求通项公式的几种方法

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2020年11月15日 22:40
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2020年11月15日发(作者:常宝华)


求通项公式的几种方法
山东 徐美春 聂洪玉

数列的通项公式是研究数列的重要依据,下面介绍几种求数列通项公式的方法.


一、观察法
已知一个数列的前几项,观察其特点,写出通项公式.
例1 观察下列数的特点,写出每个数列的一个通项公式.
2122345
(1)
1,,,
; (2)
,,,
.
325381524
n1
2
解:(1)
a
n
< br>; (2)
a
n
(1)
n
.
2
(n1)1
n1

二、由

a
n

的前
n
项和
S
n
与
a
n
间的关系,求通项

已知数列

a
n

的通项公 式,可以求出

a
n

的前
n
项和
Sn
a
1
a
2
a
3
La
n< br>;反过来,
若已知

a
n

的前
n
项和
S
n
,如何求
a
n
呢?
∵S
n< br>a
1
a
2
La
n1
a
n
,S
n1
a
1
a
2
La
n1
(n≥2)
,
当
n1
时,
a
1
S
1
;当
n≥2
时,
a
n
S
n
S
n1
,

S
1
(n1),
故
a
n



SS (n≥2).
n1

n
此处应注意
a
n
S
n
S
n1
并非对所有的
nN

都成立,而只对当
n≥ 2
且为正整数时成
立,因此由
S
n
求
a
n
时必须分
n1
和
n≥2
两种情况进行讨论.
例2 设数列
a
n

的前
n
项和
S
n
 3gn
2
n(nN

)
,求数列

a
n

的通项公式.
解:当
n1
时,
a
1
S
1
31
2
12
;
当
n≥2
时,
a
n
S
n
S
n1
3n
2< br>n3(n1)
2
n16n4
.
此式对
n1
也适用.
a
n
6n4(nN

)
.
点评:
利用数列的前
n
项和
S
n
求数列的通项公式
a
n
时,要注意
a
1
是否也满足
a
n
S
n
S
n1
(n≥2)
得出的表达式,若不满足,数列的通项公式就要用分段 形式写出.


三、利用公式求通项公式
已知一个数列是特殊的数列,只要求出首项和公差代入公式即可求出通项.
例3 等差数列 的前
n
项和记为
S
n
,已知
a
10
30 ,a
20
50
,求通项
a
n
.
解:
∵a
10
a
1
9d30
, ①

a
20
a
1
19d50
, ②
②-①,得
10d20,d2
.代入①,得
a
1< br>12
.
a
n
2n10
.


四、利用递推关系,求通项公式

根据题目中所给的递推关系,可构造等差数列或采取叠加,叠乘的方法,消去中间项求
通项公式.
例4 根据下列条件,求数列的通项公式
a
n
(nN

)
.
(1) 数列

a
n

中,
a
2
23,a
n
a
n1
3(n≥2)
;
(2) 数列

a
n

中,
a
1
1,a
n 1
a
n
3n
;
(3) 数列

a
n

中,
a
1
1,a
n1
a
n

a
n
.
n1
解:(1)因为
a
2
a
1
3
,所以
a
1
a
2
33< br>.
又
a
n
a
n1
3
,所以

a
n

成等差数列,公差为
3
.
所以
a
n
3(n1)33n
.
(2)因为
a
n1
a
n
3n
,所以
a
2
 a
1
31
,
a
3
a
2
32
,
a
4
a
3
33
,
L
,
a
n
a
n1
3(n1)
.
将上面n1
个式子叠加,得
a
n
a
1
3(123 Ln1)3
(n1)n3

(n
2
n)
,
22
333
所以
a
n
1(n
2
 n)n
2
n1
.
222
aa
n2
(3 )由
a
n1
a
n

n
,变形为
n1

,
an1
n1
n
a
aa
3
4n1
.

2

,
3
,L,
n

a1
2
a
2
3a
n1
n
将上面的式子叠乘,得
a
n
n1
.

a
1
2
1a
n
(n1)
.
2

五、两式相减,消项求通项
例5 数列

a
n

满足
a
1
2a
2
3a
3
Lna
n
n(n1)(n2)
,求
a
n
.
解:由题意
a
1
2a
2
3a
3
L(n1)a
n 1
(n1)n(n1)(n≥2)
,


又
a
1
2a
2
3a
3
Lna
n
n(n1)( n2)
,
两式相减,得
na
n
3n(n1)
.
a
n
3(n1)
.
又
n1
时,也适合上 式,
a
n
3(n1)
.

总之,求数列通项公式的方法有很多,同学们要在实践中注意总结,寻找解题规律.

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