数列通项的求解方法
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数列通项的求解方法
李红利
数列这部分知识在高中数学中
是一个重点知识,
它是高考的热点,
也是学生
< br>学习的一个难点。
在数列中,
确定数列的通项公式至关重
要,
因为通项公式确定
以后,可以解决数列中的许多问题,如数
列的求和、单调性、最值等等。数列通
项公式的求解方法除了公式法
(利用等差、
等比数列的通项公式求解通项的方法)
以外,
还有配凑、倒数转化、除幂、累加、叠乘等多种方法,然而这些方法在一
些教学参考资料
中比较零散,
在这里将其整理和汇编,
以便于同仁们在教学时参
考和利用。
一.公式法
在已知条件中,
明确指明该数列是等差数列或等比数列,
或者利用条件能够
确定该数列是等差数列或等比数列时利用的方法,
即确定:
< br>a
n
1
a
n
d
(
常数
)
,<
/p>
或
a
n
1
q
(
非零常数
)
。该方法是:等差数列使用公式
a
n
a
1
(
n
1
)
d
(或
a
n
,等比数列使用公式
p>
a
n
a
1
q
n
1
(或
a
n
a
m
q
n
m
)
,所以,使
a
n
a
m
(
n
m
)
d<
/p>
)
用公式法求解数列的通项公式时,要确定数列的首项
a
1
(或任意项
a
m
)以及公
差
d
p>
或公比
q
,然后再利用公式求解。
二.配凑法
数列若
以形如
“
a
n
1
ka
n
b
(
k
p>
,
b
为常数
,k<
/p>
1
,
kb
p>
0
)
”
的递推方式给出时,
b
处理方法是将每一项加上同一个常数,将其配凑转化为等比数列
a
n
,
k
1<
/p>
然后再求解数列的通项公式。配凑过
程如下:
令
a
n
1
x
k
(
a
p>
n
x
)
,展开整理为:
a
n
1
ka
n<
/p>
(
k
1
)
x
因为
a
n
1
ka
n
b
,所以
(
k
1
)
x
b
又
k
1
,所
以
x
b
b<
/p>
,即数列
a
n
p>
是以
k
为公比的等比数列。
k
1
k
1
例
1
:已知在数列
< br>
a
n
中,
a
1
2
,
a
n
<
/p>
1
3
a
n
2
,求
a
n
解
:
由
a
n
< br>
1
3
a
n
2
得
:
a
n
p>
1
1
3
(
a
n
1
)
,
< br>所
以
数列
a
n
1
是
以
首
项<
/p>
a
1
1
3
,公比为
3
p>
的等比数列,即
a
n
1
3
3
n
1
p>
3
n
,故
a
n
3
n
1
变式训练:已知在数列
a
n
中,
a
1<
/p>
2
,
a
n
1
3
a
n
2
,求
a
n
< br>
三.倒数转化法
数列若以形
如
“
a
n
<
/p>
1
a
n
ka
n
的递推方式给出时,
(
k
,
,
为常数
,k
0
)
”
先
倒数变为:
1
1
k
,然后再讨论解决。讨论如下:
a
n
1
a
p>
n
1
k
1
1
k
1
1
k
< br>即
数列
是以公差为
,
,
a
n
1
a
n
a
n<
/p>
1
a
n
a
n
⑴若
时,
则
的等差数列;
p>
⑵若
时,令
b
n
k
1
,上式变为:
b
n
p>
1
b
n
,这时可以利用上述
a
n
k
p>
的配凑法,
将其配凑转化为等比数列
b
n
,然后再求解数列
a
n
的
通项
1
p>
公式。
p>
例
2
:已知在数列
a
n
中,
a
1
2
p>
,
a
n
1
a
n
,求
a
n
2
a
n
1
解:由
a
n
1
a
n
2
a
1<
/p>
1
1
1
1
得:
,即
2
n
2
a
n
1
a
n
2
a
n
1
a
n
<
/p>
1
a
n
a
n
1
1
1
所以,数列
是以首项
,公差
为
2
的等差数列
a
1
2
a
n
所以,
2
1
1
3
4<
/p>
n
3
(
n
1
)
2
2
n
,故
a
n
4
n
3
a
n
2
p>
2
2
变式训练:已知在数列
a
n
中,
a
1
2
,
a
n
1
四.除幂法
a
n
,求
a
n
2
a<
/p>
n
3
数列若以
形如“
a
n
1
a
n<
/p>
k
n
1
(
k
,
,
为常数
,k
0
)
”的递推方式给<
/p>
出时,
方程两边同除以
k
n
1
得到:
讨论如下:
⑴若
k
时,
则
的等差数列;
⑵若
<
/p>
k
时,令
b<
/p>
n
a
n
b
b
n
,这时可以利用上述
,上式变为:
n
< br>
1
n
k
k
a
n
1
a
n
a
n
p>
1
a
n
a
n
< br>
,
即
,
数列
n
是以公差为
n
1
n
n
1
n
k
k<
/p>
k
k
k
a
n
1
a
n
a
n
n
,
然后
再讨论解决。
n
1
< br>n
1
k
k
k
k
p>
的配凑法,将其配凑转化为等比数列
<
/p>
b
n
,然后再求解数列
a
n
的通项
1
k
p>
公式。
例
3
p>
:已知在数列
a
n
中,
a
1
2
,
a
p>
n
1
3
a
n
2
n
1
< br>,求
a
n
解:由
a
n
1
3
a
n
2
n
<
/p>
1
两边同除以
2
n
1
得到:
a
n
1
3<
/p>
a
n
3
a
n
1
n
1
n
1
n
1
2
2
2
2
a<
/p>
1
a
1
3
a
n
a
n
2
(
2
)
2
3
,
即:
n
,
于是数列
为等比数列,
首项为
2
n
2
2
< br>n
2
2
n
1
2
a
3
3
p>
公比为
,则有
n
2
3
p>
2
2
n
2
n
1
< br>3
n
n
1
,所以
a
n
2
3
n
2
n
p>
1
2
也可以利用换元法,
令
b
n
然后再进行配凑求解。
a
n
a
n
1
3
a
n
3
b
b
n
1
,
<
/p>
1
,
将式子
变为
n
1
n
p>
n
1
n
2
2
2
2
2
变式训练:已知在数列
a
n
中,
a
1
2
,
p>
a
n
1
2
a
n
2
n
,求
a
n
五.累加法
如果给出数列
a
n
的递推公式为“
a
n
1
a
n
f
(
n
)
”形式时,并且
f
(
n
)
容
易求和,即具有明显的相消规律,或者利用等差、等比求和公式进行求和
,这时
采用累加法。然而,采用累加法求数列通项时,要注意对
n
1
的检验,否则就