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几类递推数列通项公式的常见类型及解法
江西省乐安县第二中学 李芳林 邮编344300
已知数列的递推关系式求数列的通项公式的方法大约分为两类:一类是根据前几项的特点归纳猜想出a 的表达式,然后用数学归纳法证明;另一类是将已知递推关系,用代数法、迭代
n
法、换元法,或是转化为基本数列(等差或等比)的方法求通项.第一类方法要求学生有一定的观察能力以及足够的结构经验,才能顺利完成,对学生要求高.第二类方法有一定的规律性,只需遵循其特有规律方可顺利求解.在教学中,我针对一些数列特有的规律总结了一些求递推数列
的通项公式的解题方法.
一、a
n1
a d型
n
形如a
n1
a d(d为常数)的递推数列求通项公式,将此类数列变形得
n
a a
n1 n
d,再由等差数列的通项公式a a
n 1
n 1d可求得a.
n
例1:已知数列a 中a 2,a a 3 n N ,求a的通项公式.
n 1 n1 n n
解:∵a a 3 ∴a a 3
n1 n n1 n
∴ a 是以a
n 1
2为首项,3为公差的等差数列.
∴a 2 n 13 3n 1为所求的通项公式.
n
二、a a
n1 n
f(n)型
形如a =a +f(n),其中f(n)为关于n的多项式或指数形式(an)或可裂项成差
n1 n
的分式形式.——可移项后叠加相消.
例2:已知数列{a },a=0,n∈N ,a =a +(2n-1),求通项公式a .
n 1 n1 n n
解:∵a =a +(2n-1)
n1 n
∴a =a +(2n-1)∴a -a =1、a-a =3、…… a -a =2n-3
n1 n 2 1 3 2 n n1
∴a =a
n 1
1
+(a
2-a1
)+(a-a
3 2
)+…+(a
n
-a )=0+1+3+5+…+(2n-3)
n1
= [1+(2n-3)](n-1)=(n-1)2 n∈N
2
三、a
n1
qa型
n
形如a
n1
a
qa(q为常数)的递推数列求通项公式,将此类数列变形得
n
n1 q,再由等比数列的通项公式a
a n
n
a qn1可求得a.
1 n
例3:已知数列a
n
中满足a=1,a
1 n1
2a,求
an n
a
的通项公式.
解:∵a 2a
n1 n
∴an1 2
a
n
∴ a 是以a 1为首项,2为公比的等比数列.
n 1
∴a 2n1为所求的通项公式.
n
四、a
n1
f(n)a型
n
a
(mn b)p
形如a
n1
f(n)a
n
a
可转化为 n1
a
n
a
f(n).其中f(n)=
(mn c)p
(p≠0,m≠0,b–c
=km,k∈Z)或
n1=kn(k≠0)或
a
n
n1=km
a
n
n(k≠0,0<m且m≠1).
例4:已知数列{a
n
},a
1
=1,a
n
>0,(n+1)a
n1
2-na
n
2+a a
n1 n
=0,求a .
n
解:∵(n+1)a
n1
2-na
n
2+a a
n1 n
=0 ∴[(n+1)a
n1
-na
n
](a +a
n1 n
)=0
∵ a >0 ∴a +a
n n1 n
a n
>0 ∴ (n+1)a
n1
-na =0
n
∴ n1
a
n
∴a
n 1
a a a
n n1 n2
a2 a
n 1 n 2 n 3 1 1 1
n a a a
n1 n2 n3
a 1 n n 1 n 2 2 n
1
五、a =f(a )型
n1 n
形如a =f(a ),其中f(a )是关于a 的函数.-—需逐层迭代、细心寻找其中规律.
n1 n n n
例5:已知数列{a },a=1,n∈N ,a =2a +3n,求通项公式a .
n 1 n1 n n
解:∵a
n1
=2a
n
+3n
∴ a =2a
n n1
+3n-1=2(2a
n2
+3n-2)+3n-1=22(2a
n3
+3n-3)+2·3n-2+3n-1
=……=2n-2(2a
1
+3)+2n-3·32+2n-4·33+2n-5·34+…+22·3n-3+2·3n-2+3n-1
=2n-1+2n-2·3+2n-3·32+2n-4·3
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