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求数列通项公式的几种常用方法和策略

2017-11-27韩义成

数理化解题研究 2017年25期
关键词:积石山公比观察法

韩义成

(甘肃省积石山县积石中学,甘肃 临夏 731700)

求数列通项公式的几种常用方法和策略

韩义成

(甘肃省积石山县积石中学,甘肃 临夏 731700)

数列是必修模块中重要内容之一,数列通项公式的求解是做数列题的基础.本文主要介绍了数列通项公式求解的几种常用方法:观察法、定义法、公式法、累加法、累乘法、构造法等,这些方法是高中求数列通项公式的基本方法,使我们必须理解和掌握的.

数列;通项公式;方法

数列是高中数学中重要的模块之一,以数列为载体可以培养学生观察能力、理解能力、逻辑思维能力和分析解决问题的能力.高考对数列知识的考查从未间断过,而且在前几年,很多省市的高考数学卷都把数列题作为压轴题.数列的通项公式是数列的核心内容之一,它如同函数中的解析式一样,有了解析式便可研究性质等;而有了数列的通项公式便可求出数列中的任一项及前n项和等.因此,求数列的通项公式往往是解题的突破口、关键点.

1.观察法

即归纳推理,就是观察数列特征,找出各项共同的构成规律,横向看各项之间的关系结构,纵向看各项与项数n的内在联系,从而归纳出数列的通项公式,然后利用数学归纳法加以证明即可.

若b=1,求a2,a3及数列{an}的通项公式.

2.定义法

直接利用等差数列或等比数列的定义求通项的方法叫定义法,这种方法适应于已知数列类型的题目.

例2 (2015年北京文科)已知等差数列{an}满足a1+a2=10,a4-a3=2.

(Ⅰ)求{an}的通项公式;

(Ⅱ)设等比数列{bn}满足b2=a3,b3=a7,问:b6与数列{an}的第几项相等?

解(Ⅰ)设等差数列{an}的公差为d. 因为a4-a3=2,所以d=2.又因为a1+a2=10,所以2a1+d=10,故a1=4. 所以an=4+2(n-1)=2n+2 (n=1,2,…).

(Ⅱ)设等比数列{bn}的公比为q. 因为b2=a3=8,b3=a7=16,所以q=2,b1=4.所以b6=4×26-1=128.由128=2n+2,得n=63.所以b6与数列{an}的第63项相等.

3.公式法

例3 (2015年山东理科)设数列{an}的前n项和为Sn,已知2Sn=3n+3.

求数列{an}的通项公式.

4.累加法

当递推公式为an+1=an+f(n)时,其中f(1)+f(2)+…+f(n)的和比较易求 ,通常解法是把原递推公式转化为an+1-an=f(n),利用累加法(逐差相加法)求解.

解由题意得:

an=(an-an-1)+(an-1-an-2)+…+(a2-a1)+a1

5.累乘法

6.构造法

例6 (2014年新课标全国卷Ⅱ)已知数列{an}满足a1=1,an+1=3an+1.

例7 (2007年天津文科)在数列{an}中,a1=2,an+1=4an-3n+1.求数列{an}的通项an.

解由an+1=4an-3n+1 得an+1-(n+1)=4(an-n).又a1-1=1, 所以数列{an-n}是首项为1,公比为4的等比数列,所以an-n=4n-1,即an=4n-1+n.

(6)当递推公式为an+1=panr(其中p,r为常数)时.①若pgt;0,angt;0,可用对数法,即等式两边同时取对数,转化为lgan+1=rlgan+lgp形式求解.②若plt;0,可用迭代法求解.

(Ⅰ)证明anlt;an+1lt;2,n∈N;(Ⅱ)求数列{an}的通项公式an.

解(Ⅰ)略.

解(1)略.

(2)因为4Sn+2+5Sn=8Sn+1+Sn-1(n≥2),

所以4Sn+2-4Sn+1+Sn-Sn-1=4Sn+1-4Sn(n≥2),

即 4an+2+an=4an+1(n≥2).

因为4a3+a1=4a2,所以4an+2+an=4an+1.

[1]高中新课程学习指导编写组.高中新课程指导-数学[M].郑州:大象出版社,2015.

[责任编辑:杨惠民]

G632

A

1008-0333(2017)25-0043-03

2017-07-01

韩义成(1973.4-),男,汉族,中数高级教师,从事高中数学教学研究工作.

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