求数列通项公式的常用方法一、累加法1.适用于:1()n n a a f n +=+ ----------这是广义的等差数列 累加法是最基本的二个方法之一。
2.解题步骤:若1()n n a a f n +-=(2)n ≥,则21321(1)(2) ()n n a a f a a f a a f n +-=-=-=两边分别相加得 111()nn k a a f n +=-=∑例1 已知数列{}n a 满足11211n n a a n a +=++=,,求数列{}n a 的通项公式。
解:由121n n a a n +=++得121n n a a n +-=+则所以数列{}n a 的通项公式为2n a n =。
练习. 已知数列}{n a 满足31=a ,)2()1(11≥-+=-n n n a a n n ,求此数列的通项公式.答案:裂项求和n a n 12-=评注:已知a a =1,)(1n f a a n n =-+,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na .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。
二、累乘法1. 适用于: 1()n n a f n a += ----------这是广义的等比数列,累乘法是最基本的二个方法之二。
2.解题步骤:若1()n n a f n a +=,则31212(1)(2)()n na aaf f f n a a a +===,,, 两边分别相乘得,1111()nn k a a f k a +==⋅∏ 例2 已知数列{}n a 满足112(1)53nn n a n a a +=+⨯=,,求数列{}n a 的通项公式。
解:因为112(1)53nn n a n a a +=+⨯=,,所以0n a ≠,则12(1)5n n na n a +=+,故1321122112211(1)(2)21(1)12[2(11)5][2(21)5][2(21)5][2(11)5]32[(1)32]53325!n n n n n n n n n n n n n a a a a a a a a a a n n n n n -------+-+++--=⋅⋅⋅⋅⋅=-+-+⋅⋅+⨯+⨯⨯=-⋅⋅⨯⨯⨯=⨯⨯⨯所以数列{}n a 的通项公式为(1)12325!.n n n n a n --=⨯⨯⨯练习. 已知1,111->-+=+a n na a n n ,求数列{an}的通项公式答案:=n a )1()!1(1+⋅-a n -1.评注:本题解题的关键是把原来的递推关系式,11-+=+n na a n n 转化为),1(11+=++n n a n a 若令1+=n n a b ,则问题进一步转化为nn nb b =+1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1()n n a qa f n +=+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(,1≠+=+c d ca a n n ,其中a a =1)型(1)若c=1时,数列{na }为等差数列;(2)若d=0时,数列{na }为等比数列;(3)若01≠≠且d c 时,数列{na }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.解题步骤:设)(1λλ+=++n n a c a ,得λ)1(1-+=+c ca a n n ,与题设,1d ca a n n +=+比较系数得d c =-λ)1(,所以)0(,1≠-=c cd λ,所以有:)1(11-+=-+-c d a c c d a n n 因此数列⎭⎬⎫⎩⎨⎧-+1c d a n 构成以11-+c d a 为首项,以c 为公比的等比数列, 所以11)1(1-⋅-+=-+n n c c d a c d a 即:1)1(11--⋅-+=-c d c c d a a n n . 例3 已知数列{}n a 中,111,21(2)n n a a a n -==+≥,求数列{}n a 的通项公式。
解:121(2),n n a a n -=+≥ 112(1)n n a a -∴+=+又{}112,1n a a +=∴+是首项为2,公比为2的等比数列 12n n a ∴+=,即21n n a =-练习.已知数列}{n a 中,,2121,211+==+n n a a a 求通项n a答案:1)21(1+=-n n a2.形如:nn n q a p a +⋅=+1 (其中q 是常数,且n ≠0,1)①若p=1时,即:nn n q a a +=+1,累加即可.②若1≠p 时,即:n n n q a p a +⋅=+1,求通项方法有以下三种方向:i. 两边同除以1+n p .目的是把所求数列构造成等差数列即:nnnnnqppqapa)(111⋅+=++,令nnn pab=,则nnn qppbb)(11⋅=-+,然后累加求通项.ii. 两边同除以1+nq,目的是把所求数列构造成等差数列。
即:qqaqpqannnn111+⋅=++,令nnn qab=,则可化为qbqpbnn11+⋅=+,然后转化为待定系数法第一种情况来解。
iii. 待定系数法:目的是把所求数列构造成等差数列设)(11nnnnpapqa⋅+=⋅+++λλ.通过比较系数,求出λ,转化为等比数列求通项.注意:应用待定系数法时,要求p≠q,否则待定系数法会失效。
例4 已知数列{}na满足1112431nn na a a-+=+⋅=,,求数列{}na的通项公式。
解法一(待定系数法):设11123(3n nn na aλλλ-++=+⋅),比较系数得124,2λλ=-=,则数列{}143nna--⋅是首项为111435a--⋅=-,公比为2的等比数列,所以114352n nna---⋅=-⋅,即114352n nna--=⋅-⋅解法二(两边同除以1+nq):两边同时除以13n+得:112243333n nn na a++=⋅+,下面解法略解法三(两边同除以1+np):两边同时除以12+n得:nnnnnaa)23(342211⋅+=++,下面解法略3.形如bknpaann++=+1(其中k,b是常数,且0≠k)待定系数法解题步骤:通过凑配可转化为))1(()(1ynxapyxnann+-+=++-;比较系数求x、y;解得数列)(yxnan++的通项公式;得数列{}na的通项公式。
例5 . 在数列{}n a 中,362,2311-=-=-n a a a n n ,求通项n a .(待定系数法)解:原递推式可化为yn x a y xn a n n ++-+=++-)1()(21比较系数可得:x=-6,y=9,上式即为12-=n n b b所以{}n b 是一个等比数列,首项299611=+-=n a b ,公比为21。
1)21(29-=∴n n b 即:n n n a )21(996⋅=+- , 故96)21(9-+⋅=n a n n 。
练习 在数列}{n a 中,,23,111n a a a n n +==+求通项na .(逐项相减法)解: ,,231n a a n n +=+ ① ∴2≥n 时,)1(231-+=-n a a n n ,两式相减得2)(311+-=--+n n n n a a a a .令nn n a a b -=+1,则231+=-n n b b知2351+⋅=-n n b 即13511-⋅=--+n n n a a ②再由累加法可得213251--⋅=-n a n n . 亦可联立 ① ②解出213251--⋅=-n a n n .4.形如cn b n a pa a n n +⋅+⋅+=+21 (其中a,b,c 是常数,且0≠a )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6 已知数列{}n a 满足21123451n n a a n n a +=+++=,,求数列{}n a 的通项公式。
解:设221(1)(1)2()n n a x n y n z a xn yn z ++++++=+++比较系数得3,10,18x y z ===,所以2213(1)10(1)182(31018)n n a n n a n n ++++++=+++由213110118131320a +⨯+⨯+=+=≠,得2310180n a n n +++≠则2123(1)10(1)18231018n n a n n a n n ++++++=+++,故数列2{31018}n a n n +++为以21311011813132a +⨯+⨯+=+=为首项,以2为公比的等比数列,因此2131018322n n a n n -+++=⨯,则42231018n n a n n +=---。
5.形如21 n n n a pa qa ++=+时将n a 作为()f n 求解分析:原递推式可化为211()() n n n n a a p a a λλλ++++=++的形式,比较系数可求得λ,数列{}1n n a a λ++为等比数列。
例7 已知数列{}n a 满足211256,1,2n n n a a a a a ++=-=-=,求数列{}n a 的通项公式。
解:设211(5)()n n n n a a a a λλλ++++=++比较系数得3λ=-或2λ=-,不妨取2λ=-,(取-3 结果形式可能不同,但本质相同)则21123(2)n n n n a a a a +++-=-,则{}12n n a a +-是首项为4,公比为3的等比数列11243n n n a a -+∴-=⋅,所以114352n n n a --=⋅-⋅练习.数列{}n a 中,若2,821==a a ,且满足03412=+-++n n n a a a ,求n a .答案:nn a 311-=.四、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()f x 的定义域为D ,若存在0()f x x D ∈,使00()f x x =成立,则称0x 为()f x 的不动点或称00(,())x f x 为函数()f x 的不动点。
分析:由()f x x =求出不动点0x ,在递推公式两边同时减去0x ,再变形求解。
类型一:形如 1 n n a qa d +=+例8 已知数列{}n a 中,111,21(2)n n a a a n -==+≥,求数列{}n a 的通项公式。