若数列
的连续若干项之间满足关系
,由这个递推关系及n个初始值确定的数列,叫做递推数列。它主要给出的是“二层”中连续几项之间的递推关系式(如:
、
、
、
、
、
、
、
、
、
等类型),这是数列的重点、难点问题。求递推数列通项的方法较多,也比较灵活,基本方法如:迭加法、迭乘法、转化为等差、等比数列求通项法、归纳——猜想——证明法等,其中主要的思路是通过转化为等差数列或等比数列来解决问题。
4.
给定初始条件和递推关系,有时不一定能求出通项,却也可以研究它的其他性质。(如取值范围,比较大小,其他等价关系等,无非等与不等两类),这类问题往往有一定的难度。
本文主要采用风趣的“楼层式”讲解,更易于理解数列中求通项的问题。将
喻为楼的第一层,
喻为楼的第二层,
喻为楼的第三层,则数列中
之间的关系式可理解为这三层之间的走动关系,那么我们可以用爬楼层的方式理解
之间的相互转化关系-----我亲切地称它为“楼层式”的转化方式。
3.给定初始条件和递推关系往往可以用演绎(推导)的方法求出它的通项公式,其最主要的思想方法是生成、转化、叠代。
2.给出递推关系求通项,有时可以用归纳,猜想,证明的思路;而证明型的问题用数学归纳法往往是一种比较简单的方法;而给出铺垫(转化后的数列)的问题常常可以用证明(变换,待定系数法等)处理,一般难度不大。
例7:已知数
的递推关系为
,且
求通项
。
解:∵
∴
令
则辅助数列
是公比为2的等比数列
∴
即
∴![]()
例5.
在数列
中,
,
,
,求
。
解析:在
两边减去
,得![]()
∴
是以
为首项,以
为公比的等比数列,∴
,由累加法得
=
=![]()
…
=
=
= ![]()
例8: 已知数列{
}中
且
(
),,求数列的通项公式。
解:∵
∴
, 设
,则![]()
故{
}是以
为首项,1为公差的等差数列 ∴
∴![]()
点评:这种方法类似于换元法, 主要用于已知递推关系式求通项公式。
趣谈数列的通项问题及其思维方式
1.递推关系的形成:直接给出,函数给出,解析几何给出,应用问题给出,方程给出。
例6:设数列
的各项是一个等差数列与一个等比数列对应项的和,若c1=2,c2=4,c3=7,c4=12,求通项公式cn
解:设![]()
![]()
例6. 已知数列
中,
,
,
其中b是与n无关的常数,且
。求出用n和b表示的an的关系式。
解析:递推公式一定可表示为
的形式。由待定系数法知:
![]()
![]()
故数列
是首项为
,公比为
的等比数列,故![]()
点评:用待定系数法解题时,常先假定通项公式或前n项和公式为某一多项式,一般地,若数列
为等差数列:则
,
(b、c为常数),若数列
为等比数列,则
,
。
例5:已知下列两数列
的前n项和sn的公式,求
的通项公式。(1)
。 (2)![]()
解: (1)![]()
=
=
=3![]()
此时,
。∴
=3
为所求数列的通项公式。
(2)
,当
时 ![]()
由于
不适合于此等式 。 ∴![]()
点评:要先分n=1和
两种情况分别进行运算,然后验证能否统一。
例4:在数列{
}中,
=1,
(n+1)·
=n·
,求
的表达式。
解:由(n+1)·
=n·
得
,
=
·
·
…
=
所以![]()
例4. 已知数列
中,
,前
项和
与
的关系是
,试求通项公式
。
解析:首先由
易求的递推公式:![]()
将上面n—1个等式相乘得:
![]()
点评:一般地,对于型如
=
(n)·
类的通项公式,当
的值可以求得时,宜采用此方法。
例3:已知数列6,9,14,21,30,…求此数列的一个通项。
解 易知
∵
![]()
……![]()
各式相加得
∴![]()
点评:一般地,对于型如
类的通项公式,只要
能进行求和,则宜采用此方法求解。
例4. 若在数列
中,
,
,求通项
。
解析:由
得![]()
,所以
,
,…,
,
将以上各式相加得:
,又
所以
=![]()
例2: 已知数列{an}是公差为d的等差数列,数列{bn}是公比为q的(q∈R且q≠1)的等比数列,若函数f (x) = (x-1)2,且a1 = f (d-1),a3 = f (d+1),b1 = f (q+1),b3 = f (q-1),(1)求数列{ a n }和{ b n }的通项公式;
解:(1)∵a 1=f (d-1) = (d-2)2,a 3 = f (d+1)= d 2,∴a3-a1=d2-(d-2)2=2d=4,
∴d=2,∴an=a1+(n-1)d = 2(n-1);又b1= f (q+1)= q2,b3 =f (q-1)=(q-2)2,
∴
=q2,由q∈R,且q≠1,得q=-2,∴bn=b·qn-1=4·(-2)n-1
例1. 等差数列
是递减数列,且
=48,
=12,则数列的通项公式是( )
(A)
(B)
(C)
(D) ![]()
解析:设等差数列的公差位d,由已知
,
解得
,又
是递减数列, ∴
,
,∴ ![]()
,故选(D)。
例2. 已知等比数列
的首项
,公比
,设数列
的通项为
,求数列![]()
的通项公式。
解析:由题意,
,又
是等比数列,公比为![]()
∴
,故数列
是等比数列,
,∴ ![]()
点评:当已知数列为等差或等比数列时,可直接利用等差或等比数列的通项公式,只需求得首项及公差公比。
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