几类常见递推数列的解法.(精选)

温柔似野鬼°
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2021年02月07日 00:06
最佳经验
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生活哲理名言-

2021年2月7日发(作者:腐烂的淡水兽)


几类递推数列通项公式的常见类型及解法




江西省乐安县第二中学



李芳林



邮编


344300



已知数列的递推关系式求数列的通项公式的方法大约分为两类:一类是根据前几项的

特点归纳猜想出


a


n


的表达式,然 后用数学归纳法证明;另一类是将已知递推关系,用代数


法、迭代法、换元法,或是转化 为基本数列(等差或等比)的方法求通项.第一类方法要求


学生有一定的观察能力以及足 够的结构经验,


才能顺利完成,


对学生要求高.


第二类方法有


一定的规律性,


只需遵循其特有规律方可 顺利求解.


在教学中,


我针对一些数列特有的规律


总结了一些求递推数列的通项公式的解题方法.



一 、


a


n



1< /p>



a


n



d


型



形如


a


n



1



a


n


< br>d


(


d


为常数)的递推数列求通 项公式,将此类数列变形得


a


n



1



a


n



d


,再由等差数列的通项公式


a


n



a

1




n



1



d


可求 得


a


n


.



例


1


:



已知数列



a


n< /p>



中


a


1



2


,


a

< p>
n



1



a


n



3


n



N



,求


a


n


的 通项公式


.



解:



∵


a< /p>


n



1



a


n



3

< p>





∴


a


n


1



a


n



3



∴





a


n



是以


a


1



2


为首项,


3


为公差的等差数列


.


∴

< br>a


n



2




n



1



3



3


n



1


为所求的通 项公式


.


二、


a

n



1



a


n



f


(< /p>


n


)


型



形如


a


n



1


=


a


n


+


f


(


n


)


,



其中


f


(


n


)


为关 于


n


的多项式或指数形式(


a


)或可裂项成


差的分式形式.——可移项后叠加相消.

< br>


例


2


:已知数列{

< p>
a


n


}


,


a


1


=


0,

< br>n


∈


N



,


a


n



1


=


a


n


+(< /p>


2


n


-


1


)


,求通项公式


a


n


.




解:∵


a


n



1


=


a


n


+(


2


n


-


1


)



∴


a


n



1


=


a


n


+(


2


n


-


1


)


∴


a


2


-


a


1


=1


、


a


3


-


a


2


=3


、……



a


n


-


a


n


< /p>


1


=2


n


-


3


∴


a


n


= < /p>


a


1


+


(


a


2


-


a

< p>
1


)


+


(


a


3


-


a

2


)


+…+


(

a


n


-


a


n



1


)


=0


+


1


+


3


+


5


+…+


(


2


n


-


3


)


=


n


1

< p>
[


1


+


(


2


n


-


3

)](


n


-


1)=


(


n


-


1


)


2





n


∈


N




2


三、


a


n

< p>


1



q



a


n


型


形如


a


n



1



q



a


n


(


q


为常数)的递推数列求通项公式,将此类数列变形得



a


n



1

< br>


q


,再由等比数列的通项公式


a


n



a


1< /p>



q


n



1


可求得


a


n


.


a


n


例


3


:



已知数列



a


n



中满 足


a


1


=1


,


a


n



1



2


a


n


,求


a


n


的通项公式< /p>


.


解:∵


a


n



1



2


a


n






∴


a


n



1



2



a


n


word.


∴





a


n



是以


a


1



1

< p>
为首项,


2


为公比的等比数列

.


∴


a


n



2


n



1


为所求的通项公式


.


四、

< p>
a


n



1



f


(


n

)



a


n


型



形如


a


n



1


a


n



1


(


mn



b


)


p

< p>


f


(


n


)


.


其中


f


(


n


) =



f


(


n


)



a


n


可转化为< /p>



(


p


≠


0


,


m


≠

< p>
0,


b


a


n

< p>
(


mn



c


)


p


–


c

< br> =


km


,


k


∈


Z


)或


< br>a


a


n



1


=


kn


(


k


≠


0


)或


n



1


=


km


n


(


k


≠


0,



0


<


m


且


m


≠



1


)


.



a


n


a


n



例


4


:已知数 列{


a


n


}


,


a


1


=1


,


a


n


>


0,(


n


+


1)


a


n



1


2< /p>



-


n a


n< /p>


2


+


a


n



1


a


n

< p>
=0


,求


a


n

< p>
.




解:∵


(


n


+


1)


a


n



1


2



-


n a


n


2


+


a


n



1


a


n


=0


∴


[(


n


+


1)


a


n



1


-< /p>


na


n


]


(


a


n



1


+


a


n


)


= 0


∵



a


n


>


0


∴



a


n



1


+


a


n



>


0


∴


(


n


+


1)


a


n



1


-< /p>


na


n


=0


a



∴


n



1


n



a


n


n



1


∴


a< /p>


n



a


n



a


n


< p>
1



a


n



2




a


2



a


1



n


< /p>


1



n



2



n


< p>
3





1



1


1



a


n



1


a


n



2


a


n



3


a


1


n


n



1


n



2


2


n

< br>五、


a


n


1


=


f


(


a


n


)


型



形如


a< /p>


n



1


=


f


(


a


n< /p>


)


,其中


f


(


a


n


)


是关于


a


n


的函数


. -


—需逐层迭代、细心寻找其中规


律.



例


5


:已知数列{

a


n


}


,


a


1


=1,


n


∈


N



,


a


n



1


= 2


a


n


+


3


n


,


求通项公式


a


n


.



解:



∵


a< /p>


n



1


= 2


a


n


+


3



n



∴



a


n


=2


a


n



1


+


3


n


-1


=2


(


2


a


n



2


+


3< /p>


n


-2


)


+< /p>


3


n


-1


= 2


2


(


2


a


n



3


+


3


n


-3


)


+


2


·


3



n


-2


+

< p>
3


n


-1


=


……


=2


n


-2


(


2


a


1


+


3



)


+


2


n


-3


·


3


2


+


2


n


-4


·


3


3


+


2


n-5


·


3


4


+…+


2


2


·


3


n-3


+


2

·


3


n


-2


+


3


n-1



=2


n


-1


+


2


n


-2


·


3



+


2


n


-3


·


3


2


+


2


n-


4


·


3


3


+…+


2


2


·


3



n


-3


+


2


·


3


n


-2


+


3


n


-1



2




3



n< /p>



n


n




1







3



2


3


< br>


2





1




2


n



1


六、< /p>


a


n



1


=


pa


n


+



q


型




形如


a


n< /p>



1


=


pa


n


+



q


,


pq


≠


0



,


p


、


q


为常数.



当


p



=


1


时,为等差数列;



当


p


≠


1< /p>


时,可在两边同时加上同一个数


x


,即< /p>


a


n



1


+


x


=


pa


n


+


q


+


x




a


n



1


+


x


= < /p>


p


(


a


n


+


q



x


q



x


q


)


,



令


x


=



∴


x


=




时,有


a


n



1


+


x


=


p


(


a< /p>


n


+


x


)


,





p


p


p



1


q


}


求解.



p



1


从而转化为等比数列



{


a


n


+


word.


1


a

n



1


+ 1


,


n


=


1


、


2


、


3


、…,求通项


a


n


.



2


1


1< /p>


解:∵



a


n


=


a< /p>


n



1


+ 1




a


n


-


2 =


(


a


n



1



-


2


)


< /p>


2


2


1


又∵


a


1


-


2 = -1


≠


0


∴数列


{


a


n


-


2


}


首项 为


-1


,公比为


的等比数列.



2


1


n



1


∴



a


n


-


2 = -1



(


)



即



a


n


=


2


-


2


1



n



n


∈


N




2

< p>
例


6


:已知数列


{


a


n


}


中,


a


1


=1


,

< p>
a


n


=


七、

< p>
a


n



1


=


pa


n


+


f


(


n


)< /p>


型



形如


a


n



1


=


pa


n


+


f


(


n


)


,

< p>
p


≠


0


且



p


为常数,


f

< p>
(


n


)


为关于

< p>
n


的函数.



当


p



=


1


时,则



a


n



1


=


a


n


+


f


(


n


)


即类型二.



当


p


≠


1


时,


f


(


n


)


为关于


n


的多项式或指数形式(


a

< p>
n


)


.



⑴若


f


(


n


)


为关于


n


的 多项式(


f


(


n


) =


kn


+


b


或


kn


+


bn


+


c


,


k


、


b


、< /p>


c


为常数)


,——可用

< br>待定系数法转化为等比数列.



例


7


:已知数列


{


a


n


}


满足


a

< br>1


=1


,


a

n



1


= 2

a


n


+


n


2


,


n


∈


N< /p>



求


a


n


.



解:令


a


n



1


+


x


[


a


(


n


+1)


+


b


(


n


+1) +


c


] = 2(


a


n


+


an


+


bn


+


c


)




即



a


n



1


= 2


a


n


+ (2


a


–


ax


)


n


+ (2


b


-2


ax



–



bx


)


n


+2


c



–


ax


–


bx



–



cx





比较系数得:

2


2


2


2


1



a



< /p>


2



x



2


a



ax



1



a



1



2

< br>ax




2


b



2


ax



bx



0








令


x


= 1


,得:


b







b


< /p>


2




2



x



2

< p>
c



ax



bx



cx



0



c


< br>3





ax



bx




c



2



x



∴



a


n



1


+ (


n


+1)


+2(


n


+1) + 3 = 2(


a


n


+


n


+2


n


+ 3)



∵



a


1


+1+2


×


1


+3 = 7


令


b


n


=


a


n


+


n


+2


n


+ 3


则



b


n



1


= 2


b


n



b


1


= 7


∴数列


{


b


n


}


为首项为


7


,


公比为


2


的等比

< br>数列



∴



b


n


=


7


×


2



∴



a


n


=


7


×


2


n< /p>



1


n



1


2


n


< p>
1


2


2


2





即



a


n


+


n


+2


n


+ 3 =


7


×


2


-


(


n


+2


n


+ 3 )



n


∈


N




n


2




⑵若


f


(


n


)


为关于


n


的 指数形式(


a


)


.


①当


p


不等于底数


a


时,可转化为等比数列;



②当


p


等于底数


a

< br>时,可转化为等差数列.



例


8


:若


a


1


=1


,


a


n


= 2


a


n



1


+ 3


解


:


∵



a


n


= 2


a


n



1


+ 3


n


n


n


< /p>


1


n



1


,


(


n


=


2


、


3


、

< p>
4


…


)


,求数列


{


a


n


}

< p>
的通项


a


n


.

< p>


n


n



1




∴



令


a


n


+


x


×


3


= 2(


a


n



1


+


x


×


3


n


)


得



a


n


= 2


a


n



1


-< /p>


x


×


3


n



1



< p>
令


-


x


×


3


= 3




x



= -1


∴



a


n


-


3


= 2(

a


n



1


-


3


n


n


< /p>


1


n


n


∴


a


n



3

< p>
=-2


·


2



即


a


n


=

< p>
3


-2



n

< p>
∈


N




n



1


)



又



∵



a


1


-


3 =


-


2




n


∴数列


{


a


n



3


}


是首项为


-2,


公比为

2


的等比数列.



word.

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