数列的递推

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高中数学必修5数列的递推公式

高中数学必修5数列的递推公式

典型例题解析
例题1
已知等差数列{an}中, a1=2,d=3,求a10。
解析
根据等差数列的通项公 式an=a1+(n-1)d,代 入n=10,a1=2,d=3 ,可得a10=2+(101)×3=29。
例题2
已知等差数列{an}中, a3=7,a7=15,求a5 。
解析
根据等差数列的性质, a5=(a3+a7)/2=(7+15 )/2=11。
递推关系性质
递推关系具有确定性,即对于给 定的初始条件和递推公式,数列 的每一项都是唯一确定的。
递推关系建立
01
等差数列递推关系
等差数列的递推关系为an=a1+(n-1)d,其中a1为首项 ,d为公差,n为项数。
02
等比数列递推关系
等比数列的递推关系为an=a1×qn-1,其中a1为首项, q为公比,n为项数。
,r是公比。
调和数列
调和数列是每一项都是其前一项 的倒数与1的和的数列。递推公 式为1/a_n = 1/a_(n-1) + 1/b,
其中a_1 = b。
05 递推公式在实际问题中应用
数学问题应用举例
等差数列求和
数列通项公式求解
利用递推公式可以快速求解等差数列 的前n项和,如求1+2+3+...+n的和 。
03
其他类型数列递推关系
对于非等差非等比数列,需要根据具体题目条件建立相 应的递推关系。
初始条件确定
初始条件定义
初始条件是数列中已知的第一项或前 几项,用于启动递推过程。
初始条件确定方法
根据题目给出的条件或已知信息,确 定数列的初始条件。例如,题目中可 能会直接给出首项a1和公差d或公比q 等参数。

最全的递推数列求通项公式方法

最全的递推数列求通项公式方法

最全的递推数列求通项公式方法递推数列是指数列中的每一项都由前一项通过其中一种规律得出。

求递推数列的通项公式是数学中的重要问题,可以通过多种方法实现。

下面将介绍最常用的几种方法。

1.等差数列通项公式等差数列是指数列中的每一项与前一项之差都相等的数列。

设等差数列的第一项为a1,公差为d,则第n项为an=a1+(n-1)d。

这是等差数列的通项公式。

2.等比数列通项公式等比数列是指数列中的每一项与前一项之比都相等的数列。

设等比数列的第一项为a1,公比为r,则第n项为an=a1*r^(n-1)。

这是等比数列的通项公式。

3.斐波那契数列通项公式斐波那契数列是指数列中的每一项都是前两项之和。

设斐波那契数列的第一项为a1,第二项为a2,则第n项为an=a(n-1)+a(n-2)。

但通常情况下,我们将斐波那契数列的第一项设为0,第二项设为1,此时的通项公式为an=F(n-1),其中F(n-1)表示第n-1个斐波那契数。

4.龙贝尔数列通项公式龙贝尔数列是指数列中的每一项都是前一项与当前项索引之和。

设龙贝尔数列的第一项为a1,则第n项为an=a(n-1)+n。

这是龙贝尔数列的通项公式。

5.通项公式的递推法有些数列并没有明确的通项公式,但可以通过递推法求得通项公式。

递推法的核心思想是找到数列中的其中一种规律,通过前面的项得出后面的项。

这种方法比较灵活,可以适用于各种类型的数列。

总结起来,以上是求递推数列通项公式的几种常见方法。

在实际中,我们可以观察数列的规律,推测出通项公式,然后通过数学推导证明其正确性。

对于复杂的递推数列,我们可能需要运用更多的数学知识和技巧,如离散数学、线性代数等。

第31讲 数列的递推

第31讲  数列的递推

第12讲 数列的递推本节主要内容两个基本递推:a n +1=a n +d ,a n =qa n ;线性递推,二阶或高阶递推的特征方程与特征根;其他递推.1.基本概念:①递归式:一个数列}{n a 中的第n 项n a 与它前面若干项1-n a ,2-n a ,…,k n a -(nk <)的关系式称为递归式.②递归数列:由递归式和初始值确定的数列成为递归数列. 2.常用方法:累加法,迭代法,代换法,代入法等. 3.思想策略:构造新数列的思想. 4.常见类型: 类型Ⅰ:⎩⎨⎧=≠+=+为常数)a aa n p n q a n p a n n ()0)(()()(11(一阶递归)其特例为:(1))0(1≠+=+p q pa a n n (2))0()(1≠+=+p n q pa a n n (3))0()(1≠+=+p q a n p a n n解题方法:利用待定系数法构造类似于“等比数列”的新数列.①形如)(1n q a a n n +=+的递归式,其通项公式求法为:1111111()()n n n k k k k a a a a a q k --+===+-=+∑∑②形如n n a n p a)(1=+的递归式,其通项公式求法为: 3211121(1)(2)(1)n n n a a a a a a p p p n a a a -=⋅⋅⋅=⋅⋅-③形如)1()(1≠+=+p n q pa a n n 的递推式,两边同除以1+n p 得111)(++=+=n nn n n pn q pa pa ,令n nn b pa =则句可转化为①来处理. 类型Ⅱ:⎩⎨⎧==≠≠+=++为常数)b a b a a a q p qa pa a nn n ,(,)0,0(2112(二阶递归)解题方法:利用特征方程q px x +=2,求其根α、β,构造n n n B A a βα+=,代入初始值求得B A ,. ①若p+q=1时,有q a a n n -=-+1)(1--n n a a 可知}{1n n a a -+是等比数列,先求得n n a a -+1,再求出n a . ②若p+q ≠l ,则存在α,β满足=α-+n n a a 1)(1--βn n a a 整理得11)(-+αβ-β+α=n n n a a a 从而α+β=p , αβ=q ,可解出α、β,这样可先求出}{1n n a a α-+的通项表达式,再求出n a .注意α、β实质是二次方程q px x +=2的两个根,将方程q px x +=2叫做递归式n n n qa pa a +=++12的特征方程. 在数列{n a }中,给出a 1, a 2,且n n n qa pa a +=++12 ,它的特征方程q px x +=2的两根为α与β.如果α≠β,则n n n B A a βα+=;如果α=β则nnB An aα+=)(,其中A 与B 是常数,可由初始值a 1,a 2 求出.类型Ⅲ. 如果递归数列{a n }满足 a n+1dca b aa n n ++=,其中c ≠0,ad -bc ≠0,以及初始值a 0≠f (a 1),则称此数列为分式线性递归数列.我们称方程dcx b ax x ++=的根为该数列的不动点.若该数列有两个相异的不动点p 、q ,则}{qa p a n n --为等比数列;若该数列仅有惟一的不动点p ,则}1{pa n -是等差数列·5.求递归数列通项的常用方法有:换元法、特征根法、数学归纳法等.A 类例题例1 一给定函数)(x f y =的图象在下列图中,并且对任意)1,0(1∈a ,由关系式)(1n n a f a =+得到的数列}{n a 满足)N (*1∈>+n a a n n ,则该函数的图象是( )(2005年辽宁卷)(A ) (B) (C)(D) 分析 利用递推式意义及数形结合,分析清楚函数值与自变量的关系,即可判断. 解 由)(1n n a f a =+,n n a a >+1,得n n a a f >)(,即x x f >)(,故选A . 例2已知数列1}{1=a a n 中,且a 2k =a 2k -1+(-1)K , a 2k+1=a 2k +3k , 其中k=1,2,3,……. (I )求a 3, a 5;(II )求{ a n }的通项公式. (2004年全国高考题)分析 由于给出两个递推关系与奇数项、偶数项有关,因此因从奇数项或偶数项之间的关系入手. 解(I )a 2=a 1+(-1)1=0, a 3=a 2+31=3.a 4=a 3+(-1)2=4, a 5=a 4+32=13, 所以,a 3=3,a 5=13. (II) a 2k+1=a 2k +3k = a 2k -1+(-1)k +3k ,所以a 2k+1-a 2k -1=3k +(-1)k, 同理a 2k -1-a 2k -3=3k -1+(-1)k -1, …… a 3-a 1=3+(-1).所以(a 2k+1-a 2k -1)+(a 2k -1-a 2k -3)+…+(a 3-a 1) =(3k +3k -1+…+3)+[(-1)k +(-1)k -1+…+(-1)], 由此得a 2k+1-a 1=23(3k -1)+21[(-1)k -1],于是a 2k+1=.1)1(21231--++kka 2k = a 2k -1+(-1)k=2123+k(-1)k -1-1+(-1)k=2123+k(-1)k =1.{a n }的通项公式为:当n 为奇数时,a n =;121)1(232121-⨯-+-+n n当n 为偶数时,.121)1(2322-⨯-+=nnna说明 这种给出递推关系,求通项公式问题,一般是转化为等差数列或等比数列,或者通过观察、归纳,或者通过顺次迭代,以求通项公式.情景再现1.已知数列{a n }满足a 1=1,a n =2a n -1+n -2(n ≥2),求通项a n . (2004年四川省高中数学联赛) 2.设cbx x x f +=)((c b ,为常数),若21)2(=f ,且02)(=-x x f 只有唯一实数根(1)求)(x f 的解析式(2)令)(,111-==n na f a a 求数列{}na 的通项公式.B 类例题例3 (1)一次竞赛在n(n >1)轮中共发了m 枚奖章.第一轮发了1枚及余下的m -1枚的71,第2轮发了2枚及余下的71,…,直至第n 轮正好发了n 枚而没有余下奖章.这个竞赛共包括几轮?一共发了多少枚奖章?(第9届国际数学奥林匹克)(2)把一个圆分成n 个不同的扇形(n ≥2),依次记为S 1,S 2,…, S n ,每个扇形都可以用红、蓝、白三种颜色中任一种涂色,要求相邻的扇形颜色互不相同,问有多少种涂法?分析 第(1)题,每一轮发的奖章数具有一定规律,因而可以建立每一轮发的奖章数的关系或每一轮余下的奖章数的关系.第(2)题,设法建立涂法总数的递推关系和求得初始值,进而求得涂法总数. 解 (1)设竞赛进行了k 轮后,余下a k 枚奖章.因为第k 轮发出奖章数k+17(a n -1 -k )具有a k =a k -1- [k+17(a k -1 -k )]即a k = 67a k -1-67 k 且a 0=m, a n =0.进一步变形为a k +6k -36= 67[a k -1+6(k -1)-36]从而a n +6n -36= (a 0-36)n)76(= (m -36)n)76(即a n = (m -36)n)76(-(6n -36),又因为a n =0,故(m -36)=(n -6)167-n n而n -6<6n -1,且7n 与6n -1互质,m,n ∈N +,故n=6,m=36. 因此,这个竞赛共包括6轮,一共发了36枚奖章.(2)设涂法总数为a n (n ≥2)当n=2时,先对S 1涂法色,有3种涂法,继而得S 2只有两种涂法,因而a 2=6.当时n ≥3, S 1有3种涂法, S 2有2种涂法, S 3有2种涂法,…, S n -1有2种涂法, S n 仍有2种涂法. (不论是否S 1与同色),这样共有3×2n -1种涂法,但这3×2n -1种涂法分为两类:一类是S n 与S 1同色,认为S n 与S 1合为一个扇形,此时涂法有a n -1种涂法;另一类是S n 与S 1不同色,此时涂法有a n 种涂法.因而有a n + a n -1=3×2n -1(n ≥3)令p n =a n2n , 则2p n +p n -1=3 (n ≥3)于是有1-np =)1(211---n p , (n ≥3) p 2=a 222从而有1-n p =)1()21(22---p n =121-⎪⎭⎫ ⎝⎛--n于是1=n p 121-⎪⎭⎫⎝⎛--n 得a n =2n p n =2n +(-1)n ·2 (n ≥3)但当n=2时也适合上式,故得a n =2n +(-1)n ·2 (n ≥2) 故共有种a n =2n +(-1)n ·2 (n ≥2)涂法说明 这类试题经常在全国高中数学联赛及国际数学奥林匹克中出现.这两个问题都是用递推方法解决计数问题,希望读者对这类问题能够进行较为深入的钻研. 例4 数列{a n }定义如下:a 1=1,a n+1 =161(1+4 a n +na 241+),求它的通项公式.分析 带根号的部分不好处理,平方会导致较繁的关系式,容易想到作代换:令=nbn a 241+解 设=nb n a 241+,则2412-=n n b a ,.51=b 于是原递推式可化为41(16124121+=-+n b 2412-⋅n b +)nb即(2b n+1)2=(b n +3)2,由于b n 、b n+1非负,所以2b n+1=b n +3. 故b n+1-3=21(b n -3).所以b n+1-3= (b n -3)(21)n -2即2)21(3-+=n nb所以2412-=n nb a=nn 212313112+⋅+-说明 这是1981年IMO 的预选题,解题的关键是换元、转化.例5设{x n }、{y n }为如下定义的两个数列:x 0=1,x 1=1,x n+1=x n +2 x n -1,y 0=1,y 1=7,y n+1=2y n +3y n -1,(n=1,2,3…),于是这两个数列的前n 项为x n :1,1,3,5,11,21…, y n :1,7,17,55,161,487,….证明:除了“1”这项外,不存在那样的项,它同时出现在两个数列之中. (第二届美国中学生数学竞赛试题) 分析 本题题均属于线性递归数列问题,可用特征根的方法来解决.解 数列{x n }的通项公式形如nnnC C x β+α=21,其中βα、是数列的特征方程x 2=x +2的两根,即1,2-=β=α,故nnnC C x )1(221-+=.由x 0=1,x 1=1得C 1=23,C 2=13,所以 =nx 23×2n +13(-1)n = 13[2n+1+(-1)n ]同理可得数列的{y n }通项公式为 y n =2×3n -(-1)n .用反证法证明两个数列无其它公共项. 假设 x m =y n ,即13[2m+1+(-1)m ]= 2×3n -(-1)n ,则 2(3n+1-2m )=(-1)m +3(-1)n ①若奇偶性相同,则①式右边为4或-4.左边=2(奇-偶)=2×奇数,故左边不是4的倍数,因此左边不等于右边.同理若m 、n 奇偶性不相同时左边也不等于右边.说明 在求得特征方程的根以后,要依据根的重数正确写出数列通项的一般表达式,再根据初始值求得待定系数的值.例6 数列{a n }满足a 0=1,23645721-+=+n n n a a a,N n ∈,证明:(1)对于任意N n ∈,a 为整数;(2)对于任意N n ∈,11-+n n a a 为完全平方数. (2005年高中数学联赛) 证明:(1)由题设得a 1=5,且数列{a n }严格单调递增,将条件变形得36457221-=-+n n n a a a ,两边平方法整理得0972121=++-++n n n n a a a a①∴0972112=++---n nn na a a a ② ①-②得0)7)((111=-+--++n n n n n a a a a a∵1+<n na a , ∴0711=-+-+nn n a a a , 117-+-=n nn a a a ③由③及a 0=1, a 1=5可得a n 为正整数.(2)将①两边配方得=++21)(n na a )1(91-+n n a a∴11-+n n a a =21)3(nn a a ++④因为是n a 整数,故11-+n n a a 为整数,故④右边是整数的平方.即为为完全平方数. 所以对于任意N n ∈,11-+n n a a 为完全平方数.情景再现3.小伟和小明来到咖啡店,他们买了一杯咖啡和一杯牛奶各150ml,每个杯子的容积为200ml,甲杯盛牛奶,乙杯盛咖啡,想将二者混合,兑换成近乎相同的奶咖啡,没有其它的容器,只得利用二个杯子中的剩余空间倒来倒去,使其混合.规定将乙杯里的部分倒入甲杯中,使甲杯盛满饮料,充分搅匀,再将甲杯里的饮料倒入乙杯中,使甲、乙杯中的饮料相等.这叫做一次操作.请你回答下列四个问题: Ⅰ、一次操作后甲杯里的饮料中牛奶的体积百分比为多少?Ⅱ、求第n 次操作后甲杯里的饮料中牛奶的体积百分比的数学表达式. Ⅲ 至少几次操作后甲杯里的饮料中牛奶的体积百分比不超过51%?Ⅳ、你能否设计新操作,得到更优的方案以减少操作次数? (2003年北京应用知识竞赛题) 4. 已知a 1=1,a 2=3,a n+2=(n+3)a n+1-(n+2)a n ,若当m ≥n ,a m 的值都能被9整除,求n 的最小值.(湖南省2002年高中数学竞赛)C 类例题例7 数列{a n }按如下法则定义:a 1=1nn n a a a 41211+=+, 证明:对n >1,1222-n a 均为正整数·(1991年全苏数学冬令营)分析 因为结论中涉及到根号及a 2n项,因而令1222-=n na b ,并对已给递推关系两边平方就容易找到解题思路. 解 令1222-=n na b , 则12222-=n na b ,因此221nnb a=+12,因为++=+222116141nn n a a a14于是++211n b 12 = 14 (++211n b12)+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+2111612n b +14即 )2(22221+=+n n n b b b①所以]2)2((2[22121221++=--+n n n n b b b b=2212)1(4+-n n b b . ②4122222=-=a b ,24122233=-=a b ,由②及b 2 、b 3∈N*, 知道对n >1,1222-n a 均为正整数.说明 这道试题,通过换元,将关于如的问题转化为关于b n 的问题,得到①式后,再用)2(221212+=--n n n b b b 代入可证明21+n b是一个完全平方数的关键一步,通过这一步代入可使问题得到顺利解决.例8. 设a 1=1,a 2=3,对一切正整数n 有 a n+2=(n+3)a n+1-(n+2)a n ,求所有被11整除的如的值. 分析 先根据给定的递推关系,通过换元,把问题转化,最后求得a n 的通项公式,进而完成本题. 解 由已知条件得(a n+2-a n+1)= (n+2)(a n+1-a n )设b n+1=a n+1-a n (n ≥1),则由条件有b n+1=(n+1)(a n -a n -1)=(n+1) b n (n ≥2),故b n = nb n -1=n(n -1) b n -2= n(n -1)(n -2)…3 b 2 =n !(n ≥2) 所以a n =(a n -a n -1 )+(a n -1-a n -2)+ …+(a 2-a 1)+a 1=b n + b n -1 +…+b 2+1=1nk k =∑!由此可以算出a 4=41k k =∑!=33=11×3,a 8=81k k =∑!=46233=11×4203,a 10=101k k =∑!=4037913=11×367083.当n ≥11时,注意到11nk k =∑!能被11整除,因而a n =101k k =∑!+11nk k=∑!也能被11整除.故当n=4,n=8或当n ≥10时, a n 均被11整除.说明 这是1990年巴尔干地区的数学奥林匹克试题,本题中换元起了重要的作用.这是阿贝尔求和法.情景再现5.3个数列{a n }、{ b n }、{ c n }存在下列关系:a 1=1, b 1=21,b n =a n+1-a n , c n =b n+1-b n =np n --13(n=1,2,3…)这里的p 为正常数. (1)求a n ;(2)证明:若c n ≥0,则c n+1>0;(3)若数列{b n }的最小项为b 4,求p 取值范围.6.数列{a n }、{ b n }满足0<a 1<b 1,nnn b a a 21111+=+nn n b a b +=+2121 (n=1,2,3…)证明下列命题:(1) a 2<b 2<b 1;(2) 对任何正整数n 有b n > a n+1; (3) 对任何整数n ≥2,有b n <b 1.习题12A 类习题1. 已知数列{a n }满足a 1=1,a n +1=a n +n 2(n ≥2),求通项a n .2.(2003年全国高考题)已知数列).2(3,1}{111≥+==--n a a a a n n n n 满足(Ⅰ)求;,32a a (Ⅱ)证明.213-=nn a3.(2001上海春季高考)某公司全年的利润为b 元,其中一部分作为奖金发给n 位职工,奖金分配方案如下:首先将职工按工作业绩(工作业绩均不相同)从大到小,由1到n 排序,第1位职工得奖金nb 元,然后再将余额除以n 发给第2位职工,按此方法将奖金逐一发给每位职工,并将最后剩余部分作为公司发展基金. (1)设a k (1≤k ≤n )为第k 位职工所得奖金金额,试求a 2,a 3,并用k 、n 和b 表示a k (不必证明); (2)证明a k >a k +1(k =1,2,…,n -1),并解释此不等式关于分配原则的实际意义; (3)发展基金与n 和b 有关,记为P n (b ),对常数b ,当n 变化时,求lim ∞→n P n (b ).4.已知点的序列A n (x n ,0),n ∈N*,其中x 1=0,x 2=a (a >0),A 3是线段A 1A 2的中点,A 4是线段A 2A 3的中点,…,A n 是线段A n -2A n -1的中点,….(1)写出x n 与x n -1、x n -2之间关系式(n ≥3);(2)设a n =x n +1-x n ,计算a 1,a 2,a 3,由此推测数列{a n }的通项公式,并加以证明; (3) 求lim ∞→n x n .5.已知+++∈-===N n a a aa a n n n ,22,4,01221求数列{a n }的通项公式.6.已知++++∈-+====N n a a a aa a a n n n n ,22,6,2,0123321求数列{a n }的通项公式.B 类习题7.已知++++∈+-====N n a a a aa a a n n n n ,8126,8,2,1123321求数列{a n }的通项公式. 8.已知++++∈+-=-===N n a a a aa a a n n n n ,12167,13,1,2123321求数列{a n }的通项公式.9.有一条n 级楼梯,如果每步只能跨上一级或两级,问欲登上去,共有几种走法?10.(1)是否存在正整数的无穷数列{a n },使得对任意正憨整数n 都有a 2n+1≥2 a n a n+2. (2)是否存在正无理数的无穷数列{a n },使得对任意正憨整数n 都有a 2n+1≥2 a n a n+2.(首届中国东南地区数学奥林匹克试题)C 类习题11.设数列}{n a 满足条件:2,121==a a ,且 ,3,2,1(12=+=++n a a a n n n )求证:对于任何正整数n ,都有nnnn a a 111+≥+ (湖南省2004年高中数学竞赛)12.求所有a ∈R,使得由a n+1=2n -3a n (n ∈N)所确定的数列a 0, a 1, a 2,…是递增数列.(1980年英国中学生数学竞赛试题)本节“情景再现”解答:1.解:由已知可得:a n +n =2(a n -1+n -1)(n ≥2)令b n =a n +n ,则b 1=a 1+1=2,且b n =2b n -1(n ≥2) 于是b n =2·2n -1=2n ,即a n +n =2n 故a n =2n -n (n ≥2), 因为a 1=1也适合上述式子, 所以a n =2n -n (n ≥1) 2.解:(1)bc cb f 242122)2(-=∴=+=,又cbx bx c x x x f 22)2(2)(+--=-令02)(=-x x f 得0)2(=--bx c x当0≠b 时得方程的实数根0=x 和bc x -=2 于是1,2==b c , 当0=b 时4=c 方程有唯一实数根0=xxx x f +=∴2)(或4)(x x f =(2)当xxx f +=2)(时,211+=--n n n a a a ,令,1nna b =则121+=-n nbb ,)1(211+=+∴-n n b b 12112-=∴-=∴nn nn a b 当4)(x x f =时,141-=n n a a {}n a ∴为等比数列,1)41(-=n n a 121-=∴nn a 或nn a -=143.解:Ⅰ.设 p=150 , %pp p a 7543311==+=Ⅱ. 设n 次操作前、后甲杯里的饮料中牛奶的体积百分比分别为、a n 1-n a ,则n 次操作前、后乙杯里的饮料中牛奶的体积百分比分别为、a n 11--n a -1,pp pa p a a n n n 3131)1(11+⋅-+=--=41211+-n a , ∴法 ①)(21211----=-n n n n a a a a ∴12121++=n n a∴ 法②)21(21211-=--n n a a∴12121++=n naⅢ. ∴1005121211≤++n ∴n ≥6.Ⅳ. 规定将乙杯里的部分倒入甲杯中,使甲杯盛满饮料,充分搅匀,再将甲杯里的饮料倒入乙杯中,使乙杯盛满饮料,充分搅匀.这叫做一次操作.设n 次操作后甲杯里的饮料中牛奶的体积百分比分别为n a ,乙杯里的饮料中牛奶的体积百分比为n b .43311=+=p p pa , 83323232431=+⨯=p p pb . 1693232328332432=+⨯+⨯=pp p p a 321532323283321692=+⨯+⨯=pp p p b∴ppb p a a n n n 34323211⨯+⨯=-- 第n 次操作后甲杯里的饮料p 32,乙杯里的饮料p 34.∴p b p a p n n =⨯+⨯3432∴343=+n n b a .n a =83411+-n a , ∴nn n a 212212+=-∴10051212212≤+-nn , ∴n ≥4.至少4操作后甲杯里的饮料中牛奶的体积百分比不超过51%.4.解:由)(12++-n n a a=11)2()3(-+-+-+n n n a a n an ))(2(1n n a a n -+=+))(1)(2(1--++=n n a a n n)(34)1)(2(12a a n n n -⋅⋅⋅⋅++=)2(+=n !故++-+-+= )()(23121a a a a a a n)(1--n na a=1+2!+3!+…+n !(n ≥1),由于153,33,9,3,154321=====a a a a a ,此时153被9整除.当m ≥5时∑=+=mk m ka a 15!而k ≥6时6!被9整除.于是当m ≥5时a n 被9整除,故所求的n 的最小值为55. (1)因为c n =b n+1-b n =3n -1-np,故b n =b 1+ (b 2-b 1)+ (b 3-b 2)+ …+(b n -b n -1) =12 +(1+3+…+3n -2)-[1+2+3+…+(n -1)]p=12 [3n -1-n(n -1)p], 即b n =a n+1-a n =12[3n -1-n(n -1)p]故a n =a 1+ (a 2-a 1)+ (a 3-a 2)+ …+(a n -a n -1)= 3n -1+34- p6-1)(n -2)(2)若c n =b n+1-b n =3n -1-np ≥0, 则3n -1≥np,c n+1=b n+2-b n+1=3n -(n+1)p ≥3np -(n+1)p =(2n -1)p >0.(3)因为b n =12 [3n -1-n(n -1)p]≥b 4,故应有c 3=b 4-b 3≤0,c 4=b 5-b 4≥0,即c 3=9-3p ≤0, c 4=27-4p ≥0,故3≤p≤274.利用(2)的结论验算可知,当3≤p ≤274时,对一切正整数n,均有b n ≥b 4.故p 的取值范围是[3,274] 6.(1)⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+=+=++nn n n n n ba b b a a 212211111②① 因为110b a <<由①②可知n n b a ,皆正.①×②得242142121211=⋅+≥+++=++nn nn nn nn n n b a a b b a a b a b ,所以,11++≥n n a bn=1时,22a b ≥但若2111224b a a b a b =⇔=112b a =⇔,这与110b a <<矛盾,故只可能有,22a b >又由②可得1111122321212b b b b a b =+<+=,即 11243b b b <<,因此122b b a <<.(2)由(1)可知,11++≥n n a b即nna b ≥,由②得n n n b a b241+=+nn n n b a b b 2)(41-=-+=nnnb b a --)(<0,故nn b b<+1,即nn n b b a <≤++11所以n n b a<+1.(3)由(2)知nn b b<+1故{b n }卓单调递减,从而121b b bb n n<<<<- ,因此1b b n<.本节“习题12”解答: 1.∵a n +1=a n +n 2,∴a n +1-a n =n 2,故a n =(a n -a n -1 )+(a n -1-a n -2)+ …+(a 2-a 1)+a 1=-1+16n(n-1)(2n-1)= 16(n 3-3n 2+n-6)2.(Ⅰ)∵a 1=1 . ∴a 2=3+1=4, a 3=32+4=13 .(Ⅱ)证明:由已知a n -a n -1=3n -1,故.2131333)()()(21112211-=++++=+-++-+-=-----nn n n n n n n a a a a a a a a所以证得213-=nn a .3.(1)第1位职工的奖金a 1=nb ,第2位职工的奖金a 2=n1(1-n1)b ,第3位职工的奖金a 3=n1(1-n1)2b ,…,第k 位职工的奖金a k =n1 (1-n1)k -1b ;(2)a k -a k +1=21n(1-n1)k -1b >0,此奖金分配方案体现了“按劳分配”或“不吃大锅饭”的原则.(3)设f k (b )表示奖金发给第k 位职工后所剩余数,则f 1(b )=(1-n1)b ,f 2(b )=(1-n1)2b ,…,f k (b )=(1-n1)k b .得P n (b )=f n (b )=(1-n1)nb ,故eb b P n n =∞→)(lim .4.(1)当n ≥3时,x n =221--+n n x x ;=-=--=-+=-==-=212212232121,21)(212,)2(a a x x x x x x x a a x x aaa x x x x x x x 41)21(21)(2122332334=--=--=-+=-=, 由此推测a n =(-21)n -1a (n ∈N . 证:因为a 1=a >0,且1111121)(2122----+-=-=-=-+=-=n n n nn n n n n n n a x x x x x x x x x a (n ≥2)所以a n =(-21)n -1a .(3)当n ≥3时,有x n =(x n -x n -1)+(x n -1-x n -2)+…+(x 2-x 1)+x 1=a n -1+a n -2+…+a 1,由(2)知{a n }是公比为-21的等比数列,所以32)21(1lim 1=--=∞→a x n n a .5.特征方程x 2=2x -2有两个相异实根x 1=1+i,x 2=1-i.则数列{a n }的通项公式为:n n n i C i C a )1()1(21-++=,代入前两项的值,得⎩⎨⎧=-++=-++4)1()1(0)1()1(222121i C i C i C i C解此方程组得:C 1=-1-i,C 2=-1+i, 故π+-=--+-=+++41cos2)1()1(2311n i i an n n n.6.特征方程x 3=2x 2+x -2有三个相异实根x 1=1,x 2=-1, x 2=2,则数列{a n }的通项公式为:nn n C C C a 2)1(321+-+=,代入前三项的值,得⎪⎩⎪⎨⎧=+-=++=+-,68,24,02321321321C C C C C C C C C解此方程组得:C 1=-2,C 2=0,C 3=1 故22-=nna.7.特征方程x 3=6x 2-12x +2有三重实根x =2,则数列{a n }的通项公式为:nn C n nC C a 2)(3221⋅++=,代入前三项的值,得⎪⎩⎪⎨⎧=++=++=++,872248,21684,1222321321321C C C C C C C C C解此方程组得:C 1=1,C 2=43-,C 3=41 故222)34(-+-=n nn n a.8.特征方程x 3=7x 2-16x +12有x 1=x 2=2, x 3=3,,则数列{a n }的通项公式为:32132)(C nC C a nn n +⋅+=,代入前三项的值,得⎪⎩⎪⎨⎧-=++=++=++,1327248,1984,2322321321321C C C C C C C C C 解此方程组得:C 1=4,C 2=23,C 3=-3, 故.3232112+-+-⋅+=n n n n n a9. 由于登上n 级台阶可以从第n -2直接上来,也可以通过第n -1级分步上来,这样登上n 级台阶的走法不仅与登上n -1级走法有关,且也与登上n -2级台阶的走法有关,故这里可以考虑通过二阶递推式来进行求解.登上第一级只有一种走法,记a 1=1,登上第二级,有两种走法,记a 2=2,如果要登上第n 级,那么可能是第n -1级走上来,也可能是第n -2级跨上两级上来的,故有a n =a n -1+a n -2, 显然这是缺了F 0项的Fibonacci 数列,它的通项为 F n =51[(251+)n+1-(251-)n+1]所n 级楼梯,共有F n 种不同的走法.10.假设存在正整数列{a n }满足条件. ∵2212++≥n n n a a a , a n >0∴211≤-n n a a 22121≤--n n a a 23221---≤≤n n n a a 12a a ,n=3,4,5,又∵12a a 122221a a ⋅≤-所以有≤-1n n a a 221-n 12a a ⋅,n=2,3,4,5,∴≤⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅=--112221n n n a a a a ≤⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--+-2212)3()2(21n n n a a a ≤⎪⎪⎭⎫⎝⎛≤-++-+-22121)3()2(21a a a n n n∴212122212---⋅⎪⎭⎫⎝⎛≤n n n n a a a设[)Z k a k k∈∈+,2,2122取N=k+3则有<⋅⎪⎭⎫ ⎝⎛≤---212122212N N N Na a a,1122112211≤⋅⎪⎭⎫⎝⎛++++k k k k a 这Na 与是正整数矛盾.所以不存在正整数列{a n }满足条件.11.证明:令 10=a ,则有 11-++=k k k a a a ,且 ),2,1(1111=+=+-+k a a a a k k k k于是 ∑∑=+-=++=nk k k nk k k a a a a n 11111由算术-几何平均值不等式,可得 nn n a a a a a a 132211+⋅⋅⋅≥+nn n a a a a a a 113120+-⋅⋅⋅注意到 110==a a ,可知nn n nn a a a 11111+++≥,即nnnn a a 111+≥+12.令b n =a n 2n ,则b n+1=-32b n +12,两边减去 15 , 得b n+1-15=-32(b n -15),即数列{ b n -15}是公比为-32的等比数列,所以b n -15=(b 0-15)(-32)n =(a 0-15)(-32n ,a n =2n b n =2n (a 0-15)·(-32)n +15·2n , 即a n =(a 0-15)·(-3)n +15·2n (n ≥0),从而a n+1-a n = 2n10[ 403 (a 0-15)·(-32)n +1] ,设A=403 (a 0-15)则a n+1-a n = 2n10[ A(-32)n +1] ,若a 0>15, 则A >0,对充分大的奇数n 有(-32)n >1A a n <a n -1, 若a 0<15,则A <0. 对充分大的偶数n 有(32)n >-1A于是a n <a n -1.综上所述,当a 0≠15时,数列{a n }不是单调递增.仅当a 0= 15时a n+1-a n = 2n10>0,数列{a n }是单调递增.。

数列递推公式的九种方法

数列递推公式的九种方法

求递推数列的通项公式的九种方法利用递推数列求通项公式,在理论上和实践中均有较高的价值.自从二十世纪八十年代以来,这一直是全国高考和高中数学联赛的热点之一.一、作差求和法例1在数列{n a }中,31=a ,)1(11++=+n n a a n n ,求通项公式n a .解:原递推式可化为:1111+-+=+n n a a n n 则,211112-+=a a 312123-+=a a 413134-+=a a ,……,n n a a n n 1111--+=-逐项相加得:n a a n 111-+=.故na n 14-=.二、作商求和法例2设数列{n a }是首项为1的正项数列,且0)1(1221=+-+++n n n n a a na a n (n=1,2,3…),则它的通项公式是n a =▁▁▁(2000年高考15题)解:原递推式可化为:)]()1[(11n n n n a a na a n +-+++=0∵n n a a ++1>0,11+=+n na a n n 则,43,32,21342312===a a a a a a ……,nn a a n n 11-=-逐项相乘得:na a n 11=,即n a =n 1.三、换元法例3已知数列{n a },其中913,3421==a a ,且当n≥3时,)(31211----=-n n n n a a a a ,求通项公式n a (1986年高考文科第八题改编).解:设11---=n n n a a b ,原递推式可化为:}{,3121n n n b b b --=是一个等比数列,9134913121=-=-=a a b ,公比为31.故n n n n b b 31()31(9131(2211==⋅=---.故n n n a a )31(1=--.由逐差法可得:nn a )31(2123-=.例4已知数列{n a },其中2,121==a a ,且当n ≥3时,1221=+---n n n a a a ,求通项公式n a 。

数列的递推公式与通项公式前n项和公式

数列的递推公式与通项公式前n项和公式

二、数列的递推公式与通项公式、前n 项和公式一、知识点回顾:1、递推公式定义:如果已知数列{}n a 的第1项(或前几项),且任一项n a 与它的前一项1n a -(或前几项)间的关系可以用一个公式来表示,那么这个公式就叫做这个数列的递推公式。

2、数列前n 项和S n 与通项a n 的关系式:a n =⎩⎨⎧--11s s s n n 12=≥n n 。

在数列{a n }中,前n 项和S n 与通项公式a n 的关系,是本讲内容一个重点,要认真掌握之。

注意:(1)用1--=n n n S S a 求数列的通项公式时,你注意到此等式成立的条件了吗?(2n ≥,当1n =时,11S a =);若a 1 适合由a n 的表达式,则a n 不必表达成分段形式,可化统一为一个式子。

(2)一般地当已知条件中含有n a 与n S 的混合关系时,常需运用关系式1--=n n n S S a ,先将已知条件转化为只含n a 或n S 的关系式,然后再求解。

3、数列的通项的求法:⑴公式法:①等差数列通项公式;②等比数列通项公式。

⑵已知n S (即12()n a a a f n +++= )求n a ,用作差法:{11,(1),(2)n nn S n a S S n -==-≥。

一般地当已知条件中含有n a 与n S 的混合关系时,常需运用关系式1--=n n n S S a ,先将已知条件转化为只含n a 或n S 的关系式,然后再求解。

⑶已知12()n a a a f n = 求n a ,用作商法:(1),(1)(),(2)(1)n f n f n a n f n =⎧⎪=⎨≥⎪-⎩。

⑷若1()n n a a f n +-=求n a 用累加法:11221()()()n n n n n a a a a a a a ---=-+-++- 1a +(2)n ≥。

⑸已知1()n n a f n a +=求n a ,用累乘法:121121n n n n n a a aa a a a a ---=⋅⋅⋅⋅ (2)n ≥。

数列的递推公式范文

数列的递推公式范文

数列的递推公式范文数列是一种按照一定规律排列的数字序列。

数列中的每一个数字称为序列的项,项之间的规律决定了数列的递推公式。

线性递推公式是指数列中的每一项可以通过前面的一项或多项加减乘除等运算得到的公式。

其中最简单的线性递推公式是等差数列的递推公式。

等差数列是指数列中的每一项与前一项之间的差是一个常数。

设数列的首项为a1,公差为d,则等差数列的递推公式可以表示为:an = a1 + (n-1)d。

其中 n 表示数列中的第 n 项。

等差数列的递推公式可以用来求等差数列的任意一项。

例如,已知一个等差数列的第一项为3,公差为2,要求数列的第10项的值,可以将递推公式带入计算:a10=3+(10-1)2=3+18=21除了等差数列,还有一种常见的数列叫做等比数列。

等比数列是指数列中的每一项与前一项之间的比是一个常数。

设数列的首项为a1,公比为r,则等比数列的递推公式可以表示为:an = a1 * r^(n-1)。

其中 n表示数列中的第 n 项。

和等差数列一样,等比数列的递推公式也可以用来求等比数列的任意一项。

例如,已知一个等比数列的第一项为2,公比为3,要求数列的第5项的值,可以将递推公式带入计算:a5=2*3^(5-1)=2*3^4=162除了线性递推公式,还有一类数列的递推公式是非线性的,即项与前面的项之间的关系无法用简单的运算来表示。

这类数列的递推公式往往需要根据数列的特点进行推导。

例如,斐波那契数列是一种非线性递推数列,其每一项都是前面两项的和。

即 an = an-1 + an-2、首项和第二项都给定的情况下,根据递推公式可以计算出数列的后续项。

数列的递推公式在数学和实际问题中都有广泛的应用。

通过递推公式,我们可以根据已知的条件来推导出数列的后续项,从而求解问题。

在数学中,数列的递推公式是研究数列性质和数列求和等问题的基础。

在实际问题中,数列的递推公式可以用来描述变化规律,预测未来的值,或者解决与数列相关的实际问题。

数列的十种典型递推式

1 十大递推数列求通项: (1)等差数列:a n =a n-1+d例1:已知:数列{a n }中a 1=1,a n =a n-1+3,(n ≥2).求a n 的通项公式。

答a n =3n-2. (2)等比数列: a n =a n-1q例2:已知:数列{a n }中a 1=1,a n =2a n-1,(n ≥2).求a n 的通项公式。

答a n =12-n .(3)似等差数列: a n =a n-1+f(n) 用叠加法。

例3:已知:数列{a n }中a 1=1,a n =a n-1+3n+1,(n ≥2).求a n 的通项公式。

答a n =265n 3n 2-+.(4)线性数列: a n =pa n-1+q 构造等比数列。

例4:已知:数列{a n }中a 1=3,a n =2a n-1-1,(n ≥2).求a n 的通项公式。

答a n =12+n.(5) 似等比数列: a n =a n-1f(n) 叠乘法。

例5:已知:数列{a n }中a 1=3,a n =na n-1,(n ≥2).求a n 的通项公式。

答a n =3n !.(6)三项递推: a n =pa n-1+qa n-2 设a n+1-xa n =y(a n -xa n-1),构造一个或二个等比数列再通过等差数列或解方程组求出。

例6:已知:数列{a n }中a 1=1,a 2=3,a n =3a n-1-2a n-2,(n ≥3).求a n 的通项公式。

答a n =2n -1. 例7:已知:数列{a n }中a 1=1,a 2=3,a n =4a n-1-4a n-2,(n ≥3).求a n 的通项公式。

答a n =(n+1)2n-2. 例8:已知:数列{a n }中a 1=1,a 2=4,a n =4a n-1-4a n-2,(n ≥3).求a n 的通项公式。

答a n =n2n-1.例9:已知:数列{a n }中a 1=2,a 2=3,a n =5a n-1-6a n-2,(n ≥3).求a n 的通项公式。

数列的递推公式和通项公式总结

数列的递推公式和通项公式总结一、数列的概念1.数列:按照一定顺序排列的一列数。

2.项:数列中的每一个数。

3.项数:数列中数的个数。

4.首项:数列的第一项。

5.末项:数列的最后一项。

6.公差:等差数列中,相邻两项的差。

7.公比:等比数列中,相邻两项的比。

二、数列的递推公式1.等差数列的递推公式:an = a1 + (n-1)d–an:第n项–a1:首项2.等比数列的递推公式:an = a1 * q^(n-1)–an:第n项–a1:首项3.斐波那契数列的递推公式:an = an-1 + an-2–an:第n项–an-1:第n-1项–an-2:第n-2项三、数列的通项公式1.等差数列的通项公式:an = a1 + (n-1)d–an:第n项–a1:首项2.等比数列的通项公式:an = a1 * q^(n-1)–an:第n项–a1:首项3.斐波那契数列的通项公式:an = (1/√5) * [((1+√5)/2)^n - ((1-√5)/2)^n]–an:第n项四、数列的性质1.收敛性:数列的各项逐渐接近某个固定的数。

2.发散性:数列的各项无限增大或无限减小。

3.周期性:数列的各项按照一定周期重复出现。

五、数列的应用1.数学问题:求数列的前n项和、某项的值、数列的收敛性等。

2.实际问题:人口增长、贷款利息计算、等差数列的求和等。

六、数列的分类1.有限数列:项数有限的数列。

2.无限数列:项数无限的数列。

3.交错数列:正负交替出现的数列。

4.非交错数列:同号连续出现的数列。

5.常数数列:所有项都相等的数列。

6.非常数数列:各项不相等的数列。

综上所述,数列的递推公式和通项公式是数列学中的重要知识点,通过这些公式,我们可以求解数列的各种问题。

同时,了解数列的性质和分类,有助于我们更好地理解和应用数列。

习题及方法:1.习题一:已知等差数列的首项为3,公差为2,求第10项的值。

答案:a10 = 3 + (10-1) * 2 = 3 + 18 = 21解题思路:利用等差数列的递推公式an = a1 + (n-1)d,将给定的首项和公差代入公式,求得第10项的值。

数列的递推公式

数列的递推公式数列的递推公式是数学中非常重要的概念之一,它用于描述数列中每一项与前一项的关系。

了解和掌握数列的递推公式对于数学学习和应用领域都具有重要的意义。

首先,让我们回顾一下什么是数列。

数列是一组按照一定规律排列的数,每个数称为数列的项。

数列可以有无穷多的项,其中每一项的位置从1开始递增。

例如,1, 2, 3, 4, ...就是一个自然数列。

在数列中,每一项与前一项之间的关系可以通过递推公式来表示。

递推公式可以是一个明确的表达式,也可以是一个递归定义。

下面我们分别来探讨这两种情况。

首先是明确的递推公式。

这种公式能够直接给出每一项与前一项的关系,从而可以计算出数列中的任意项。

例如,在自然数列1, 2, 3, 4, ...中,递推公式可以写为an = an-1 + 1,其中an表示第n个项。

我们可以得到a2 = a1 + 1,a3 = a2 + 1,依次类推。

因此,根据递推公式,我们可以得到任意项的值。

其次是递归定义的递推公式。

这种公式给出了第一项和后续项与前一项的关系,可以通过迭代计算出数列中的每一项。

例如,斐波那契数列1, 1, 2, 3, 5, ...就是一个递归定义的数列。

我们可以通过F(n) = F(n-1) + F(n-2)的递归定义来计算斐波那契数列中的每一项。

根据递推公式,我们可以得到F(3) = F(2) + F(1),F(4) = F(3) + F(2),以此类推。

了解数列的递推公式有助于我们研究数列的性质和应用。

通过递推公式,我们可以预测数列的未来项,计算数列的和,评估数列的增长速度等。

在数学中,递推公式也经常用于解决复杂问题,如组合数学、离散数学等领域的计数问题。

此外,数列的递推公式也可以通过数学归纳法来证明。

数学归纳法是一种证明数学命题的常用方法,它基于数学中的归纳思想。

通过证明递推公式在初始情况下成立,并且在每一步推理中保持成立,就可以推断该递推公式对于所有项都成立。

数列的求和与递推公式

数列的求和与递推公式在数学中,数列是由一系列按照特定规律排列的数字组成的序列。

求解数列的和以及找到递推公式是数学中常见的问题,本文将介绍数列求和的方法以及递推公式的推导过程。

一、等差数列的求和与递推公式等差数列是指数列中相邻两项之间的差值保持相等的数列。

设等差数列的首项为a,公差为d,第n项为an。

1.1 求和公式对于等差数列来说,我们可以通过求和的方法来快速计算数列的和。

等差数列的前n项和Sn可以通过下式计算得到:Sn = (n/2) * (a + an)其中,n为项数,a为首项,an为第n项。

1.2 递推公式递推公式是求解等差数列中第n项的常用方法。

根据等差数列的性质,可以得出递推公式为:an = a + (n-1) * d其中,an为第n项,a为首项,d为公差,n为项数。

二、等比数列的求和与递推公式等比数列是指数列中相邻两项之间的比值保持相等的数列。

设等比数列的首项为a,公比为r,第n项为an。

2.1 求和公式对于等比数列而言,我们可以通过求和的公式来计算数列的和。

等比数列的前n项和Sn可以通过下式计算得到:Sn = a * (1 - r^n) / (1 - r)其中,n为项数,a为首项,r为公比。

2.2 递推公式递推公式是求解等比数列中第n项的常用方法。

根据等比数列的定义和性质,可以得出递推公式为:an = a * r^(n-1)其中,an为第n项,a为首项,r为公比,n为项数。

三、斐波那契数列的求和与递推公式斐波那契数列是一种特殊的数列,在数学和自然界中都有广泛的应用。

斐波那契数列的定义如下:首项为1,第二项为1,之后的每一项都是前两项的和。

3.1 求和公式斐波那契数列的前n项和Sn可以通过下式计算得到:Sn = Fn+2 - 1其中,Fn为斐波那契数列的第n项。

3.2 递推公式递推公式是求解斐波那契数列中第n项的常用方法。

根据斐波那契数列的定义和性质,可以得出递推公式为:Fn = Fn-1 + Fn-2其中,Fn为第n项,Fn-1为第n-1项,Fn-2为第n-2项。

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数列的递推(一)数列问题的核心是通项,而通项的求解主要是研究递推关系。

一、常见的递推方法:(一)迭(叠)加法: 若数列}{n a 满足)(,11n f a a a a n n =-=+,则可迭加法:在前式中分别令n 取1,2,3…)1(-n 所得1-n 个式子累加起来得:a m f a n m n ∑-=+=11)((二)迭乘法: 若数列}{n a 满足)(,11n f a a a a n n==- 则可使用迭乘法:同理可得: a m f a a a a a a a a a a n m n n n n n n n ⋅∏=⋅⋅⋅=-=-----)( (1111)232211 (注:∏为连乘号)(三)待定系数法: 若数列}{n a 满足βα+⋅==+n n a a a a 11,, 则可使用待定系数法:设)(1x a x a n n +=++αx a a n n )1(1-+⋅=⇔+αα,从而有1)1(-=⇒=⋅-αββαx x 为常数由}{x a n +是以α为公比的等比数列可得:1)1()(111--⋅-+=∴⋅+=+--αβααβαn n n n a a x a x a (四)特征方程法:若数列}{n a 满足0,,1221=⋅+⋅+==++n n n a a a b a a a βα,则可先解方程: 02=+⋅+βαx x ,(21,0x x 得两根>∆,由韦达定理可证得下列结论成立)(21x x ≠) ⇔⋅-=⋅-+++)(211122n n n n a x a x a x a 012=⋅+⋅+++n n n a a a βα)(112112n n n n a x a x a x a ⋅-=⋅-⇔+++上式说明121}{x a x a n n 是以⋅-+为公比的等比数列(211}{x a x a n n 是以⋅-+为公比的等比数列) 从而得1112221)(-+⋅⋅-=⋅-n n n x a x a a x a 再由等式两边除以12+n x 得:1212222121)()(-++⋅⋅-=-n nn n n x x x x a b x a x a 迭加法可求出121++n n x a 进上步可得}{n a 的通项必有形状: n nx p x m a ⋅+⋅=解方程求出也可由其中b a a a p m ==,,()(注意:特征方程法的结论在大题中不能使用,但可利用它进行分解转化成等比数列)以上四种方法对应的递推关系,我们习惯上称之为:象等差型(迭加法)、象等比型(迭乘法)、一阶线性递推(待定系数)、二阶线性递推(特征方程)(五)归纳法:先计算...,,321a a a 猜想通项,再用数学归纳法证明,归纳法适用于任何递推关系。

1、数列}{n a 满足21=a ,对于任意*∈N n 都有0)1(02112=-⋅+⋅+>++n n n n n na a a a n a 且 又知数列}{n b 的通项为121+=-n n b <1>求通项n a 及它的前n 项和n S <2>求}{n b 的前n 项n T<3>猜想n n T S 和的大小关系,并说明理由。

解:<1> 0)1(2112=⋅-⋅+⋅+++n n n n a n a a a n 可化为:0)1()(121=+--⋅++n a a a a n nn n n解之得:111-+=+或nn a a n n (舍去)n n n n n a a a a a a a a a a n n n n n n n 2212...211...11232111=⋅⋅⋅--⋅-=⋅⋅⋅⋅⋅=∴-----)1()...321(2+⋅=++++⋅=∴n n n S n<2> 12)2...221(12-+=+++++=-n n T n n n <3> 122--=-n S T n n n 经计算有:11S T =当n n S T n <≤≤,42时 当n n S T n >≥,5时 (用数学归纳法证明) (略)2、(2004年天津市高考题)已知定义在R 上的函数)(x f 和数列}{n a 满足下列条件: )(,11-==n n a f a a a (...4,3,2=n ),)()()(,1112---=-≠n n n n a a k a f a f a a (...4,3,2=n ) (其中k a ,为常数为非0常数) <1> 令n n n a a b -=+1 (*∈N n ),证明:}{n b 是等比数列<2> 求数列}{n a 的通项n a<3>当n n a k +∞→<lim ,1求时解:<1> 证明:由)()()(11---⋅=-n n n n a a k a f a f ,可得:111:),(--+⋅=-⋅=-n n n n n n b k b a a k a a 即由...0,0,032121≠≠≠-=b b a a b 可知故}{n b 是公比为k 的等比数列<2> 由<1>知 221211])([)(----⋅-=⋅-==-n n n n n k a a f k a a b a a 由迭加法得: a k k a a f a kk k a a f a n n n +-⋅-=+++++⋅-=--1])([)...1(])([122 )1(≠k若a a a f n a k n +-⋅-==])([)1(,1则<3> 1<k 0lim 1=∴-+∞→n n ka a a f ka n n +-⋅-=∴+∞→])([11lim 3、正数数列}{n a 的前n 项和为12,+=n n n a S S 且,试求:<1>通项n a <2>设11+⋅=n n n a a b求证:21...321<++++n b b b b 解:<1> 当122,1111+===a a S n 时得:10)1(121=∴=-a a当⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+=+=≥--2112)21()21(,2n n n n a S a S n 由时相减得: 112221222)1()1(4-----+=+-+=n n n n n n a a a a a a a a0)(2)()(111=+--⋅+⇒---n n n n n n a a a a a a 0)2()(11=--⋅+⇒--n n n n a a a a2011+=∴≠+--n n n n a a a a }{n a ∴是以1为首项,2为公差的等差数列12-=∴n a n<2> )121121(21)12()12(1+--⋅=+⋅-=∴n n n n b n21)1211(21)121121...5131311(21...321<+-⋅=+--++-+-=++++∴n n n b b b b n 4、已知点的序列)0,(n n x A *∈N n ,其中a x x ==21,0 213),0(A A A a 是线段>中点,324A A A 是的中点......12--n n n A A A 是线段的中点,求n n x +∞→lim解:由中点坐标公式可得:212121--⋅+⋅=n n n x x x解法一:归纳法:a x a aa x a a x a x x 85,4322,220,,054321==+==+===a x n n ⋅-⋅+=])21(3432[:猜想 (可用特征方程猜) 下面用数学归纳法证明: 01 2,1=n 时,猜想成立。

02 假设k n ≤时猜想成立(2>k ),那么1+=k n 时a x x x k k k k k ⋅-⋅++-⋅+⋅=+⋅=--+])21(3432)21(3432[21)(21111a k k ⋅-⋅-⋅+-⋅+=])21()2(32)21(3232[])21(3432[1+-⋅+=k 猜想成立。

综上002,1可知猜想成立,a x n n 32lim =∴+∞→(利用特征方程可得下列解法)解法二:2112121212121-----⋅+=⋅+⇔⋅+⋅=n n n n n n n x x x x x x x 故⎭⎬⎫⎩⎨⎧+-121n n x x 是常数列a x x n n =⋅+∴-121 再由待定系数法知:)32(21321a x a x n n ⋅-⋅-=⋅--1)21()32(32--⋅⋅-=⋅-∴n n a a x n n a a x )21(3432-⋅⋅+⋅=∴ a x n n 32lim =∴+∞→解法三:)(21212121121------⋅-=-⇔+⋅=n n n n n n n x x x x x x x从而可得:21)21(---⋅=-n n n a x x 由迭加法可求出n x数列的递推(二)5、(2005年广东省高考题)已知数列{}n x 满足...)5.4,3)((21,22112=+==--n x x x x x n n n 若2lim =∞→n n x ,则1x 的值为( )A 、23B 、3C 、4D 、5提示:由第4题可知该递推关系的特征方程两根为1或21-,故通项必有形状:nn n x 1)21(⋅+-⋅=βα2==∴∞→βn n x im l ,再由⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+==+-=βαβα41221121x x x 解出2321==x β 31=∴x 6、已知数列{}n a 满足21=a ,11+-=n n a a ,则2001a 等于( )A 、23-B 、31-C 、1D 、2提示:21=a 得311212-=+-=a ,2313113-=+--=a ,212314=+--=a ,归纳得:n n a a =+3233336662001-===∴+⨯a a a 7、已知数列{}n a 满足:11=a ,92411=+⋅-++n n n n a a a a ,求n a解:已知化为:4121--=+n n a a ,由11=a 得:31241122+=--=a ,5323+=a ,7524+=a 猜想:12322--+=n n a n ,下列用数列证明: 01、当1=n 时,由归纳过程知猜想正确。

02、假设k n =时,猜想成立,即12322--+=k k a k ,那么12122412322124121+-+=---+-=--=+k k k k a a k k1)1(23)1(22-+-++=k k 说明1+=k n 时猜想也正确,综合002,1可知12322--+=n n a n 对*∈N n 恒成立。

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