求数列通项公式的十种方法
一、公式法
例1 已知数列{an}满足an?1?2an?3?2n,a1?2,求数列{an}的通项公式。 解:an?1?2an?3?2n两边除以2n?1,得以
a121an?12n?1?an2na?1anan33则n,故数列?,??{}是n?1nn22222an2n?22以?1为首项,
32为公差的等差数列,由等差数列的通项公式,得
3212)2。
an?12n?1n?1?(n?1)32,
所以数列{an}的通项公式为an?(n?评注:本题解题的关键是把递推关系式an?1?2an?3?2n转化为
{an2}是等差数列,再直接利用等差数列的通项公式求出nan2n?an2n?32,说明数列
?1?(n?1)32,进而求出数列
{an}的通项公式。
二、利用
an?nn?S1(n?1)Sn?Sn?1(n?2)
n例2.若S和T分别表示数列{a}和{b}的前n项和,对任意正整数
nan??2(n?1),Tn?3Sn?4n.求数列{bn}的通项公式;
解
?an??2(n?1)?a??41d??2Sn??n2?3n?Tn?3Sn?4n??3n2?5n: …
…2分 当n?1时,T1?b1??3?5??8 当n?2时,bn?Tn?Tn?1??6n?2?bn??6n?2.……4分
练习:1. 已知正项数列{an},其前n项和Sn满足10Sn=an2+5an+6且a1,a3,a15成等比数列,求数列{an}的通项an 解: ∵10Sn=an2+5an+6, ① ∴10a1=a12+5a1+6,解之得a1=2或a1=3 又10Sn-1=an-12+5an-1+6(n≥2),②
由①-②得 10an=(an2-an-12)+6(an-an-1),即(an+an-1)(an-an-1-5)=0 ∵an+an-1>0 , ∴an-an-1=5 (n≥2)
当a1=3时,a3=13,a15=73 a1, a3,a15不成等比数列∴a1≠3;
2
当a1=2时, a3=12, a15=72, 有 a3=a1a15 , ∴a1=2, ∴an=5n-3 2.(2006年全国卷I)设数列?an?的前n项的和
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Sn?43an?13?2n?1?23,n?1,2,3,???
(Ⅰ)求首项a1与通项an; (Ⅱ)设Tn?2nSn,n?1,2,3,???,证明:?Ti?i?1n32
解:(I)
a1?S1?43n43a1?13?2?1223,解得:a1n?2?2
?2n?1an?1?Sn?1?Sn?an?1?43an??23?2n?1??an?1?4?an?2n?
a所以数列?n?2n?是公比为4的等比数列
1所以:得:an(II)
Tn?2nan?2??a1?2??4
n?1?4?2Sn??32nnn (其中n为正整数)
13?22nn43an?n?1?23?4?433n?2n??3?21n?1?23?2?23n?1?1??2?1?n
Sn??2n?1?1??2?1??1?1???n?n?1?2?2?12?1?
所以: i?1三、累加法
?Ti?31?1?3??1?n?1??2?2?12?1?2
例3 已知数列{an}满足an?1?an?2n?1,a1?1,求数列{an}的通项公式。 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?2(n?1)n22?(n?1)?1
?(n?1)(n?1)?1?n2所以数列{an}的通项公式为an?n。
评注:本题解题的关键是把递推关系式an?1?an?2n?1转化为an?1?an?2n?1,进而求出(an?an?1)?(an?1?an?2)???(a3?a2)?(a2?a1)?a1,即得数列{an}的通项公式。
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例4 已知数列{an}满足an?1?an?2?3n?1,a1?3,求数列{an}的通项公式。 解:由an?1?an?2?3n?1得an?1?an?2?3n?1则
an?(an?an?1)?(an?1?an?2)???(a3?a2)?(a2?a1)?a1?(2?3?2(3?2n?1?1)?(2?3n?2n?22?1)???(2?3?1)?(2?3?1)?3121n?1?3???3?3)?(n?1)?33(1?3nnn?1)
?(n?1)?31?3?3?3?n?1?3?3?n?1所以an?3n?n?1.
nn评注:本题解题的关键是把递推关系式an?1?an?2?3?1转化为an?1?an?2?3?1,
进而求出an?(an?an?1)?(an?1?an?2)???(a3?a2)?(a2?a1)?a1,即得数列{an}的通项公式。
n例5已知数列{an}满足an?1?3an?2?3?1,a1?3,求数列{an}的通项公式。
n解:an?1?3an?2?3?1两边除以3n?1,得
an?13n?1?an3n?23?13n?1,
则
an?13n?1?an3n?23?13n?1,故
an3n?(?(?an323n?an?1an?11)?(2313nan?1an?11313n?an?23n?2)?(??an?231n?2?an?33)???(n?323?13a232?a13)?1a13?3)?(n?(??)?(n?1?132333)???(n?2???132)?233
2(n?1)31n?2n?1)?11因此
an3n?232(n?1)3?n?3?n?312n(1?31?3nn?1)?1?2n3?12?12?3n,
则an??3?12.
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评注:本题解题的关键是把递推关系式an?1?3an?2?3n?1转化为进而求出(an3nan?13n?1?an3n?23?13n?1,
?an?13)?(n?1an?13n?1?an?23n?2)?(an?23n?2?an?33)???(n?3a232?a13)?1a13,即得数列??an?n?3??的通项公式,最后再求数列{an}的通项公式。 四、累乘法
例6 已知数列{an}满足an?1?2(n?1)5n?an,a1?3,求数列{an}的通项公式。
an?1an解:因为an?1?2(n?1)5n?an,a1?3,所以an?0,则
anan?1a3a2??a1a2a1][2(n?2?1)5n?2?2(n?1)5,故
nan?an?1an?2n?1?????[2(n?1?1)5?2n?1]???[2(2?1)?5][2(1?1)?5]?3
?321[n(n?1)???3?2]?5n(n?1)n?1(n?1)?(n?2)???2?1?3?2?52?n!n(n?1)所以数列{an}的通项公式为an?3?2n?1?52?n!.
an?1ann评注:本题解题的关键是把递推关系an?1?2(n?1)5?an转化为
进而求?2(n?1)5,
n出
anan?1an?2?an?1???a3a2??a1,即得数列{an}的通项公式。 a2a1例7已知数列{an}满足a1?1,an?a1?2a2?3a3???(n?1)an?1(n?2),求{an}的通项公式。
解:因为an?a1?2a2?3a3???(n?1)an?1(n?2) 所以an?1?a1?2a2?3a3???(n?1)an?1?nan 用②式-①式得an?1?an?nan. 则an?1?(n?1)an(n?2)
②
①
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故
an?1an?n?1(n?2)
所以an?anan?1an?2?an?1???a3a2?a2?[n(n?1)???4?3]a2?n!2a2. ③
由an?a1?2a2?3a3???(n?1)an?1(n?2),取n?2得a2?a1?2a2,则a2?a1,又知
a1?1,则a2?1,代入③得an?1?3?4?5???n?n!2n!2。
所以,{an}的通项公式为an?.
评注:本题解题的关键是把递推关系式an?1?(n?1)an(n?2)转化为
an?1an?n?1(n?2),
进而求出
anan?1an?2?an?1???a3a2从而可得当n?2时,an的表达式,最后再求出数列{an}的?a2,
通项公式。
五.构造等差或等比an??pan?q或an?1?pan?f(n)
例8(2006年福建卷)已知数列?an?满足a1?1,an?1?2an?1(n?N*).
求数列?an?的通项公式;
?an?1?1?2(an?1),
??an?1?是以a1?1?2为首项,2为公比的等比数列。
n解:?an?1?2an?1(n?N*),
?an?1?2.
即 an?2?1(n?N).
11n?1an?(),求an222*例9.已知数列?an?中,a1?1,an?1?解:在an?1?1。
1n?1n?1nan?()两边乘以2n?1得:2?an?1?(2?an)?1 22令bn?2n?an,则bn?1?bn?1,解之得:bn?b1?n?1?n?1 所以an?练习.
bn2n?n?12n
1n?2)已知数列{an}满足an?2an?1?2n?(,且a4?81。
(1)求a1,a2,a3;
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