求递推数列通项公式的常用方法

绝世美人儿
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2021年02月06日 16:50
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葵瓜子的营养价值-

2021年2月6日发(作者:膝盖上钉掌)



求递推数列通项公式的常用方法












绍兴一中








求递推数列通项公式是数列知识的一个重点,也是一个难点,高考也往往通过考查递推数列来 考查学生对知识


的探索能力,


求递推数列的通项公式一般是将递 推公式变形,


推得原数列是一种特殊的数列或原数列的项的某种组


合是一种特殊数列,


把一些较难处理的数列问题化为中学中所研究的等差或等比数列,


下面就求递推数列通向公式


的常用方法举例一二,供参考:






公式法:利用熟知的的公式求通项公式的方法称为公式法,常用的公式有


a


n



S


n< /p>



S



,等差数 列或


n


1


(


n



2


)


等比数 列的通项公式。



例一




已知无穷数列


a


n



的前


n


项和为


S


n


,并且


a


n



S


n



1(


,求



a


n



的通项公式?



n


N


*


)


【解析】





S


n



1



a


n





a


n



1



S


n



1



S

< br>n



a


n



a


n



1





a


n



1



1


1


a


n


,又


a


1





2


2


1





a


n





.



2



反思:利用相关数列


a


n





S


n



的关 系:


a


1



S


1


,


a


n



S


n



S


n



1


(


n



2)


与提设条件,建立递推关系,是本题


求解的关键


. < /p>


跟踪训练


1.


已知数列

< br>


a


n



的前


n


项和


S


n


,满足关系


lg



S


n



1


n



n


(


n



1


,2





)


.


试 证数列



a


n



是等比数列


.





归纳法 :由数列前几项用不完全归纳猜测出数列的通项公式,再利用数学归纳法证明其正确性,这种方法叫


归纳法


.


例二




已知数列



a


n



中,


a


1



1



a


n



2


a


n



1



1(


,求数列


n



2


)



a


n



的通项公式


.


【解析】




a


1



1



a


n



2


a


n


< br>1



1(


n


2)




a


2



2


a


1



1



3



a


3



2


a


2



1



7

< br>



猜测


a


n



2


n

< br>


1


(


n



N


*


)


, 再用数学归纳法证明


.


(略)



反思:用归纳法求递推数列,首先要熟悉一般数列的通项公式,再就是一定要用数学归纳法证明 其正确性


.


跟踪训练


2.

< p>



a


n



是正数组成的数列,其前


n


项和为


S


n


,并且对于所有自然数


n



a


n



1


的等差中项等于


S


n



1


的等比 中项,求数列



a


n

< br>


的通项公式


.











a


n



a


(


a


)

< br>



(


n



a



1



2



a


1



n



a



1


)






< br>方
















a


n



1



a


n



f


(

< br>n


)


的递推数列通项公式的基本方法(

< br>f


(


n


)


可求前


n


项和)


.



1



例三

< br>



已知无穷数列


< p>
a


n



的的通项公式是< /p>


a


n





,若数列



b


n



满足


b


1



1


< p>
(


n



1


)


,求数列



b


n



的通项


2




公式


.


n


n


1


< br>1



【解析】



b


1



1

,


b


n



1



b


n


< /p>




(


n



1)


,



b


n



b


1



(


b

< br>2



b


1


)





(


b

n



b


n



1


)


=1+


+





+


2



2



- 1 -




1






2



n



1



1



=

< br>2






2



n



1


.


反思


:


用累加法求通项公式的关键是将递推公式变形为


a


n



1


< br>a


n



f


(


n


)


.


1



1



跟踪 训练


3.


已知


a


1



,


a


n



1



a


n





(


n



N


*


)


,


求数列



a


n


< br>通项公式


.


2



2






累乘法


:


利 用恒等式


a


n



a


1


n


a


a


2


a


3





n


(


a


n



0,


n



2)


求通项公式的方法称为累乘法


,


累乘法是求型如


:


a


1


a


2


a


n< /p>



1


a


n



1



g

< p>
(


n


)


a


n


的递推数列通项公式的基本方法


(

< br>数列


g


(


n

)


可求前


n


项积

< br>).


例四




已知


a


1


< br>1


,


a


n



n


(


a


n



1



a


n


)


(


n



N


*


)


,


求数列



a


n



通项公式


.


【解析】




a


n



n


(

< p>
a


n



1



a


n


)

,




×


×





×


a


n



1


n



1


a


a


a


,


又有


a


n



a


1


2

< p>
3





n


(

< p>
a


n



0,


n



2)


=



a


n


n

< br>a


1


a


2


a


n



1


2


3


1


2


n


=


n


,



n



1



a


1



1

< br>,满足


a


n


< br>n




a


n



n


.


n-1


反思


:


用累乘法求通项公式的关键是将递推公式变形为


a


n



1



g


(


n


)


a

< br>n


.


跟踪训练


4.

< p>
已知数列



a


n



满足


a


1

< p>


1


,


a


n



a


1


2


a


2



3


a


3


 


(


n



1)


a


n



1


(


n



2)< /p>


.




a


n



的通项公式是


.





构造新数列


:


将递推公式

< p>
a


n+1



qa


n



d



q


,


d


为常数,

< p>
q



0



d



0


)通过


(


a


n


1



x


)



q


(


a


n< /p>



x


)


与原递推


公式恒等变成


a


n


1



d


d



q


(


a< /p>


n



)


的方法叫 构造新数列


.


q


< br>1


q



1


例五




已知数列

< br>


a


n




,


a


1



1


,


a


n< /p>



2


a


n



1



1(


n



2)


,

< p>



a


n



的通项公式


.


【解析】< /p>


:


利用


(


a


n



x


)



2(


a


n

< p>


1



x


)


,


求得


a

< br>n



1



2(


a


n



1



1)


,




a


n



1



是首项为


< /p>


a


1



1



2


,


公比为


2


的等比数列


,


即< /p>


a


n



1



2


n


,

< p>


a


n



2


n



1


反思


:.


构造新数列的实质是通 过


(


a


n


< /p>


1



x


)



q


(


a

< p>
n



x


)


来构造一个我们所熟知的等差或等比数列


.


跟踪训练


5.


已知数列



,


a


1



1


,


a


n


< /p>


3





倒数变换:将递推数列


a


n

< br>


1



n



1



a


n -1


(


n



2 )


求数列



a


n



的通项公式


.

< br>ca


n


1


d

1


1


(


c



0


d


,


< /p>


0


,


取倒数变成


)





的形式的方法叫倒数变换


.


a


n



1


c

< p>
a


n


c


a


n



d


a

n


,


求数列


a


n



的通项公式


.


2


a


n

< br>


1


例六




已知数列



a


n



(


n< /p>



N


)



,


a


1



1


,


a


n



1



*

< br>


1



a


n


1


1


1


1


1



2



,





2


,





是以



1


为首项


,


公差为


2

< p>
的等


【解析】


:



a


n



1

< p>


取倒数得


:


a


n



1


a

< p>
n


a


n



1


a


n


2

a


n



1


a


1



a


n< /p>



- 2 -



差数列


.


1


1


.


< /p>


1



2(


n



1)


,



a


n



2

< p>
n



1


a


n


反思


:


倒数变换有两个要点 需要注意


:


一是取倒数


.


二是一定要注意新数列的首项


,


公差或公比变化了< /p>


.


跟踪训练


6.


已知数列



a


n



,


,


a


n



1



2


a


n


,


求数列



a


n



的通项公式


.


a


n



2


小结


:


求递推数列的通项公式的方法很多


,


以上只是提供了几种常见的方法


,


如果 我们想在求递推数列中游刃有余


,


需要在平时的练习中多观察< /p>


,


多思考


,


还要 不断的总结经验甚至教训


.


参考答案


:


1.



证明:由已知可得:

< p>
S


n



10


n



1


,当


n



2


a


n



S


n



S


n


< /p>


1



9



10



n



1



n



1


时,



a


1



S


1


9


满足上式


.




a


n


的通项公式


a


n



9



10

< br>


n



1


,


n



2



a


n



10< /p>


为常数


,


所以



a


n



为等比 数列


.


a


n



1


2.




:


由已知可求


a


1



1


,


a


2



3


,


a


3



5


,


猜测


a


n

< p>


2


n



1


.(


用数学归纳法证明


).


1



1




1



3.



由已知


a


n



1



a

< p>
n





,



a


n


a


1



(


a


2



a< /p>


1


)



(


a


3



a

< p>
2


)





(


a


n



a


n



1


)

< br>=






2



2




2




1











2



n


< p>
1


n


2


3



1






2



2



n


< /p>


1


.


4.


n< /p>



2



,


a


n



a


1



2


a


2



3


a

< br>3





(


n



1)


a


n



1


,


a

n



1



a


1



2


a< /p>


2





(


n



1)


a


n



1



na< /p>


n



作差得


:


a


n



1



a


n



na


n


,


< p>
a


n



1


a


a


a


n



1


,



3



3


,< /p>


4



4


,





,


n



n



a


n

< p>
a


2


a


3


a


n



1


1





n

< br>


1


n


!


a


n



.




3



4< /p>



5





n


,


a


2



1


,



a


n



(


n



2)


,



a


n



n


!


2


a


2





n



2




2


2< /p>


3


n



1


5.


a


n







6.


a


n




n



1


2





数列



一、



求递推数列通项公式



基础类型



类型


1



a


n



1



a


n



d



a


n



1



q


a

< br>n



a


n



1



a


n



f


(


n


)





a


n



f


(


n


)


,利用累加法


(


逐差相加法


)


求解 。



- 3 -


< br>解法:把原递推公式转化为


a


n



1




1:


已知数列



a


n



满足


a


1



1



a


n



1



a


n



2


1


,求


a


n




n


2


n


解:由条件知:


a

< p>
n



1



a


n



1

1


1


1






n


2< /p>



n


n


(


n



1


)

< p>
n


n



1


分别令


n



1


,


2


,


3

,









,


(


n



1


)



代入上式得


(


n



1


)


个等式累加之,

< br>即


(


a


2



a


1


)



(


a


3



a


2


)



(


a


4



a


3


)


< br>








(


a


n



a


n



1


)



1


1


1


1


1


1


1


1

< br>


(


1



)



(



)



(



)










(



)




所以


a


n< /p>



a


1



1




2

< p>
2


3


3


4


n



1


n

n


1


1


1


3


1



a


1< /p>





a


n




1

< p>





2


2


n


2

n



类型


2



a


n



1



f


(


n


)


a


n





a

< br>n



1



f


(


n


)


, 利用累乘法


(


逐商相乘法


)

< p>
求解。



a


n

< p>
3


n


a


n


,求


a


n


< br>


n



1



解法:把原递推公式转化为



2:


已知数列



a


n



满足


a


1



2



a


n



1


< br>a


n



1


n



a


n


n



1












n



1


,

< br>2


,


3


,






 


,


(


n


< /p>


1


)







< p>
(


n



1


)









a


a


a


2< /p>


a


3


a


4


1


2


3


n

< p>


1


1











n




< /p>









< p>


n




n


a


1


a

2


a


3


a


n



1


2


3< /p>


4


a


1


n


2


2



< p>
a


n




3


3


n


3

n



1


a


n



(


n


< /p>


1


)


,求


a


n





3:


已知


a


1



3



a


n



1


< br>3


n



2




a


1



解:


a


n


< /p>


3


(


n



1


)



1

< p>
3


(


n



2


)



1

3



2



1


3



1


< /p>








a


1

< p>


3


(


n



1


)


2


3


(


n



2


)



2< /p>


3



2



2


3



2

< p>
3


n



4


3


n



7

5


2


6







3< /p>



3


n



1


3


n


< p>
4


8


5


3


n



1












变式


:


(< /p>


2004



全国


I,



15




已知数列


{


a


n


}



满足


a


1


=1



a


n



1



a


1



2


a


2



3


a


3



< br>




(


n



1


)


a


n



1



(


n


≥2)




{


a


n


}


的通项


a


n








___


n



1


n



2



解:由已知,得


a


n



1



n



a


1



2


a


2



3


a


3





< br>


(


n



1


)


a


n



1



na


n< /p>


,用此式减去已知式,得



< p>
2


时,


a


n



1



a

< br>n



na


n

,即


a


n



1



(


n



1


)


a


n


,又


a


2



a


1



1

< p>



- 4 -




a


1



1


,



类型


3



a


a


a


2


a


n


!



1


,


3



3


,


4



4

< br>,





,


n



n


, 将以上


n


个式子相乘,得


a

< p>
n



(


n



2


)


2


a


1


a


2


a


3


a


n< /p>



1




a


n



1

< p>


pa


n



q


(其中


p



q


均为常数,


(


pq


(


p



1

< p>
)



0


)



解法(待定系数法)


:把原递推公式转化为:


a


n



1

< p>


t



p


(


a


n


t


)


,其中


t


q


,再利用换元法转化为等比数列求解。



1



p


4:


已知数列



a


n



中,

< br>a


1



1



a


n



1



2


a


n



3


,求


a


n


.


a


n



1



2


a


n



3

< br>可













a


n



1



t



2


(


a


n



t

< br>)



a


n



1



2


a


n



t



t




3


.








a

< br>n



1



3



2


(


a


n



3


)


,



b


n



a


n



3


,则


b


1



a


1


3



4


,



等比数列,则


b


n

< br>b


n



1


a


n



1



3




2


.


所以



b


n



是以


b


1



4


为首项,


2


b


n


a

< p>
n



3


为公比的



4



2


n



1


< br>2


n



1


,


所以


a


n



2


n



1< /p>



3


.


变式< /p>


:



2006


, 重庆


,



,14




在数列



a


n



中,若


a


1



1


,


a


n



1



2


a


n



3(


n


< p>
1)


,则该数列的通项


a


n



_______________



2


n



1



3





key:


a


n< /p>



类型


4



数)





n







(或


a< /p>


n



1



pa


n



rq


,


其中


p



q,



r


均为常


a


n



1



pa


n


< p>
q


n


(其中


p

< p>


q


均为常数,


(


pq


(


p



1


)(


q


< p>
1


)



0


)



解法:一般地,要先在原递推公式两边同除以


q


n



1


,得:


a


n



1


p


a


n


1




< br>q


n



1


q


q


n


q


引 入辅助数列



b


n


(其中


b


n


a


n


n


q



,得:


b


n



1



p< /p>


1


b


n



再待定系数法解决。



q

q



5:


已知数列


解:在


a


n



1



a


n


中,


a


1



5


,


a


n



1



1


a


n



(


1


)


n



1


,求


a


n




6


3

2


1


1


2



a


n



(< /p>


)


n



1


两边乘以


2


n



1


得:


2


n



1



a

< p>
n



1



(


2


n


a


n


)



1



3


2


3< /p>


2


2


n


n



b


n


< p>
2



a


n


,则


b


n


< br>1



b


n



1


,


解之得:

b


n



3



2


(


)


< /p>


3


3


b


n


1


n


1


n

< p>
所以


a


n



n



3


(

< br>)



2


(


)



2


3


2



类型


5


递推公式为

< br>a


n



2





pa


n



1



qa


n


(其中


p



q


均为常数)




(


特征根法


)

:对于由递推公式


a


n



2



pa


n

< p>


1



qa


n



a


1

< br>



,


a


2




给出的数列

< br>


a


n



,方程


x


2



px



q



0


,叫做数列


- 5 -

葵瓜子的营养价值-


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