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!!!经典数学-递推数列经典题型全面解析

高中数学:《递推数列》经典题型全面解析类型1)(1n f a a n n +=+解法:把原递推公式转化为)(1n f a a n n =-+,利用累加法(逐差相加法)求解。

例:已知数列{}n a 满足211=a ,nn a a n n ++=+211,求n a 。

解:由条件知:111)1(1121+-=+=+=-+n n n n n n a a n n分别令)1(,,3,2,1-⋅⋅⋅⋅⋅⋅=n n ,代入上式得)1(-n 个等式累加之,即)()()()(1342312--+⋅⋅⋅⋅⋅⋅+-+-+-n n a a a a a a a a)111()4131()3121()211(nn --+⋅⋅⋅⋅⋅⋅+-+-+-=所以na a n 111-=- 211=a ,nn a n 1231121-=-+=∴ 类型2n n a n f a )(1=+解法:把原递推公式转化为)(1n f a a nn =+,利用累乘法(逐商相乘法)求解。

例:已知数列{}n a 满足321=a ,n n a n na 11+=+,求n a 。

解:由条件知11+=+n na a nn ,分别令)1(,,3,2,1-⋅⋅⋅⋅⋅⋅=n n ,代入上式得)1(-n 个等式累乘之,即1342312-∙⋅⋅⋅⋅⋅⋅∙∙∙n n a a a a a a a a n n 1433221-⨯⋅⋅⋅⋅⋅⋅⨯⨯⨯=na a n 11=⇒又321=a ,na n 32=∴ 例:已知31=a ,n n a n n a 23131+-=+ )1(≥n ,求n a 。

123132231232)2(31)2(32)1(31)1(3a n n n n a n +-∙+⨯-⨯∙⋅⋅⋅∙+---∙+---=3437526331348531n n n n n --=⋅⋅⋅⋅=--- 。

类型3q pa a n n +=+1(其中p ,q 均为常数,)0)1((≠-p pq )。

解法(待定系数法):把原递推公式转化为:)(1t a p t a n n -=-+,其中pqt -=1,再利用换元法转化为等比数列求解。

例:已知数列{}n a 中,11=a ,321+=+n n a a ,求n a .解:设递推公式321+=+n n a a 可以转化为)(21t a t a n n -=-+即321-=⇒-=+t t a a n n .故递推公式为)3(231+=++n n a a ,令3+=n n a b ,则4311=+=a b ,且23311=++=++n n n n a a b b .所以{}n b 是以41=b 为首项,2为公比的等比数列,则11224+-=⨯=n n n b ,所以321-=+n n a .变式:递推式:()n f pa a n n +=+1。

解法:只需构造数列{}n b ,消去()n f 带来的差异.类型4n n n q pa a +=+1(其中p ,q 均为常数,)0)1)(1((≠--q p pq )。

(1n n n a pa rq +=+,其中p ,q, r 均为常数) 。

解法:一般地,要先在原递推公式两边同除以1+n q ,得:qq a q p q a n n n n 111+∙=++引入辅助数列{}n b (其中nnn qa b =),得:qb q p b n n 11+=+再待定系数法解决。

例:已知数列{}n a 中,651=a ,11)21(31+++=n n n a a ,求n a 。

解:在11)21(31+++=n n n a a 两边乘以12+n 得:1)2(32211+∙=∙++n n n n a a 令n n n a b ∙=2,则1321+=+n n b b ,解之得:n n b )32(23-=所以nn nn n b a )31(2)21(32-==类型5 递推公式为n n n qa pa a +=++12(其中p ,q 均为常数)。

解法一(待定系数法):先把原递推公式转化为)(112n n n n sa a t sa a -=-+++其中s ,t 满足⎩⎨⎧-==+q st p t s 解法二(特征根法):对于由递推公式n n n qa pa a +=++12,βα==21,a a 给出的数列{}n a ,方程02=--q px x,叫做数列{}n a 的特征方程。

若21,x x 是特征方程的两个根,当21x x ≠时,数列{}n a 的通项为1211--+=n n n Bx Ax a ,其中A ,B 由βα==21,a a 决定(即把2121,,,x x a a 和2,1=n ,代入1211--+=n n n Bx Ax a ,得到关于A 、B 的方程组);当21x x =时,数列{}n a 的通项为11)(-+=n n x Bn A a ,其中A ,B 由βα==21,a a 决定(即把2121,,,x x a a 和2,1=n ,代入11)(-+=n n x Bn A a ,得到关于A 、B 的方程组)。

解法一(待定系数——迭加法):数列{}n a :),0(025312N n n a a a n n n ∈≥=+-++,b a a a ==21,,求数列{}n a 的通项公式。

由025312=+-++n n n a a a ,得)(32112n n n n a a a a -=-+++,且a b a a -=-12。

则数列{}n n a a -+1是以a b -为首项,32为公比的等比数列,于是11)32)((-+-=-n n n a b a a 。

把n n ,,3,2,1⋅⋅⋅=代入,得a b a a -=-12,)32()(23⋅-=-a b a a ,234)32()(⋅-=-a b a a ,∙∙∙21)32)((---=-n n n a b a a 。

把以上各式相加,得])32()32(321)[(21-+⋅⋅⋅+++-=-n n a b a a )(321)32(11a b n ---=-。

a b b a a a b a n n n 23)32)((3)]()32(33[11-+-=+--=∴--。

解法二(特征根法):数列{}n a :),0(025312N n n a a a n n n ∈≥=+-++, ba a a ==21,的特征方程是:2532=+-x x 。

32,121==x x ,∴1211--+=n n n Bx Ax a 1)32(-⋅+=n B A 。

又由b a a a ==21,,于是 ⎩⎨⎧-=-=⇒⎪⎩⎪⎨⎧+=+=)(32332b a B a b A B A b BA a 故1)32)((323--+-=n nb a a b a 例:已知数列{}n a 中,11=a ,22=a ,n n n a a a 313212+=++,求n a 。

解:由n n n a a a 313212+=++可转化为)(112n n n n sa a t sa a -=-+++即n n n sta a t s a -+=++12)(⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-==+⇒3132st t s ⎪⎩⎪⎨⎧-==⇒311t s 或⎪⎩⎪⎨⎧=-=131t s 这里不妨选用⎪⎩⎪⎨⎧-==311t s (当然也可选用⎪⎩⎪⎨⎧=-=131t s ,大家可以试一试),则)(31112n n n n a a a a --=-+++{}n n a a -⇒+1是以首项为112=-a a ,公比为31-的等比数列,所以11)31(-+-=-n n n a a ,应用类型1的方法,分别令)1(,,3,2,1-⋅⋅⋅⋅⋅⋅=n n ,代入上式得)1(-n 个等式累加之,即2101)31()31()31(--+⋅⋅⋅⋅⋅⋅+-+-=-n n a a 311)31(11+--=-n 又11=a ,所以1)31(4347---=n n a 。

类型6 递推公式为n S 与n a 的关系式。

(或()n n S f a =)解法:这种类型一般利用⎩⎨⎧≥⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅-=⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅=-)2()1(11n S S n S a n n n 与)()(11---=-=n n n n n a f a f S S a 消去n S )2(≥n 或与)(1--=n n n S S f S )2(≥n 消去n a 进行求解。

例:已知数列{}n a 前n 项和2214---=n n n a S .(1)求1+n a 与n a 的关系;(2)求通项公式n a .解:(1)由2214---=n n n a S 得:111214-++--=n n n a S 于是)2121()(1211--++-+-=-n n n n n n a a S S所以11121-+++-=n n n n a a a nn n a a 21211+=⇒+. (2)应用类型4(n n n q pa a +=+1(其中p ,q 均为常数,)0)1)(1((≠--q p pq ))的方法,上式两边同乘以12+n 得:22211+=++n n n n a a 由1214121111=⇒--==-a a S a .于是数列{}n na 2是以2为首项,2为公差的等差数列,所以n n a n n2)1(222=-+=12-=⇒n n n a类型7b an pa a n n ++=+1)001(≠≠,a 、p 解法:这种类型一般利用待定系数法构造等比数列,即令)()1(1y xn a p y n x a n n ++=++++,与已知递推式比较,解出y x ,,从而转化为{}y xn a n ++是公比为p 的等比数列。

例:设数列{}n a :)2(,123,411≥-+==-n n a a a n n ,求n a .解:设B An b a B ,An a b n n n n--=++=则,将1,-n n a a 代入递推式,得[]12)1(31-+---=---n B n A b B An b n n )133()23(31+----=-A B n A b n⇒⎪⎩⎪⎨⎧+-=-=∴13323A B B A A ⎩⎨⎧==11B A 1++=∴n a b n n 取…(1)则13-=n n b b ,又61=b ,故n n n b 32361⨯=⨯=-代入(1)得132--⨯=n a n n说明:(1)若)(n f 为n 的二次式,则可设CBn An a b n n +++=2;(2)本题也可由1231-+=-n a a n n ,1)1(2321--+=--n a a n n (3≥n )两式相减得2)(3211+-=----n n n n a a a a 转化为n n n qb pb b +=++12求之.【知识点】: 1.等差数列前N 项和公式S=(A1+An)N/2 即: [(首项+末项)*项数] / 2等差数列公式求和公式 Sn=n(a1+an)/2 或Sn=na1+n(n-1)d/2 即: 项数*首项+项数*(项数-1)*公差/2 2.等比数列前n 项和设 a1,a2,a3...an 构成等比数列 前n 项和Sn=a1+a2+a3...anSn=a1+a1*q+a1*q^2+....a1*q^(n-2)+a1*q^(n-1)(这个公式虽然是最基本公式,但一部分题目中求前n 项和是很难用下面那个公式推导的,这时可能要直接从基本公式推导过去,所以希望这个公式也要理解)Sn=a1(1-q^n)/(1-q)=(a1-an*q)/(1-q); q:公比【例】、已知数列}{n a 满足11=a ,)2(311≥+=--n a a n n n ,则通项公式=n a 312n - an=3^(n-1)+a(n-1) --->an-a(n-1)=3^(n-1) 同样a(n-1)-a(n-2)=3^(n-2) ……a(n-2(-a(n-3)=3^(n-3) …………………… ……a3-a2=3^2 ……a2-a1=3^1以上的n 个等式的两边相加得到An-a1=3+3^2+……+3^(n -1)=3(1-3^n-1)/(1-3)=(3^n-1)/2。

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