数列通项、数列前n项和的求法例题+练习(2)

2019-01-19 18:40

fpg

一、公式法(定义法)

根据等差数列、等比数列の定义求通项 二、累加、累乘法

1、累加法 适用于:an?1?an?f(n)

a2?a1?f(1)若an?1?an?f(n)(n?2),则

a3?a2?f(2) an?1?an?f(n)

两边分别相加得 an?1?a1??f(n)

k?1n例1 已知数列{an}满足an?1?an?2n?1,a1?1,求数列{an}の通项公式。 解:由an?1?an?2n?1得an?1?an?2n?1则

an?(an?an?1)?(an?1?an?2)??(a3?a2)?(a2?a1)?a1?[2(n?1)?1]?[2(n?2)?1]??(2?2?1)?(2?1?1)?1?2[(n?1)?(n?2)??2?1]?(n?1)?1(n?1)n?2?(n?1)?12?(n?1)(n?1)?1?n2所以数列{an}の通项公式为an?n2。

例2 已知数列{an}满足an?1?an?2?3n?1,a1?3,求数列{an}の通项公式。 解法一:由an?1?an?2?3n?1得an?1?an?2?3n?1则

an?(an?an?1)?(an?1?an?2)??(2?3n?1?1)?(2?3n?2?1)??2(3n?1?3n?2?3(1?3n?1)?2?(n?1)?31?3?3n?3?n?1?3?3n?n?1fpg

?(a3?a2)?(a2?a1)?a1?(2?32?1)?(2?31?1)?3

?32?31)?(n?1)?3fpg

所以an?3n?n?1.

解法二:an?1?3an?2?3n?1两边除以3则

n?1,得

an?1an21???, 3n?13n33n?1an?1an21???,故 n?1nn?13333ananan?1an?1an?2an?2an?3?(?)?(?)?(?)?3n3nan?1an?13n?23n?23n?3?(a2a1a1?)?32313

212121213?(?n)?(?n?1)?(?n?2)??(?2)?3333333332(n?1)11111??(n?n?n?1?n?2??2)?13333331n?1(1?3)an2(n?1)3n2n11因此n?, ??1???n331?3322?3则an?211?n?3n??3n?. 3222、累乘法 适用于: an?1?f(n)an

an?1aa?f(n),则2?f(1),3?f(2),ana1a2a,n?1?f(n) annan?1两边分别相乘得,?a1??f(k)

a1k?1例3 已知数列{an}满足an?1?2(n?1)5n?an,a1?3,求数列{an}の通项公式。

解:因为an?1?2(n?1)5n?an,a1?3,所以an?0,则

an?1?2(n?1)5n,故anan?anan?1??an?1an?2?a3a2??a1a2a1?[2(2?1)?52][2(1?1)?51]?3

?2?1?[2(n?1?1)5n?1][2(n?2?1)5n?2]??2n?1[n(n?1)??3?2n?1?3?2]?5(n?1)?(n?2)??n!n?1?3?5n(n?1)2所以数列{an}の通项公式为an?3?2fpg

?5n(n?1)2?n!.

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三、待定系数法 适用于an?1?qan?f(n)

分析:通过凑配可转化为an?1??1f(n)??2[an??1f(n)]; 解题基本步骤: 1、确定f(n)

2、设等比数列?an??1f(n)?,公比为?2 3、列出关系式an?1??1f(n)??2[an??1f(n)] 4、比较系数求?1,?2

5、解得数列?an??1f(n)?の通项公式 6、解得数列?an?の通项公式

例4 已知数列{an}中,a1?1,an?2an?1?1(n?2),求数列?an?の通项公式。 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の等比数列

?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の等比

数列,再用累加法の……

例5 已知数列{an}满足an?1?2an?4?3n?1,a1?1,求数列?an?の通项公式。 解法一:设an?1??13n??2(an???3n?1),比较系数得?1??4,?2?2,

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n?1则数列an?4?3是首项为a1?4?31?1??5,公比为2の等比数列,

??所以an?4?3n?1??5?2n?1,即an?4?3n?1?5?2n?1

解法二: 两边同时除以3n?1得:

an?12an4??n?2,下面解法略 n?13333注意:例6 已知数列{an}满足an?1?2an?3n2?4n?5,a1?1,求数列{an}の通项公式。 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)?18则?2,故数列{an?3n2?10n?18}为以2an?3n?10n?18a1?3?12?10?1?18?1?31?32为首项,以2为公比の等比数列,因此an?3n2?10n?18?32?2n?1,则an?2n?4?3n2?10n?18。

注意: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) の形式,比较系数可求得?,数列

?an?1??an?为等比数列。

例7 已知数列{an}满足an?2?5an?1?6an,a1??1,a2?2,求数列{an}の通项公式。 解:设an?2??an?1?(5??)(an?1??an)

比较系数得???3或???2,不妨取???2,

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

?an?1?2an?4?3n?1,所以an?4?3n?1?5?2n?1

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四、迭代法

3(n?1)2例8 已知数列{an}满足an?1?an,a1?5,求数列{an}の通项公式。

n3(n?1)2解:因为an?1?an,所以

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

?(n?3)?(n?2)?(n?1) ?a13 ?a13n?1?2?3(n?2)?(n?1)?n?21?2?n?1n(n?1)?n!?22又a1?5,所以数列{an}の通项公式为an?53n?1?n!?2n(n?1)2。

注:本题还可综合利用累乘法和对数变换法求数列の通项公式。

五、变性转化法

1、对数变换法 适用于指数关系の递推公式

5例9 已知数列{an}满足an?1?2?3n?an,a1?7,求数列{an}の通项公式。

5解:因为an?1?2?3n?an,a1?7,所以an?0,an?1?0。

两边取常用对数得lgan?1?5lgan?nlg3?lg2 设lgan?1?x(n?1)?y?5(lgan?xn?y) 比较系数得, x?由lga1?

(同类型四)

lg3lg3lg2,y?? 4164lg3lg3lg2lg3lg3lg2lg3lg3lg2?1???lg7??1???0,得lgan?n???0, 416441644164lg3lg3lg2lg3lg3lg2??n??}是以lg7?为首项,以5为公比の等比数列,41644164lg3lg3lg2lg3lg3lg2n?1n???(lg7???)5,因此则lgan?41644164所以数列{lgan?fpg


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