由递推式巧求通项的几种常用策略
2022-12-19刘瑛
刘 瑛
(甘肃省陇南礼县第一中学 742299)
由递推式求数列的通项,是近年高考数学中的一个常考题型,故需要引起我们的高度重视.基于此,本文拟通过归类解析的形式加以具体说明,旨在帮助同学们掌握常用的解题策略,进一步提高解题思维能力,进而提升数学运算与逻辑推理方面的数学核心素养.
1 利用对应恒等式,巧求通项
A.2+lnnB.2+(n-1)lnn
C.2+nlnnD.1+n+lnn
解析由已知,得
所以当n≥2时,
an=(an-an-1)+(an-1-an-2)+…+(a2-a1)+a1
=2+lnn.
又易知当n=1时上式也成立.
于是可得an=2+lnn(n∈N*).故选A.
故选A.
2 通过构造等差数列,巧求通项
当题设条件中给出数列满足的递推关系式时,可在灵活变形的基础上,借助“局部整体化”的观点加以思考,有利于帮助我们构造等差数列,并结合等差数列的通项公式解决问题.
所以当n≥2时,
所以2Sn-1-2Sn=SnSn-1.
又由b1=1易知Sn≠0(n∈N*).
从而对上式两边同时除以2SnSn-1,得
评注(1)本题变形的关键在于消去“bn”,同除以“2SnSn-1”;(2)构造等差(等比)数列之后,就要充分运用等差(等比)数列的通项公式加以分析.
3 通过构造等比数列,巧求通项
所以两边取倒数变形,得
然后两边同时加-1,得
4 通过构造常数列,巧求通项
根据题设给出的数列递推式,如果实施适当的变形,可得到形如f(n)=f(n+1)的递推式,那么可获得数列{f(n)}就是一个常数列,然后再根据f(n)=f(1)即可顺利解题.
例4 在数列{an}中,a1=1,且前n项和Sn满足nSn+1-(n+3)Sn=0(n∈N*),求数列{an}的通项公式.
解法1因为nSn+1-(n+3)Sn=0,
所以nSn+1=(n+3)Sn.
故n(n+1)(n+2)Sn+1=(n+1)(n+2)(n+3)Sn.
再变形可得
因此,当n≥2时,
an=Sn-Sn-1
解法2因为nSn+1=(n+3)Sn,
所以(n-1)Sn=(n+2)Sn-1(n≥2).
于是,两式作差,得
当n≥2时,nan+1=(n+2)an.
又易知当n=1时,上式也成立.
所以nan+1=(n+2)an(n∈N*).
从而,可知
n(n+1)an+1=(n+1)(n+2)an.
评注上述解法1实施变形的关键在于对递推式nSn+1=(n+3)Sn两边同乘以“(n+1)(n+2)”, 而解法2实施变形的关键在于对递推式nan+1=(n+2)an两边同乘以“n+1”.此外,需要关注从“局部整体化”的角度去充分理解、认识如何构造常数列.
综上,只要我们真正理解、掌握了以上几种常用策略,那么根据数列递推式求数列通项时,就能做到胸有成竹、游刃有余.值得特别提醒的是:对数列递推式实施适当的变形,是灵活运用常用解题策略,进而顺利破解目标问题的关键所在.