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利用递推关系求数列通项公式的典型方法解析

2019-05-10张海宏

新课程·下旬 2019年4期
关键词:通项公式周期

张海宏

摘 要:解答与数列相关的问题,通项公式是关键。那么怎么快速、有效地求解通项公式?就这一问题做一初步探讨,供大家参考。

关键词:递推关系;通项公式;累加;累积;待定系数;周期

数列的递推公式是给出数列的方式之一,根据递推关系求数列的通项公式,既考查学生对数列知识掌握情况,也考查学生观察能力、推理能力、判断能力。本文就因题而宜,正确利用递推公式求数列的通项公式做一步探讨。

一、利用递推关系特征用累加方法求通项公式

如果一个数列从第二项起,后一项减去前一项是一个与n有关的量,就用累加。即an-1-an=f(n),则an=(an-an-1)+(an-1-an-2)+…+(a2-a1)+a1=f(1)+f(2)+…+f(n-1)+a1.

例:已知a1=2,an-1=an+ln(1+).

解:a1=2,an-1=an+ln(1+),∴an-1-an=ln,∴an-an-1=ln(n≥2),an-1-an-2=ln…,∴a2-a1=ln(n≥2),∴an-a1=ln+ln+…+ln=lnn(n≥2)即an=lnn+2(n≥2)又a1=2,∴an=lnn+2.

二、利用递推关系特征用累积方法求通项公式

若一个数列从第二项起,后一项与前一项的比是一个与n有关的量,就用累积。即=f(n),则an=·…·a1=f(n)·f(n-1)…=f(2)·f(1)a1

例:求a1=,an=an-1(n≥2)求an.

解:an=an-1(n≥2),所以当n≥2时,=所以=,…,=,=.

以上n-1个式子相乘得·…·=·…·

即=·×2×1,所以an=,当n=1时,a1==也与已知a1=相符.

所以数列{an}的通项公式为an=.

三、利用递推关系特征用两边同加待定系数求通项公式

利用递推关系an=pan-1+q(p≠1),(若p=1,则用累加)两边同加同一个数,构成等比数列求通项。这类题型,给两边同加一个数,然后构成等比数列,利用等比数列通项公式求解。关键是两边同加这个数如何求出,下面就做一简单推理。

an=pan-1+q?圯an+b=pan-1+q+b=p(an-1+),若要构成等比数列,则b=?圯bp-b=q?圯b=(p≠1).

若p=1,则用累加求通项公式。

例:a1=1,an+1=an+1(n∈N*),求an.

解:p=,q=1∴b==2,an+1-2=(an-2)?圯=.

則{an-2}是以a1-2=-1为首项,q=为公比的等比数列,故an-2=(a1-2)·()n-1?圯an=2-()n-1=2-(n∈N*) an=pan-1+q(p≠1)如果q是幂的形式,即an=tn+tan-1则等式两边同除以tn,化为等差数列来求解。

四、用递推关系特征用两边同除以交叉项求通项公式

如果一个数列从第二项起,后一项与前一项的和交叉项的积都有关系,则根据题型特征给两边同除以交叉项,变为等差数列求解。

例:已知a1=,且当n>1时,an-1-an-4an·an-1=0,求an.

解:an-1-an-4an·an-1=0?圯-=4,{}是以=5为首项,d=4为公差的等差数列,故=5+4(n-1)?圯an=.

五、利用递推关系特征用递推公式及函数的周期性求通项公式

如果一个数列递推关系也是用分时给出,但等式右边分子、分母都含常数项,而且变量比较大则考虑周期。

例:已知a1=0,an+1=(n∈N*),求an,a20.

解:a1=0,a2=-,a3=,a4=0?圯a1=a4=a1+3?圯T=3an=0 n=3k- n=3k+1 n=3k+2(k∈Z),a20=a3×6+2=a2=-

利用递推关系求数列的通项公式的方法是多种多样的,以上方法是最典型的几种。如果掌握了这些方法,可能给大家带来某种启发触发灵感,起到举一反三、触类旁通的效果,能根据具体题型特征灵活正确地求解数列通项的相关问题。

编辑 冯志强

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