求遞推數列通項公式的常用方法
一公式法:利用熟知的的公式求通項公式的方法稱為公式法,常用的公式有,等差數列或等比數列的通項公式。
例一已知無窮數列的前項和為,並且,求的通項公式?
【解析】: , , ,又,
.反思:利用相關數列與的關係:,與提設條件,建立遞推關係,是本題求解的關鍵.
跟蹤訓練1.已知數列的前項和,滿足關係.試證數列是等比數列.
二歸納法:由數列前幾項用不完全歸納猜測出數列的通項公式,再利用數學歸納法證明其正確性,這種方法叫歸納法.
例二已知數列中,,,求數列的通項公式.
【解析】: ,, ,
猜測,再用數學歸納法證明.(略)
反思:用歸納法求遞推數列,首先要熟悉一般數列的通項公式,再就是一定要用數學歸納法證明其正確性.
跟蹤訓練2.設是正數組成的數列,其前項和為,並且對於所有自然數,與1的等差中項等於與1的等比中項,求數列的通項公式.
三累加法:利用求通項公式的方法稱為累加法。累加法是求型如的遞推數列通項公式的基本方法(可求前項和).
例三已知無窮數列的的通項公式是,若數列滿足, ,求數列的通項公式.
【解析】:,,=1+++
=.反思:用累加法求通項公式的關鍵是將遞推公式變形為.
跟蹤訓練3.已知,,求數列通項公式.
四累乘法:利用恒等式求通項公式的方法稱為累乘法,累乘法是求型如:的遞推數列通項公式的基本方法(數列可求前項積).
例四已知,,求數列通項公式.
【解析】: ,,又有=
1×=,當時,滿足, .
反思: 用累乘法求通項公式的關鍵是將遞推公式變形為.
跟蹤訓練4.已知數列滿足,.則的通項公式是.
五構造新數列:
型別1解法:把原遞推公式轉化為,利用累加法(逐差相加法)求解。
例1:已知數列滿足,,求。
解:由條件知:
分別令,代入上式得個等式累加之,即
所以, 型別2
解法:把原遞推公式轉化為,利用累乘法(逐商相乘法)求解。
例2:已知數列滿足,,求。
解:由條件知,分別令,代入上式得個等式累乘之,即
又, 例3:已知, ,求。
解: 。
變式:(2004,全國i,)已知數列,滿足a1=1, (n≥2),則的通項
解:由已知,得,用此式減去已知式,得
當時,,即,又,
,將以上n個式子相乘,得
型別3 (其中p,q均為常數,)。
解法(待定係數法):把原遞推公式轉化為:,其中,再利用換元法轉化為等比數列求解。
例4:已知數列中,,,求.
解:設遞推公式可以轉化為即.故遞推公式為,令,則,且.所以是以為首項,2為公比的等比數列,則,所以.
變式:(2006,重慶,文,14)
在數列中,若,則該數列的通項
(key:)
型別4 (其中p,q均為常數,)。 (或,其中p,q, r均為常數) 。
解法:一般地,要先在原遞推公式兩邊同除以,得:引入輔助數列(其中),得:再待定係數法解決。
例5:已知數列中,,,求。
解:在兩邊乘以得:
令,則,解之得:
所以型別5 遞推公式為(其中p,q均為常數)。
解 (特徵根法):對於由遞推公式,給出的數列,方程,叫做數列的特徵方程。
若是特徵方程的兩個根,
當時,數列的通項為,其中a,b由決定(即把和,代入,得到關於a、b的方程組);
當時,數列的通項為,其中a,b由決定(即把和,代入,得到關於a、b的方程組)。
例6: 數列:,,求
解(特徵根法):的特徵方程是:。,
。又由,於是
故練習:已知數列中,, ,,求。
。變式:(2006,福建,文,22)
已知數列滿足求數列的通項公式;
(i)解:
型別6 遞推公式為與的關係式。(或)
解法:利用與消去或與消去進行求解。
例7:數列前n項和.(1)求與的關係;(2)求通項公式.
解:(1)由得:
於是所以.
(2)應用型別4((其中p,q均為常數,))的方法,上式兩邊同乘以得:
由.於是數列是以2為首項,2為公差的等差數列,所以
數列求和的常用方法
數列求和是數列的重要內容之一,也是高考數學的重點考查物件。數列求和的基本思路是,抓通項,找規律,套方法。下面介紹數列求和的幾種常用方法:
一、直接(或轉化)由等差、等比數列的求和公式求和
利用下列常用求和公式求和是數列求和的最基本最重要的方法.
1、 等差數列求和公式:
2、等比數列求和公式:
34、5、
例1(07高考山東文18)設是公比大於1的等比數列,為數列的前項和.已知,且構成等差數列.
(1)求數列的等差數列.
(2)令求數列的前項和.
解:(1)由已知得解得.
設數列的公比為,由,可得.
又,可知,即,
解得.由題意得.
.故數列的通項為.
(2)由於由(1)得
, 又
是等差數列.
故.練習:設sn=1+2+3+…+n,n∈n*,求的最大值.
二、錯位相減法
設數列的等比數列,數列是等差數列,則數列的前項和求解,均可用錯位相減法。
例2(07高考天津)在數列中,,其中.
(ⅰ)求數列的通項公式;
(ⅱ)求數列的前項和;
(ⅰ)解:由,,
可得,所以為等差數列,其公差為1,首項為0,故,所以數列的通項公式為.
(ⅱ)解:設, ①
②當時,①式減去②式,得,.
這時數列的前項和.
當時,.這時數列的前項和.
例3(07高考全國ⅱ文21)設是等差數列,是各項都為正數的等比數列,且,,
(ⅰ)求,的通項公式;
(ⅱ)求數列的前n項和.
解:(ⅰ)設的公差為,的公比為,則依題意有且
解得,.
所以,.
(ⅱ).
,①,②
②-①得,
.三、逆序相加法
把數列正著寫和倒著寫再相加(即等差數列求和公式的推導過程的推廣)
例4設函式的圖象上有兩點p1(x1, y1)、p2(x2, y2),若,且點p的橫座標為.
(i)求證:p點的縱座標為定值,並求出這個定值;
(ii)若
(i)∵,且點p的橫座標為.
∴p是的中點,且
由(i)知,
,(1)+(2)得:
四、裂項求和法
這是分解與組合思想在數列求和中的具體應用. 裂項法的實質是將數列中的每項(通項)分解,然後重新組合,使之能消去一些項,最終達到求和的目的. 通項分解(裂項)如:
(1)(2)
(3)等。
例5 求數列的前n項和.
解:設 (裂項
則 (裂項求和
例6(06高考湖北)已知二次函式的影象經過座標原點,其導函式為,數列的前n項和為,點均在函式的影象上。(ⅰ)求數列的通項公式;
(ⅱ)設,是數列的前n項和,求使得對所有都成立的最小正整數m;
解:(ⅰ)設這二次函式f(x)=ax2+bx (a≠0) ,則 f`(x)=2ax+b,由於f`(x)=6x-2,得
a=3 , b=-2, 所以 f(x)=3x2-2x.
又因為點均在函式的影象上,所以=3n2-2n.
當n≥2時,an=sn-sn-1=(3n2-2n)-=6n-5.
當n=1時,a1=s1=3×12-2=6×1-5,所以,an=6n-5 ()
(ⅱ)由(ⅰ)得知==,
故tn===(1-).
因此,要使(1-)<()成立的m,必須且僅須滿足≤,即m≥10,所以滿足要求的最小正整數m為10.
評析:一般地,若數列為等差數列,且公差不為0,首項也不為0,則求和:首先考慮則=。下列求和: 也可用裂項求和法。
五、分組求和法
所謂分組法求和就是:對一類既不是等差數列,也不是等比數列的數列,若將這類數列適當拆開,可分為幾個等差、等比或常見的數列,然後分別求和,再將其合併。
例7數列的前n項和,數列滿.
(ⅰ)證明數列為等比數列;(ⅱ)求數列的前n項和tn。
解析:(ⅰ)由,
兩式相減得: ,
同定義知是首項為1,公比為2的等比數列.
(ⅱ)等式左、右兩邊分別相加得:
=例8求()
解:⑴ 當為偶數時,
;⑵ 當為奇數時,
綜上所述,.
點評:分組求和即將不能直接求和的數列分解成若干個可以求和的數列,分別求和.
數列求通項公式的常用方法
課題 一般數列求通項公式 1 一 明確目標 自主學習 掌握各種常用方法求有關數列通項公式 二 合作 問題解決 1.觀察歸納法 觀察法就是觀察數列特徵,找出各項共同的構成規律,橫向看各項之間的關係結構,縱向看各項與項數n的內在聯絡,從而歸納出數列的通向公式,然後利用數學歸納法加以證明即可。例1.根據數...
數列求和與求通項公式方法總結 已打
一 公式法 即直接用等差 等比數列的求和公式求和。1 等差數列的求和公式 2 等比數列的求和公式 例1.求和 1 1 2 3 n 2 二 分組求和法 若乙個數列由兩個特殊數列相加減而得到,則分別對兩個特殊數列求和之後相加減得到該數列的和。例2.求和 1 2 求 3 求 三 裂項相消法 把數列的通項拆...
數列求通項公式基本方法
常見遞推數列通項的求解方法 高考中的遞推數列求通項問題,情境新穎別緻,有廣度,創新度和深度,是高考的熱點之一。是一類考查思維能力的好題。要求考生進行嚴格的邏輯推理,找到數列的通項公式,為此介紹幾種常見遞推數列通項公式的求解方法。型別一 可以求和 累加法 例1 在數列中,已知 1,當時,有,求數列的通...