第二章 简易构造
下面我们以两种常用的超一级构造的数列表达式an?can?1?n(n?2)和
an?can?1?dn?1(n?2)来讲解超一级构造思想。
模型2:在数列?an?中,已知a1,且数列?an?满足an?can?1?n(n?2),求通项公式an。
思想构造:不妨设 an?An?B?c?an?1?A?n?1??B? 即 an?can?1??cA?A?n?cB?B?cA 又? an?can?1?n
?cA?A?1 ? ?
?cB?B?cA?01?A???c?1 ? ?c?B???c?1?2?
? an??ncn?1c??? ??ca??n?122??c?1?c?1?c?1?c?1???(验证:an??ncn?1c????an?can?1?n) ??ca??n?122??c?1?c?1?c?1?c?1????nc?a???n?1cc?1?c?1?2?是以a1?? ? 数列?为首项,c为公比的等比2c?1?c?1?数列。
?nc1c?n?1??c ???a1??? an?22?c?1?c?1??c?1?c?1??a1??1c?n?1nc从而得出:an?????a??c??2??1c?1?c?1?2?c?1??c?1???,n?1,n?2
※ 结论2:超一级构造数列表达式an?can?1?n(n?2)的通项公式为:
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第二章 简易构造
?1c?n?1nc? an?? (n?2) a??c??2?1c?1?c?1?2?c?1?c?1???例2:在数列?an?中,已知a1?1,且数列?an?满足an?2an?1?n(n?2),求通项公式an。
解2: 不妨设 an?An?B?2?an?1?A?n?1??B? 即 an?2an?1??2A?A?n?2B?B?2A 又? an?2an?1?n
?A?1
?
?B?2
?2A?A?1 ? ? ?
?2B?B?2A?0 ? an?n?2?2?an?1?n?1?2?
? 数列?an?n?2?是以4为首项,2为公比的等比数列。 ? an?n?2?4?2n?1 从而得出:an?2n?1?n?2
当n?1时,a1?22?1?2?1,满足an?2n?1?n?2 所以数列?an?的通项公式为an?2n?1?n?2
模型3:在数列?an?中,已知a1,且数列?an?满足an?can?1?dn?1(n?2),求通项公式an。
思想构造: 不妨设 an?xdn?can?1?xdn?1 即 an?can?1?xcdn?1?dn 又? an?can?1?dn?1 ? x?cdn?1?dn??dn?1 即 x?????1 c?d?dndn?1?? ? an? ?c?an?1???c?dc?d??
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第二章 简易构造
?dndn?1?n?1??(验证: an? ) a?ca?d?c?a?nn?1n?1??c?dc?d???dn?d为首项,c为公比的等比数列。 ? 数列?an??是以a1?c?dc?d??dnd?n?1???a1??c , ?n?2? ? an?c?d?c?d?a1??d?n?1dn 从而可得:an?????a1??c??c?dc?d???,n?1,n?2
※ 结论3:超一级构造数列表达式an?can?1?dn?1(n?2)的通项公式为:
d?n?1dn? an??a1? ?n?2? ?c?c?d?c?d?例3:在数列?an?中,已知a1?1,且数列?an?满足an?4an?1?2n?1(n?2),求通项公式an。
解: 不妨设 an?x2n?4an?1?x2n?1 即 an?4an?1?x2n?1?2n 又? an?4an?1?2n?1
? x2n?1?2n?2n?1 即: x? ? an?2n?1?4an?1?2n?2
??????1 2??? 数列?an?2n?1?是以2为首项,4为公比的等比数列。 ? an?2n?1?2?4n?1 从而可得:an?22n?1?2n?1
当n?1时,a1?2?1?1,满足an?22n?1?2n?1 所以数列?an?的通项公式为an?22n?1?2n?1
通过观察我们不难发现:我们将超一级构造数列表达式an?can?1?dn?1
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第二章 简易构造
(n?2)两边同时除以dn,就可以将其转化为一级构造数列表达式
(an?can?1?dn?1ancan?11ac1bn?n?A??B?????dddd??bn?Abn?1?B)????dnddn?1d?????,在引
n用重要结论就会很快得出答案,我们把这一类型称为二级构造(见下一节)。需要注意的是,不是所有的超一级构造都能转变成一级构造,比如说:超一级构造数列表达式an?can?1?n(n?2)就不能转变成一级构造。
2.2 二级构造
二级构造是在一级构造的基础上进行讨论的,也就是通过一定的方法取构,能转变成一级构造数列表达式的方法,我们称为二级构造。二级构造在思维上增加了难度,但在对一级构造的理解的基础上来学习二级构造,也是比较容易理解掌握的。由于题型具有多变性,我仅以几种常见的题型来分析构造法在数列中的应用。
2.2.1 二级构造的数列表达式1(除法构造)
一般的,形如an?pan?1?f?n?(n?2,f?n?是指数函数且p?0)的式子,我们称为二级构造数列表达式。特殊地,当p=1时,an?pan?1?f?n?(n?2)等差。
模型4:在数列?an?中,已知a1,且数列?an?满足an?pan?1?qn?1(n?2),求通项公式an。
思想构造:将an?pan?1?qn?1两边同时除以qn,可得:
anpan?11??n?1? nqqqqanp1,则(满足一级构造数列表达式) b?b?nn?1nqqq,n?1,n?2 设bn?b1?n?1? 由结论1得:bn???1??p?1????b????1p?q??q?p?q?????
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第二章 简易构造
a1,n?1??q?n?1qn 从而得出:an???
??a?p?,n?21??p?q?p?q???例4:在数列?an?中,已知a1?1,且数列?an?满足an?3an?1?2n?1(n?2),求通项公式an。
解:将an?3an?1?2n?1两边同时除以2n,可得:
an3an?11??n?1? n2222a31 设bn?n,则(满足一级构造数列表达式) b?b?nn?12n22
?3? 由结论1得:an????1(n?2)
?2? 从而得出:an?3n?2n (n?2) 当n?1时,a1?3?2?1,满足an?3n?2n 所以数列?an?的通项公式为an?3n?2n 2.2.2 二级构造的数列表达式2 (取倒构造)
一般的,形如an?dan?1(n?2,c,d为常数且d?0)的式子,我们称为
an?1?cn二级构造数列表达式。
模型5:在数列?an?中,已知a1,且数列?an?满足an?通项公式an。
思想构造:将an?dan?1两边取其倒数,可得:
an?1?cdan?1(n?2),求
an?1?c
1c11??? andan?1d 设bn?1c1,则bn?bn?1?(满足一级构造数列表达式) andd
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