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文檔簡介
由遞推公式求通項公式的常用方法由數(shù)列的遞推公式求通項公式是高中數(shù)學(xué)的重點問題,也是難點問題,它是歷年高考命題的熱點題。對于遞推公式確定的數(shù)列的求解,通常可以通過遞推公式的變換,轉(zhuǎn)化為等差數(shù)列或等比數(shù)列問題,有時也用到一些特殊的轉(zhuǎn)化方法與特殊數(shù)列。方法一:累加法形如an+1-an=f(n)(n=2,3,4,…),且f(1)+f(2)+…+f(n-1)可求,則用累加法求an。有時若不能直接用,可變形成這種形式,然后利用這種方法求解。例1:(07年北京理工農(nóng)醫(yī)類)已知數(shù)列{an}中,a1=2,an+1=an+cn(c是常數(shù),n=1,2,3,…)且a1,a2,a3成公比不為1的等比數(shù)列(1)求c的值(2)求{an}的通項公式解:(1)a1,a2,a3成公比不為1的等比數(shù)列(2)由(1)知,將n=1,2,…,n-1,分別代入將上面n-1個式子相加得an-a1=2(1+2+3+…+n-1)=n2-n又a1=2,an=n2-n+2方法二:累乘法形如eq\f(an+1,an)=g(n)(n=2,3,4…),且f(1)f(2)…f(n-1)可求,則用累乘法求an.有時若不能直接用,可變形成這種形式,然后用這種方法求解。例2:設(shè){an}是首項為1的正項數(shù)列,且(n+1)an+12-nan2+an+1an=0(n=1,2,3…),求它的通項公式。解:由題意知a1=1,an>0(n=1,2,3…)由(n+1)an+12-nan2+an+1an=0得(an+1+an)[(n+1)an+1-nan]=0因為an>0,則an+1+an≠0,所以eq\f(an+1,an)=eq\f(n,n+1),將n=1,2,…,n-1,分別代入得eq\f(a2,a1)=eq\f(1,2)eq\f(a3,a2)=eq\f(2,3)……eq\f(an,an-1)=eq\f(n-1,n)將上面n-1個式子相乘得,eq\f(an,a1)=eq\f(1,2)×eq\f(2,3)×…×eq\f(n-1,n)又a1=1,則an=eq\f(1,n)點評:本題先由已知求出遞推公式,化成了eq\f(an+1,an)=g(n)的類型,再利用累乘法求通項公式。方法三:構(gòu)造新數(shù)列法構(gòu)造新數(shù)列法:將遞推關(guān)系經(jīng)過適當(dāng)?shù)暮愕茸冃无D(zhuǎn)化為特殊數(shù)列的遞推關(guān)系(等差數(shù)列、等比數(shù)列、常數(shù)列或等差數(shù)列和等比數(shù)列的求和形式),以下類型均采用這種解法。類型一:an+1=Aan+B(A,B∈R,A≠0)線性遞推關(guān)系當(dāng)A≠0,B=0時,an+1=Aan是以A為公比的等比數(shù)列;當(dāng)A≠0,B≠0時,an+1=Aan+B可變形為an+1+eq\f(B,A-1)=A(an+eq\f(B,A-1)),此時就構(gòu)造出了{(lán)an+eq\f(B,A-1)}這樣一個以a1+eq\f(B,A-1)為首項,以A為公比的新的等比數(shù)列,從而求出an。例3:(07年全國理科卷)已知數(shù)列{an}中,a1=2,an+1=(eq\r(2)-1)(an+2)n=1,2,3,…,求{an}的通項公式。解:由題設(shè):an+1=(eq\r(2)-1)(an+2)可變形為an+1-eq\r(2)=(eq\r(2)-1)(an-eq\r(2))所以數(shù)列{an-eq\r(2)}是首項為2-eq\r(2)公比為eq\r(2)-1的等比數(shù)列,則an-eq\r(2)=eq\r(2)(eq\r(2)-1)n即{an}的通項公式為an=eq\r(2)[(eq\r(2)-1)n+1]類型二:an+1=pan+cqn(其中p,q,c均為常數(shù))方法一:觀察所給的遞推公式,它一定可以變形為an+1+xqn+1=p(an+xqn),將遞推關(guān)系an+1=pan+cqn待入得pan+cqn+xqn+1=p(an+xqn)解得x=eq\f(c,p-q),則由原遞推公式構(gòu)造出了an+1+eq\f(c,p-q)·qn+1=p(an+eq\f(c,p-q)·qn),而數(shù)列{an+eq\f(c,p-q)·qn}是以為首相以為公比的等比數(shù)列。方法二:將an+1=pan+cqn兩邊分別除以qn+1,則有eq\f(an+1,pn+1)=eq\f(an,pn)+eq\f(cqn,pn+1)然后利用累加法求得。可見對于同一個題型的構(gòu)造的新數(shù)列類型可能不唯一,所以要注意巧妙構(gòu)造。例4:(07年唐山二摸)在數(shù)列{an}中,a1=eq\f(1,6),an=eq\f(1,2)an+eq\f(1,2)·eq\f(1,3n)(n∈n*,n≥2),求{an}的通項公式。解:由an=eq\f(1,2)an+eq\f(1,2)·eq\f(1,3n)可變形為an+eq\f(1,3n)=eq\f(1,2)(an+eq\f(1,3n-1)),則數(shù)列{an+eq\f(1,3n)}是以為a1+eq\f(1,3)=eq\f(1,2)首項以eq\f(1,2)為公比的等比數(shù)列,根據(jù)等比數(shù)列的通項公式得an+eq\f(1,3n)=(eq\f(1,2))n因此an=eq\f(1,2n)-eq\f(1,3n)類型三:an+2=pan+1+qan(其中p,q均為常數(shù))方法:先把原遞推公式轉(zhuǎn)化為an+2-san+1=t(an+1-san),其中s,t滿足eq\b\lc\{(\a\al(s+t=p,s·t=-q)),再利用等比數(shù)列來求解。例5:已知數(shù)列{an}中,a1=1,a2=2,an+2=eq\f(2,3)an+1+eq\f(1,3)an,求{an}的通項公式。解:由an+2=eq\f(2,3)an+1+eq\f(1,3)an可轉(zhuǎn)化為an+2-san+1=t(an+1-san)即an+2=(s+t)an+1-s·tan,∴eq\b\lc\{(\a\al(s+t=eq\f(2,3),s·t=-eq\f(1,3)))解得eq\b\lc\{(\a\al(s=1,t=-eq\f(1,3)))或eq\b\lc\{(\a\al(s=-eq\f(1,3),t=1))這里不妨選用eq\b\lc\{(\a\al(s=1,t=-eq\f(1,3)))(當(dāng)然也可以選用eq\b\lc\{(\a\al(s=-eq\f(1,3),t=1)))an+2-an+1=-eq\f(1,3)(an+1-an)所以{an+1-an}是以a2-a1=1為首項,-eq\f(1,3)為公比的等比數(shù)列,所以an+1-an=(-eq\f(1,3))n-1再用累加法an-a1=(-eq\f(1,3))0+(-eq\f(1,3))1+…+(-eq\f(1,3))n-2=eq\f(1-(-eq\f(1,3))n-1,1+eq\f(1,3))又a1=1,因此an=eq\f(7,4)-eq\f(3,4)(-eq\f(1,3))n-1上面給大家介紹了由遞推公式求通項公式常用的三種方法(累加法、累乘法和構(gòu)造新數(shù)列法)以及幾種典型類型題。構(gòu)造新數(shù)列法比較簡捷,但如果觀察不到結(jié)構(gòu)的特殊性,就想不到構(gòu)造的新數(shù)列,所以仔細(xì)觀察結(jié)構(gòu)的特征是運用這種方法解決求通項公式的問題的關(guān)鍵所在。如果構(gòu)造新數(shù)列難度較大時也可采用迭代法求通項公式,迭代法即根據(jù)遞推公式循環(huán)代入,一直代到首項為止,上面這些類型的問題大都也可采用此種方法求解。有時由遞推公式求通項公式還可以用猜想歸納法,即利用數(shù)列的遞推公式求出前幾項,根據(jù)前幾項猜想出通項公式,然后運用數(shù)學(xué)歸納法證明其正確性。需要說明的是以上這些方法都有一定的局限性,求解時要注意靈活運用。配套練習(xí):1、已知數(shù)列{an}滿足a1=eq\f(1,2),an+1=an+eq\f(1,n2+n),求an。2、(04年唐山二摸)已知數(shù)列{an}滿足a1=1,2n-1an=an-1(n∈N,n≥2),求an。3、(06年福建卷)已知數(shù)列{an}滿足a1=1,an+1=2an+
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