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数列通项公式常用求法及构造法
∴数列通项公式为an=
例2在数列{an}中,Sn是其前n项和,且Sn≠0,a1=1,an= (n≥2),求Sn与an。
解析:当n≥2时,an=Sn-Sn-1代入an= 得,Sn-Sn-1= ,变形整理得Sn-Sn-1= SnSn-1?两边除以SnSn-1得, - =2,∴{ }是首相为1,公差为2的等差数列
(1)通过分解常数,可转化为特殊数列{a +k}的形式求解。一般地,形如a =p a +q(p≠1,pq≠0)型的递推式均可通过待定系数法对常数q分解法:设a +k=p(a +k)与原式比较系数可得pk-k=q,即k= ,从而得等比数列{a +k}。
(2)通过分解系数,可转化为特殊数列 的形式求解。这种方法适用于 型的递推式,通过对系数p的分解,可得等比数列 :设 ,比较系数得 ,可解得 。
例7.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
=
= … = =
=
练习
1、在数列{an}中,a1=1,an+1=3an+2n(n∈N*),求数列{an}通项公式。
解:由an+1=3an+2n(n∈N*)得,an+1+2n+1=3(an+2n)(n∈N*),
∴
7.设 是首项为1的正项数列,且 ,(n∈N*),求数列的通项公式an.
解:由题设得 .
∵ , ,∴ .
∴
8.数列 中, ,前n项的和 ,求 .
解:
,
∴
∴
9.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, .
, , ,
∴
总结
而运用待定系数法变换递推式中的常数就是一种重要的转化方法。递推式一般为: ;
例1在数列 中, = , ( ),求数列 通项公式.
解析:由 得,an+1an=3 an+1-3 an=0,两边同除以an+1an得, ,
设bn= ,则bn+1- bn= ,根据等差数列的定义知,
数列{bn}是首项b1=2,公差d= 的等差数列,
根据等差数列的通项公式得bn=2+ (n-1)= n+
∴ =1+2(n-1)=2n-1,∴Sn= (n≥2),n=1也适合,∴Sn= (n≥1)
当n≥2时,an=Sn-Sn-1= - =- ,n=1不满足此式,
∴
运用乘、除、去分母、添项、去项、取对数、待定系数等方法,将递推公式变形成为f(n+1)=Af(n)(其中A为非零常数)形式,根据等比数列的定义知 是等比数列,根据等比数列的通项公式,先求出 的通项公式,再根据 与 ,从而求出 的通项公式。
数列通项公式常用求法及构造法
数列通项公式的常用求法
构造法求数列通项公式
一、构造等差数列求数列通项公式
运用乘、除、去分母、添项、去项、取对数、待定系数等方法,将递推公式变形成为 =A(其中A为常数)形式,根据等差数列的定义知 是等差数列,根据等差数列的通项公式,先求出 的通项公式,再根据 与 ,从而求出 的通项公式。
3、构造法
构造法就是在解决某些数学问题的过程中,通过对条件与结论的充分剖析,联想出一种适当的辅助模型,进行命题转换,产生新的解题方法,这种思维方法的特点就是“构造”.若已知条件给的是数列的递推公式要求出该数列的通项公式.
∴数列通项公式为an=
评析:本例通过两边取对数,变形成 形式,构造等比数列 ,先求出 的通项公式,从而求出 的通项公式。
例4在数列{an}中,a1=1,an+1=4an+3n+1,求数列{an}通项公式。
解析:设an+1+A(n+1)+B=4(an+An+B),(A、B为待定系数),展开得an+1=4an+3An+3B-A,与已知比较系数得{ ∴{
∴a1,a3,a5……与a2,a4,a6……是首相分别为a1,a2,公比都是4的等比数列,
又∵a1=1,an+1an=4n,∴a2=4
∴an={
三、等差等比混合构造法
数列有形如 的关系,可在等式两边同乘以 先求出
例6.设数列 满足 求
解:原条件变形为 两边同乘以 得 .
∵
∴
四、辅助数列法
有些数列本身并不是等差或等比数列,但可以经过适当的变形,构造出一个新的数列为等差或等比数列,从而利用这个数列求其通项公式。
∴an+1+(n+1)+ =4(an+n+ ),根据等比数列的定义知,
数列{an+n+ }是首项为 ,公比为q=3的等比数列,∴an+n+ = ×3n-1
∴数列通项公式为an= ×3n-1-n-
例5在数列{an}中,a1=1,an+1an=4n,求数列{an}通项公式。
解析:∵an+1an=4n∴anan-1=4n-1两式相除得 =4,
,所以
3、已知数列 满足 , ,求
解:由条件知 ,分别令 ,代入上式得 个等式累乘之,即
又 ,
4.数列{a }满足a =1,a = a +1(n≥2),求数列{a }的通项公式。
解:由a = a +1(n≥2)得a -2= (a -2),而a -2=1-2=-1,
∴数列{a -2}是以 为公比,-1为首项的等比数列
设bn= an+2n则bn+1=3bn,∴ =3,根据等比数列的定义知,
数列{bn}是首相b1=3,公比为q=3的等比数列,
根据等比数列的通项公式得bn=3n,即an+2n=3n,
∴数列通项公式为an=3n-2n
注意:2n+1-2n=2n
2、在数列 中, , ,求数列 的通项公式。
解:、由 得, ,根据等差数列的定义知,数列 是首项为3,公差为3的等差数列,所以
∴a -2=-( ) ∴a =2-( )
5.数列 中, ,求数列 的通项公式。
解:由 得 设
比较系数得 ,解得 或
若取 ,则有
∴ 是以 为公比,以 为首项的等比数列
∴
由逐差法可得
=
= =
6.设各项均为正数的数列 的前n项和为 ,对于任意正整数n,都有等式: 成立,求 的通项an.
解: ,
∴
,∵ ,∴ .即 是以2为公差的等差数列,且 .
例3在数列{an}中,a1=2,an=an-12(n≥2),求数列{an}通项公式。
解析:∵a1=2,an=an-12(n≥2)>0,两边同时取对数得,lg an=2lg an-1
∴ =2,根据等比数列的定义知,数列{lg an}是首相为lg2,公比为2的等比数列,根据等比数列的通项公式得lg an=2n-1lg2=