高中数学几种常见的数列递推关系式专题辅导
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高中数学几种常见的数列递推关系式
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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
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
p>
,
a
n
1
a
n
d
①
p>
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。
p>
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
p>
1
a
0
,
a
n
1
a
< br>n
f
(
n
)
③
④
或
a
p>
1
a
0
,
a
n
1
a
< br>n
f
(
n
)
,
f
(
n
)
不恒为零
p>
(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
p>
f
(
1
)
a
p>
3
a
2
f
(
2
)
……
p>
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
p>
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
S
n
(
n
3
,
n
N
*
)
p>
n
S
n
1
n
2
S
S
S
< br>S
3
4
5
6
n
1
n
·
(
n
p>
3
,
n
N
*
)
p>
3
·
4
…
n
1
·
n
·
·
< br>·
…
S
2
S
3
S
n
2
S
n
p>
1
1
2
3
4
n
3
n
2
a
< br>2
1
,
S
n
即
S
p>
n
n
(
n
1
)
S
2
2
< br>n
(
n
1
)
(
n
3
,
n
p>
N
*
)
2
经验证,
n
1
,
2
也适
合上式。
n
(
n
1
)
所以,
S
n
(
p>
n
N
*
)
2
三
.
构造法
p>
常见形式:已知
a
1
a
0
,
a
n
1
p>
pa
n
q
,
(
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
p>
pa
n
1
q
(
n
2
,
n
N
*
)
两式相减,得
a
p>
n
1
a
n
p
(
a
n
< br>a
n
1
)
,
(
n
2
,
n
p>
N
*
)
p>
其实,
a
n
p>
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
p>
a
1
a
3
a
2
a
4
< br>
a
3
……
a
n
a
n
1<
/p>
⑤
(
a
2
a
1
)(
1
p
n
1
< br>)
(
n
2
,
n
N
*
)
p>
1
p
(
a
2
a
1
)(
1
p
n
1
)
(
n
N
*
)
a
p>
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
a
n
q
q
n
<
/p>
1
a
1
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
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。
p>
如:常见形式:
a
n
1
pa
n
q
n
(<
/p>
p
,
q
为常数,
p
0
,
p>
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。
p>
n
q
n
q
q
n
1
q
⑥