选择合适的方法,求数列的通项公式
2022-04-09毛润
毛润
求数列的通项公式问题在高中数学中比较常见,此类问题侧重于考查运算和逻辑推理能力.这类问题中的递推式多种多样,我们需根据已知递推式的特点,选择合适的方法来求得数列的通项公式.下面重点谈一谈如何求数列的通项公式.
一、公式法
对于形如 an+1 =an +b,an+1 =ban 的递推式,可直接采用公式法来求解.要先根据题意以及等差、等比数列的定义,求得数列的首项、公差、公比,然后利用等差数列的通项公式 an =a1+ n -1d 或等比数列的通项公式an =a1qn -1 ,求得所求数列的通项公式.
例1.在数列an中,a1= ,an+1 =2an ,求数列an的通项公式.
解:由an +1 =2an 可知,数列an是等比数列,
则 an -1 =q =2,
而 a1= ,由等比数列的通项公式可得 an = ∙2n -1 .
根据已知的递推式以及等比数列的定义可判断数列an是一个首项为、公比为2 的等比数列,于是直接根据等比数列的通项公式求得数列的通项公式.
二、构造辅助数列法
对于形如 an +1 =pan +q,p ≠0、an +1 =pan +qn + Cp、q ≠0、an +1 =Aan +Bqn -1A 、B ≠0的递推式,可采用构造辅助数列法来求数列的通项公式.首先引入待定系数λ、m ,设an +1 +λ =pan +λ、an+1 +λn +m =p(an +λn +m)、an +1 +λqn +1 =Aan +λqn -1,通过对比 an+1、an 、n 、qn -1 的系数,便可建立关于待定系数的关系式,从而求得待定系数的值,构造出新数列
例2:
解:
解答本题,需先引入待定系数λ,将已知递推式设为 an+1 +λ = an +λ,通过对比系数,求得λ 的值,便可构造等比数列an -2,然后根据等比数列的通项公式求得数列an的通项公式.
对于有些较为复杂的递推式,可将递推式进行适当的变形,如作差、作商、移项、凑项等,以构造出辅助数列,然后根据等差、等比数列的通项公式,或利用累加法、累乘法求得数列的通项公式.
例3.已知数列an,满足a1= 1,an +1 =2an +1n ≥1,试求an的通项公式.
解:
先根据已知递推式得到an =2an -1 +1 ,然后通過作差的方式,构造出新数列bn,就能进一步求得所求数列的通项公式.
总之,在求数列的递推式时,同学们要仔细研究数列的递推式,明确其特点,对于能根据递推式明确数列类型的问题,可直接根据等差、等比数列的通项公式求解;若递推式较为复杂,则需将其进行合理的变形,构造出辅助数列,通过求辅助数列的通项公式求得所求数列的通项公式.
(作者单位:甘肃省陇南市武都区城关中学)