数列通项公式求法(精选十篇)
数列通项公式求法 篇1
(一) 由递推公式求通项公式:一般通过构造新数列使其为等差数列或等比数列再通过公式去求:
例1:已知a1=1an+1=2an+3 (n∈N*) 求数列{an}的通项公式:
分析:通过构造新数列{an+3}成其成等比数列
解:∵an+1+3=2 (an+3)
∴数列{an+3}为首项为4, 公比为2等比数列
∴an+3=4·2n-1=2n+1
∴an=2n+1-3 (w∈N*)
归纳:形如:an+1=A an+B (A、B为常数) 都可以构造数列{an+r}为等比数列
拓宽:如a1=1, an+1=2an+2n+1应如何解呢?
分析:只要两边同时除以2n+1则可变为:
数列为首项为公差为1的等差数列
二、利用数列的和求通项, 主要是掌握Sn与an的关系.
an=sn-sn-1 (n≥2)
例2、设{an}是由正数组成数列, 其前n项和为Sn, 且对于所有的正整数n, 有, 求数列{an}的通项公式.
解:由题意, 当n=1时, 解得a1=2
整理得 (an+1+an) (an+1-an-4) =0
由题意知:an+1+an≠0∴an+1-an-4 (转化成等差数列)
∴an=a1+ (n-1) d=2+4 (n-1) =4n-2
三、形如an+1-an=f (n) 或a1a2…an=f (n) 可采用如下方法
an= (an-an-1) + (an-1-an-2) +…+ (a2-a1) +a1=f (n-1) +f (n-1) +…+f (1) +a1
再求f (1) +f (2) +…+f (n-1) 的和即可:a1a2…an=f (n)
可得
例3:已知数列{an}中, a1=1, 对所有n≥2却有a1、a2、a3…an=n2
求:a3+a5, an
∵a1a2…an=n2
∴a1a2…an-1= (n-1) 2
四、先计算前几项, 通过猜想得数列{an}的通项, 再用数学归纳法证明:
例4:已知数列{an}满足求数列{an}的通项公式
现用数学归纳法证明
(i) 当n=1时成立
(ii) 假设n=k时, 当n=k+1时
由 (i) (ii) 得对n∈N*都成立
数列通项公式求法 篇2
一、定义法
直接利用等差数列或等比数列的定义求通项的方法叫定义法,这种方法适应于已知数列类型的题目
2例1.等差数列an是递增数列,前n项和为Sn,且a1,a3,a9成等比数列,S5a5.求
数列an的通项公式.解:设数列an公差为d(d0)
2∵a1,a3,a9成等比数列,∴a3a1a9,即(a12d)2a1(a18d)d2a1d
∵d0,∴a1d………………………………①
2∵S5a5∴5a154d(a14d)2…………② 2
33,d 55
333∴an(n1)n 555由①②得:a1
练习1已知实数列an是等比数列,其中a71,且a4,a51,a6成等差数列.求数列an的通项公式;
解:(Ⅰ)设等比数列an的公比为q(qR),由a7a1q61,得a1q6,从而a4a1q3q3,a5a1q4q2,a6a1q5q1. 因为a4,a51,a6成等差数列,所以a4a62(a51),即q3q12(q21),q1(q21)2(q21). 11所以q.故ana1qn1q6qn164. 22
练习2设{an}是公比大于1的等比数列,Sn为数列{an}的前n项和.已知S37,且n1a13,3a2,a34构成等差数列.
(1)求数列{an}的等差数列.
(2)令bnlna3n1,n1求数列{bn}的前n项和T.,2,,a1a2a37,解:(1)由已知得:(a3)(a4)133a2.2
解得a22.
设数列{an}的公比为q,由a22,可得a12,a32q. q
222q7,q
2即2q5q20,1解得q12,q2. 2,q2. 由题意得q1又S37,可知
用心爱心专心 1
a11.
故数列{an}的通项为an2n1.
(2)由于bnlna3n1,n1 由(1)得a3n123n,2,,bnln23n3nln2 又bn1bn3ln2n
{bn}是等差数列. Tnb1b2bn
n(b1bn)
n(3ln23ln2)
23n(n1)ln2.23n(n1)
ln2.点评:利用定义法求数列通项时要注意不用错定义,设法求出故Tn
首项与公差(公比)后再写出通项。二根据an
例已知Sn为数列an的前n项和,求下列数列an的通项公式:⑴ Sn2n23n1;⑵Sn2n1.【解题思路】已知关系式f(Sn,an,n)0,可利用an列通项的一个重要公式.【解析】⑴当n1时,a1S12123114,当n2时,anSnSn1(2n23n1)2(n1)23(n1)14n1.而n1时,4115a1,an
SnSn1(n2)
求数列的通项公式.(n1)S1
(S1n1),这是求数
SnSn1(n2)
4(n1)
.4n1(n2)
⑵当n1时,a1S1213,当n2时,anSnSn1(2n1)(2n11)2n1.3(n1)
.n1
2(n2)
练习设数列{an}的前n项和为Sn=2n,且a1b1,{bn}为等比数列,b2(a2a1)b1.求数列{an}和{bn}的通项公式.时,a1S12;解:当n1
当n2时,anSnSn12n22(n1)24n2.当n1时,也适合该式.故{an}的通项公式为an4n2,即{an}是a12,公差d4的等差数列.1b121
设{bn}的公比为q,a1b12,b2,q,从而bnn1.44a2a12
11
而n1时,21a1,an
例正项数列an的前n项和为S
n,且an1,求数列an的通项公式.解: 由已知条件得4Sn(an1)2……………①,从而有4Sn1(an11)……………………………②,用心爱心专心
①-②得:4(SnSn1)(an1)2(an11)2,整理得:(anan1)(anan12)0,又anan10,anan12
0,由a11a11,an2n1
练习已知各项均为正数的数列an的前n项和Sn满足S11,且
6Sn(an1)a(n,2nN.求an的通项公式;
(a11)(a12),解得a11或a12,由假设a1S11,因此a12,6
又由an1Sn1Sn(an11)(an12)(an1)(an2),66
得(an1an)(an1an3)0,(I)解由a1S1
即an1an30或an1an,因an0,故an1an不成立,舍去.
因此an1an3,从而an是公差为3,首项为2的等差数列,故an的通项为
an3n1.
三递推公式为an1anf(n)
解法:把原递推公式转化为an1anf(n),利用累加法
11,an1an2,求an。2nn1111
解:由条件知:an1an2
nnn(n1)nn1
分别令n1,2,3,,(n1),代入上式得(n1)个等式累加之,即(a2a1)(a3a2)(a4a3)(anan1)
1111111(1)()()()
22334n1n
111131
所以ana11a1,an1
2n2n2n
练习已知数列an中,a11,anan1n(n2),求通项an.例.已知数列an满足a1
练习.已知数列an中,a11,anan13n1(n2),求通项an.类型2(1)递推公式为an1f(n)an
an1
f(n),利用累乘法 an2n
an,求an。例 已知数列an满足a1,an1
3n1
an
解:由条件知n1,分别令n1,2,3,,(n1),代入上式得(n1)个等式累乘
ann1
解法:把原递推公式转化为之,即
aaa2a3a4123n11
nn
na1a2a3an1234a1n
又a1,an
33n
n1
练习.已知数列an中,a13,an3an1(n2),求通项an.用心爱心专心
在数列an中,a12,an14an3n1,nN*
.
(Ⅰ)证明数列ann是等比数列;(Ⅱ)求数列an的前n项和Sn;(Ⅰ)证明:由题设an14an3n1,得
a*n1(n1)4(ann),nN.
又a111,所以数列ann是首项为1,且公比为4的等比数列.(Ⅱ)解:由(Ⅰ)可知ann4n1,于是数列an的通项公式为
an1n4n.
所以数列a的前n项和S4n1n(n1)
nn32
. 已知数列an满足
a11,a23,an23an12an(nN*).(I)证明:数列an1an是等比数列;(II)求数列an的通项公式;
(II)若数列bb1b1
b1
n满足4142...4n
(an1)bn(nN*),证明bn是等差数列。(I)证明:an23an12an,an2an12(an1an),a11,a23,
an2an1
2(nN*a).n1an
an1an是以a2a12为首项,2为公比的等比数列。
(II)解:由(I)得an1an2n(nN*),an(anan1)(an1an2)...(a2a1)a1
2n2n2...21
2n
1(nN*).(III)证明:4b114b21
...4bn1(abn1)n,4(b1b2...bn)2nbn,2[(b1b2...bn)n]nbn,① 2[(b1b2...bnbn1)(n1)](n1)bn1.②
②-①,得2(bn11)(n1)bn1nbn, 即(n1)bn1nbn20.③nbn2(n1)bn120.④ ④-③,得nbn22nbn1nbn0, 即bn22bn1bn0,bn2bn1bn1bn(nN*),用心爱心专心 4
bn是等差数列。
已知a1=2,点(an,an+1)在函数f(x)=x2+2x的图象上,其中=1,2,3,…(1)证明数列{lg(1+an)}是等比数列;
(2)设Tn=(1+a1)(1+a2)…(1+an),求Tn及数列{an}的通项;
解:(Ⅰ)由已知aa2
n1n2an,an11(an1)2a12an11,两边取对数得 lg(1an1)2lg(1an),即lg(1an1)lg(1a2
n)
{lg(1an)}是公比为2的等比数列.(Ⅱ)由(Ⅰ)知lg(1an1n1
n)2n1lg(1a1)2lg3lg321a2n1
n3(*)Tn(1a1)(1a2)…(1+an)
320321322…32n-1
31222…+2n-1
=32n-1
由(*)式得an1
n32
1
数列通项公式的十种求法 篇3
一、观察法(又叫猜想法、不完全归纳法)
观察数列中各项与其序号间的关系,分解各項中的变化部分与不变部分,再探索各项中变化部分与序号间的关系,从而归纳出构成规律写出通项公式。关键是找出各项与项数的关系。
注:用不完全归纳法,只是从数列的有限项通过观察而得到数列所有项的通项公式,不一定可靠。如从数列2,4,8,…可得an=2n或an=n2-n+2两个不同的通项公式(从第四项开始便不同)。
二、“归纳—猜想—论证”法
有时一个数列可以由已知条件求出数列的前几项,通过“观察法”,就可以归纳猜想出数列的通项公式,然后再用数学归纳法证明之。这种方法是可靠的。
由①②可知,对任意的n∈N+,原命题成立。
三、累加法(又叫迭加法)
一般的,对于形如an+1=an+f(n)类数列的通项公式,只要f(1)+f(2)+…+f(n)能进行求和,则宜采用此方法求解。
例3.已知数列{an}中,a1=1,an+1=an+2n,求数列{an}的通项公式。
解:a2-a1=2,a3-a2=4,a4-a3=6,…an-an-1=2(n-1).
即an=n2-n+1(n∈N+)。
四、累乘法(又叫迭积法)
求解。
例4.已知数列{an}中,a1=1,an+1=2n·an,求数列{an}的通项公式。
N+)。
五、定义法
当已知数列为等差数列或等比数列时,可直接利用等差数列或等比数列的定义求出通项公式。
解:由题意得
六、换元法
当给出递推关系求an时主要通过换元将数列转化成等差数列或等比数列的形式,从而求出其通项公式。
例6.已知数列{an}中,a1=1,a2=5,an+2=4an求数列{an}的通项公式。
七、倒数法
八、公式法
若已知数列的前n项和Sn与an的关系,求数列{an}的通项公式,可用公式an=S1 n=1Sn-Sn-1 n≥2求解。
例8.已知数列{an}的前n项的和为Sn=3n2+n,求数列{an}的通项公式。
解:当n=1时,a1=S1=4;
当n≥2时,an=Sn-Sn-1=(3n2+n)-[2(n-1)2+(n-1)]=6n-2。
经验证a1=4也满足上式,所以an=6n-2(n∈N+)
注:利用公式S1 n=1Sn-Sn-1 n≥2求解时,要分n=1和n≥2分别进行运算,然后验证能否合并。
九、待定系数法(又叫构造法)
求递推式如an+1=pan+q(p、q为常数)的数列通项,可用待定系数法转化为我们熟知的数列求解。
例9.(1)已知数列{an}中,a1=1,an+1=3an+2,求数列{an}的通项公式。
从而{an+1}是首项为2,公比为3的等比数列,所以an+1=2×3n-1即an=2×3n-1-1。
(2)已知数列1,2,4,…的前n项和为Sn=an3+bn2+cn,求数列{an}的通项公式。
解:S1=1,S2=1+2=3,S3=3+4=7
十、化归法
将非常规问题化为我们熟悉的数列问题求通项的方法。
以上各例虽然是一些具体的例子,但它们往往可以应用到一般情形。数列通项公式的这十种求法,在以上例题中可以看到没有一定的界限,如例5“换元法”也可以用“构造法”求解,“归纳—猜想—论证”法是“观察法”的延伸,而有的题目往往用到多种求法,如例9(2)中除了用待定系数法还用了公式法。我们可以看到,求数列通项公式虽然具有很强的技巧性,但是没有离开我们所学的基本知识与技能、基本思想与方法。因此在平日教与学的过程中,既要加强基本知识、基本方法、基本技能和基本思想的学习,又要注意培养和提高数学素质与能力和创新精神。注意多加总结和反思,注意联想和对比分析,做到触类旁通。这样题目再灵活,技巧性再强,做起来亦能得心应手。
数列通项公式的求法集锦 篇4
一、观察法
例1写出下面数列的一个通项公式:
解:把数列的前n项皆改写为分数的形式:发现:每一项皆为分数, 且分母皆为2, 分子是正整数的平方, 故可知该数列的一个通项公式为
点评:关键是观察分子、分母以及符号的变化规律与序号的关系。
二、变形法
例2求数列5, 55, 555, 5555, ……的一个通项公式。
解:各项整数位数依次增加, 与序号相同, 联想到10n-1=
所以数列的一个通项公式为
点评:变形数列的结构是探求通项公式的一种有效途径。
三、公式法
例3已知数列{an}的前n项和为Sn=3n-2, 求它的通项公式an。
解:当n=1时, a1=S1=1,
当n≥2时, an=Sn-Sn-1=2×3n-1。
点评:当已知条件中出现an与Sn的关系式时, 常用
四、累积法
例4已知数列{an}满足
点评:若数列{an}满足的递推式, 其中f (1) ·f (2) ·……·f (n-1) 可求, 则可用累积法求通项公式。
五、累加法
例5已知数列{an}中, a1=3, 且an+1=an+2n, n∈N*, 求数列{an}的通项公式。
又∵a1=3, ∴{an}的通项公式是an=2n+1。
数列通项公式方法总结 篇5
(2)9,99,999,……
分析:(1)0=12——1/2,每一项的分子是项数的平方减去1,分母是项数加上1,n2——1/n+1=n——1,其实,该数列各项可化简为0,1,2,3,……,易知an=n——1。
(2)各项可拆成10-1,102-1,103-1,……,an=10n——1。
此题型主要通过让学生观察、试验、归纳推理等活动,且在此基础上进一步通过比较、分析、概括、证明去揭示事物的本质,从而培养学生的思维能力。
二、已知数列的前n项和Sn
已知数列的前n项和Sn,求通项公式an,主要通过an与Sn的关系转化,即an -{ S1(n=1) Sn -Sn——1(n≥2)
例2、已知数列{an }的前n项和Sn=2n+3,求an
分析:Sn=a1+a2 +……+an——1+an
Sn——1=a1+a2 +……+an——1
上两式相减得 Sn -Sn——1=an
解:当n=1时,a1=S1=5
当n≥2时,an =Sn -Sn——1=2n+3-(2n——1+3)=2n——1
∵n=1不适合上式
∴an ={5(n=1) 2n——1(n≥2)
三、已知an与Sn关系
已知数列的第n项an与前n项和Sn间的关系:Sn=f(an),求an。一般的思路是先将Sn与an的关系转化为an与an——1的关系,再根据与的关系特征分为如下几种类型。不同的类型,要用不同的方法解决。
(1)an=an——1+k。数列属等差数列,直接代公式可求通项公式。
例3、已知数列{an},满足a1=3,an=an——1+8,求an。
分析:由已知条件可知数列是以3为首项,8为公差的等差数列,直接代公式可求得an=8n-5。
(2)an=kan——1(k为常数)。数列属等比数列,直接代公式可求通项公式。
几种递推数列通项的求法 篇6
摘要:本文主要介绍了几种典型、常见的递推数列通项公式的求法.
关键词:数列;递推公式;通项公式;待定系数法;类型
递推数列通项公式的求法在近几年的高考试题中屡见不鲜. 解题时,常将数列的递推公式进行一系列变换,构造出等差型、等比型、累加型、累积型等简单数列,从而达到解决问题的目的. 下面介绍几类常见的递推数列的通项公式的求法.
[⇩]类型1:an+1=an+f(n)
由于an+1-an=f(n),所以用“累加相消法”即可解决. 即an=(an-an-1)+(an-1-an-2)+…+(a2-由于=f(n), 所以用“累乘相约法”即可解决. 即an=·…·a1.
例2已知a1=5,an+1=5n+1an,求an.
解析由=5k+1,可得an=·…·a1=5n·5n-1…52·5=5.
[⇩]类型3:an+1=ban+c(b≠1,bc≠0)
这种类型采用待定系数法求解. 即设an+1-k=b(an-k),其中k=,故an
-成等比数列.
例3已知a1=1,an+1=2an+1,求an.
解析设an+1-k=2(an-k),则易得k=-1,所以an+1+1=2(an+1).
即{an+1}是首项为2,公比为2的等比数列,所以an+1=2×2n-1=2n. 所以an=2n-1.
[⇩]类型4:an+1=pan+an+b
这种类型可采用待定系数法求解. 即设an+1-[A(n+1)+B]=p·[an-(An+B)],其中A=,B=,则{an-(An+B)}成等比数列.
例4已知a1=-,an+1=3an+2n+1,求an.
解析设an+1-[A(n+1)+B]=3[an-(An+B)],则an+1=3an-2An+A-2B,
故2n+1=-2An+A-2B对正整数n恒成立.
于上得A=-1,B=-1.
所以{an+n+1}成等比数列.
[⇩]类型5:an+1=ban+p·qn(b≠q)
这种类型可采用待定系数法求解. 即设an+1-A·qn+1=b(an-A·qn),则A=,且{an-A·qn}成等比数列.
例5已知a1=-1,an+1=3an+2n+1,求an.
解析设an+1-A·2n+1=3·(an-A·2n),则an+1=3an-A·2n.
所以2n+1=-A·2n恒成立. 于是可得A=-2,即{an+2n+1}成等比数列.
[⇩]类型6:an+1=b(n)a(k≠1,b(n)>0,an>0)
两边取对数,转化为lgan+1=klgan+lgb(n),再用待定系数法即可求解.
例6已知a1=4,an+1=10na,求an .
解析显然an>0,故两边取对数得lgan+1=2lgan+n,
设bn=lgan,则bn+1=2bn+n,这就转化为类型4了.
[⇩]类型7:an+1=(pq≠0)
对这种类型,两边取倒数得=·+,
设bn=,则bn+1=·bn+.
这就转化为类型3了.
例7已知a1=,an+1=,求an.
解析由an+1=两边取倒数得=-1,设bn=,
则bn+1=2bn-1.
从而转化为类型3(以下略).
[⇩]类型8:an+1=(an≠0,pq≠0,pc≠qb,b≠0)
对这种类型可用待定系数法构造新数列,即设an+1+x=,与已知条件比较,求得x,y,再设bn=an+x,得bn+1=,从而转化为类型7.
例8已知数列{an}中,a1=2,且an+1=,n∈N+,求数列{an}的通项公式.
(1)若Sn结构简单,则消去Sn,转化为递推式f(an,an-1),再化为上述几种类型求解.
例9已知Sn=2an+(-1)n,n∈N+,求an .
解析(1)因为an+1=Sn+1-Sn=[2an+1+(-1)n+1]-[2an+(-1)n]=2an+1-2an-2(-1)n,
所以an+1=2an+2·(-1)n. 这就转化为类型5的情形了.
(2)若Sn相对复杂,则消去an,转化为递推式f(Sn,Sn-1)=0,再化为上述几种类型求解.
例10已知2S=2anSn-an+2,n∈N+,求an .
解析当n≥2时,an=Sn-Sn-1,故2S=2(Sn-Sn-1)·Sn-(Sn-Sn-1)+2 .
所以Sn=. 将Sn看成an,就转化为类型8的情形了.
[⇩]类型10:an+2=pan+1+qan
用待定系数法构造新数列,即设an+2-xan+1=y(an+1-xan),其中x+y=p且xy=-q,则数列{an+1-xan}是以y为公比的等比数列.
例11已知a1=2,a2=3,an+2=3an+1-2an,求an .
解析设an+2-xan+1=y(an+1-xan),则
y=2 中的一组解,即可转化为类型5求解.
简单递推数列通项公式的求法 篇7
1. 形如an+1-an=f (n) 型
若f (n) 为n的函数时, 可用累加法求数列的通项an.
例1:已知数列{an}满足, 且a1=2, 求数列的通项公式an.
解:由题意知, , 又a1=2, 即
2.形如型
若f (n) 为n的函数时, 可用累积法求数列的通项an.
例2:已知数列{an}满足, 求an.
解:由条件知, 则
3. 形如an+1=can+d (c≠0, c≠1, d≠0) 型
此种类型的递推公式, 可采用待定系数法求通项。
例3:已知数列{an}满足:an+1=2an+3且a1=1, 求数列{an}的通项an.
解:由an+1=2an+3可化为an+1-t=2 (an-t) , 即an+1=2an-t
∴t=3
故递推公式可化为an+1+3=2 (an+3) , 即
此时数列{an+3}是以a1+3=4为首项, 2为公比的等比数列.
规律小结:将递推公式an+1=can+d (c≠0, c≠1, d≠0) 化为, 构造成公比为c的等比数列, 从而求得通项公式。当然也可以把递推公式an+1=can+d中的n换成n-1, 得到an=can-1+d, 两式相减有an+1-an=c (an-an-1) , 从而化为公比为c的等比数列{an+1-an}, 进而求得通项公式。
4. 形如an+1=pan+f (n) (p≠0, p≠1) 型
(1) 若f (n) 是关于n的一次式, 可采用待定系数法求之。
例4:已知数列{an}满足:an+1=2an+n且a1=1, 求数列{an}的通项an.
解:由题意原式可化为:an+1+t (n+1) +r=2 (an+tn+r) (t, r∈R) , 整理得:an+1=2an+tn+r-t, 则t=r=1.
∴an+1+ (n+1) +1=2 (an+n+1) , 即数列{an+n+1}是以3为首项, 2为公比的等比数列.
当然, 此题还有以下解法:
解二:由题意知:an+1=2an+n+… (1)
由 (1) - (2) 得:an+1-an=2 (an-an-1) +1, 即an+1-an+1=2 (an-an-1+1)
∴数列{an+1-an+1}是以3为首项, 以2为公比的等比数列, 即
(2) 若f (n) 是关于n的指数式, 可将等式两边同除这个指数式, 把递推式转化为an+1=can+d (c≠0, c≠1, d≠0) 型来求解。
例5:已知数列{an}满足:an+1=2an+3n, a1=6, 求通项公式an.
解:将递推式两边同除以可得:
5.形如型
此类型可采用取倒数法。
例6:已知数列{an}满足:且a1=1, 求数列的通项公式an.
解:由题意知an≠0, 把递推式取倒数可得: (转化为类型3) ,
例谈数列通项公式的几种求法 篇8
一、定义法
例1设{an}是等差数列,{bn}是各项都为正数的等比数列,且a1=b1=1,a3+b5=21,a5+b3=13,求{an}和{bn}的通项公式.
解:设{an}的公差为d,{bn}的公比为q,则依题意有q>0,
且
解得d=2,q=2.
所以an=1+(n-1)d=2n-1,bn=qn-1=2n-1.
[点评]利用定义法求数列通项时要注意不要用错定义,设法求出首项与公差(公比)后再写出通项.
二、公式法
若已知数列的前n项和Sn与an的关系,求数列{an}的通项,an可用公式an=求解.
例2已知数列{an}的前n项和Sn满足Sn=2an+(-1)n(n≥1),求数列{an}的通项公式.
解:由a1=S1=2a1-1⇒a1=1.
当n≥2时,有an=Sn-Sn-1=2(anan-1)+2×(-1)n,
所以an=2an-1+2×(-1)n-1,
经验证a1=1也满足上式,所以.
[点评]利用公式求解时,要注意对n分类讨论,但若能合并时一定要合并.
三、由递推式求数列通项公式法
对于递推公式确定的数列的求解,通常可以通过递推公式的变换,转化为等差数列或等比数列问题,有时也用到一些特殊的转化方法与特殊数列.
3.1递推关系,其中a为常数,由递推式得a2-a1=f(1),a3-a2=f (2),…,an-an-1=f(n-1),诸式相加,得,即为累加法求数列通项公式.
例3数列{an}中,a1=2,an+1=an+cn (c是常数,n=1,2,3,…),且a1,a2,a3成公比不为1的等比数列.求{an}的通项公式.
解:a1=2,a2=2+c,a3=2+3c,
因为a1,a2,a3成等比数列,
所以(2+c)2=2(2+3c).
解得c=0或c=2.
当c=0时,a1=a2=a3,不符合题意,舍去,故c=2.
当n≥2时,由于a2-a1=c,a3-a2=2c,…,an-an-1=(n-1)c,
所以
又a1=2,c=2,
故an=2+n(n-1)=n2-n+2 (n=2,3,…).
当n=1时,上式也成立,
所以an=n2-n+2 (n=1,2,…).
3.2递推关系其中a为常数,由递推式得a2=f(1)a1,a3=f(2)a2,…,an=f(n-1)an-1,诸式相乘,得,即为累乘法求数列通项公式.
例4已知数列{bn}的首项b1=1,其前n项和,求数列{bn}的通项公式.
解:由
得
所以
故,,…,,诸式相乘得,
即bn=n,当n=1时也满足上式.
故bn=n.
3.3递推关系其中p,q,a为常数且p≠1.
令
整理得
所以
从而
所以数列
例5已知数列
解:设递推公式an+1=2an+3可以转化为an+1-t=2(ant),
即an+1=2an-t⇒t=-3.
故递推公式为an+1+3=2(an+3).
令bn=an+3,则b1=a1+3=4,且
所以{bn}是以b1=4为首项,2为公比的等比数列,则bn=4×2n-1=2n+1,
所以an=2n+1-3.
3.4递推关系,其中p,a为常数且p≠1,f(n)为非常数.
3.4.1若f(n)为n的二次式,则可设bn=an+An2+Bn+C.
例6设数列{an}中,a1=4,an=3an-1+2n-1(n≥2),求an.
解:设6n=an+An+B,则an=bnAn-B,将an,an-1代入递推式,得bnAn-B=3[bn-1-A (n-1)-B]+2n-1=3bn-1-(3A-2)n-(3B-3A+1).
所以取bn=an+n+1,①
则bn=3bn-1.
又b1=6,
故bn=6×3n-1=2×3n,
代入①,得an=2×3n-n-1.
[说明](1)若f(n)为n的二次式,则可设bn=an+An2+Bn+C;(2)此题也可由an=3an-1+2n-1,an-1=3an-2+2(n-1)-1(n≥3),两式相减得an-an-1=3(an-1-an-2)+2转化为bn=pbn-1+q求之.
3.4.2若f(n)=qn,该类型较类型3.3要复杂一些.一般地,要先在原递推公式两边同除以qn+1,得,引入辅助数列{bn}(其中),得,再应用类型3.3的方法解决.
例7已知数列{an}中,,,求an.
解:在
令
所以
3.5递推关系,其中p,q,a,b为常数.
3.5.1若p+q=1时,p=1-q,即an+1-an=-q(an-an-1),知{an+1-an}为等比数列,对此采用3.1中所述的累加法可求.
例8已知数列{an}满足a1=1,,,求数列{an}的通项公式.
解:由
所以
所以
即
即
3.5.2若p+q≠1时,存在x1,x2满足an+1-x1an=x2(an-x1an-1),整理得an+1=(x1+x2)a-x1x2an-1,有x1+x2=p,x1x2=-q,从而{an+1-x1an}是等比数列,对此采用3.4中所述的方法解即可.
3.6递推公式为Sn与an的关系式(或Sn=f(an)),利用进行求解.
例9已知数列{an}的前n项和.
(1)求an+1与an的关系;
(2)求通项公式an.
解:
所以
(2)应用3.4.2的方法,上式两边同乘以2n+1,得2n+1an+1=2nan+2.
由.
于是数列{2nan}是以2为首项,2为公差的等差数列,
所以.
3.7双数列型.
根据所给两个数列递推公式的关系,灵活采用累加、累乘、化归等方法求解.
例10已知数列{an}中,a1=1;数列{bn}中,b1=0.当n≥2时,,,求an,bn.
四、倒数法
对于,两边取倒数后换元转化为an+1=pan+q.
例11数列{an}满足:a1=2a,,求数列{an}的通项公式.
五、方程的特征根法
5.1若数列{xn}满足
例12已知数列{xn}满足
解:令
由题意知xn>0,两边取对数,得
两边同时加1,得
故{log2(xn+1)+1}是首项为log2(x1+1)+1=2,公比为2的等比数列,
所以
故
5.2若数列{xn}满足(c≠0,ad-bc≠0)且,则有:
5.2.1若方程有两个相异实根α,β,则
例13已知数列{xn}满足,x1=3,求数列{xn}的通项公式.
解:令为其两根,
所以有
所以数列
所以
故
5.2.2若方程
例14已知数列{xn}满足
解:令
所以数列是以为首项,以为公差的等差数列.
所以
故
5.3若数列{an}满足,若α,β是方程的两个相异实根,则.
例15已知数列{xn}满足,,求数列{xn}的通项公式.
解:令
所以
两边取对数,得,所以数列是以为首项,以2为公比的等比数列,
所以
故
参考文献
[1]陈汉,朱永祥.一类数列通项公式的求法[J].中学数学教学,2006(2)
[2]赵思力.两类数列通项公式的求法[J].中学生数学,2004(11)
[3]高慧明.数列通项的求法在2008年高考中的展示[J].试题与研究, 2008(3)
数列通项公式的几种常见类型与求法 篇9
一、利用an与n的关系去观察、递推 (观察法)
例1 数集序列:{1}, {2, 3}, {4, 5, 6}, {7, 8, 9, 10}, …, 第n个集合的第三个数是.
解 依题意:第3个集合第3个数a3=6, 第4个集合的第3个数a4=9, 第5个集合的第3个数为a5=13, …, 设第n个集合第3个数为an, 则由上观察a3=6, a4-a3=3, a5-a4=4, a6-a5=5, …, an-an-1=n-1, 则
二、“an+1-an=d (常数) ”或“ (常数) ”型 (定义法)
例2 (1) 已知{an}中, a1=1, an+1-an=1, 则an=_______.
(2) 已知{an}中, a1=1, 2an+1-3an=0则an=_______.
∴{an}为等差数列, ∴an=1+ (n-1) ·1=n, ∴an=n.
三、“an+1-an=f (n) ”型或“”型 (累加法或累乘法)
例3 (1) 已知a1=1, an=an-1+3n-1 (n≥2) , 求an=_______.
解 (1) ∵an-an-1=3n-1 (运用累加法) ,
四、“”型或“sn=f (n) ”型 (公式法)
例4 (1) 已知数列{an}前n项和为sn=2n2+3n+2, 求an=______.
(2) 已知a1+2a2+3a3+…+nan+ (n+1) an+1=sn, a1=1, 求an=______.
解 (1) n=1时, s1=a1=7;n≥2时 (运用公式“an=sn-sn-1”) ,
sn-1=a1+2a2+3a3+…+nan (运用公式“an=sn-sn-1”) .
以上两式相减得:an= (n+1) an+1.
五、“an+1=pan+q”型 (待定系数法)
例5 已知a1=1, 4an+1=2an+3, 求an.
六、“”型 (倒数法)
例6 已知数列{an}首项, 求{an}的通项公式.
七、“an+1=pan+f (n) ”型 (迭代法)
例7 已知a1=1, an+1=2an+n, 求{an}通项公式.
解 ∵an+1=2an+n, ∴an=2an-1+n-1.则
八、其他不规则型 (数学归纳法)
例8 (1) 已知a1=2, an+1=an2-nan+1 (n∈N+) .
求an=_______.
(2) 设正整数数列{an}, a2=4, 对n∈N+,
解 (1) ∵a1=2, 当n=1时a2=22-2+1=3, 当n=2时a3=a22-2a2+1,
∴a3=4.同理a4=5.由此猜想:an=n+1 (n∈N+) .
下面证明:当n=1, a1=2猜想正确.
假设n=k时 (k∈N+) , ak=k+1猜想成立.
所以n=k+1时, 猜想正确.综上所述, an=n+1.
解之, 8
数列通项公式求法 篇10
例1 (2007年高考重庆卷第22题) 设各项均为正数的数列{an}满足a1=2, , 若, 求a3, a4, 并猜想an的通项 (不需证明) .
故猜想{an}的通项为 (不完全归纳法) .
以上是用不完全归纳法求数列通项公式的类型题, 用不完全归纳法求数列通项公式的这种方法, 只从数列的有限项来归纳数列所有项通项公式是不一定可靠的, 如2, 4, 8, …可归纳成an=2n或an=n2-n+2两个不同的数列 (但a4便不同) , 虽然不可靠, 但不完全归纳法是发现问题的有效办法, 所以还是得到广泛的应用.
例2 (2005年高考全国卷III理第20题) 在等差数列{an}中, 公差d≠0, a2是a1与a4的等比中项.已知数列a1, a3, ak1, ak2, …, akn, …成等比数列, 求数列{kn}的通项.
解由题意得a22=a1a4, 由等差数列通项公式有 (a1+d) 2=a1 (a1+3d) , 化简得a1d=d2.
又d≠0, ∴a1=d, a3=3d.
又a1, a3, ak1, ak2, …, akn, …成等比数列,
∴该数列的公比, 用等比数列通项公式有akn=a1+ (kn-1) da1·3n+1.
又用等差数列通项公式有akn=a1+ (kn-1) d=a1·3n+1.
又a1=d, 得kn=3n+1, ∴数列{kn}通项公式为kn=3n+1.
此题巧妙运用最基本的等差、等比数列的通项公式求出新的数列通项公式.
例3 (2007年高考北京试题理第15题) 数列{an}中, a1=2, an+1=an+cn, (c是常数, n=1, 2, 3, …) , 且a1, a2, a3成公比不为1的等比数列.
(1) 求c的值; (2) 求{an}的通项公式.
解 (1) a1=2, a2=2+c, a3=2+3c.
∵a1, a2, a3成等比数列,
∴ (2+c) 2=2 (2+3c) , 解得c=0或c=2.
当c=0时, a1=a2=a3, 不符合题意, 舍去, 故c=2.
(2) 当n≥2时, 由于a2-a1=c, a3-a2=2c, …, an-an-1= (n-1) c, 把上面n-1个式子左右两边对应相加 (迭加法) 得an-a1=[1+2+…+ (n-1) ].
又a1=2, c=2, 故an=2+n (n-1) =n2-n+2 (n=2, 3, …) .
当n=1时, 上式也成立, 所以数列{an}通项公式为an=n2-n+2 (n=1, 2, …) .
例4设数列{cn}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.
解依题意设cn=a+ (n-1) d+bqn-1, 将c1=2, c2=4, c3=
所以数列{cn}通项公式为cn=n+2n-1. (待定系数法)
例5 (2008年高考湖南卷第18题) {an}满足a1=1, a2=2, …, , n=1, 2, 3, …, 求a3, a4, 并求数列{an}的通项公式.
解∵a1=1, a2=2,
a= (1+cos2π) a+sin2π=2a=4.
∴数列{a2k-1}是首项为1、公差为1的等差数列, 因此a2k-1=k.
∴数列{a2k}是首项为2、公比为2的等比数列, 因此a2k=2k,
∴数列{an}通项公式为
摘要:数列是高考的热点, 历年在全国各地的高考题中所占的分量都较大, 不但有一大题, 还有一部分小题, 都是考查数列通项公式的求法及其应用.现就对数列通项公式的求法及其应用作如下的讨论.
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