构造等差数列或等比数列(公开课)

温柔似野鬼°
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2021年02月10日 15:29
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-

2021年2月10日发(作者:认真履行岗位职责)


构造等差数列或等比数列




由于等差数列与等比数列的通项公式显然,


对于一些递推数列问题,

< p>
若能构


造等差数列或等比数列,无疑是一种行之有效的构造方法

< p>
.



例


1



设各 项均为正数的数列


有等式:


的前


n


项和为


S


n


,对于 任意正整数


n


,都


成立,求

< p>


的通项


a


n


.


解


:




即


,



∴



,∵



是以


2


为公差的等差数列,且




∴




,求数列的通项公式



解


:∵




.


,∴


.


.



例


2



数列


中前


n


项的和



当


n


≥


2


时,






令


,则




是以


为公比的等比数列,




∴


.



,且






2


、构造差式与和式




解题的基本思路就是构造出某个数列的相邻两项之差,


然后采用迭加的方法


就可求得这一数列的通项公式

< br>.



例


3



设< /p>


是首项为


1


的正项数列,且


N*


),求数列的通项公式


a


n


.





解


:由题设得




∵


,



∴




.



例


4



数列


中,


,


且


求通 项公式


a


n


.




解


:∵





< p>
∴


(


n


∈


N*


)




3


、构造商式与积式




构造数列相邻两项的商式,然后连乘也是求数列通项公式的 一种简单方法


.



例


5



数列


解


:





,



中,


,前


n


项的和



,求


.




,


(


n


∈


N*


)


,



,∴


.


.


,(


n


∈



∴




∴





4


、构造对数式或倒数式




有些数列若通过取对数,取倒数代数变形方法,可由复杂变 为简单,使问题


得以解决


.



例


6



设正 项数列


满足


,


公式

.



,


,则



是 以


2


为公比的等比数列,



,



∴



例


7



已知 数列


中,


,


n


≥


2


时



,求通项公式


.



,



.


,



(


n


≥


2


)


.


求数列


的通项


解


:两边 取对数得:


,设


解


:∵


,两边取倒数得




可化为等差数列关系式


.






∴




.


求数列通项公式的十种方法




一、公式法



例


1



已知 数列


{


a


n


}


满足


a


n


< /p>


1



2


a


n



3


< p>
2


,


a


1



2


,求数列


{


a


n


}


的通项公式。



n


a


n

< p>


1


a


n


3


a


n


1


a


n


3


a


n


,


则


,< /p>


故数列




< /p>



{


}


是


n



1


n

< p>
n



1


n


n


2


2


2

2


2


2


2


a


n


3


a


2< /p>


3


以


1


为首项,


以


为公差的等差数列,


由等差数列的通 项公式,


得


,



1



(


n



1)




1< /p>


n


1


2


2


2


2


2


3

< p>
1


n


所以数列


{


a


n


}


的通项公式为< /p>


a


n



(


n



)2


。



2


2


解:

< p>
a


n



1



2


a


n


3



2


两边除以


2


n



1


,


得


n


评 注:本题解题的关键是把递推关系式


a


n



1



2


a


n



3



2


转化为


a


n



1


a


n


3



n



,说明数列


n



1


2


2


2


a


n


a


3


是等差数列,再直接 利用等差数列的通项公式求出


,进而求出数列


{


n


}



1


(


n



1)


n


n


2


2


2


n


{


a


n


}


的通项公式。



二、累加法



,


a


1



1


, 求数列


{


a


n


}


的通项公式。



例


2



已知 数列


{


a


n


}


满足


a


n


< /p>


1



a


n



2


n


< p>
1


解:由


a


n

< p>


1



a


n



2


n


1


得


a


n



1



a< /p>


n



2


n



1


则


< p>
a


n



(


a


n



a

n



1


)



(


a


n


< /p>


1



a


n



2


)


< p>



(


a


3



a


2

)



(


a


2



a


1


)< /p>



a


1



[2(


n



1)



1]



[2(< /p>


n



2)



1]





(2



2



1)



(2



1



1)


< p>
1



2[(


n

< p>


1)



(


n



2)





2


1]



(


n



1)



1


(


n



1)


n



2



(


n



1)



1


2



(

< p>
n



1)(


n

< p>


1)



1



n


2


所以数列

< p>
{


a


n


}


的通项公式为


a


n



n


。



评注:本题解题 的关键是把递推关系式


a


n



1



a


n



2


n


< br>1


转化为


a


n

< br>


1



a


n



2


n



1


,进而求


出


(


a


n



a< /p>


n



1


)



(


a


n

< p>


1



a


n



2


)




(


a


3



a


2< /p>


)



(


a


2



a


1

< p>
)



a


1


,即得数列


{


a


n

< p>
}


的通项公式。



2



,


a


1



3


,求数列< /p>


{


a


n


}


的通项公式。



例


3



已知数列


{


a


n


}


满足


a


n



1



a


n



2



3



1


n


解:由


a


n



1



a

< br>n



2



3



1


得


a


n



1



a


n



2



3



1


则



n


n

< br>a


n



(


a


n



a


n



1


)



(


a


n



1



a


n



2


)


< br>



(


a


3



a


2


)



(


a


2



a


1


)



a


1



(2



3


n



1



1)

< br>


(2



3

n



2



1)





( 2



3


2


< /p>


1)



(2


< /p>


3


1



1)



3



2(3


n



1



3


n



2





3

< br>2



3


1


)



(


n



1)



3


3( 1



3


n


< /p>


1


)



2



(


n


< p>
1)



3


1



3



3

< br>n



3



n



1



3



3


n



n



1


所以


a


n



3

< p>


n



1.



评注:本题解题的关键是把递推关系式


a


n



1



a


n



2

< br>


3



1


转化为


a


n



1



a


n



2



3



1


,


进而求出


a< /p>


n



(


a


n



a


n

< p>


1


)



(


a


n


1



a


n



2


)



< /p>



(


a


3



a


2


)

< p>


(


a


2



a


1


)


a


1


,


即得数列


{


a


n


}


的通


项公式。



n


n


n



,


a


1



3


,求数列


{


a


n


}


的通项公式。



例


4



已知数 列


{


a


n


}< /p>


满足


a


n



1



3


a


n



2



3



1


n

< br>


1


解:


a

n



1



3


a


n



2< /p>



3



1


两边除以


3


,得


n< /p>


n


a


n



1


a


n


2

< p>
1



n




n



1

,



n



1


3


3


3


3< /p>


则


a


n



1


a


n


2

< p>
1


,故






3


n

< br>


1


3


n


3


3


n



1


a


n


a


n


a


n



1


a


n



1


a


n



2

< br>a


n



2


a


n



3


a


2


a


1


a


1



(



)



(



)



(


< br>)





(



)



3


n


3


n


a


n



1


a


n



1


3


n



2


3

< br>n



2


3


n



3


3


2


3


1


3


2


1


2


1


2


1


2


1


3



(



n

< br>)



(



n



1


)



(



n



2


)





(



2


)



3


3

< br>3


3


3


3


3


3


3


2(


n



1)


1


1


1


1


1




(


n



n



n



1



n


< br>2





2


)



1


3


3


3


3


3


3



1


(1



3


n


< p>
1


)


n


a


n


2(


n


< br>1)


3


2


n

1


1


因此


n


,






1





n


3


3


1



3


3


2


2



3


则

< br>a


n



2


1


1



n



3


n




3


n



.



3


2


2


n


评注:本题解题的关键是把递推关系式


a


n



1



3


a


n


< br>2



3



1


转化为


a


n



1


a


n


2


1


,





3


n



1


3


n


3


3


n



1

< br>进而求出


(


a


n


a


n



1

a


n



1


a


n



2


a< /p>


n



2


a


n



3


a

< p>
2


a


1


a


1



a


n


,即得数列



)



(



)


(



)





(


< /p>


)




n



3


n


3

< p>
n



1


3


n



1


3

n



2


3


n



2


3


n< /p>



3


3


2


3


1


3


< p>
3



的通项公式,最后再求数列

< br>{


a


n


}


的通项公式。



三、累乘法



例


5



已知 数列


{


a


n


}


满足


a


n


< /p>


1



2(


n



1)5



a


n


,


a


1



3


,求数列


{


a


n


}


的通项公式。



n


解:因为


a


n



1


< /p>


2(


n



1)5



a


n


,


a


1



3


,所以


a


n



0


,则


n


a

< p>
n



1



2(


n



1)5


n


,故


a


n


a


n



a

n


a


n



1


a


a



< /p>




3



2



a


1

< p>
a


n



1


a


n



2

a


2


a


1



[2(


n



1



1)5


n



1


][2(


n



2



1)5


n



2


]





[2(2



1)



5


2


][2(1



1)


5


1


]



3




2< /p>


n



1


[


n


(


n


< p>
1)





3



2]



5


(


n


1)



(


n



2)





2



1


< /p>


3



3



2


n



1

< p>


5


n


(


n



1)


2

< br>


n


!


n



1


所以数列


{

a


n


}


的通项公式为


a


n



3

< br>


2



5


n


(


n



1 )


2



n


!.



n


评注:


本 题解题的关键是把递推关系


a


n



1



2(


n



1)5



a


n


转化为


a


n



1



2(


n



1)5


n


,


进而求


a


n


出


a


n


a


n



1


a

< br>a






3



2



a


1


,即得数列


{


a


n


}


的 通项公式。



a


n


1


a


n



2


a


2


a< /p>


1


例


6



(


2004


年全国


I


第


15


题,原题是填空题)已知数列


{


a


n


}


满足


a


1



1


,


a


n

< p>


a


1



2


a


2


3


a


3





(


n


< /p>


1)


a


n



1


(


n



2)


,求


{


a


n


}


的通项公式。


< /p>


解:因为


a


n



a


1



2


a


2



3


a


3





(


n


< br>1)


a


n


1


(


n



2)




所以


a


n



1


< /p>


a


1



2


a


2



3

< p>
a


3





(


n


1)


a


n



1



na


n




用②式-①式得


a

< br>n



1



a


n



na


n


.



则


a< /p>


n



1



(


n



1)


a


n


(


n



2)



②



①



故


a


n



1



n



1(


n



2)



a


n


a

< br>n


a


n



1


a


n


!






3



a


2



[


n


(


n



1)





4



3]

< br>a


2



a


2


.



a


n



1


a


n



2


a


2


2


所以


a


n

< p>



③



由


a


n


a


1



2


a


2



3


a< /p>


3





(


n



1)


a


n



1


(


n



2)


,


取


n


2


得


a


2



a


1



2< /p>


a


2


,


则


a


2



a

< p>
1


,


又知


a


1



1


,则


a


2



1

,代入③得


a


n



1



3


4



5





n



所以 ,


{


a


n


}< /p>


的通项公式为


a


n



n


!


。



2


n


!


.



2


a


n



1



n



1(


n



2)


,


a


n

< br>评注:本题解题的关键是把递推关系式


a


n



1



(

< br>n



1)


a

n


(


n



2)


转化为


进而求出


a


n


a


n


1


a






3



a< /p>


2


,


从而可得当


n



2


时,


a


n


的表达式,


最后再求出数列


{


a


n


}


的


a


n


< br>1


a


n



2


a


2


通项公式。

< br>


四、待定系数法



例


7




已知数列


{


a


n< /p>


}


满足


a


n



1



2


a


n



3



5


,


a

< br>1



6


,求数列



a


n


的通项公式。



n


解:设


a


n



1



x



5

< br>n



1



2(


a


n



x



5


n


)< /p>




④



n


n



1

< p>
n



2


a


n



2


x


5


,等式两边消去


将

< p>
a


n



1



2


a


n


3



5


代入④式,得


2


a


n

< br>


3



5



x



5


n


n


n


2


a


n


,


得


3



5


n



x



5


n

< br>


1



2


,


x




1 ,


,


两


边


除< /p>


以


5


,


得


3



5


x

< p>


2


x


则


代


入


④


式

得


x



5


a


n



1


< /p>


5


n



1



2(


a


n



5


n


)




⑤


< br>a


n



1



5


n



1


n



2


{


a



5


}


是以


由


a


1

< p>


5



6



5



1


0


及⑤式得


a

< br>n



5



0


,则


,则数列


n

< br>n


a


n



5


1


n


a


1



5


1



1


为首项,以


2


为 公比的等比数列,则


a


n


< p>
5


n



2


n



1


,故

< br>a


n



2


n



1



5


n


。



评注: 本题解题的关键是把递推关系式


a


n



1



2


a


n



3



5


转化为


a


n



1



5


n


n


n


n

< br>


1



2(

a


n



5


n


)


,


从而可知数列

< br>{


a


n



5


}


是等比数列,进而求出数列


{< /p>


a


n



5


}


的通项公式,最后再求出数列

-


-


-


-


-


-


-


-