内容发布更新时间 : 2024/11/15 15:36:24星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
专题突破三 数列通项公式的求法
求数列的通项公式,是数列问题中的一类重要题型,在数列学习和考试中占有很重要的位置,本专题就来谈谈数列通项公式的求法.
一、通过数列前若干项归纳出数列的一个通项公式 例1 由数列的前n项,写出通项公式: (1)3,5,3,5,3,5,…; 12345
(2),,,,,…; 234565133381
(3)2,,,,,…;
2481611111
(4),,,,,…. 26122030
解 (1)这个数列前6项构成一个摆动数列,奇数项为3,偶数项为5.所以它的一个通项公式为an=4+(-1)n,n∈N+.
(2)数列中的项以分数形式出现,分子为项数,分母比分子大1,所以它的一个通项公式为an=
n
,n∈N+. n+1
1111
(3)数列可化为1+1,2+,3+,4+,5+,…,
248161
所以它的一个通项公式为an=n+n-1,n∈N+.
211111
(4)数列可化为,,,,,…,
1×22×33×44×55×61
所以它的一个通项公式为an=,n∈N+.
n?n+1?
反思感悟 这类数列通常是由基本数列如等差数列、等比数列通过加减乘除运算得到,故解决这类问题可以根据所给数列的特点(递增及增长速度、递减及递减速度、是否摆动数列)联想基本数列,再考察它与基本数列的关系.需要注意的是,对于无穷数列,利用前若干项归纳出的通项公式属于“猜想”,而且表达式不一定唯一. 跟踪训练1 由数列的前几项,写出通项公式: (1)1,-7,13,-19,25,…; 13179
(2),,,,,…; 472131681524
(3)1,-,,-,….
579
解 (1)数列每一项的绝对值构成一个以1为首项,6为公差的等差数列,且奇数项为正,偶数项为负,所以它的一个通项公式为an=(-1)n+1(6n-5),n∈N+.
13579
(2)数列化为,,,,,…,分子,分母分别构成等差数列,所以它的一个通项公式
471013162n-1
为an=,n∈N+.
3n+1
22-132-142-152-1
(3)数列化为,-,,-,…,
3579所以数列的一个通项公式为an=(-1)二、利用递推公式求通项公式 命题角度1 累加、累乘
例2 (1)数列{an}满足a1=1,对任意的n∈N+都有an+1=a1+an+n,求通项公式; 2n
(2)已知数列{an}满足a1=,an+1=a,求an.
3n+1n解 (1)∵an+1=an+n+1,∴an+1-an=n+1,
即a2-a1=2,a3-a2=3,…,an-an-1=n(n≥2).等式两边同时相加得an-a1=2+3+4+…+n(n≥2).
n?n+1?
即an=a1+2+3+4+…+n=1+2+3+4+…+n=. 2又a1=1也适合上式,∴an=
n?n+1?
,n∈N+. 2
2
n+1?n+1?-1
2n+1
,n∈N+.
an+1n
(2)由条件知=,分别令n=1,2,3,…,n-1,
ann+1
n-1a2a3a4an123
代入上式得(n-1)个等式,累乘,即···…·=×××…×(n≥2).
a1a2a3nan-1234an122
∴=,又∵a1=,∴an=. a1n33n22
又a1=也适合上式,∴an=,n∈N+.
33n
反思感悟 形如an+1=an+f(n)的递推公式求通项可以使用叠加法,步骤如下: 第一步 将递推公式写成an+1-an=f(n);
第二步 当n≥2时,依次写出an-an-1,…,a2-a1,并将它们叠加起来; 第三步 得到an-a1的值,解出an;
第四步 检验a1是否满足所求通项公式,若成立,则合并;若不成立,则写出分段形式.叠乘法类似.
跟踪训练2 在数列{an}中,a1=1,an-an-1=n-1(n=2,3,4,…),求{an}的通项公式. 解 ∵当n=1时,a1=1,
当n≥2时,
a2-a1=1,a3-a2=2,
4
3
??
a-a=3,这n-1个等式累加得, ?…,
?a-a=n-1,?
n
n-1
an-a1=1+2+…+(n-1)=
n?n-1?, 2
n?n-1?n2-n+2
故an=+a1=且a1=1也满足该式,
22n2-n+2
∴an=(n∈N+).
2命题角度2 构造等差(比)数列
例3 已知数列{an}满足an+1=3an+2,且a1=1,则an=________. 答案 2×3n-1-1
解析 设an+1+A=3(an+A),化简得an+1=3an+2A. 又an+1=3an+2,∴2A=2,即A=1. an+1+1
∴an+1+1=3(an+1),即=3.
an+1
∴数列{an+1}是等比数列,首项为a1+1=2,公比为3. 则an+1=2×3n-1,即an=2×3n-1-1.
反思感悟 形如an+1=pan+q(其中p,q为常数,且pq(p-1)≠0)可用待定系数法求得通项公式,步骤如下:
第一步 假设递推公式可改写为an+1+t=p(an+t); q
第二步 由待定系数法,解得t=;
p-1q??
第三步 写出数列?an+p-1?的通项公式;
?
?
第四步 写出数列{an}通项公式.
跟踪训练3 已知数列{an}满足an+1=2an+3×5n,a1=6,求数列{an}的通项公式. 解 设an+1+λ×5n+1=2(an+λ×5n), 将an+1=2an+3×5n代入①式, 得2an+3×5n+λ×5n+1=2an+2λ×5n, 等式两边消去2an,得3×5n+λ×5n+1=2λ×5n,
①