求数列通项公式的十种方法,例题答案详解(2)

2020-02-22 14:27

逐项相减法(阶差法):有时我们从递推关系两式相减有

an?1?can?d中把n换成n-1有an?can?1?d,

an?1?an?c(an?an?1)从而化为公比为c的等比数列{an?1?an},进而求得通项公式.

an?1?an?cn(a2?a1),再利用类型(1)即可求得通项公式.我们看到此方法比较复杂.

例6已知数列{an}中,a1?1,an?2an?1?1(n?2),求数列?an?的通项公式。 解法一:?an?2an?1?1(n?2), ?an?1?2(an?1?1)

又?a1?1?2,??an?1?是首项为2,公比为2的等比数列 ?an?1?2n,即an?2n?1 解法二:?an?2an?1?1(n?2), ?an?1?2an?1

两式相减得an?1?an?2(an?an?1)(n?2),故数列?an?1?an?是首项为2,公比为2的等

比数列,再用累加法的??

练习.已知数列

{an}中,

a1?2,an?1?11an?,22求通项an。

1an?()n?1?12答案:

na?p?a?qn?1n2.形如: (其中q是常数,且n?0,1)

na?a?qn?1n①若p=1时,即:,累加即可.

na?p?a?qp?1n?1n②若时,即:,

n?1p求通项方法有以下三种方向:i. 两边同除以.目的是把所求数列构造成等差数列

an?1n?1p即:

?anqn?an1pn1pbn?1?bn??()n?()bn?npq,然后类型1,累加求通项. pq,令p,则

n?1qii.两边同除以 . 目的是把所求数列构造成等差数列。

an?1n?1q 即:

?pan1?n?qqq,

bn?1?p1?bn?qq.然后转化为类型5来解,

bn?令

anqn,则可化为

iii.待定系数法:目的是把所求数列构造成等差数列

n?1na???q?p(a???p).通过比较系数,求出?,转化为等比数列求通项. n?1n设

注意:应用待定系数法时,要求p?q,否则待定系数法会失效。

n?1{a}a?2a?4?3,a1?1,求数列?an?的通项公式。 nn?1n例7已知数列满足

nn?1a??3??(a???3),比较系数得?1??4,?2?2, n?112n解法一(待定系数法):设

?a则数列

n?4?3n?1?1?1a?4?3??5,公比为2的等比数列,

是首项为1n?1n?1n?1n?1a?4?3??5?2a?4?3?5?2所以n,即n

an?12an4??n?2n?1n?1n?1q33333,下面解法略 解法二(两边同除以): 两边同时除以得:

解法三(两边同除以p 3.形如

n?1an?1an43n?n??()n?1n?132,下面解法略 222): 两边同时除以得:

an?1?pan?kn?b (其中k,b是常数,且k?0)

方法1:逐项相减法(阶差法) 方法2:待定系数法 通过凑配可转化为 解题基本步骤:

(an?xn?y)?p(an?1?x(n?1)?y);

1、确定f(n)=kn+b

2、设等比数列

bn?(an?xn?y),公比为p

3、列出关系式

(an?xn?y)?p(an?1?x(n?1)?y),即bn?pbn?1

4、比较系数求x,y 5、解得数列

(an?xn?y)的通项公式

6、解得数列

?an?的通项公式

例8 在数列{an}中,a1?1,an?1?3an?2n,求通项an.(逐项相减法)

解:?,

an?1?3an?2n, ①

?n?2时,an?3an?1?2(n?1),

两式相减得

an?1?an?3(an?an?1)?2.令bn?an?1?an,则bn?3bn?1?2

利用类型5的方法知bn?5?3n?1?2n?1 即

an?1?an?5?3?1 ② a?52?3n?1?n?12a51再由累加法可得

n 亦可联立 ① ②解出n?2?3n?1?n?. 2.

a31?,2例9. 在数列{an}中,

2an?an?1?6n?3,求通项an.(待定系数法)

解:原递推式可化为

2(an?xn?y)?an?1?x(n?1)??y

比较系数可得:x=-6,y=9,上式即为

2bn?bn?1

b91?b91?1所以

?bn?是一个等比数列,首项

1?a1?6n?9?2,公比为2.n?2(2)n a6n?9?9?(1n?2)n

a1n?9?()n?6n?故29.

即:

2a?pa?a?n?b?n?c (其中a,b,c是常数,且a?0) n4.形如n?1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10 已知数列{an}满足an?1?2an?3n2?4n?5,a1?1,求数列{an}的通项公式。 解:设an?1?x(n?1)2?y(n?1)?z?2(an?xn2?yn?z) 比较系数得x?3,y?10,z?18,

所以an?1?3(n?1)2?10(n?1)?18?2(an?3n2?10n?18) 由a1?3?12?10?1?18?1?31?32?0,得an?3n2?10n?18?0

an?1?3(n?1)2?10(n?1)?182则,故数列?2{a?3n?10n?18}为以n2an?3n?10n?18a1?3?12?10?1?18?1?31?32为首项,以2为公比的等比数列,因此an?3n2?10n?18?32?2n?1,则an?2n?4?3n2?10n?18。

5.形如an?2?pan?1?qan 时将an作为f(n)求解

分析:原递推式可化为an?2??an?1?(p??)(an?1??an) 的形式,比较系数可求得?,数列

?an?1??an?为等比数列。

例11 已知数列

{an}满足an?2?5an?1?6an,a1??1,a2?2,求数列{an}的通项公式。

解:设

an?2??an?1?(5??)(an?1??an)

比较系数得???3或???2,不妨取???2,(取-3 结果形式可能不同,但本质相同)

an?2?2an?1?3(an?1?2an),则?an?1?2an?是首项为4,公比为3的等比数列

?an?1?2an?4?3n?1,所以an?4?3n?1?5?2n?1

a?4an?1?3an?0,求an.

练习.数列{an}中,若a1?8,a2?2,且满足n?2na?11?3n答案: .

ra?pan?1n四、迭代法 (其中p,r为常数)型

3(n?1)2{a}a?a,a1?5,求数列{an}的通项公式。 nn例12 已知数列满足n?1n3(n?1)2a?an?1n解:因为,所以

n3n?23(n?1)?2an?an?[an]3n?2?1?23(n?2)?2 ?[an]3(n?1)?n?2?33(n?2)(n?1)n?2 ?an?33n?32n?1n?2n?13(n?1)?n?2?an?22(n?2)?(n?1)(n?2)?(n?1)(n?3)?(n?2)?(n?1) ?? ?a13 ?an?1?2?3??(n?2)?(n?1)?n?21?2????(n?3)?(n?2)?(n?1)n(n?1)23n?1?n!?21

3n?1?n!?2n(n?1)2又

a1?5,所以数列{an}的通项公式为an?5。

注:本题还可综合利用累乘法和对数变换法求数列的通项公式。

ra?0 a?pan?1n五、对数变换法 适用于(其中p,r为常数)型 p>0,n2??aan?的通项公式. a?2aa?1n?1(n≥2).求数列?例14. 设正项数列n满足1,nananan?1anan?1b?loglog?1?2loglog?1?2(log?1)2?1,则2222解:两边取对数得:,,设nbn?2bn?1 ?bn?是以2为公比的等比数列,b1?log1b?1?2n?1?2n?1,2?1?1 n2ann?1n?1na?2logalog?2?1n2?1?22,,∴

n?1?1

练习 数列

?an?中,a1?1,an?22?nan?1(n≥2),求数列

?an?的通项公式.

2?2a?2n答案:


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