若数列的连续若干项之间满足关系,由这个递推关系及n个初始值确定的数列,叫做递推数列。它主要给出的是“二层”中连续几项之间的递推关系式(如:、 、、、、、、、、等类型),这是数列的重点、难点问题。求递推数列通项的方法较多,也比较灵活,基本方法如:迭加法、迭乘法、转化为等差、等比数列求通项法、归纳——猜想——证明法等,其中主要的思路是通过转化为等差数列或等比数列来解决问题。
4.给定初始条件和递推关系,有时不一定能求出通项,却也可以研究它的其他性质。(如取值范围,比较大小,其他等价关系等,无非等与不等两类),这类问题往往有一定的难度。
本文主要采用风趣的“楼层式”讲解,更易于理解数列中求通项的问题。将喻为楼的第一层,喻为楼的第二层,喻为楼的第三层,则数列中之间的关系式可理解为这三层之间的走动关系,那么我们可以用爬楼层的方式理解之间的相互转化关系-----我亲切地称它为“楼层式”的转化方式。
3.给定初始条件和递推关系往往可以用演绎(推导)的方法求出它的通项公式,其最主要的思想方法是生成、转化、叠代。
2.给出递推关系求通项,有时可以用归纳,猜想,证明的思路;而证明型的问题用数学归纳法往往是一种比较简单的方法;而给出铺垫(转化后的数列)的问题常常可以用证明(变换,待定系数法等)处理,一般难度不大。
例7:已知数的递推关系为,且求通项。
解:∵ ∴令则辅助数列是公比为2的等比数列
∴即 ∴
例5. 在数列中,,,,求。
解析:在两边减去,得
∴ 是以为首项,以为公比的等比数列,∴,由累加法得
= =…===
例8: 已知数列{}中且(),,求数列的通项公式。
解:∵∴ , 设,则
故{}是以为首项,1为公差的等差数列 ∴ ∴
点评:这种方法类似于换元法, 主要用于已知递推关系式求通项公式。
趣谈数列的通项问题及其思维方式
1.递推关系的形成:直接给出,函数给出,解析几何给出,应用问题给出,方程给出。
例6:设数列的各项是一个等差数列与一个等比数列对应项的和,若c1=2,c2=4,c3=7,c4=12,求通项公式cn
解:设
例6. 已知数列中,,,
其中b是与n无关的常数,且。求出用n和b表示的an的关系式。
解析:递推公式一定可表示为
的形式。由待定系数法知:
故数列是首项为,公比为的等比数列,故
点评:用待定系数法解题时,常先假定通项公式或前n项和公式为某一多项式,一般地,若数列为等差数列:则,(b、c为常数),若数列为等比数列,则,。
例5:已知下列两数列的前n项和sn的公式,求的通项公式。(1)。 (2)
解: (1)===3
此时,。∴=3为所求数列的通项公式。
(2),当时
由于不适合于此等式 。 ∴
点评:要先分n=1和两种情况分别进行运算,然后验证能否统一。
例4:在数列{}中, =1, (n+1)·=n·,求的表达式。
解:由(n+1)·=n·得,=··…= 所以
例4. 已知数列中,,前项和与的关系是 ,试求通项公式。
解析:首先由易求的递推公式:
将上面n—1个等式相乘得:
点评:一般地,对于型如=(n)·类的通项公式,当的值可以求得时,宜采用此方法。
例3:已知数列6,9,14,21,30,…求此数列的一个通项。
解 易知∵ ……
各式相加得∴
点评:一般地,对于型如类的通项公式,只要能进行求和,则宜采用此方法求解。
例4. 若在数列中,,,求通项。
解析:由得,所以,,…,,
将以上各式相加得:,又所以 =
例2: 已知数列{an}是公差为d的等差数列,数列{bn}是公比为q的(q∈R且q≠1)的等比数列,若函数f (x) = (x-1)2,且a1 = f (d-1),a3 = f (d+1),b1 = f (q+1),b3 = f (q-1),(1)求数列{ a n }和{ b n }的通项公式;
解:(1)∵a 1=f (d-1) = (d-2)2,a 3 = f (d+1)= d 2,∴a3-a1=d2-(d-2)2=2d=4,
∴d=2,∴an=a1+(n-1)d = 2(n-1);又b1= f (q+1)= q2,b3 =f (q-1)=(q-2)2,
∴=q2,由q∈R,且q≠1,得q=-2,∴bn=b·qn-1=4·(-2)n-1
例1. 等差数列是递减数列,且=48,=12,则数列的通项公式是( )
(A) (B) (C) (D)
解析:设等差数列的公差位d,由已知,
解得,又是递减数列, ∴ ,,∴ ,故选(D)。
例2. 已知等比数列的首项,公比,设数列的通项为,求数列的通项公式。
解析:由题意,,又是等比数列,公比为
∴,故数列是等比数列,,∴
点评:当已知数列为等差或等比数列时,可直接利用等差或等比数列的通项公式,只需求得首项及公差公比。