=,求数列{}n a 的通项公式.【解析】取以2为底的对数(这里知道为什么不能取11a =为底数的对数了吧),得到12222loglogn n a a +=,12222log log 2log n n a a +=+,122log 12log n n a a +=+设2log n an b =,则有1=12n n b b ++,这又回归到构造二的情况,接下来的步骤大家应该都记得吧,由于这道题较为简单,所以直接可看出1+1=2(1)n n b b ++,所以{}1n b +是以111b +=为首项,2为公比的等比数列,所以112n n b -+=,所以1=21n n b --,12log =21n a n --,1212n n a --=.【经典例题3】已知12a =,点()1,n n a a +在函数()22f x x x =+的图像上,其中*n N ∈,求数列{}n a 的通项公式.【解析】将()1,n n a a +代入函数得212n n n a a a +=+,()2211211n n n n a a a a ++=++=+,即()2111n n a a ++=+两边同时取以3为底的对数,得()()21111113333loglog log 2log n nn n a a a a ++++++=⇒=(为什么此题取以3为底的对数呢,大家思考下,新构造的数列首项为113log a +,113a +=,所以应当取以3为底,这样计算会简单很多,当然如果你计算能力较强,也可以取其他数作为底数).所以(){}13log na +是以1为首项,2为公比的等比数列,即()113log 12na n +-=⨯,1213n n a -+=,1231n n a -=-.【经典例题4】在数列{}n a 中,11a =,当2n 时,有2142n n n a a a +=++,求数列{}n a 的通项公式.【解析】由2142n n n a a a +=++,得21244n n n a a a ++=++,即()2122n n a a ++=+,两边同取以3为底的对数,得()212233loglog n n a a +++=,即()12233log 2log nn a a +++=,所以数列(){}23log na +是以1为首项,2为公比的等比数列,()213log 2nan +-=,1223n n a -+=,即1232n n a -=-.◆构造七:二阶整体构造等比简单的二阶整体等比:关于11n n n a Aa Ba +-=+的模型,可通过构造二阶等比数列求解,大部分题型可转化为()11(1)n n n n a a A a a +--=--,利用{}1n n a a +-成等比数列,以及叠加法求出n a .还有一小部分题型可转化为()11(1)n n n n a a A a a +-=+++,利用{}1+n n a a +成等比数列求出n a .【经典例题1】已知数列{}n a 满足()*12211,3,32n n n a a a a a n ++===-∈N ,求数列{}n a 的通项公式.【解析】由()1111322n n n n n n n a a a a a a a +-+-=-⇒-=-,故{}1n n a a +-是以212a a -=为首项,2为公比的等比数列,即()112122n n n n a a a a -+-=-=,接下来就是叠加法啦,1121...22n n n a a a a --⎫-=⎪⎬⎪-=⎭全部相加得:122nn a a -=-,所以21nn a =-.【经典例题2】已知数列{}n a 中,11a =,22a =,212133n n n a a a ++=+,求数列{}n a 的通项公式。
求数列通项公式的十种方法
求数列通项公式方法大全一、累加法适用于:1()n n a a 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。
例1 已知数列{}n a 满足11211n n a a n a +=++=,,求数列{}n a 的通项公式。
解:由121n n a a n +=++得121n n a a n +-=+则112322112()()()()[2(1)1][2(2)1](221)(211)12[(1)(2)21](1)1(1)2(1)12(1)(1)1n n n n n a a a a a a a a a a n n n n n n nn n n n ---=-+-++-+-+=-++-+++⨯++⨯++=-+-++++-+-=+-+=-++=L L L 所以2n a n =。
例2 已知数列{}n a 满足112313nn n a a a +=+⨯+=,,求数列{}n a 的通项公式。
解法一:由1231n n n a a +=+⨯+得1231nn n a a +-=⨯+则11232211122112211()()()()(231)(231)(231)(231)32(3333)(1)33(13)2(1)313331331n n n n n n n n n n n n a a a a a a a a a a n n n n --------=-+-++-+-+=⨯++⨯+++⨯++⨯++=+++++-+-=+-+-=-+-+=+-L L L 所以3 1.nn a n =+-解法二:13231n n n a a +=+⨯+两边除以13n +,得111213333n n n n n a a +++=++, 则111213333n n n n n a a +++-=+,故 112232112232111122122()()()()33333333212121213()()()()3333333332(1)11111()1333333n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n a a a a a a a a a a a a n --------------=-+-+-++-+=+++++++++-=+++++++L L L因此11(13)2(1)2113133133223n n n n na n n ---=++=+--⨯,则21133.322nn n a n =⨯⨯+⨯- 练习1.已知数列{}n a 的首项为1,且*12()n n a a n n N +=+∈写出数列{}n a 的通项公式.答案:12+-n n练习2.已知数列}{n a 满足31=a ,)2()1(11≥-+=-n n n a a n n ,求此数列的通项公式.答案:裂项求和n a n 12-=评注:已知a a =1,)(1n f a a n 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na .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。
