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递推数列求通项公式的常用方法
公式法
例1、 已知无穷数列的前项和为,并且,求的通项公式?
【解析】: , , ,又,
.
反思:利用相关数列与的关系:,与提设条件,建立递推关系,是本题求解的关键.
归纳猜想法:由数列前几项用不完全归纳猜测出数列的通项公式,再利用数学归纳法证明其正确性,这种方法叫归纳法.
例2、 已知数列中,,,求数列的通项公式.
【解析】:,,,
猜测,再用数学归纳法证明.(略)
反思:用归纳法求递推数列,首先要熟悉一般数列的通项公式,再就是一定要用数学归纳法证明其正确性.
三 、累加法:利用求通项公式的方法称为累加法。累加法是求型如的递推数列通项公式的基本方法(可求前项和).
例3 、已知无穷数列的的通项公式是,若数列满足,,求数列的通项公式.
【解析】:,,=1++...+
=.
反思:用累加法求通项公式的关键是将递推公式变形为。
四 、累乘法:利用恒等式求通项公式的方法称为累乘法,累乘法是求型如: 的递推数列通项公式的基本方法(数列可求前项积)。
例4、 已知,,求数列通项公式.
【解析】:,,又有=
1×=,当时,满足,.
反思: 用累乘法求通项公式的关键是将递推公式变形为.
五、构造新数列(待定系数法): 将递推公式(为常数,,)通过与原递推公式恒等变成的方法叫构造新数列,也即是待定系数法。
例5、已知数列中, ,,求的通项公式.
【解析】:利用,求得,是首项为
,公比为2的等比数列,即,
反思:构造新数列的实质是通过来构造一个我们所熟知的等差或等比数列.
六 、倒数变换:将递推数列,取倒数变成 的形式的方法叫倒数变换。然后就转变为第五种情况,此时将数列看成一个新的数列,即再利用“构造新数列”的方法求解。
例6、 已知数列中, ,,求数列的通项公式.
【解析】:将取倒数得: ,,是以为首项,公差为2的等差数列. ,.
反思:倒数变换有两个要点需要注意:一是取倒数.二是一定要注意新数列的首项,公差或公比变化了。
七、特征根法:形如递推公式为(其中p,q均为常数)。
对于由递推公式,有给出的数列,方程,叫做数列的特征方程。
若是特征方程的两个根,
当时,数列的通项为,其中A,B由决定(即把和,代入,得到关于A、B的方程组);
当时,数列的通项为,其中A,B由决定(即把和,代入,得到关于A、B的方程组)。
例7: 数列满足, ,求
【解析】:由题可知数列的特征方程是:。
,
。又由,于是
故
反思:本题解题的关键是先求出特征方程的根。再由初始值确定出A,B的用已知量a,b表示的值,从而可得数列的通项公式。
八、不动点法
若A,B且AD-BC,解,设为其两根
= 1 \* ROMAN I、若,数列是等比数列; = 2 \* ROMAN II、若,数列是等差数列。
例8、已知数列满足,求数列的通项公式。
【解析】:令,得,则x=1是函数的不动点。
因为
所以 , 所以 数列是以为首项,以为公差的等差数列,则,故。
反思:本题解题的关键是先求出函数的不动点,即方程的根,进而可推出,从而可知数列为等差数列,再求出数列的通项公式,最后求出数列的通项公式。
变式:设数列{an}的前n项和为Sn,且方程x2-anx-an=0有一根为Sn-1,n=1,2,3,…
(Ⅰ)求a1,a2;
(Ⅱ){an}的通项公式
九、换元法 即是将一复杂的整体用一个新的符号来表示,从而使递推数列看起来更简单,更易找到解决的方法。
例9、 已知数列满足,求数列的通项公式。
【解析】:令,则 故
代入得
即 因为,故
则,即,可化为,
所以是以为首项,以为公比的等比数列,因此,则+3,即,得。反思:本题解题的关键是通过将的换元为,使得所给递推关系式转化形式,从而可知数列为等比数列,进而求出数列的通项公式,最后再求出数列的通项公式。
十、取对数法: 形如
这种类型一般是等式两边取对数后转化为,再利用构造新数列(待定系数法)求解。
例10:已知数列{}中,,求数列。
【解析】:由两边取对数得,
令,则,再利用构造新数列(待定系数法)解得:。
十一、周期型: 由已知递推式计算出前几项,寻找周期。此题型一般是在不能运用以上各种方法的情况下可考虑到这种方法,具有一定的探索性,虽然比较简单,但也是一种很重要的数学思想,需要好好掌握。
例11:若数列满足,若,则的值为___________。
反思:此题的关键在于观察递推数列的形式,取一些特定的n的值,求出数列的前几项的值,从而找到其周期,这样问题就迎刃而解了。
变式:已知数列满足,则= ( )
十二、双数列型
解法:根据
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