數列求和的十二種方法及遞推數列求通項

2022-06-17 21:36:02 字數 5600 閱讀 7699

十二類遞推數列求通項公式

對於遞推公式確定的數列的求解,通常可以通過遞推公式的變換,轉化為等差數列或等比數列問題,有時也用到一些特殊的轉化方法與特殊數列。

型別1遞推公式為

解法:把原遞推公式轉化為,利用累加法求解。

例1.已知數列滿足,求。

型別2遞推公式為

解法:把原遞推公式轉化為,利用累乘法求解。

例2.已知數列滿足,求

型別3遞推公式為(其中p,q均為常數,)。

解法: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3.已知數列中,,求。

型別4遞推公式為(其中p,q均為常數,)。

解法:該型別較型別3要複雜一些。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:

再應用型別3的方法解決。

例4.已知數列中,,求。

型別5遞推公式為(其中p,q均為常數),即二階遞推數列。

解法:先把原遞推公式轉化為

其中s,t滿足,再應用前面型別的方法求解。

例5.已知數列中,,求。

型別6:遞推公式為與的關係式。

解法:利用進行求解。

例6.已知數列前n項和。

(1)求與的關係; (2)求通項公式。

例7. 已知數列中,,

,求解法:

設 例8.已知數列中,,求.

型別8:,(,,均為常數)

解法:兩邊同除以,構造數列

例9.各項均不為零的數列,首項=1,且對於任意均有(或),求

例10.合肥市2013二模20t

各項均不為零的數列,首相,且對於任意均有

(1)求數列的通項公式;

(2)此處不要求做。[若數列的前n項和為,證明:當時,

]型別9:指數型數列

解法:兩邊取對數

例11.已知數列滿足,求。

例12.已知,求

型別10:奇偶項數列

解法:作差或作商得,相間項成等差或成等比數列

例13、(1)在數列中,,求

(2)、在數列中,,求

型別11:雙數列型

解法:根據所給兩個數列遞推公式的關係,靈活採用累加、累乘、化歸等方法求解。

例14.已知數列中,;數列中,。當時,,求。

型別12:的數列

對於數列,是常數且)

其特徵方程為,變形為…②

若②有二異根,則可令(其中是待定常數),代入的值可求得值。

這樣數列是首項為,公比為的等比數列,於是這樣可求得

若②有二重根,則可令(其中是待定常數),代入的值可求得值。

這樣數列是首項為,公差為的等差數列,於是這樣可求得

例15.已知數列滿足,求數列的通項

例16.已知數列滿足,求數列的通項

數列求和的八種方法

數列是高中代數的重要內容。在高考和各種數學競賽中都占有重要地位。數列求和是數列的重要內容之一,除了等差數和等比數列有求和公式外,大部分數列的求和都需要一定的技巧。

在數列求和過程中,根據數列的特點,採用適當的方法,定能較快、準確的求解

型別1:利用常用求和公式求和

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。

等差數列求和公式:

等比數列求和公式:當q≠1時,s=

當q=1時,s= na

常用求和公式:s= 1 + 2 +…+ n =,

s= 例1、已知logx =,求x + x +…x的值。

例2、設s=1+2+3+…+n,n∈n,求的最大值。

型別2:錯位相減法求和

這種方法主要用於數列{a·b}的前n項和,其中,分別是等差數列和等比數列,且的公比不為1。

例3、求和:

型別3:倒序相加法求和

倒序相加法求和即是將乙個數列倒過來排列,再把它與原數列相加,就可以得到n個()

例4、函式f(x)對任意x∈r都有f(x)+f(1-x)=.

(1)f()和f()+f() (n∈n)的值;

(2)數列{}滿足: = f(0)+f()+f()…+f()+f(1),求

型別4:分項求和

有一類數列,既不是等差數列,也不是等比數列,若將這類數列適當拆開,可分為幾個等差、等比或常數列或特殊數列,然後分別求和,再將其合併。

例5、求數列的前n項和s。

型別5:裂項求和

裂項法的實質是將數列中的每項(通項)分解,然後重新組合,使之消去一些項,最終達到求和的目的。

例6、求數列,,,…,…的前n項和

型別6:併項求和

針對一些特殊的數列,將某些項合併在一起就具有某種特殊的性質。因此,在求和時,可將這些項先合併在一起求和,然後再求。

例7、在各項均為正數的等比數列{}中,若=9,求的值。

型別7:利用數列的通項求和

利用數列的通項揭示的規律來求數列的前n項和,是乙個重要的方法。

例8、求1+11+111+…+之和

型別8:與絕對值相關的求和

此類題需根據通項確定各項的正、負,再去掉絕對值。

例9、數列{}中, =8, =2且滿足(n∈),設|,求。

答案:十二類遞推數列求通項公式

對於遞推公式確定的數列的求解,通常可以通過遞推公式的變換,轉化為等差數列或等比數列問題,有時也用到一些特殊的轉化方法與特殊數列。

型別1遞推公式為

解法:把原遞推公式轉化為,利用累加法求解。

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

所以又因為

所以型別2遞推公式為

解法:把原遞推公式轉化為,利用累乘法求解。

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

所以, 又因為,所以。

型別3遞推公式為(其中p,q均為常數,)。

解法: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3.已知數列中,,求。

解:設遞推公式

可以轉化為

即,所以

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

型別4遞推公式為(其中p,q均為常數,)。

解法:該型別較型別3要複雜一些。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:

再應用型別3的方法解決。

例4.已知數列中,,求。

解:在兩邊乘以得:

令,則應用例3解法得:

所以型別5遞推公式為(其中p,q均為常數)。

解法一:(待定係數法)先把原遞推公式轉化為

其中s,t滿足,再應用前面型別的方法求解。

例5.已知數列中,,求。

解法一:由可轉化為

即所以,解得:或

這裡不妨選用(當然也可選用,大家可以試一試),則

所以是以首項為,公比為的等比數列

所以應用型別1的方法,令,代入上式得個等式累加之,即

,又因為,所以。注:對於(p、q均為常數),若p+q=1時,則

直接構造乙個等比數列解決問題

解法二:特徵根法

令,,得到特徵方程,若特徵方程有兩同根,即,則通解,若特徵方程有兩異根,即,則通解

因為特徵方程為,即(3x+1)(x-1)=0, ,所以,

解得分別為,所以

型別6遞推公式為與的關係式。

解法:利用進行求解。

例6.已知數列前n項和。

(1)求與的關係;

(2)求通項公式。

解:(1)由得:

於是所以,即

(2)應用型別4的方法,上式兩邊同乘以得:

由,得:

於是數列是以2為首項,2為公差的等差數列,所以,故

例7. 已知數列中,,

,求型別7:(p,q均為常數)

解法:例8. 已知數列中,,求.

型別8:,(,,均為常數)

解法:兩邊同除以,構造數列

例9.各項均不為零的數列,首項=1,且對於任意均有(或),求

例10合肥市2010二模20t

各項均不為零的數列,首相,且對於任意均有

(1)求數列的通項公式;

(2)此處不要求做。[若數列的前n項和為,證明:當時,

]解:(1)由

得,則所以是以3為公比,為首項的等比數列

4分(2)當時,

令則所以]13分

型別9:指數型數列

解法:兩邊取對數

例11已知數列滿足,求。

例12.已知

遞推式兩邊同取對數,得

令,則,

已轉化為「型」,由累乘相消法可得型別10:奇偶項數列

解法:作差或作商得,相間項成等差或成等比數列

例13、1、在數列中,,求

2、在數列中,,求

解:1、

(2)-(1)得:

當時,,

即當時,,

即2、,

當時,,

即當時,,

即型別11雙數列型

解法:根據所給兩個數列遞推公式的關係,靈活採用累加、累乘、化歸等方法求解。

例14.已知數列中,;數列中,。當時,

,求。解:因

所以即,又因為所以即

由<1>、<2>得:

型別12:的數列

對於數列,是常數且)

其特徵方程為,變形為…②

若②有二異根,則可令(其中是待定常數),代入的值可求得值。

這樣數列是首項為,公比為的等比數列,於是這樣可求得

若②有二重根,則可令(其中是待定常數),代入的值可求得值。

這樣數列是首項為,公差為的等差數列,於是這樣可求得

例15.已知數列滿足,求數列的通項

解:其特徵方程為,化簡得,解得,令

由得,可得,

數列是以為首項,以為公比的等比數列,,

例16.已知數列滿足,求數列的通項

解:其特徵方程為,即,解得,令

由得,求得,

數列是以為首項,以為公差的等差數列,,

列求和的八種方法

數列是高中代數的重要內容。在高考和各種數學競賽中都占有重要地位。數列求和是數列的重要內容之一,除了等差數和等比數列有求和公式外,大部分數列的求和都需要一定的技巧。

型別1:利用常用求和公式求和

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。

等差數列求和公式:

等比數列求和公式:當q≠1時,s=

當q=1時,s= na

常用求和公式:s= =1 + 2 +…+ n =

s=1 + 2 +…+n = n(n+1)(2n+1)

s=1 +2 +…+n =[n(n+1)]

例1、已知logx =,求x + +…+的值。

解:由logx = logx= -log2 x = ,由等比數列式求和公式得:s= x + x +…+ x = =1-

例2、設s=1+2+3+…+n,n∈n,求的最大值。

解:由等差數列求和公式得s=n(n+1),s=(n+1)(n+2),

∴= 當且僅當n =,即n=8時,取最大值。

型別2:錯位相減法求和

這種方法主要用於數列{a·b}的前n項和,其中,分別是等差數列和等比數列,且的公比不為1。

例3、求和:1+3a+5a+7a+…+(2n-1)a(a≠0)

數列求和常見的7種方法

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