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【递推数列常见类型的通项公式的求法】数列特征方程

时间:2019-01-14 来源:东星资源网 本文已影响 手机版

  对于由递推公式所确定的数列的求解,通常可通过对递推公式的变换转化成等差数列或等比数列问题求解。下面和大家共同探讨:?   (1) 构造常见数列法解型如:a??n+1?=pa?n+q(p、q为常数),变形为a??n+1?+λ=p(a?n+λ),利用恒等式求出λ,从而构成等比数列,求出数列的通项。?
  例1 设数列{a?n}的首项a?1∈(0,1),求a?n的通项公式;?
  解:a?n=3-a??n-1?2(n=2,3,4…),a??n-1?=3-2a?n∴ 存在实数λ,使得a??n-1?+λ=-2(a?n+λ)∴ λ=-1即a??n-1?-1=-2(a?n-1) ∴ 数列{a?n-1}是以a?1-1为首项以-12为公比的等比数列,∴ a?n-1=(a?1-1)-12??n-1? ∴ a?n=1+(a?1-1)-12??n-1??
  (2) 用累加法解型如:a??n+1?=a?n+f(n)(p为常数,f(n)为等差)?
  例2 数列{a?n}中,a?1=2,a??n+1?=a?n+cn(c是常数,n=1,2,3…),求a?n的通项公式?
  解:a??n+1?=a?n+cn,∴ a??n+1?-a??n?=cn,令n=1,2,3…(n-1),?
  代入得(n-1)个等式累加,即(a?2-a?1)+(a?3-a?2)+…(a?n-a??n-1?)=c[1+2+3+…+(n-1)]?
  ∴ a?n-a?1=cn(n-1)2?
  ∴ a?n=cn(n-1)2+a?1即a?n=cn(n-1)2+2?
  说明:只要f(1)+f(2)+…+f(n-1)是可求的,就可以采用累加法求a?n了。?
  (3) 辅助数列法解型如:a??n+1?=pa?n+q?n(p为常数,q?n为等比),可两边除以q??n+1?,a??n+1?q??n+1?=pa?nqq?n+1q,引辅助数列{b?n},b?n=a?nq?n, 则转化为b??n+1?=pqb?n+1q求解?
  例3 数列{a?n}中,a?1=2,a??n+1?=λa?n+λ??n+1?+(2-λ)•2?n(n∈N?*),其中λ>0,求数列{a?n}的通项公式?
  解:由a??n+1?=λa?n+λ??n+1?+(2-λ)•2?n得:a??n+1?-2??n+1?λ??n+1?=a?n-2?nλ?n+1?
  故a?n-2?nλ?n是以a?1-2λ为首项,公差为1的等差数列?
  ∴ a?n-2?nλ?n=a?1-2λ+(n+1) ∴a?n=(n-1)λ?n+2?n?
  (4) 韦达定理解型如:a??n+2?=pa??n+1?+qa?n,设a??n+2?=pa??n+2?+qa?n,可变为a??n+2?-αa??n+1?=β(a??n+1?-αa?n),即a??n+2?=(α-β)a??n+1?-βαa?n构造方程?
  x?2-px+q=0求解α,β两根,从而转化为等比数列求解;?
  例4 数列{a?n}中,a?n=1,a?2=2,a??n+2?=23a??n+1?+13a?n(n=1,2,3…)求a?n?
  解:由a??n+2?=23a??n+1?+13a?n可构造方程x?2-23x-13=0得x?1=-13,x?2=1,故a??n+2?-a??n+1?=-13(a??n+1?-a?n) ∴ {a??n+1?-a?n}是公比为13,首项为a?2-a?1=1的等比数例, ∴a??n+1?-a?n=-13??n-1?以n=1,2,3…,(n-1)代入,再把(n-1)个等式累加?
  a?n-a?1=-13?0+-13?1+…+-13??n-2?=1--13??n-1?1+13?
  ∴ a?n=74-34-13??n-1??
  (5) 用累乘法解型如:a??n+1?=f(n)a?n,(n∈N?*)?
  例5 在数列{a?n}中,a?1=2,a??n+1?=n+1na?n,求通项a?n,?
  解:a?1=2,a??n+1?=n+1na?n,∴ a?2a?1=21,a?3a?2=32,…,a?na??n-1?=nn-1,以上(n-1)个等式左右两边分别相乘得a?na?1=n,a?n=2n且n=1时a?1=2,也适合上式∴ a?n=2n?
  (6) 化归法求解型如:S?n=f(a?n),一般地,要将a?n化归到S?n或将S?n化归到a?n.?
  例6 数列{a?n}的前n项和为S?n=1-23a?n,(n∈N?*)求数列{a?n}的通项公式?
  解:由a?n=S?n-S??n-1?,S?n=1-23a?n,S??n-1?=1-23a??n-1??
  ∴ a?n=1-23a?n-1-23a??n-1?,a?na??n-1?=25(n∈N?*,n≥2)?
  ∴ 数列{a?n}是首项为35,公比为25的等比数列?
  
  注:“本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文。”

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