金龍教育數列通項公式求解方法總結

2021-12-25 22:52:14 字數 5735 閱讀 4114

求數列通項公式的十種方法

一、公式法

例1 已知數列滿足,,求數列的通項公式。

解:兩邊除以,得,則,故數列是以為首項,以為公差的等差數列,由等差數列的通項公式,得,所以數列的通項公式為。

評注:本題解題的關鍵是把遞推關係式轉化為,說明數列是等差數列,再直接利用等差數列的通項公式求出,進而求出數列的通項公式。

二、累加法

例2 已知數列滿足,求數列的通項公式。

解:由得則

所以數列的通項公式為。

評注:本題解題的關鍵是把遞推關係式轉化為,進而求出,即得數列的通項公式。

例3 已知數列滿足,求數列的通項公式。

解:由得則

所以評注:本題解題的關鍵是把遞推關係式轉化為,進而求出,即得數列的通項公式。

例4 已知數列滿足,求數列的通項公式。

解:兩邊除以,得,

則,故因此,

則評注:本題解題的關鍵是把遞推關係式轉化為,進而求出,即得數列的通項公式,最後再求數列的通項公式。

三、累乘法

例5 已知數列滿足,求數列的通項公式。

解:因為,所以,則,故

所以數列的通項公式為

評注:本題解題的關鍵是把遞推關係轉化為,進而求出,即得數列的通項公式。

例6 (2023年全國i第15題,原題是填空題)已知數列滿足,求的通項公式。

解:因為 ①

所以 ②

用②式-①式得則故

所以 ③

由,,則,又知,則,代入③得。

所以,的通項公式為

評注:本題解題的關鍵是把遞推關係式轉化為,進而求出,從而可得當的表示式,最後再求出數列的通項公式。

四、待定係數法

例7 已知數列滿足,求數列的通項公式。

解:設 ④

將代入④式,得,等式兩邊消去,得,兩邊除以,得代入④式得 ⑤

由及⑤式得,則,則數列是以為首項,以2為公比的等比數列,則,故。

評注:本題解題的關鍵是把遞推關係式轉化為,從而可知數列是等比數列,進而求出數列的通項公式,最後再求出數列的通項公式。

例8 已知數列滿足,求數列的通項公式。

解:設 ⑥

將代入⑥式,得

整理得。

令,則,代入⑥式得

⑦由及⑦式,

得,則,

故數列是以為首項,以3為公比的等比數列,因此,則。

評注:本題解題的關鍵是把遞推關係式轉化為,從而可知數列是等比數列,進而求出數列的通項公式,最後再求數列的通項公式。

例9 已知數列滿足,求數列的通項公式。

解:設 ⑧

將代入⑧式,得

,則等式兩邊消去,得,

解方程組,則,代入⑧式,得

⑨由及⑨式,得

則,故數列為以為首項,以2為公比的等比數列,因此,則。

評注:本題解題的關鍵是把遞推關係式轉化為,從而可知數列是等比數列,進而求出數列的通項公式,最後再求出數列的通項公式。

五、對數變換法

例10 已知數列滿足,,求數列的通項公式。

解:因為,所以。在式兩邊取常用對數得 ⑩

設將⑩式代入式,得,兩邊消去並整理,得,則

,故代入式,得

由及式,

得,則,

所以數列是以為首項,以5為公比的等比數列,則,因此

則。評注:本題解題的關鍵是通過對數變換把遞推關係式轉化為,從而可知數列是等比數列,進而求出數列的通項公式,最後再求出數列的通項公式。

六、迭代法

例11 已知數列滿足,求數列的通項公式。

解:因為,所以

又,所以數列的通項公式為。

評注:本題還可綜合利用累乘法和對數變換法求數列的通項公式。即先將等式兩邊取常用對數得,即,再由累乘法可推知,從而。

七、數學歸納法

例12 已知數列滿足,求數列的通項公式。

解:由及,得

由此可猜測,往下用數學歸納法證明這個結論。

(1)當時,,所以等式成立。

(2)假設當時等式成立,即,則當時,

由此可知,當時等式也成立。

根據(1),(2)可知,等式對任何都成立。

評注:本題解題的關鍵是通過首項和遞推關係式先求出數列的前n項,進而猜出數列的通項公式,最後再用數學歸納法加以證明。

八、換元法

例13 已知數列滿足,求數列的通項公式。

解:令,則

故,代入得

即因為,故

則,即,

可化為,

所以是以為首項,以為公比的等比數列,因此,則,即,得。

評注:本題解題的關鍵是通過將的換元為,使得所給遞推關係式轉化形式,從而可知數列為等比數列,進而求出數列的通項公式,最後再求出數列的通項公式。

九、不動點法

例14 已知數列滿足,求數列的通項公式。

解:令,得,則是函式的兩個不動點。因為

。所以數列是以為首項,以為公比的等比數列,故,則。

評注:本題解題的關鍵是先求出函式的不動點,即方程的兩個根,進而可推出,從而可知數列為等比數列,再求出數列的通項公式,最後求出數列的通項公式。

例15 已知數列滿足,求數列的通項公式。

解:令,得,則是函式的不動點。

因為,所以

,所以數列是以為首項,以為公差的等差數列,則,故。

評注:本題解題的關鍵是先求出函式的不動點,即方程的根,進而可推出,從而可知數列為等差數列,再求出數列的通項公式,最後求出數列的通項公式。

十、特徵根法

例16 已知數列滿足,求數列的通項公式。

解:的相應特徵方程為,解之求特徵根是,所以。

由初始值,得方程組

求得從而。

評注:本題解題的關鍵是先求出特徵方程的根。再由初始值確定出,從而可得數列的通項公式。

求數列通項公式的十種方法

一、公式法

例1 已知數列滿足,,求數列的通項公式。

解:兩邊除以,得,則,故數列是以為首項,以為公差的等差數列,由等差數列的通項公式,得,所以數列的通項公式為。

評注:本題解題的關鍵是把遞推關係式轉化為,說明數列是等差數列,再直接利用等差數列的通項公式求出,進而求出數列的通項公式。

二、累加法

例2 已知數列滿足,求數列的通項公式。

解:由得則

所以數列的通項公式為。

評注:本題解題的關鍵是把遞推關係式轉化為,進而求出,即得數列的通項公式。

例3 已知數列滿足,求數列的通項公式。

解:由得則

所以評注:本題解題的關鍵是把遞推關係式轉化為,進而求出,即得數列的通項公式。

例5 已知數列滿足,求數列的通項公式。

解:兩邊除以,得,

則,故因此,

則評注:本題解題的關鍵是把遞推關係式轉化為,進而求出,即得數列的通項公式,最後再求數列的通項公式。

三、累乘法

例5 已知數列滿足,求數列的通項公式。

解:因為,所以,則,故

所以數列的通項公式為

評注:本題解題的關鍵是把遞推關係轉化為,進而求出,即得數列的通項公式。

例6 (2023年全國i第15題,原題是填空題)已知數列滿足,求的通項公式。

解:因為 ①

所以 ②

用②式-①式得則故

所以 ③

由,,則,又知,則,代入③得。

所以,的通項公式為

評注:本題解題的關鍵是把遞推關係式轉化為,進而求出,從而可得當的表示式,最後再求出數列的通項公式。

四、待定係數法

例7 已知數列滿足,求數列的通項公式。

解:設 ④

將代入④式,得,等式兩邊消去,得,兩邊除以,得代入④式得 ⑤

由及⑤式得,則,則數列是以為首項,以2為公比的等比數列,則,故。

評注:本題解題的關鍵是把遞推關係式轉化為,從而可知數列是等比數列,進而求出數列的通項公式,最後再求出數列的通項公式。

例8 已知數列滿足,求數列的通項公式。

解:設 ⑥

將代入⑥式,得

整理得。

令,則,代入⑥式得

⑦由及⑦式,

得,則,

故數列是以為首項,以3為公比的等比數列,因此,則。

評注:本題解題的關鍵是把遞推關係式轉化為,從而可知數列是等比數列,進而求出數列的通項公式,最後再求數列的通項公式。

例9 已知數列滿足,求數列的通項公式。

解:設 ⑧

將代入⑧式,得

,則等式兩邊消去,得,

解方程組,則,代入⑧式,得

⑨由及⑨式,得

則,故數列為以為首項,以2為公比的等比數列,因此,則。

評注:本題解題的關鍵是把遞推關係式轉化為,從而可知數列是等比數列,進而求出數列的通項公式,最後再求出數列的通項公式。

五、對數變換法

例10 已知數列滿足,,求數列的通項公式。

解:因為,所以。在式兩邊取常用對數得 ⑩

設將⑩式代入式,得,兩邊消去並整理,得,則

,故代入式,得

由及式,

得,則,

所以數列是以為首項,以5為公比的等比數列,則,因此

則。評注:本題解題的關鍵是通過對數變換把遞推關係式轉化為,從而可知數列是等比數列,進而求出數列的通項公式,最後再求出數列的通項公式。

六、迭代法

例11 已知數列滿足,求數列的通項公式。

解:因為,所以

又,所以數列的通項公式為。

評注:本題還可綜合利用累乘法和對數變換法求數列的通項公式。即先將等式兩邊取常用對數得,即,再由累乘法可推知,從而。

七、數學歸納法

例12 已知數列滿足,求數列的通項公式。

解:由及,得

由此可猜測,往下用數學歸納法證明這個結論。

(1)當時,,所以等式成立。

(2)假設當時等式成立,即,則當時,

由此可知,當時等式也成立。

根據(1),(2)可知,等式對任何都成立。

評注:本題解題的關鍵是通過首項和遞推關係式先求出數列的前n項,進而猜出數列的通項公式,最後再用數學歸納法加以證明。

八、換元法

例13 已知數列滿足,求數列的通項公式。

解:令,則

故,代入得

即因為,故

則,即,

可化為,

所以是以為首項,以為公比的等比數列,因此,則,即,得。

評注:本題解題的關鍵是通過將的換元為,使得所給遞推關係式轉化形式,從而可知數列為等比數列,進而求出數列的通項公式,最後再求出數列的通項公式。

九、不動點法

例14 已知數列滿足,求數列的通項公式。

解:令,得,則是函式的兩個不動點。因為

。所以數列是以為首項,以為公比的等比數列,故,則。

評注:本題解題的關鍵是先求出函式的不動點,即方程的兩個根,進而可推出,從而可知數列為等比數列,再求出數列的通項公式,最後求出數列的通項公式。

例15 已知數列滿足,求數列的通項公式。

解:令,得,則是函式的不動點。

因為,所以

,所以數列是以為首項,以為公差的等差數列,則,故。

評注:本題解題的關鍵是先求出函式的不動點,即方程的根,進而可推出,從而可知數列為等差數列,再求出數列的通項公式,最後求出數列的通項公式。

十、特徵根法

例16 已知數列滿足,求數列的通項公式。

解:的相應特徵方程為,解之求特徵根是,所以。

由初始值,得方程組

求得從而。

評注:本題解題的關鍵是先求出特徵方程的根。再由初始值確定出,從而可得數列的通項公式。

數列通項公式的求解方法總結

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