1、 an+1=an+f(n)型 累加法:
an=(an-an-1)+(an-1-an-2)+…+(a2-a1)+ a1 =f(n-1)+f(n-2)+…f(1)+ a1
例1 已知数列{an}满足a1=1,an+1=an+2n(n∈N*), 求an 解: an=(an-an-1)+(an-1-an-2)+…+(a2-a1)+ a1 =2n-1+2n-2+…+21+1=2n-1(n∈N*)
例 在数列{a1n}中,a13,an1ann(n1),求通项公式an.
解:原递推式可化为:a11n1annn1
则a1112, a112a13a223
a11114a334,……,anan1n1n
逐项相加得:aa11n11n.故an4n
2、an1ag(n)型
n累积法:aaa1anna.n...2a.a1
n1an21所以angn1gn2gn3...g1a1
例2:已知数列{aan}满足n1annN*,a11.求an
n解:aaa1annna...2a1
n1an2a1 =n1n2n3...1n1! ann1!nN
例2 设数列{a22n}是首项为1的正项数列,且(n1)an1nanan1an0(n=1,2,3…),则它的通项公式是an=▁▁▁(2000年高考15题). 解:原递推式可化为:
[(n1)an1nan](an1an)=0 ∵ an1an>0,
an1an nn1 则
a2a1,a32,a43,……,ann1 12a23a34an1n 逐项相乘得:
ana1,即a=1n. 1nn3.an1panq型(p,q为常数)
方法:(1)aqn1p1paqnp1,再根据等比数列的相关知识求an. (2)an1anpanan1再用累加法求an.
(3)an1pn1anpnqpn1 ,先用累加法求anpn再求an 例3.已知an的首项a1a(a为常数),an2an1nN,n2,求an
解 设an2an1,则1 an12an11
an1为公比为2的等比数列。
an1a1•2n1 ana1•2n11
题目:在数列{a1n}(不是常数数列)中,an12a2且a1n13,求数列{an}的通项公式. 解法一:因为a111n12an2,所以,an2an12,所以,an1an2(anan1),所以,数列
{a1的等比数列.又a1111111n1an}是公比为22a16,所以,an1an6(2)n,将an12an2代
入上式可得a111n1n43(2).
[评注]这种方法叫做差分法.即由条件an1panq(pq(p1)0)进行递推可得anpan1q,
进一步可得an1anp(anan1),数列{an1an}是公比为p的等比数列,所
以,aan1(a2a1)pn1qn1an(2a1)p,再将an1panq代入即可求得anp1.
解法二:所给数列对应的特征方程为:x12x2,所以,特征根为x4.因为a1n12an2,所
以,a1111n142(an4),即数列{an4}是公比为2的等比数列,又a143,所
以,a4111n1111n1n3(2).故an43(2).
[评注]:这种方法叫做特征根法,因为p1,所以满足xpxq(叫做此数列对应的特征方程)的x存在,由an1panq可得an1x(panq)xp(anx),所以,数列{anx}是以a1x为首
项,以p为公比的等比数列或各项均为0,于是再根据条件aan1nx(1x)p,所以,aan1n(1x)px.
解法三:设a11111n12(an),即an12an2与已知an12an2对比可得22,所
以,4.所以,可得a11n142(an4),即数列{an4}是公比为2的等比数列或者各项均为
0.(下同解法二).
[评注]:这种方法通常叫做构造法.即由已知递推式的特点构造一个等比数列,再求通项公式.设an1p(an),与原递推数列进行对比可以建立方程,求数所设实数的值即可得{an1}是以a1为首项,以p为公比的等比数列.
以上三种方法虽然各不相同,但是它们有一点是共同的,即构造一个等比数列,这就是本题的实质所在.
4.an1panfn型(p为常数) 方法:变形得
an1anfnanpn1pnpn1,则pn可用累加法求出,由此求得an. 例4.已知an满足a12,a1n12an2n,求an
解 an12n1an2n1 an2n为等差数列。 an2na12n1n ann2n
5.an2pan1qan型(p,q为常数)
方法:待定糸数法设an2an1an1an构造等比数列
例5.数列an中,a12,a23,且2anan1an1nN,n2,求an.
6、取倒数法
例6 已知数列{an}中,其中aan111,,且当n≥2时,an2a1,求通项公式an。
n1解 将aan1111n2a两边取倒数得:
2,这说明{}是一个等差数列,首项是n11anan1an11a1,公差为2,所以1(n1)22n1,即a1n1a2n1. n7、取对数法
例 若数列{a2n}中,a1=3且an1an(n是正整数),则它的通项公式是an=▁▁▁(2002年上海高考题).
解 由题意知a21n>0,将an1an两边取对数得lgan12lgan,即
lganlga2,所以数列n{lgan1n1n}是以lga1=lg3为首项,公比为2的等比数列,lganlga1212nlg3 ,
即an32. 8、平方(开方)法
例8 若数列{a3a2n}中,a1=2且ann1(n2)
,求它的通项公式是an. 解 将an3a22222n1两边平方整理得anan13。数列{an}是以a1=4为首项,3为公差
的等差数列。a22na1(n1)33n1。因为an>0,所以an3n1。
9、待定系数法
待定系数法解题的关键是从策略上规范一个递推式可变成为何种等比数列,可以少走弯路.其变换的基本形式如下:
1、an1AanB(A、B为常数)型,可化为an1=A(an)的形式.
例9 若数列{aSnn}中,a1=1,Sn是数列{an}的前n项之和,且Sn134S(n1),求
n数列{an}的通项公式是an.
解 递推式SSn1n134S可变形为
314 (1) nSn1Sn设(1)式可化为1S3(1) (2) n1Sn比较(1)式与(2)式的系数可得2,则有1S23(12)。故数列{12}是以n1SnSn11S23为首项,3为公比的等比数列。2=33n13n。所以S1nn1S。 n312,a1123n当nnSnSn13n23n1232n83n12。 数列{a1n}的通项公式是an23n (n1)32n83n12(n2) 。
2、ann1nn1AanBC(A、B、C为常数,下同)型,可化为an1C=A(anC)
的形式.
例10 在数列{an1n}中,a11,an12an43,求通项公式an。
解:原递推式可化为:
an13n2(a1n3n) ①
比较系数得=-4,①式即是:ann1n1432(an43).
则数列{a43n1}是一个等比数列,其首项a311n145,公比是2.
∴an1n43n152
即an1n1n4352.
3、an2Aan1Ban型,可化为an2an1(A)(an1an)的形式。
例11 在数列{an}中,a11,a22,当nN,
an25an16an ① 求通项公式an. 解:①式可化为:
an2an1(5)(an1an)
比较系数得=-3或=-2,不妨取=-2.①式可化为:
an22an13(an12an)
则{an12an}是一个等比数列,首项a22a1=2-2(-1)=4,公比为3. ∴an1n12an43.利用上题结果有:
an43n152n1.
4、an1AanBnC型,可化为an11n2A[an1(n1)2]的形式。 例12 在数列{a3n}中,a12,2anan1=6n3 ① 求通项公式an.
解 ①式可化为:
2(an1n2)an11(n1)2 ② 比较系数可得:
1 =-6,29,② 式为2bnbn1
{bn} 是一个等比数列,首项b1a16n9912,公比为2. ∴b91nn2(2)1 即 a1nn6n99(2) 故a1nn9(2)6n9.
一、复习回顾
引入问题:已知数列{an}满足a1=1, 且an+1 =3an+1,求an。
分析一:归纳法。由递推公式,可求出a1
2
3
2=4,a3=13,a4=40。则a2-a1=3=3,a3-a2=9=3,a4-a3=27=3。
由此猜测:an-1n-2n-332
n-an-1=3(可用数学归纳法证明),所以an-1-an-2=3,an-2-an-3=3……,a4-a3=3,a3-a2=3,
3na-a1123+……+3n-1
=,得a121=3,把上式子累加,得,an-a1=3+3+3n=2。
分析二:构造法。由a+1,得a111n+1 =3ann+1 +2=3(an+2),即数列{an+2}为一个公比为3的等
比数列,则a+11n-1
3n1n2=(1+2)·3 =2。
分析三:迭代法。a2n-1n-2n=3an-1+1=3(3an-2+1)+1=3an-2+31+1=…=3a1+3 1+3
n-3
1 +…
+31+1=3n12
点评:(1)分析一中先猜测出前后两项差的关系,再用累加法求出通项;这种用不完全归纳法求出前几项再找规律的的方法,对所有求数列通项的题均适用,应培养归纳能力;
(2)分析二中构造出新数列,由新数列求出an的通项;
(3)分析三使用迭代法,这也是由递推式求通项的基本方法。
本文将由此例题展开,对它进行各种变形,力求归纳出由递推公式求通项公式的方法。 二、例题精讲
例1.已知数列{a2n}中,a1=1,对任意自然数n都有anan1n(n1),求an。
分析:由已知,a2nan1n(n1),an1an22(n1)n,……,a23a234,a22a123,累加,得a21111n-a1=n(n1)(n1)n(n2)(n1)...23 =2121n1。 点评:(1)例3由例1中的常数项1变为f(n)而得来;
(2)递推式为an+1=an+f(n),只要f(1)+f(2)+……+f(n-1)是可求的,可用累加法求出。
(3)今年安徽题中也有这样一题:已知数列{akk
n}中a1=1,且a2k=a2k-1+(-1),a2k+1=a2k+3,其中k=1,2,3……(1)求a3,a5(2)求数列{an}的通项公式。这是一个an+1=an+f(n)型的函数,只不过偶数项减奇数项与奇数项减偶数项的f(n)不同而已,依照上法,可以轻松求解。
(4)运用类比推理的思想方法,把例3与例1的形式进行比较后可看出类似之处,从而在方法上类同。
对递推式为aqn+1=pan+q(p、q为常数)时,可构造新数列an+1+p1=p(aqn+p1)。其证明的简略过程如下:由aqn+1=pan+q,令an+1+x =p(an+x),化简,得an+1=pan+px-x,因此px-x=q,即x=p1。得
证。
例2:已知数列{an}中,a1=1,ann1aa,求an。 n3分析:把两边取倒数,可得1a311。令b1n,则bn+1=3bn+1,即引入问题,按上法n1anan可求解。
点评:(1)转换问题,化成基本型后求解(运用反思维定势定势方法中的转移思维方法)
(2)对分式型递推数列可归纳如下:设a1=a,andn1caaa(a0)
nb①若d=0,则上式变形为
1ab1a,令b1ban,则bn1bn,即基本型。 n1cancancc②若d,c≠0,且bc≠ad,令an= bn+t(t为待定系数)转化为情形①。
例3. 在数列{a3n}中,a12,2anan16n3,求通项an. 解:原递推式可化为2(anxny)an1x(n1)y
比较系数可得:x=-6,y=9,上式即为2bnbn1
所以ba91n是一个等比数列,首项b116n92,公比为2.
b91n11n2(2) 即:an6n99(2)n
故a1nn9(2)6n9.
(2)若f(n)qn(其中q是常数,且n0,1)
①若p=1时,即:ann1anq,累加即可.
②若p1时,即:ann1panq,
求通项方法有以下三种方向:i. 两边同除以pn1.
即:
an1an1panpn1qpq)n,令b1pn(npn,则bn1bnp(q)n,
然后类型1,累加求通项. ii.两边同除以qn1 . 即:
an1paqn1qnqn1q, 令banpnqn,则可化为bn1qb1nq.然后转化为类型5来解, iii.待定系数法: 设aqn1n1p(anpn).通过比较系数,求出,转化为等比数列求通项.
形如an1panqan1(其中p,q为常数)型
(1)当p+q=1时 用转化法
例4.数列{an}中,若a18,a22,且满足an24an13an0,求an. 解:把an24an13an0变形为an2an13(an1an). 则数列an1an是以a2a16为首项,3为公比的等比数列,则
an1a1n63n 利用类型6的方法可得 an113n.
(2)当p24q0时 用待定系数法.
例5. 已知数列{an}满足an25an16an0,且a11,a25,且满足,求an. 解:令an2xan1y(an1xan),即an2(xy)an1xyan0,与已知
a5axy5故x2x3n2n16an0比较,则有,xy6y3或
y2下面我们取其中一组x2来运算,即有y3an22an13(an12an),
则数列an12an是以a22a13为首项,3为公比的等比数列,故
an12a1n33n3n,即an12an3n,利用类型 的方法,可得
an3n2n.
评注:形如an2aan1ban的递推数列,我们通常采用两次类型(5)的方法来求解,但这种方法比
较复杂,我们采用特征根的方法:设方程(xa)xb的二根为,,设annnpq,再利
用a1,a2的值求得p,q的值即可.
形如arn1pan(其中p,r为常数)型
(1)p>0,an0 用对数法.
例6. 设正项数列a2n满足a11,an2an1(n≥2).求数列an的通项公式.
解:两边取对数得:loganan1aa212log2,logn212(logn121),设banlog2n1,则
b2b数列,bn1n1,bn是以2为公比的等比1log1211 bn122n1n,logan12n1,logann1n112221,∴an22
练习 数列an中,a11,an2an1(n≥2),求数列an的通项公式. 答案:a22nn22
(2)p<0时 用迭代法.
课堂小结:学生的体会是多方面、多角度的,因此小结内容也很灵活。 知识方面:数列的概念、数列的通项公式
能力方面:掌握研究问题的一般方法,主要有:观察、发现、归纳、总结、类比 思考问题:是否每一个数列都能写出它的通项公式?每一个数列的通项公式是否唯一?根据前n 项写出的不同形式的通项公式所确定的数列是否是相同的?求递推数列通项公式是数列知识的一个重点,也是一个难点,高考也往往通过考查递推数列来考查学生对知识的探索能力,求递推数列的通项公式一般是将递推公式变形,推得原数列是一种特殊的数列或原数列的项的某种组合是一种特殊数列,把一些较难处理的数列问题化为中学中所研究的等差或等比数列。
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,下面介绍一下利用构造法求递推数列的通项公式的方法和策略.
一、构造等差数列法
例1.在数列{an}中,a13,nan1(n2)an2n(n1)(n2),求通项公式an。 解:对原递推式两边同除以n(n1)(n2)可得:
an1(n2)(n1)an(n1)n2①
令bnan(n1)n②
则①即为ba1n1bn2,则数列{bn}为首项是b1(11)×132,公差是bn1bn2的等差数列,因而b322(n1)2n12,代入②式中得a1nn2n(n1)(4n1)。
故所求的通项公式是
a1n2n(n1)(4n1)
二、构造等比数列法
1.定义构造法
利用等比数列的定义qan1a,通过变换,构造等比数列的方法。 n2例2.设在数列{an}中,an12,a2n1a2a,求{an}的通项公式。 n解:将原递推式变形为
a(an2)2n122a① n2a(an2)n122a②
n①/②得:
an12a[an2n12a]2,
n2即lgan12a2lg[an2]③
n12an2设bn2nlg[aan2]④
③式可化为
an1a2,则数列{ba222n}是以b1=lg[12]lg222lg(21)为首项,na1公比为2的等比数列,于是blg(21)×2n1an2n22nlg(21),代入④式得:a=
n2(21)2n,解得a2[(21)2n1]n(21)2n1为所求。
2.an1AanB(A、B为常数)型递推式 可构造为形如an1A(an)的等比数列。
例3.已知数列{an},其中a11,an13an2,求通项公式an。
解:原递推式可化为:an113(an1),则数列{an1}是以a112为首项,公比为3的等比数列,于是an1n1(a11)×32×3n1,故an2×3n11。
3.an1AanB·Cn(A、B、C为常数,下同)型递推式
可构造为形如a1n1·CnA(an·Cn)的等比数列。
例4.已知数列{an},其中aan11,且an12n·a,求通项公式an。
n3解:将原递推变形为
1a3n1a2n,设b1n=。① nan得bnn13bn2② 设②式可化为bn1n1·23(b1n·2n),比较得5于是有
b152n13(b1n1·n5·2n)
数列{b1n5·2n}是一个以b12315·21155为首项,公比是-3的等比数列。 所以b1n·2n3(3)n1,即b1n155n5·25(3)n,代入①式中得: a5n2n(3)n为所求。
4.an1AanBnC型递推式
可构造为形如an11n2A[an1(n1)2]的等比数列。 例5.在数列{an}中,a312,2anan16n3,求通项公式an。 解:原递推式可化为2(an1n2)an11(n1)2,比较系数可得:16,
29,上式即为2bnbn1,{bn}是一个等比数列,首项b1a16n
992,公比为12。 所以b91nn2(2)1。 即a99·(1n1nn6n2),故an9·(2)6n9为所求。
三、函数构造法
对于某些比较复杂的递推式,通过分析结构,联想到与该递推式结构相同或相近的公式、函数,
再构造“桥函数”来求出所给的递推数列的通项公式的方法。
例6.在数列{a3n}中,a11,an1an3an,求通项公式an。
分析:首先考虑所给递推式与公式(ab)3a33a2b3ab2b3的联系。 解:设a13131xx,则a2a3a1(xx)3(xx1)x331x同理
a93xx9,a274x27x,…。
即a300111xx3,a2x3x3,a3x32x32,x3334xx3…,猜想
anx3n1x3n1。下面用数学归纳法加以证明(证明略)
。 由于a即xx11,解得x3±511,2,于是a3±5n(2)3n1 (3±532)n1为所求。 转化为常见类型求解:
例2 设数列an满足下列条件,试求各通项: (1)a11,nan1(n1)an1(n1,2,3)
(2)an111,an2an1(1)(n2,3,4)
(3)an111,a210,anaan1a(n3,4,5) n2解:(1)naan1ann1(n1)an1n1n1n(n1) 令bannn,则b1a11,bn1b1nn(n1)
本题用n(n1)除递推式两边,再进行变量代换,就可转化为“an1anf(n)型”,
可得b1n2nannbn2n1
(2)递推式两边同除以2n,得anan11n2n2n1(2),就可转化为“an1anf(n)型”,当然,也可以在递推式两边同除以(1)n,得an(1)n2an1(1)n1即anan1(1)n2(1)n11, 则可转化为“apa1nn1n1nq型”,所以得an32(1)
(3)递推式两边同取对数,得lga1nlgan12(lgan1lgan2)
bb1lga2lga11令1nlgan1lgan,则bn()n1(n1,2,b13) n12bn2(n3,4,5,)2lga1n1an1(12)n1n1lgan(2)a10,已转化为“an1anf(n)型”
,由累乘相消法可n11221n1得
an101024(12)n11n122a101010an1012
1根据上述的介绍,下面问题你能解决吗?
练习:设数列an满足下列条件,试求各通项:
(1)a10,an3an12(n2,3,4) (2)a1a,an1ann(n1,2,3) (3)a11,(n2)(an1)nan1(n1,2,3) (4)a11,an1annan1an(n2,3,4)
(5)an111,an32an1(n2,3,4)
(6)a10,a21,an23an12an1(n1,2,3,)
(7)an117,an15an234(n1,2,3,)
(8)an111,a4an3a(n2,3,4,)
n1
专题二 由递推公式求通项的技巧
(1) 递推式为:an+1=an+f(n)型……(用迭加法)
例1、已知{a11n}中a12,an1an4n21,求an
(2) 递推式为:an+1=pan+q型(p,q为常数)……(用特征根法转化成等比数列)
例2、{an}中,a11,对于nN,有an13an2,求an
(3) 递推式为:an+1=pan+qn型(p,q为常数)……(同除qn或qn+1,再用特征根法转化成等比数列)
例3、{a511n}中,a16,对于nN有an13an(2)n1,求an
(4) 递推式为:an+2=pan+1+qan型(p,q为常数)……(变行为:an+2--αan+1=β(an+1--αan)
例4、{an}中,a11,a22,有a2n23a1n13an,求an
(5) 递推式为saa1............(n1)n与an的关系式:此类型可利用nsnsn1....(n2)例5、设{an}中,an1snn1,a12,求an
例6、已知{a1n}中,sn为其前n项的和,且sn(a24n1),求an(6)型如:an1a(用迭乘法)n例7、已知ann1n1•an,求an
(7)型如:an•an1tn(此类题把an分成奇数项与偶数项)例8、已知{a1n}中,a11,an、an1是方程x2bnx3n0的两根,1)求an的通项2){bn}的前n项和Tn的极限
(8)双递推同一个题中,出现两个递推式(用“减少变量”法)例9、已知数列a222n0,bn0,an、bn、an1成等差;bn、an1、bn1成等比,且a11,b12,分别求出an,bn的通项
例10、已知{an}、{bn}满足a11,b12,an、bn、an1成等比,bn、an1、bn1成等差,分别求出an、bn的通项
((递推数列求通项公式的基本类型及其对策
高中数学递推数列通项公式的求解,在高考中娄见不鲜,其丰富的内涵及培养学生思维逻辑性具有较高的价值,同时对于培养学生的归纳推理能力也具有十分重要的意义,下面就递推数列求通项的基本类型作一个归纳,以供读者参考。
anan1f(n)或an1g(n)型类型一、
an
对策:利用迭加或迭乘方法,即:
ananaan(anan1)(an1an2)(a2a1)a1或
a1a2naa1n1an21
例1、(2006年山东高考文科)已知数列{aan}中,112,点(n,2an1an)在直线y=x上,其中n=1,2,3….
(Ⅰ)令bnan1an1,求证数列bn是等比数列; (Ⅱ)求数列an的通项;
解析:(I)∵点(n,2an1an)在直线y=x上 ∴2an1ann ① ∴2anan1n1 ②
①-②得:
2an13anan11 ∴
an1an112(anan11)
又bna∴bn1an1n12bn1
3而2a2a11得
a24
∴数列{bb31n}是以首项为
1a2a114,公比为2的等比数列 n1n1b31aa31(II)由(I)得
n42,∴
n1n142
n1aa131即n1n42
由:an(anan1)(an1an2)(a2a1)a1
n2n301311311311
4242422
3 =2nn2
类型二、Snf(an)型
aa1(n1)n对策:巧用
SnSn1(n2) 例2、(2007年福建高考文科)数列{an}的前N项和为Sn,a1=1,an+1=2Sn (n∈N*).求数列{an}an。
解析:(I)∵an+1=2Sn,, ∴Sn+1-Sn=2Sn,
Sn1∴Sn=3.
又∵S1=a1=1,
∴数列{Sn}是首项为1、公比为3的等比数列,Sn=3n-1(n∈N*). ∴当n2时,an-2Sn-1=2·3n-2(n2),
1,n1n2,n2.∴an=2·3
类型三、anpan1q(pq0)型
anqq对策:等价转化为:
p1p(aqn1p1)an从而化为等比数列{p1},并且该
的通项aq1数列以
p1为首项,公比为p
例3、(2006年福建高考理科)已知数列an满足
a11,an12an1(nN*).求数列an的通项公式.
解:
an12an1(nN*), an112(an1), an1是以a112为首项,2为公比的等比数列
ann12.
即
an221(nN*). 变式1:
anpann1rq(pqr0)型 anan1a1n对策:(1)若p=q,则化为
qnqn1ra,从而化为以q为首项,公差等于r的等差数列{qn}
anpan1(2)若p≠q,则化为qnqqn1r,进而转化为类型三求通项
例4、已知数列{an}满足an4an*n12(n2,nN),且a12.求及an.
annn1解析: ∵ an4an12 ∴2n2a2n11
an令
bn2n,则bn12(bn11)
∴{bba1n+1}是以首项为1212,公比为2的等比数列
∴bn12n
an∴2n12n得数列{an}的通项公式为an22n2n
变式2:anpan1qnr(pq0)型 对
策:等
价转
化为:
anxnyp(an1xny),再化为
anxnypan1(p1)xn(p1)y,对照系数,解出x,y,进而转化为类型三
例5、题见例1(2006山东高考文科)
解析:∵点(n,2an1an)在直线y=x上 ∴2an1ann ①
1令
an1x(n1)y2(annxy),可化为:
2an1anxn2xy0与①比较系数得x1,y2
∴ ①可化为:
an1(n1)212(ann2)
nan2(11∴
n2)n1(a112)32 ∴
an32nn2
apann1变式3、
qanr型
1rq对策:取倒数后得an1p1anp,化为类型三
a3ann1例6、已知数列{an}满足a1=1,
3an6,求an
a3an1n1解析:由
3a6211n,得an1an 112(1即:an1a1)n,以下请读者解决。
变式4:
arnpan1(p0)型 若p=1,则等式两边取常用对数或自然对数,化为:
lganrlgan1,得到首项为lga1,公
r的等比数列{lgan},所以lgan=rn1lgarn11,得ana1
若p≠1,则等式两边取以p为底的对数得:
lgpanrlgpan11,转为类型三求通项。
2例7、(06年石家庄模拟)若数列{an}中,a13且an1an(n为正整数),则数列的通项
比为公式为
解析:∵an1a2n及
a13知an3,两边取对常用对数得:
lgan12lgan ∴{lgan}是以首项为lga1lg3,公比为2的等比数列。
∴lga2n1n2n1lg3 ∴an3
变式5、an1panqan1an(pq0)型
1对策: 两端除以an1an得:ap1naqn1
11(1)若p1,则构成以首项为a1,公差为q的等差数列{an};
例8、(07保定摸底)已知数列{an}满足a11,n2时,an1an2an1an,求通项公式an。解:∵an1an2an1an
1∴a111na2n1,∴数列{a1n}是以首项a1,公差为2的等差数列 112(n1)∴a2n1n
1∴
an2n1
(2)若p1,转化为类型三求解。 变式6:an1panqan1(pq0)型 对策:等价转化为an1xany(anxan1),利用与an1panqan1恒等求出x,y得到
一等比数列
{an1xan},得an1xan=f(n),进而化为变式2类型
例9、题见例1(2006山东高考文科) 解析:∵
点(n,2an1an)在直线y=x上
∴2an1ann ① ∴
2anan1n1 ②
①-②得: 2aan13anan11∴n1an112(anan11)
∴数列{aanan11}是以首项为2a11314,公比为2的等比数列
以下同例1(II)求通项an 类型四、奇偶项型
对策一:求出奇数项(或偶数项)的递推关系,再对应以上方法求解。 1例10(2005年高考北京卷改编)设数列{an}的首项
a1a4,且
aa1n,n为偶数n12a1n4,n为奇数,求an
解:若n为偶数,则
an112a1111n2(an14)2an18
1即
a2n12a12n18
2na1111111∴
2n142(a2n14)2(a2n34)2(a14) na111∴2n142(a14) na∴
212(a11n14)4 若n为奇数,则
an1an1412a1n14
1即
a2n2a12n24,
a111121n122(a12n2n22)2(a2n4)(a1∴2222)
n1a1(a1∴
2n24112)2
n121(a1)1a242,n为偶数nn11212(a4)14,n为奇数
对策二:
an1annpq(pq0)型,这种类型一般可转化为{a2n1}与{a2n}是等差或等比数列。
例11、在数列{an}中,
a11,anan12n,求an 解:由anan12n,得an1an22n1
an2a2两式相除得:n,∴{a2n1}与{a2n}均为公比为2的等比数列,易求得:
n1a22,n为奇数nn22,n为偶数
类型五、周期型
a1310,an1a例12、(2005年高考湖南卷)已知数列{an}满足3a(nN*),则a20n1( )
3A.0 B.3 C.3 D.2
a310,aa13n1略解:由
3aaa123,a40n1,得
3a3,a311,因此数列
是以3为周期的数列,所以a20a23,选B
探究递推公式为分式型数列的通项问题
对于形如递推公式为aAan1BnCa(C0,ADBC0)的数列an,这类问题有一
n1D般性的公式解法,通常用特征方程求不动点,即先求解递推公式所对应的特征方程,求出不动点,然后再解。
虽然这类题本身有特征方程求不动点等的知识背景,但高考题并不考,也不依赖于这知识,从所给的标准答案来看,其立意在于将递推数列求通项问题转化为已知数列的已知知识来解决,即转化为等差数列或等比数列来解决。
那么,有没有不用高等数学知识,而只用高中数学知识的方法?这类问题是否存在通项公式?若存在又怎么来求?下面通过具体例子介绍一种方法,仅供参考!
例题
例题1:(2010年全国高考数学理科第22题)
已知数列a1n中,a11,an1ca.
n(Ⅰ)设c512,bna2,求数列bn的通项公式;
n(Ⅱ)求使不等式an<an1<3成立的c的取值范围.
分析:
(Ⅰ)题目已经明确告诉学生要构造:a5n2的倒数,也就是说在an121a,两边同时减n2得:a5n1221a2an2,再倒数即:142,亦即bn14bn2,下n2anan12an2一步再变形:b2n134b23,所以b21nn3是首项为3,公比为4的等比数列,进而可求出数列bn的通项公式。
(Ⅱ)略
例题2:(2008年全国高考数学陕西卷理科第22题)
已知数列a3n的首项a1=
3a5,ann1=2a,n=1,2, 3
n1(ⅰ)求an的通项公式; ﹙ⅱ﹚证明:对任意的x>0, a1n≥
1x-11x223nx, n=1,2,3 aan2(ⅲ)证明:1a2n>n1
分析:
(ⅰ)由a=3an32ann12a两边同时加上,得an1+=2a;
n1n1倒数得1a2a12n132a3221212;n1na n3232an32令
32,
(目的使分母成“an” 型);得0,或-1,不妨取0,于是有1an1=
23+13a,变形1-1=
11nan13a1,又1na1=2,所以,数列11是以2为首项,113an33为公比的等比数列。于是:有1a123123n3n13n,得ann2 n3﹙ⅱ﹚略
例题3:(2007年全国高考数学理科试卷第22题): 已知:数列an中,a12,an121an2,n1,2,3
(Ⅰ)求an的通项公式; (Ⅱ)若数列b3bn4n中b12,bn12b,n1,2,3
n3证明:2<bn≤a4n3, n1,2,3 分析:
(Ⅰ)由题设可得
an1221an2
所以数列an2是首项为22,公比为21的等比数列 所以an221n1 , n1,2,3
(Ⅱ)对于b3b4n1n2b两边同时加x
n3得:b3bn42x3bnn1x2bx;即:b3x4n1x
n32bn3倒数: 1b2bn3
n1x2x3bn3x4即: 1b323x412 (1) n1x2x32x32b3x42x3n2x3可令:x3x42x3,目的是使分母变成“bnx”型 则(1)式可化为1b32x12 (2) n1x2x3bnx2x3由方程x3x42x3 得x±2;不妨取 x2 则(2)式可变为 13212b222b n123n2322即: 141b21b2212 n12n2它是形如“an1pa22nq”的式子;易求 bn2214n2
12所以:bn21214n2;显然,b1n>2。
由(ⅰ)知:ann2211
所以 a4n34n322112114n3 21于是:a124n3bn212214n31214n21
212214n3214n21 4n24n3 2211221214n34n2211
4n3 221211214n34n2211
n4 22141214n32
214n1 ≥0
所以, bn≤a4n3
综上可知,2<bn≤a4n3,n1,2,3
探求:
对于aAanBn1CaD(C0,ADBC0)型通项公式的方法可以推广到一般,结果总结
n如下:
对于aAan1BCaD两边同时加x,得:aAan1BnnxCax
n1n1D即:ax(ACx)an1(BDx)nCaD
n1倒数: 1Can1Da(ACx)a(BDx)
nxn1C即:
1ACxaCBDxn1BDxDaACxACxnx(ACx)a n1(BDx)DCBDx所以:1ACxCa(ACx)aCx nxn1(BDx)A即:1DCBDx1aCx)2C nxACx(AaBDxACxn1ACx为了使上述等式左右成“1BDxax”形式,可令
ACxx n则:1axDCxACx1axCACx (*)
nn1由方程
BDxACxx,得: Cx2(AD)xB0 (C0) 方程有解的条件为:(AD)24BC≥0
在此条件下可求出该方程解:x1,x2;不妨令xx1
则(*)式可变为:1DCx11axC
n1ACx1an1x1ACx1设bn1a,b1n1
nx1an1x1则bnpbn1q (其中pDCx1ACx,qCACx)
11对于上述数列bn是很容易求出它的通项公式的。 即可求出数列1的通项。进而求出数列an通项公式来。
anx1以上方法尽管相对较麻烦些,但它用得知识点和方法都是高中数学内容所要求的。因为原数列既不是等差数列也不是等比数列,但我们在原数列上“加”上一个适当的数,再“倒”过来,就可以用我们所掌握的等差,等比知识来求了,所以不妨称之为“加倒法”。它是一种初等的方法。
练习:
1. (河北省定州市实验中学 张志兰)中学数学教学参考2009.1——2。P76
已知数列a a3a12n中,a1=3,nna,n2,nN,
n1(ⅰ)若数列ba2n满足bnn1a,证明:bn是等比数列;
n﹙ⅱ﹚求数列an的通项公式以及最大项,并说明理由; (ⅲ)求limxan的值。
2.(广西师大附中 李天红)中学数学教学参考2009.1——2。P80 已知函数fxx31,设数列axn满足a11,an1fannN,数列bn满足nbnan3,记Snbi
i1(ⅰ)求数列an的通项公式; ﹙ⅱ﹚求证:bn31n2n1;
(ⅲ)求证:S<23n3
3.已知各项均为正数的数列a7an4n满足an12a5,且a112,求数列an的通项公式。
n4.已知数列a3an1n中,a12,an1a1,求数列an的通项公式。 n5.已知数列a7an2n满足an1a,首项为a13,求数列an的通项公式。
n46.已知数列an满足an13an11,首项为a1,求数列an的通项公式。
4an72n答案
2n1111.先求得数列an的通项an,进而求出数列bn的通项bn
2n1nn233.(ⅰ)a1313n13n13n;
23n13.a1n3n11, 5.a1nn, 26151
24.an3n1n1,
6.a94nn28n;
因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容