如何求数列通项公式一、累加法(也叫逐差求和法):利用1211()()n n n a a a a a a -=+-+⋅⋅⋅-求通项公式的方法称为累加法。
累加法是求型如1()n n a a f n +=+的递推数列通项公式的基本方法(()f n 可求前n 项和). 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112322112()()()()[2(1)1][2(2)1](221)(211)12[(1)(2)21](1)1(1)2(1)12(1)(1)1n n n n n a a a a a a a a a a n n n n n n n n n n n---=-+-++-+-+=-++-+++⨯++⨯++=-+-++++-+-=+-+=-++= 所以数列{}n a 的通项公式为2n a n =。
评注:本题解题的关键是把递推关系式121n n a a n +=++转化为121n n a a n +-=+,进而利用逐差求和法求得数列{}n a 的通项公式。
例2 已知数列{}n a 满足112313nn n a a a +=+⨯+=,,求数列{}n a 的通项公式。
解:由1231n n n a a +=+⨯+得1231nn n a a +-=⨯+则11232211122112211()()()()(231)(231)(231)(231)32(3333)(1)33(13)2(1)313331331n n n n n n n n n n n na a a a a a a a a a n n n n --------=-+-++-+-+=⨯++⨯+++⨯++⨯++=+++++-+-=+-+-=-+-+=+- 所以3 1.nn a n =+-评注:本题解题的关键是把递推关系式1231n n n a a +=+⨯+转化为1231nn n a a +-=⨯+,例3 已知数列{}n a 满足1132313nn n a a a +=+⨯+=,,求数列{}n a 的通项公式。
解:13231n n n a a +=+⨯+两边除以13n +,得111213333n n n nn a a +++=++,则111213333n n n nn a a +++-=+,故112232112232111122122()()()()33333333212121213()()()()3333333332(1)11111()1333333n n n n n n n nnn n n n n nn n nnn n a a a a a a a a a a a a n --------------=-+-+-++-+=+++++++++-=+++++++ 因此11(13)2(1)2113133133223n nn nna n n ---=++=+--⨯,则21133.322nnn a n =⨯⨯+⨯-评注:本题解题的关键是把递推关系式13231n n n a a +=+⨯+转化为111213333n n n nn a a +++-=+,进而利用逐差求和法求得数列3n n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的通项公式,最后再求数列{}n a 的通项公式。
二、累乘法(也叫逐商求积法):利用恒等式321121(0,2)n n n n a a a a a a n a a a -=⋅⋅⋅≠≥求通项公式的方法称为累乘法,累乘法是求型如: 1()n n a g n a +=的递推数列通项公式的基本方法(数列()g n 可求前n 项积).例4 已知11a =,1()n n n a n a a +=-*()n N ∈,求数列{}n a 通项公式. 【解析】: 1()n n n a n a a +=- ,∴11n na n a n++=,32112123n1(0,2)12n-1n n n n a a a a a n a n a a a -∴=⋅⋅⋅=⨯⨯⨯⋅⋅⋅⨯=≠≥且当1n =时11a =,满足n a n =,∴n a n =.反思: 用累乘法求通项公式的关键是将递推公式变形为1()n n a g n a +=.例5 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)5nn 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 --=⨯⨯⨯评注:本题解题的关键是把递推关系12(1)5n n n a n a +=+⨯转化为12(1)5nn na n a +=+,进而求出13211221nn n n a a a a a a a a a ---⋅⋅⋅⋅⋅ ,即得数列{}n a 的通项公式。
例6已知数列{}n a 满足11231123(1)(2)n n a a a a a n a n -==++++-≥ ,,求{}n a 的通项公式。
解:因为123123(1)(2)n n a a a a n a n -=++++-≥ ① 所以1123123(1)n n n a a a a n a na +-=++++-+②用②式-①式得1.n n n a a na +-=则1(1)(2)n n a n a n +=+≥ 故11(2)n na n n a +=+≥13212222![(1)43]. (3)2nn n n n a a a a a a a a n n n a a ---=⋅⋅⋅⋅=-⋅⋅⨯=所以由123123(1)(2)n n a a a a n a n -=++++-≥ ,21222n a a a ==+取得,则21a a =,又知11a =,则21a =,代入(3)得!13452n n a n =⋅⋅⋅⋅⋅=。
所以,{}n a 的通项公式为!.2n n a =评注:本题解题的关键是把递推关系式1(1)(2)n n a n a n +=+≥转化为11(2)n na n n a +=+≥,进而求出132122nn n n a a a a a a a ---⋅⋅⋅⋅ ,从而可得当2n n a ≥时,的表达式,最后再求出数列{}n a 的通项公式。
三、构造新数列: 将递推公式n+1n a qa d =+(,q d 为常数,0q ≠,0d ≠)通过1()()n n a x q a x ++=+与原递推公式恒等变成1()11n n d d a q a q q ++=+--的方法叫构造新数列.例7 已知数列{}n a 中, 11a =,121(2)n n a a n -=+≥,求{}n a 的通项公式. 【解析】:利用1()2()n n a x a x -+=+,求得112(1)n n a a -+=+,∴{}1n a +是首项为112a +=,公比为2的等比数列,即12nn a +=,21nn a ∴=-反思:.构造新数列的实质是通过1()()n n a x q a x ++=+来构造一个我们所熟知的等差或等比数列. 四、公式法:利用熟知的的公式求通项公式的方法称为公式法,常用的公式有1n n n a S S -=-(2)n ≥,等差数列或等比数列的通项公式。
例8 已知无穷数列{}n a 的前n 项和为n S ,并且*1()n n a S n N +=∈,求{}n a 的通项公式? 【解析】: 1n n S a =-,∴ 111n n n n n a S S a a +++=-=-,∴ 112n n a a +=,又112a =,∴ 12nn a ⎛⎫= ⎪⎝⎭. 反思:利用相关数列{}n a 与{}n S 的关系:11a S =,1n n n a S S -=-(2)n ≥与提设条件,建立递推关系,是本题求解的关键.例9 已知数列{}n a 满足1232n n n a a +=+⨯,12a =,求数列{}n a 的通项公式。
解:1232n n n a a +=+⨯两边除以12n +,得113222n n n na a ++=+,则113222n n n na a ++-=,故数列{}2n na 是以1222a 11==为首项,以23为公差的等差数列,由等差数列的通项公式,得31(1)22n na n =+-,所以数列{}n a 的通项公式为31()222nn a n =-。
评注:本题解题的关键是把递推关系式1232nn n a a +=+⨯转化为113222n n n na a ++-=,说明数列{}2n na 是等差数列,再直接利用等差数列的通项公式求出31(1)22n na n =+-,进而求出数列{}n a 的通项公式。
六 倒数变换:将递推数列1n n n ca a a d+=+(0,0)c d ≠≠,取倒数变成1111n nd a c a c+=+ 的形式的方法叫倒数变换.例10 已知数列{}n a *()n N ∈中, 11a =,121n n n a a a +=+,求数列{}n a 的通项公式.【解析】:将121n n n a a a +=+取倒数得:1112n na a +=+,1112n n a a +-=,∴1n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭是以111a =为首项,公差为2的等差数列.112(1)nn a =+-,∴121n a n =-.反思:倒数变换有两个要点需要注意:一是取倒数.二是一定要注意新数列的首项,公差或公比变化了. 四、待定系数法例7 已知数列{}n a 满足112356nn n a a a +=+⨯=,,求数列{}n a 的通项公式。
解:设1152(5)n n n n a x a x +++⨯=+⨯④ 将1235nn n a a +=+⨯代入④式,得12355225nn nn na x a x ++⨯+⨯=+⨯,等式两边消去2n a ,得135525n n n x x +⋅+⋅=⋅,两边除以5n,得352,1,x x x +==-则代入④式得1152(5)n nn n a a ++-=-⑤ 由1156510a -=-=≠及⑤式得50nn a -≠,则11525n n nn a a ++-=-,则数列{5}n n a -是以1151a -=为首项,以2为公比的等比数列,则152n n n a --=,故125n n n a -=+。