递推法

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2021年02月07日 00:04
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2021年2月7日发(作者:夜卜)


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递



推



法



刘海东




江苏省东台市第一中学



一、内容概述



递推关系是一种简洁高 效的常见数学模型,比如


Fibonacci


数列问题.



特点:在递推问题中,每个数据项都和它前面的若干数据项(或后面 的若干数据项)有一定的


关联,这种关联一般经过


“

< p>
递推关系式


”


表示.


< /p>


问题求解一般从初始的一个或若干个数据项出发,


通过递推关系逐 步推进,


从而得到最终结果,


这种求解问题的方法叫

< p>
“


递推法


”


.其中,初始 的若干数据项称为


“


边界


”

< p>
.







下面借助几种典型的数列递推公式利用递推法求解.



二、例题示范



1.

< br>运用累加


(


累乘


)


法求解



类型Ⅰ



:


a


n



1



a


n

< br>


f



n





先介绍一下差数列的概念:对 于数列



a


n



,设


b


n



a


n



1



a


n


,


n



1


,


2


,…,则称数列



b


n



是



a


n



的差数列,于是


b


1



b


2





b


n


=



a


2



a

< br>1





a


3



a


2







a


n



a


n



1




a


n

< br>


a


1


,



∴


a


n



a


1




b


k



1


n



1


k


.



∴对于


a


n



1


< br>a


n



f



n



型的递推公式,它的通项公式 为:



a


n



a


1




f



k




n



2

















①



k



1


n



1


当


n



1


时,①式仍成立,∴①式即为



a

< br>n



的通项公式.



类型Ⅱ



:


b


n



1



b


n



g



n




对于


b


n



1



b


n


g



n



型


的通项公式,


它的


通项公式为



b


n

< p>


b


1



g



1


g



2




g



n


< /p>


1



.



n



1


例

< p>
1


已知数列



a


n



满足


a

< p>
1



1


,



a


n


3



a


n



1



n


< /p>


2



.



3


n



1

< p>
(


1


)求


a


2


,


a


3

< br>;


(


2


)证明

< br>a


n



.



2


解:


(


1


)∵


,∴


,




1


页脚内容



;



(


2


)证明:由已知


故


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,



∴


.



评析:


(


1


)一般地,对于型如


a


n



1

< br>


a


n



f



n



的 递推公式,只要


f



1




f


2




行求和,则宜采用


“


累加法


”


求得通项公 式


a


n



a< /p>


1




f



n



能进



f



k



;



k

< br>


1


n



1


(


2


)


一 般地,


对于型如


b


n

< br>


1



b


n



g



n



类的通项公式,


只要


g



1



g



2




则宜采用



“


累乘法


”


来求得其通项公式为


b


n



b


1



g



1



g


< br>2




g



n



1



.



2.


构造 等差


(


等比


)


数列法求解



类型Ⅲ:


a


n



1


< br>pa


n



q


(


p, q


为常数)



当


p



1


时,数列


a


n



为等差数列;



当


q

< br>


0


,


p



0


时,数列


a


n



为等比数列.



我们主要求


p



1


时,利用递推公式求通项公式,构造出一个新的数列.



法一:


a


n



1



pa

< br>n



q





①












a


n



pa


n



1



q



n



2





②



①


-


②得


< /p>


a


n



1



a


n


< p>
p



a


n



a


n


1



,



即



g



n< /p>



能进行求积,


a


n



1



a


n



p


,



a


n



a


n



1


a


n



1

< br>


a


n



(


a


2



a


1


)



p


n



1


转化为


类型Ⅰ,


∴



a< /p>


n



1



a


n



构成等比数列 ,


再利用


“


累加法

”


求



a


n



的通项公式.


< br>法二:设


a


n



1




p


(


a


n




)



,∴




q


.



1



p


即


a


n



1




< br>p


,∴



a

n





构成等比数列,


再利用


等比数列知识求



a


n



的通 项公式.



a


n




例


2


在 数列



a


n



中,若


a


1



1


,


a


n



1



2


a


n



3


n



1


且

< br>n



N



.






,则该数列的通项


a

n


=



分析:法一:

< p>
a


n



1



2


a


n


3



①



和


a


n



2


a


n



1



3



n



2



②,



2


页脚内容



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①


-


②得


< /p>


a


n



1



a


n


< p>
2



a


n



a


n


1



,即


a


n



1



a


n



2


,


∴



a


n



1



a


n



构成等比数列.



a


n



a


n



1


法二:设


a


n



1

< p>




2


(


a


n



)


,∴


a


n



1



2


a


n






∴




3


.



即


a


n


< br>1



3



2


,∴



a


n



3



构成 等比数列.



a


n


3


解:


(法一)


a


2



2

a


1



3



5


,∴


a


2



a


1



4


.




a


n



1



2


a


n

< br>


3


,





a


n



2


a


n



1



3


(


n



2

< br>)


,



∴


a


n



1



a


n



2



a


n



a


n



1




,


< br>a


n



1



a


n



2


.



a


n



a


n



1


∴



a


n



1


< br>a


n



是以

4


为首项,


2


为公比的等比数列.



n



1



2


n



1


,



∴


a


n



1

< br>


a


n



4



2


∴


a


n



1




a


n



1



a


n





a

< br>n



a


n



1







a


2



a


1










=


2


n



1



2


n





2


2

< br>


a


1



=


2


n



2



3


,



n



1



∴


a


n



2



3


.



(法二)设


a


n



1





2


(


a

< br>n




)


,



∴


a


n



1



2


a


n




,又


a


n


< p>
1



2


a


n



3


,

∴




3


.



∴


a


n< /p>



1



3



2



且

< p>
a


1



3



4





a


n



3


∴



a


n



3



是以


4


为首项,


2


为公比的等比数列



.



n



1


n



1




∴


a


n



3



4


< br>2



,





∴


a


n



2



3


.



评析:


(


1


)



型如


a


n



1



pa


n

< br>


q


型的递推公式,


当


p



1


时,

< p>
利用递推公式求数列的通项公式.


例


2

< p>
给出了两种方法,都是构造出一个新数列,平时我们主要使用法二(待定系数法)

< br>.



(


2


)



型如


a


n



1



pa


n



q



n




p


< br>1



型递推公式,


当

< p>
q



n



为常数


q


时,


它就是类型Ⅲ;


当


q



n



n



1


为


n


的函数时,在等式两边同时除以

< p>
p


,得


a


n



1


a


n

< br>q



n



a


q



n





n



1


,令


b


n



n


n


,

< p>
f



n




n



1

得


p


n



1


p


n


p


p< /p>


p


b


n



1



b


n

< p>


f



n



,它即为模型Ⅰ,先求出


b


n


的通项公式,从而得到


a


n



p


n



b


n


.



3


页脚内容


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