由遞推關係求通項公式的型別與方法

2022-08-10 23:30:04 字數 1930 閱讀 1437

遞推公式是給出數列的基本方式之一,在近幾年高考題中佔著不小的比重。2023年高考數學19份理科試卷,共19道數列部分的解答題,其中有17道涉及遞推數列,(福建卷理科有兩道題涉及數列問題,江蘇卷、江西卷中數列題不涉及遞推),說每卷都有數列問題,數列必出遞推也不為過。不能不感受到高考數學試題中「遞推」之風的強勁。

為此本文主要以2023年試題為例重點研究由遞推關係求數列通公式的型別與求解策略。

一、遞推關係形如:的數列

利用迭加或迭代法得:,()

例1(08天津文20)在數列中,,,且().

(ⅰ)設(),證明是等比數列;高考資源網

(ⅱ)求數列的通項公式;(ⅲ)略

(ⅰ)證明:由題設(),得

,即,.

又,,所以是首項為1,公比為的等比數列.

(ⅱ)解法:由(ⅰ),,

,().

所以當時, 上式對顯然成立.

二、遞推關係形如:的數列

利用迭乘或迭代法可得:,()

例2 (2008天津理22)在數列與中,,數列的前項和滿足,為與的等比中項,.

(ⅰ)求的值;(ⅱ)求數列與的通項公式;

解:(ⅰ)易得,.

(ⅱ)由題設  ①

()時  ②

①式減去②式,整理得, 即,所以

時,此式對也成立.

由題設有,所以,即,.

令,則,即.由得,.所以,即,.

三、遞推關係形如:(p,q為常數且,)的數列(線性遞推關係)

利用不動點求出的根,遞推關係可化為,利用等比數列求出的表示式,進而求出

例3(2008安徽文21)設數列滿足其中為實數,且

(ⅰ)求數列的通項公式

解 :當時,是首項為,公比為的等比數列。

,即。當時,仍滿足上式。

數列的通項公式為 。

四、遞推關係形如:(,為常數且,)的數列

令與比較解出係數x,y構造等比數列

例4(08湖北理21)已知數列和滿足

,其中為實數,為正整數,求數列、的通項公式(稍加改編)

解: ① 令整理後與①式比較對應項係數得

, ,

五、遞推關係形如:的數列(為常數且)

常化為,利用第三種型別求出後解出;

例5 .(2008四川理20) 設數列的前項和為,已知

(ⅰ)證明:當時,是等比數列;

(ⅱ)求的通項公式

解:由題意知,且

兩式相減得

即 ①

(ⅰ)略

(ⅱ)當時,由(ⅰ)知,即

當時,由①得

因此得六、遞推關係形如:(為常數且)的數列

可化為=求出的表示式,再求

例6.(2023年山東理19)將數列中的所有項按每一行比上一行多一項的規則排成如下數表:

……記表中的第一列數構成的數列為,.為數列的前項和,且滿足.

(ⅰ)證明數列成等差數列,並求數列的通項公式;

解:(ⅰ)證明:由已知,當時,,又,

所以,又.所以數列是首項為1,公差為的等差數列.

由上可知,.

所以當時,.因此

七、遞推關係形如:或的數列

可採用取倒數方法轉化成為形式利用前面的第三類方法解決。

例7 (2023年高考陝西理22)已知數列的首項,,.

(ⅰ)求的通項公式;

解:(ⅰ),,,

又,是以為首項,為公比的等比數列.

,.八、sn法求與前n項和sn有關的數列通項時,通常用公式作為橋梁,將sn轉化為的關係式求或將轉化為sn的關係式先求sn進而求得。

例8、(2023年全國ⅱ20)設數列的前項和為.已知,,.

(ⅰ)設,求數列的通項公式;

解:(ⅰ)依題意,,即,

由此得.因此,所求通項公式為,.

九、遞推關係形如型(p,q為常數)

待定糸數法設構造等比數列

例5.數列中,且,求.

由遞推公式求通項公式的方法

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1 an 1 an f n 型 累加法 an an an 1 an 1 an 2 a2 a1 a1 f n 1 f n 2 f 1 a1 例1 已知數列 an 滿足a1 1,an 1 an 2n n n 求an 解 an an an 1 an 1 an 2 a2 a1 a1 2n 1 2n 2 21...