高中数学几种常见的数列递推关系式专题辅导

绝世美人儿
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2021年02月06日 16:45
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2021年2月6日发(作者:双十二事变)


高中数学几种常见的数列递推关系式








数列的递推关系是指数列中的前一项(前几项)与后一项的关系式。递推数列是数列


中的重要内容,通过递推关系,观察,探求数列的规律,进而可求出整个数列的通项公

< p>
式。通过递推关系的学习,可以培养学生的观察能力,归纳与转化能力,综合运用知识等

< p>
能力,因此,是近几年高考与竞赛的热点。







下面针对几种高中常见的递推形式及处理方法做一总结。



一


.


定义法







常见形式:







已知:


a


1



a


,


a


n



1



a


n



d






①







或


a


1



a



0


,


a


n



1

< br>


a


n


q









(其中,


d


常数,


q



0


为常数)





②







定义法 即高中所学的两大基本数列——等差数列与等比数列的基本定义式。







已知首项,与递推关系,数列的通项即知,在此不做赘述。但这两个基本数列的求通


项公式的方法在后续学习中,在方法上起到了指导作用。即我们下面要介绍的方法。




二


.


迭代法







常见形式:已知







a


1



a



0


,


a


n



1



a

< br>n



f


(


n


)






③




④







或


a


1



a



0


,


a


n



1



a

< br>n


f


(


n


)


,


f


(


n


)


不恒为零








(这里的


f


(


n< /p>


)


是关于


n


的关 系式)。







这两个形式的递推关系式,虽然不 是等差与等比数列,但表达方式上非常接近。我们


可以利用迭代的方法来求出通项


a


n


也可以分别称为叠加法和叠乘法。







如:③


a


2



a


1



f


(


1


)













a


3



a


2



f


(


2


)







……







a


n



a


n



1



f


(


n


< br>1


)(


n


2


,


n



N


*


)







将以上


n



1


个式子 叠加,可得







a


n



a


1



f


(


1


)



f


(


2

< br>)



…



f


(


n



1


)(


n



2< /p>


,


n



N


*


)







这里, 我们只须已知数列的首项


a


1


利用求和 求出上述等式右端的和,即可求出数列



a

n



的通项公式来。







如:④的具体例子:







例


1.


(


2 006


年东北三省三校一模试题


21


) 已知数列



a


n



,


S


n


是 数列的前


n


项和,


n

< br>a


n


。求


S

n


。



2


n






解:因为


S


n



(


S< /p>


n



S


n



1


)(


n



2


,


n



N


*


)

< br>


2


n


n



2






所以


S


n< /p>



1



S


n



2


2

< p>
S


n


(


n



3


,


n


N


*


)







n



S


n



1


n



2


S


S


S

< br>S


3


4


5


6


n



1


n


·


(


n



3


,


n



N


*


)







3


·


4


…


n



1


·


n



·


·

< br>·


…


S


2


S


3


S


n



2


S


n



1


1


2


3


4


n



3


n



2


a

< br>2



1


,


S


n







即


S


n


n


(


n



1


)




S


2


2

< br>n


(


n



1


)


(


n



3


,


n



N


*


)



2






经验证,


n



1


,


2


也适 合上式。



n


(


n



1


)






所以,


S


n



(


n



N


*


)



2



三


.


构造法







常见形式:已知


a


1



a



0


,


a


n



1



pa


n



q


,


(


p

< p>
,


q


为常数,


p



0


,


p



1


,


q

< br>


0


)






S


n




















1.


利用递推式构造法







构造新数列,转化到常用形式①或②,即基本数列定义式。


< /p>


a


n



1



pa


n



q







a


n



pa


n



1



q


(

< p>
n



2


,


n



N


*

)






两式相减,得







a


n



1



a


n



p


(


a


n


< br>a


n



1


)


,


(


n



2


,


n



N


*


)







其实,


a


n



1



a


n


与


a


n



a


n



1

< br>不正是一个数列的前后两项吗?所以,构造一个新的等比


数列


a


n



a


n



1


< /p>


,这个数列的首项是


a


2



a


1


,公比是


p


。因为各项是差的形式,利用等比


数列求和公式, 即可求出通项公式。







a


2



a


1



a


3



a


2



a


4

< br>


a


3



……



a


n



a


n



1< /p>



⑤



(


a


2



a

< p>
1


)(


1



p


n



1

< br>)



(


n



2


,


n



N


*


)



1



p


(


a


2



a


1


)(


1



p


n



1

)


(


n



N


*


)







a


n



a


1



1



p




2.


利用不动点构造法







利用函 数不动点的方法。


a


n



1



pa


n



q


(


p

,


q


为常数,


p

< br>


0


,


p



1


,


q



0


)其实是


一个函数关系


y



px



q


。利用函数不动点的特点,解方程


f


(


x


)


x


,即


px


q



x


,解得

x



q


,通过这个不动点,易构造 新的等比数列:



1



p


a


n


1




q


q




p


< /p>


a


n




1



p


1

< p>


p







a


n




q


q



n


< /p>


1




a


1




p

< p>
1



p



1



p





3.


利用待定系数构造法







若通过 观察,对常数


q


适当的拆分,即可以构造新数列,那么也可以用 先猜想后待定


的办法确定出新数列来。



1






设递推关系式可化为:


a

< p>
n



1



t



p


(

a


n



t


)


可解出


t



。



1



p






以上三种构造法,可以用来解决很多问题。







如:常见形式:


a


n



1



pa


n



q


n


(< /p>


p


,


q


为常数,


p



0


,


p



1


,


q



0


)







可以用方法三(


1

< br>),两边同时除以


q


n



1


,得



a



1


p


a


n


1



·

< br>


即转化到常见形式⑤来处理。







n


q


n


q


q


n



1


q



⑥


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