常见的递推数列的求法:
(1)形如a n +1=a n +f (n )的一阶递归式,其通项求法为 (累加法): a n =a 1+∑(a k +1-a k )= a 1+∑f (k )
(2)形如a n +1=f (n )a n 的递归式,其通项求法为(累积法):a n =a 1·∏
a k +1a k
= a 1·∏f (k )∵
(3)形如a n +1=pa n +q (其中p ≠1)的递归式,
法一:由a n +1=pa n +q 及a n =pa n -1+q ,两式相减得a n +1-a n =p (a n -a n -1),可得:数列{a n +1-a n }是首项为a 2-a 1,且公比为p 的等比数列,先求出a n +1-a n ,再累加求出a n ;
法二:则两边同时加上q p -1,变为a n +1+ q p -1 = p (a n + q p -1),显然是以a 1+ q p -1
为首项,p 为公比的等比数列,此法叫做特征根法; (4) 形如a n +1=pa n +f (n )(其中p ≠1)的递归式,其中f (n )不是常数, 由p ≠1,则两边同时除以p n +1,变形为
a n +1p n +1 = a n p n + f (n )p n +1,令
b n = a n p n ,得b n +1= b n + f (n )p n +1,先累加求出b n ,再求a n .即利用叠加法易得:a n p n = a 1p + ∑f (k )p k +1,从而a n =p n -1(a 1+∑f (k )p
k +1)。
(5)形如a n +1=f(n)a n +g (n )(其中p ≠1)的递归式,其中f (n ),g(n)不是常数.
(6)特征根法:
a n +2=pa n +1+qa n ,特征方程为x 2=px +q ,令其两根为x 1,x 2,
② 当12x x ≠时,则其通项公式为:a n =Ax 1n +Bx 2n ,A 、B 用待定系数法求得;
②当12x x =时,则其通项公式为:1()n n a A Bn x =+,A 、B 用待定系数法求得.
(7) 不动点法:
当f (x )=x 时,x 的取值称为不动点,不动点是我们在竞赛中解决递推式的基本方法.
典型例子:a n+1=aa n+b
ca n+d,令x=
ax+b
cx+d,即cx
2+(d-a)x-b=0,设此方程的两个根
为x1,x2,
(1)若x1=x2,则有
1
a n+1-x1
=
1
a n-x1
+p,其中p可以用待定系数法求解,
为p=
2c
a+d,然后再利用等差数列通项公式求解。
(2)若x1≠x2,则有a n+1-x1
a n+1-x2
=
qa n-x1
a n-x2
,其中q可以用待定系数法求解,为
q=a-cx1
a-cx2
,然后再利用等比数列通项公式求解.。