求数列通项公式的十种方法
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求数列通项公式的十一种方法(方法全,例子全,
求数列通项公式的十种方法,例题答案详解
归纳细)
总述:一.利用递推关系式求数列通项的11种方法:
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(目的是去递推关系式中出现的根号)、
数学xx、
不动点法(递推式是一个数列通项的分式表达式)、
特征根法
二。四种基本数
列:等差数列、等比数列、等和数列、等积数列及其
xx形式。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。.
求数列通项公式的十种方法,例题答案详解
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xx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
a(a
a)(aa)(aa)(aa)a
1232nn11nnn12
[2
(n1)1][2(n2)1](221)(211)1
1n1)21](n2[(n1)(2)
n1)(n1n1)(2
21n1)(1)(n
2
n
所以数列的通项
公式为。
已知数列满足,求数列的通项公式。2 例
求数列通项公式的十种方法,例题答案详解
解法一:由得则 所以 解法二:两边
除以,得,
则,故
aaaaaaaaaa
3n1n12n2nnnn121
))(
)(()(
22n1nn
22n31nnn2n
33333333aa
11nn
21212
1213
()()()()
3333333332(n1)11111()1
2nn2n1n
333333
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.
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。
例3.已知数列中,
且,求数列的通项公式.
,
由已知得:解.
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化简有,由类型(1)有,
又得,所以,又,,
则
此题也可以用数学xx来求解.
二、累乘法
1.○。 ------------适用于:
----------这是xx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,
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,
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==.
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.
练习.已知,求数列{an}的通项公式.
答案:-1.
评注:本题解题的关键是把原来的递推关系式转化为
xx,则问题进一步转化为形式,进而应用累乘法求出数列的通项公式.
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,
与题设比较系数得,得.
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,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:
a12(a1)
1nn
又是首项为2,公比为2的等比数列
,即
解法二:
a2a1
n1n
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……
练习.已知数列中,求通项。
答案:
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2.形如:(其中q是常数,且n0,1)
①若p=1时,即:,累加即可.
②若时,即:,
求通项方法有以下三种方向:i.
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.
ii.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,
iii.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pq,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
两边同时除以得:,下面解法略 解法二(两边同除以):
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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:,①
时,,
则,令
.两式相减得.
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利用类型5的方法知 即②
再由累加法可得. 亦可联立 ① ②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。
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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)
3的等比数列则,则是首项为4,公比为 ,所以.
,求数列中,若,
且满足.练习 .
答案: )型其中p,r为常数四、迭代法 (
12 已知数列满足,求
数列的通项公式。例 解:因为,所以
1)(n(2n2)n
1nn21
2(n1)3n233(n1)223nn
1)n2)
((n211n(3)n
]aa[aa
2nnn12n
2n
(2)n332(n1)
a
1
1)n2)(3n2(
n
2n3(n2)21)3(n
] [a
3n
1)(n(n2)n(33)
2n2)((nn1)3
a
3n
1)n(n1n
2
23!n
a
1
又,所以数列的通项
公式为。.
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注:本题还可综合利用累乘法和对数变换法求数列的通项公式。
五、对数变换法 适用于(其中p,r为常数)型 p>0,
例14.
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,,,,
∴.
数列中,,(n≥2),求数列的通项公式练习
答案:
例15 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,
为公比
的等比数列,则,因此5所以数列是以为首项,以.
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则。
六、倒数变换法 适用于分式关系的递推公式,分子只有一项
例16 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,
七、换元法 适用于含根式的递推关系
例17
已知数列满足,求数列的通项公式。
解:令,则
代入得
111
22
[14(b(b1)1)b]
n1nn
242416
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
。.
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八、数学xx
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xx加以证明。
例18 已知数列满足,求数列的通项公式。
解:由及,得
8(11)88224aa
1222
2513)9
925(211)(2488(21)2483aa
2322
4949252(21)25(223)8044888(31)a
a
3422
81491)(233)8149(23
由
此可猜测,下面用数学xx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,
8(k1)aa
kk122
3)k1)(2(2k
22
8(k1)1](2k3)
[(2k1)
22
3)(2(2k1)k
222
1)k3)(2(2k1)k(2
22
3)(2k(2k1)
2
13)(2k
2
3)k(2
2
11)1][2(k
2
1]k[2(1)
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。
九、阶差法(逐项相减法).
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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19 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⑴
∴当n=1时,,解得或
当n≥2时,⑵
⑴-⑵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
练习。已知数列中,
且,求数列的通项公式.
答案:
2、对无穷递推数列
已知数列满足,求的通项公式。20 例
求数列通项公式的十种方法,例题答案详解
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
十、不动点法 目的是将递推数列转化为等比(差)数列的方法
不动点的定义:函数的定义域为,若存在,使成立,则称为的不动点
或称为函数的不动点。
分析:由求出不动点,在递推公式两边同时减去,在变形求解。
类型一:形如
例21 已知数列中,,求数列的通项公式。
解:递推关系是对应得递归函数为,由得,不动点为-1
∴,……
类型二:形如
分析:递归函数为
求数列通项公式的十种方法,例题答案详解
(1)若有两个相异的不动点p,q时
,将递归关系式两边分别减去不
动点p,q,再将两式相除得,其中,∴
(2)若有两个相同的不动点p,则将递归关系式两边减去不动点p,
然后用1除,得,其中。
例22. 设数列满足,求数列的通项公式.
分析:此类问题常用参数法化等比数列求解.
解:对等式两端同时加参数t,得:
,
令, 解之得t=1,-2代入得
,,
相除得,即{}是首项为,
公比为的等比数列, =, 解得.
方法2:
,
两边取倒数得,
令b,则b,转化为累加法来求.
已知数列满足,求数列的通项公式。23 例
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解:令,得,则是函数的两个不动点。因为
。所以数列是以为首项,以为公比的等比数列,故,则。
十一。特征方程法
形如是常数)的数列
形如是常数)的二阶递推数列都可用特征根法求得通项,其特征方程
为…①
若①有二异根,则可令是待定常数)
若①有二重根,则可令是待定常数)
再利用可求得,进而求得
例24 已知数列满足,求数列的通项
解:其特征方程为,解得,令,
由,得,
例25、数列满足,且求数列的通项。
解:……①
令,解得,将它们代回①得,
……②,……③,
,
③÷②,得.
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则,∴数列成等比数列,首项为1,公比q=2
所以,则,
十二、基本数列
1.形如型
等差数列的xx形式,见累加法。
2.形如型 等比数列的xx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.