构造法求数列通项公式
(完整版)用构造法求数列的通项公式汇总
用构造法求数列的通项公式上海外国语大学嘉定外国语实验学校 徐红洁在高中数学教材中,有很多已知等差数列的首项、公比或公差(或者通过计算可以求出数列的首项,公比),来求数列的通项公式。
但实际上有些数列并不是等差、等比数列,给出数列的首项和递推公式,要求出数列的通项公式。
而这些题目往往可以用构造法,根据递推公式构造出一个新数列,从而间接地求出原数列的通项公式。
对于不同的递推公式,我们当然可以采用不同的方法构造不同的类型的新数列。
下面给出几种我们常见的构造新数列的方法:一.利用倒数关系构造数列。
例如:中,若求a n }{n a 数列),(411,211N n a a a nn ∈+==++4,n n nn b b a b ==+1,1则设即=4,n n b b -+1}是等差数列。
n b {∴可以通过等差数列的通项公式求出,然再求后数列{ a n }的通项。
n b 练习:1)数列{ a n }中,a n ≠0,且满足求a n),(,311,2111N n a a a nn ∈+==+2)数列{ a n }中,求a n 通项公式。
,22,111+==+n nn a a a a 3)数列{ a n }中,求a n .),,2(02,0,1111N n n a a a a a a n n n n n ∈≥=-⋅+≠=--且二.构造形如的数列。
2n n a b =例:正数数列{ a n }中,若n n n a N n a a a 求),(4,52211∈-==+ 解:设4,4,112-=--==++n n n n n n b b b b a b 即则),71(,429429429)4()1(25254}{2211N n n n a na n nb a b b n n n n ∈≤≤-=∴-=-=-⋅-+=∴==-即,是等差数列,公差是数列练习:已知正数数列{ a n }中,,),2(2,211N n n a a a n n ∈≥==-求数列{ a n }的通项公式。
(完整版)数列通项公式常用求法及构造法
数列通项公式的常用求法构造法求数列通项公式一、构造等差数列求数列通项公式运用乘、除、去分母、添项、去项、取对数、待定系数等方法,将递推公式变形成为(1)()f n f n +-=A (其中A 为常数)形式,根据等差数列的定义知)(n f 是等差数列,根据等差数列的通项公式,先求出)(n f 的通项公式,再根据)(n f 与n a ,从而求出n a 的通项公式。
例1 在数列{}n a 中,1a =12,133n n n a a a +=+(n N +∈),求数列{}n a 通项公式.解析:由313n n a n a a ++=得,a n+1 a n =3 a n+1-3 a n =0,两边同除以a n+1 a n 得,=-+n n a a 11131,设b n =n a 1,则b n+1- b n =31,根据等差数列的定义知, 数列{b n }是首项b 1=2,公差d=31的等差数列,根据等差数列的通项公式得b n =2+31(n-1)=31n +35∴数列通项公式为a n =53+n例2 在数列{a n }中,S n 是其前n 项和,且S n ≠0,a 1=1,a n =1222-n n S S (n ≥2),求S n 与a n 。
解析:当n ≥2时,a n =S n -S n-1 代入a n =1222-n n S S 得,S n -S n-1=1222-n n S S ,变形整理得S n -S n-1= S n S n-1两边除以S n S n-1得,n S 1-11-n S =2,∴{n S 1}是首相为1,公差为2的等差数列∴n S 1=1+2(n-1)=2n-1, ∴ S n =121-n (n ≥2),n=1也适合,∴S n =121-n (n ≥1) 当n ≥2时,a n =S n -S n-1=121-n -321-n =-38422+-n n ,n=1不满足此式, ∴a n ={21138422≥=+--n n n n二、构造等比数列求数列通项公式运用乘、除、去分母、添项、去项、取对数、待定系数等方法,将递推公式变形成为f (n+1)=Af (n )(其中A 为非零常数)形式,根据等比数列的定义知)(n f 是等比数列,根据等比数列的通项公式,先求出)(n f 的通项公式,再根据)(n f 与n a ,从而求出n a 的通项公式。
求数列通项公式常用的八种方法
求数列通项公式常用八种方法一、 公式法:已知或根据题目的条件能够推出数列{}n a 为等差或等比数列,根据通项公式()d n a a n 11-+= 或11-=n n q a a 进行求解.二、前n 项和法:已知数列{}n a 的前n 项和n s 的解析式,求n a .(分3步)三、n s 与n a 的关系式法:已知数列{}n a 的前n 项和n s 与通项n a 的关系式,求n a .(分3步)四、累加法:当数列{}n a 中有()n f a a n n =--1,即第n 项与第1-n 项的差是个有“规律”的数时,就可以用这种方法.五、累乘法:它与累加法类似 ,当数列{}n a 中有()1n n a f n a -=,即第n 项与第1-n 项的商是个有“规律”的数时,就可以用这种方法.六、构造法:㈠、一次函数法:在数列{}n a 中有1n n a ka b -=+(,k b 均为常数且0k ≠),从表面形式上来看n a 是关于1n a -的“一次函数”的形式,这时用下面的方法:------+常数P㈡、取倒数法:这种方法适用于11c --=+n n n Aa a Ba ()2,n n N *≥∈(,,k m p 均为常数 0m ≠),两边取倒数后得到一个新的特殊(等差或等比)数列或类似于 1n n a ka b -=+的式子.㈢、取对数法:一般情况下适用于1k l n n a a -=(,k l 为非零常数)例8:已知()2113,2n n a a a n -==≥ 求通项n a分析:由()2113,2n n a a a n -==≥知0n a >∴在21n n a a -=的两边同取常用对数得211lg lg 2lg n n n a a a --== 即1lg 2lg n n a a -= ∴数列{}lg n a 是以lg 3为首项,以2为公比的等比数列故112lg 2lg3lg3n n n a --==∴123n n a -=七、“1p ()n n a a f n +=+(c b ,为常数且不为0,*,N n m ∈)”型的数列求通项n a . 可以先在等式两边 同除以f(n)后再用累加法。
数列求通项的方法总结
数列求通项的方法总结按一定次序排列的一列数称为数列,而将数列{an}的第n项用一个具体式子(含有参数n)表示出来,称作该数列的通项公式。
为大家总结数列求通项的方法,一起来看看吧!一、累差法递推式为:an+1=an+f(n)(f(n)可求和)思路::令n=1,2,…,n-1可得a2-a1=f(1)a3-a2=f(2)a4-a3=f(3)……an-an-1=f(n-1)将这个式子累加起来可得an-a1=f(1)+f(2)+…+f(n-1)∵f(n)可求和∴an=a1+f(1)+f(2)+…+f(n-1)当然我们还要验证当n=1时,a1是否满足上式例1、已知数列{a}中,a1=1,an+1=an+2,求an解:令n=1,2,…,n-1可得a2-a1=2a3-a2=22a4-a3=23……an-an-1=2n-1将这个式子累加起来可得an-a1=f(1)+f(2)+…+f(n-1)∵f(n)可求和∴an=a1+f(1)+f(2)+…+f(n-1)当n=1时,a1适合上式故an=2n-1二、累商法递推式为:an+1=f(n)an(f(n)要可求积)思路:令n=1,2,…,n-1可得a2/a1=f(1)a3/a2=f(2)a4/a3=f(3)……an/an-1=f(n-1)将这个式子相乘可得an/a1=f(1)f(2)…f(n-1)∵f(n)可求积∴an=a1f(1)f(2)…f(n-1)当然我们还要验证当n=1时,a1是否适合上式例2、在数列{an}中,a1=2,an+1=(n+1)an/n,求an解:令n=1,2,…,n-1可得a2/a1=f(1)a3/a2=f(2)a4/a3=f(3)……an/an-1=f(n-1)将这个式子相乘后可得an/a1=2/1×3/24×/3×…×n/(n-1)即an=2n当n=1时,an也适合上式∴an=2n三,构造法1、递推关系式为an+1=pan+q(p,q为常数)思路:设递推式可化为an+1+x=p(an+x),得an+1=pan+(p-1)x,解得x=q/(p-1)故可将递推式化为an+1+x=p(an+x)构造数列{bn},bn=an+q/(p-1)bn+1=pbn即bn+1/bn=p,{bn}为等比数列.故可求出bn=f(n)再将bn=an+q/(p-1)代入即可得an例3、(06重庆)数列{an}中,对于n>1(nN)有an=2an-1+3,求an 解:设递推式可化为an+x=2(an-1+x),得an=2an-1+x,解得x=3 故可将递推式化为an+3=2(an-1+3)构造数列{bn},bn=an+3bn=2bn-1即bn/bn-1=2,{bn}为等比数列且公比为3bn=bn-1·3,bn=an+3bn=4×3n-1an+3=4×3n-1,an=4×3n-1-12、递推式为an+1=pan+qn(p,q为常数)思路:在an+1=pan+qn两边同时除以qn+1得an+1/qn+1=p/qan/qn+i/q构造数列{bn},bn=an/qn可得bn+1=p/qbn+1/q故可利用上类型的解法得到bn=f(n)再将代入上式即可得an例4、数列{an}中,a1+5/6,an+1=(1/3)an+(1/2)n,求an解:在an+1=(1/3)an+(1/2)n两边同时除以(1/2)n+1得2n+1an+1=(2/3)×2nan+1构造数列{bn},bn=2nan可得bn+1=(2/3)bn+1故可利用上类型解法解得bn=3-2×(2/3)n2nan=3-2×(2/3)nan=3×(1/2)n-2×(1/3)n3、递推式为:an+2=pan+1+qan(p,q为常数)思路:设an+2=pan+1+qan变形为an+2-xan+1=y(an+1-xan)也就是an+2=(x+y)an+1-(xy)an,则可得到x+y=p,xy=-q解得x,y,于是{bn}就是公比为y的等比数列(其中bn=an+1-xan)这样就转化为前面讲过的类型了.例5、已知数列{an}中,a1=1,a2=2,an+2=(2/3)·an+1+(1/3)·an,求an解:设an+2=(2/3)an+1+(1/3)an可以变形为an+2-xan+1=y(an+1-xan)也就是an+2=(x+y)an+1-(xy)an,则可得到x+y=2/3,xy=-1/3 可取x=1,y=-1/3构造数列{bn},bn=an+1-an故数列{bn}是公比为-1/3的等比数列即bn=b1(-1/3)n-1b1=a2-a1=2-1=1bn=(-1/3)n-1an+1-an=(-1/3)n-1故我们可以利用上一类型的解法求得an=1+3/4×[1-(-1/3)n-1](nN*)例题1、利用sn和n的关系求an思路:当n=1时,an=sn当n≥2时,an=sn-sn-1例6、已知数列前项和s=n2+1,求{an}的通项公式.解:当n=1时,an=sn=2当n≥2时,an=sn-sn-1=n+1-[(n-1)2+1]=2n-1而n=1时,a1=2不适合上式∴当n=1时,an=2当n≥2时,an=2n-12、利用sn和an的关系求an思路:利用an=sn-sn-1可以得到递推关系式,这样我们就可以利用前面讲过的方法求解例7、在数列{an}中,已知sn=3+2an,求an解:即an=sn-sn-1=3+2an-(3+2an-1)an=2an-1∴{an}是以2为公比的等比数列∴an=a1·2n-1=-3×2n-12、用不完全归纳法猜想,用数学归纳法证明.思路:由已知条件先求出数列前几项,由此归纳猜想出an,再用数学归纳法证明例8、(xx全国高考)已知数列{an}中,an+1=a2n-nan+1,a1=2,求an解:由已知可得a1=2,a2=3,a3=4,a4=5,a5=6由此猜想an=n+1,下用数学归纳法证明:当n=1时,左边=2,右边=2,左边=右边即当n=1时命题成立假设当n=k时,命题成立,即ak=k+1则ak+1=a2k-kak+1=(k+1)2-k(k+1)+1=k2+2k+1-k2-2k+1=k+2=(k+1)+1∴当n=k+1时,命题也成立.综合(1),(2),对于任意正整数有an=n+1成立即an=n+1。
求数列通项公式常用的七种方法
求数列通项公式经常使用的七种方法一、公式法:已知或根据题目的条件能够推出数列为等差或等比数列,根据通项公式或进行求解.例1:已知是一个等差数列,且,求的通项公式.分析:设数列的公差为,则解得二、前项和法:已知数列的前项和的解析式,求.例2:已知数列的前项和,求通项.分析:当时,==而不适合上式,三、与的关系式法:已知数列的前项和与通项的关系式,求.例3:已知数列的前项和满足,其中,求.分析:①②①-②得即又不适合上式数列从第2项起是以为公比的等比数列注:解决这类问题的方法,用具俗话说就是“比着葫芦画瓢”,由与的关系式,类比出与的关系式,然后两式作差,最后别忘了检验是否适合用上面的方法求出的通项. 四、累加法:当数列中有,即第项与第项的差是个有“规律”的数时,就可以用这种方法.例4:,求通项分析:┅以上各式相加得又,所以,而也适合上式,五、累乘法:它与累加法类似,当数列中有,即第项与第项的商是个有“规律”的数时,就可以用这种方法.例5:求通项分析:故而也适合上式,所以六、构造法:㈠、一次函数法:在数列中有(均为常数且),从概况形式上来看是关于的“一次函数”的形式,这时用下面的方法:一般化方法:设则而即故数列是以为公比的等比数列,借助它去求例6:已知求通项分析:数列是以为首项,为公比的等比数列故㈡、取倒数法:这种方法适用于(均为常数),两边取倒数后得到一个新的特殊(等差或等比)数列或类似于的式子.例7:已知求通项即数列是以为首项,以为公差的等差数列㈢、取对数法:一般情况下适用于(为非零常数)例8:已知求通项分析:由知在的两边同取经常使用对数得即数列是以为首项,以为公比的等比数列故七、“(为常数且不为,)”型的数列求通项.例9:设数列的前项和为,已知,求通项.解:两式相减得即上式两边同除以得(这一步是关键)令得(想想这步是怎么得来的)数列从第项起,是以为首项,以为公比的等比数列故又,所以不适合上式注:求(为常数且不为,)”型的数列求通项公式的方法是等式的两边同除以,得到一个“”型的数列,再用上面第六种方法里面的“一次函数法”即可求出的通式,从而求出.另外本题还可以由得到即,依照上面求的方法同理可求出,再求.您不无妨试一试.除了以上七种方法外,还有嵌套法(迭代法)、归纳猜测法等,但这七种方法是经经常使用的,将其总结到一块,以便于学生记忆和掌握.。
何海力. 用构造法求数列通项公式
{
a . n)
是以 a 公比为2 ∴ 数列 { a a a n+1 - n} 2- 1 =2 为 首 项 , 的等比数列 .
n-1 n ∴ a a =2 . n+1 - n =2×2 2 n-1 , , …, ∴ a - a =2 a - a =2 a a . 2 1 3 2 n- n-1 =2
2 【 】 , 例7 满足 a a a a n≥ 设正项数列 { n} 1 =1 n =3 n-1 (
) , 求数列 { 的通项公式 . 2 a n} r ) , 分析 : 对于 a 一般是两边 a a 0 p p>0, n+1 = n 型( n> 取以 p 为底的对数 .
2 解: ∵ a a n =3 n-1 , 2 ∴ l o a l o 3 a = l o 3+2 l o a g g g g 3 n= 3( n-1 ) 3 3 n-1 . ( ) ∴ l o a o a g g 3 n +1=2l 3 n-1 +1 .
n-1 n-1 , ∴ b ∴ l o a . g n =1×2 3 n +1=2
) , 求数列 { 的通项公式 . 2 a n≥2 a n-1 ( n} 分析 : 若 p+ 则构造 为 a a a q≠1, q p( n+2 + n+1 = n+1 +
a . q n) , 解: 设a a a a ∴p- q p( q q=1, p q= n+2 + n+1 = n+1 + n)
解: ∵
a n , a 1 a 2 …,a n+1 2 3 n = ∴ = , = , = a a n+1 a 2 a 3 n 1 2 n-1
n-1 . n a 1 以上 n-1 个 式 子 左 右 两 边 分 别 相 乘 得 n = . a n 1
构造法求递推数列的通项公式
巧用构造法求递推数列的通项公式蒋明权利用递推数列求通项公式,在理论上和实践中均有较高的价值,自从二十世纪八十年代以来,一直是全国高考和高中数学联赛的热点之一。
本文想介绍一下利用构造法求递推数列的通项公式的方法和策略,希望能抛砖引玉。
一、构造等差数列法例1.在数列{a n }中,a na n a n n n n n 1132212==+++++,()()(),求通项公式a n 。
解:对原递推式两边同除以n n n ()()++12可得:a n n a n nn n +++=++12112()()()① 令b a n nn n =+()1② 则①即为b b n n +=+12,则数列{b n }为首项是b a 1111132=+=()×,公差是b b n n +-=12的等差数列,因而b n n n =+-=-3221212(),代入②式中得a n n n n =+-12141()()。
故所求的通项公式是a n n n n =+-12141()() 二、构造等比数列法1.定义构造法 利用等比数列的定义q a a n n=+1,通过变换,构造等比数列的方法。
例2.设在数列{a n }中,a a a a n n n 112222==++,,求{a n }的通项公式。
解:将原递推式变形为a a a n n n++=+12222()① a a a n n n+-=-12222()② ①/②得:a a a a n n n n +++-=+-1122222[], 即lg lg[]a a a a n n n n +++-=+-1122222③ 设b a a n n n =+-lg[]22④ ③式可化为a a n n +=12,则数列{b n }是以b 1=lg[]lg lg()a a 11222222221+-=+-=+为首项,公比为2的等比数列,于是b n n n =+=+-22122211lg()lg()×,代入④式得:a a n n +-22=()212+n ,解得a n n n=+++-221121122[()]()为所求。
数列求通项公式及求和的方法
数列求通项公式及求和的方法数列专题-数列求通项公式及求和的方法考点1:求通项公式1、公式法:已知数列{an}为等差或等比数列,可根据通项公式an=a1+(n-1)d或an=a1qn-1进行求解。
例1:已知{an}是一个等差数列,且a2=1,a5=-5,求{an}的通项公式。
变式:已知等差数列{an}中,a10=28,S6=51,求{an}的通项公式。
2、前n项和法:已知数列{an}的前n项和Sn的解析式,可求出an。
例2:已知数列{an}的前n项和Sn=2n-1,求通项an。
变式:已知下列数列{an}的前n项和Sn的公式为Sn=3n2-2n(n∈N*),求{an}的通项公式。
3、Sn与an的关系式法:已知数列{an}的前n项和Sn与通项an的关系式,可求出an。
例3:已知数列{an}的前n项和Sn满足an+1=Sn,其中a1=1,求an。
变式:已知{an}中,an+1=nan,且a1=2,求{an}的通项公式。
4、累加法:当数列{an}中有an-an-1=f(n),即第n项与第n-1项的差是个有“规律”的数时,可用这种方法。
例4:a1=0,an+1=an+2(n-1),求通项an。
变式:已知数列{an}的首项a1=1,且an=an-1+3(n≥2),求通项an。
5、累乘法:当数列{an}中有an/an-1=f(n),即第n项与第n-1项的商是个有“规律”的数时,可用这种方法。
例5:a1=1,an=an-1(n),求通项an。
6、构造法:1)配常数法:在数列{an}中有an=kan-1+b(k、b均为常数且k≠),从表面形式上来看an是关于an-1的“一次函数”的形式,可用下面的方法:一般化方法:设an+m=k(an-1+m),则{an+m}成等比数列。
例6:已知a1=1,an=2an-1+1(n2),求通项an。
2)配一次函数法:在数列{an}中有an=kan-1+bn+c(k、b、c均为常数且k≠),可用下面的方法:一般化方法:设an+tn+u=k(an-1+t(n-1)+u),则{an+tn+u}成等比数列。
求数列的通项公式常见类型与方法
求通项an
答案:an n2
练习3:已知数列an,bn满足a1 2, b1 3,且
an
bn
3
5 2
an1
2
5 3
bn1
1, (n
5 an1 5 bn1 2,
2).令cn
an
bn ,
求数列cn 的通项公式。 答案:cn 3n 2
类型三:已知a1且满足an qan1 kqn , n 2, 求通项an
例3:根据前几项写出符合下列条件数列的一个通项公式。 1.
2. 0.3,0.33,0.333, (逐项依次多数字3)
答案:(1)an (1)n
(2n
1)
(n
n 1) 2
(2)an
3 9
(1
1 10
n
)
三、根据数列前n项和求数列通项公式
,要分 n=1和n≥2两种情况来求,然后验证两种情形可否用统 一解析式表示,若不能统一,则用分段函数的形式表示。
二、根据前几项,利用不完全归纳法猜想数列通 项公式
根据前几项写数列通项公式应掌握几种规律:一是符号
规律,若各项符号为正、负相间时,则必有 1n 或
1n1因式;二是乘方规律,即每一项都与同一个数的
乘方有密切关系;三是等差、等比规律。找规律时,要 看给出的项的分子或分母有什么变化规律,可以适当变 形,使它们的结构变得一致,再看和n的关系,用含有 n的式子表示出来。
an (an an1) (an1 an2 ) (a2 a1) a1
形如已知 ,且
( 是可求积的数列)的形式均可用累商法(迭乘法)。
a . .a 恒等式2
n
an an1
an1 an2
a2
a1
构造法求数列通项
在数列求通项的有关问题中,经常遇到即非等差数列,又非等比数列的求通项问题,特别是给出的数列相邻两项是线性关系的题型,在老教材中,可以通过不完全归纳法进行归纳、猜想,然后借助于数学归纳法予以证明,但新教材中,由于删除了数学归纳法(理科生才作要求),因而我们遇到这类问题,就要避免用数学归纳法。
这里我向大家介绍一种解题方法——构造法求通项公式。
下面仅介绍构造法的四种类型
1、构造等差数列或等比数列(直接构造法)
由于等差数列与等比数列的通项公式我们比较熟悉,对于一些递推数列问题,若能构造等差数列或等比数列,无疑是一种行之有效的构造方法.
常见的形如:(待定系数法)m ka a n n +=+1(k 、m 为常数)
2、构造差式与和式(累加法)
解题的基本思路就是构造出某个数列的相邻两项之差,然后采用迭加的方法就可求得这一数列的通项公式.
构造出的差式形如:a n+1-a n = 含n 的表达式 (注意系数是相同的)
例1 数列中,,且,(n ∈N*),求通项公式a n .
解:∵
∴
(n ∈N*)
3、构造商式与积式(累乘法)
构造数列相邻两项的商式,然后连乘也是求数列通项公式的一种简单方法.
构造出的商式是形如:a n+1/a n = 含n 的表达式
4、构造对数式或倒数式
有些数列若通过取对数,取倒数代数变形方法,可由复杂变为简单,使问题得以解决. 例2 设正项数列满足,(n ≥2).求数列的通项公式.
解: 两边取对数得:,,设,则
是以2为公比的等比数列,.
,,,
∴
例3 已知数列中,,n≥2时,求通项公式.
解:∵,两边取倒数得.
可化为等差数列关系式.
∴。
巧妙运用构造法,快速求解数列的通项公式
之间的联系,明确其中的规律,利用f(97)=97的结论来求得第二个问题的答案.例3.在(1+x)2+(1+x)3+…+(1+x)n+1的展开式中,含x2项的系数是a n,则a8=_____;若对任意的n∈N*,λ·2n-a n≥0恒成立,则实数λ的最小值是_____.分析:根据题目条件中展开式的特征,可知a8表示的是当n=8时展开式中x2的系数,根据二项式定理和二项展开式的通项公式可求得a8的值.对于第二个空,需通过分离参数,将不等式恒成立问题转化为数列问题,根据第一个问题的结论构造出数列{b n},通过作差,判断出数列的单调性,进而求得数列{b n}的最大项,从而求得最小的实数λ.解:由题意可得a8=C22+C23+…+C29=C310=120;而a n=C22+C23+…+C2n+1=C3n+2=(n+2)(n+1)n6,由λ·2n-a n≥0恒成立可得λ≥a n2n=n(n+1)(n+2)6·2n恒成立,设b n=n(n+1)(n+2)6·2n,则b n+1-b n=(n+1)(n+2)(3-n)3·2n+1,当n=1,2时,b n+1-b n>0,即b n+1>b n;当n=3时,b4-b3=0,即b4=b3;当n≥4时,b n+1-b n<0,即b n+1<b n;所以b n的最大项为b4=b3=3×4×56·23=54,则实数λ的最小值是54;故所填答案为:120;54.解答“递进式”双空题,需找出第一、二个问题、结论之间的联系,在第一问题的基础上进行推理、运算,运用从特殊到一般的思想,建立两个问题、两个空之间的联系,逐步进行推理、运算,从而求得问题的答案.总之,解答双空题,要仔细审题,把握两个空之间的逻辑关系.若是并列关系,可以将其看作两个常规填空题进行求解;若是递进关系,需将第一个问题的结论作为第二个问题的求解依据进行思考.(作者单位:福建省永春第一中学)求数列的通项公式问题比较常见,通常要求根据已知递推式求数列的通项公式.由于递推式的形式多变,所以求数列的通项公式的方法多种多样.对于一些结构较为复杂的递推式,采用构造法来求解比较有效.运用构造法,可将复杂的问题转化为简单的、易于计算的问题,这样能有效地降低解题的难度,提升解题的效率.下面主要谈一谈如何用构造法由下列几类递推式求数列的通项公式.一、形如a n+1=ca n+d的递推式若遇到形如a n+1=ca n+d(c≠0,a1=a)的递推式,往往需采用构造法来求数列的通项公式.首先要将递推式变形为a n+1+X=c(a n+X)的形式,再求出X,便可构造出等比数列{a n+X},最后根据等比数列的通项公式进行求解即可.例1.已知数列{a n}满足a1=1,a n+1=3a n+1,求{a n}的通项公式.解:∵a n+1=3a n+1,∵a n+1+12=3a n+32=3(a n+12).∵a1+12=32,考点透视39∴数列{a n+12}是首项为32,公比为3的等比数列,∴a n+12=3n2,∴数列{a n}的通项公式为a n=3n-12.对于形如a n+1=ca n+d(c≠0,a1=a)的递推式,有时很难直接将其变形为a n+1+X=c(a n+X),此时需引入待定系数X,然后将其与原递推式中的各项进行对比,从而建立关于X的方程,解方程即可求得X的值,便可构造出辅助数列.二、形如a n+1=pa n+q n的递推式对于形如a n+1=pa n+q n(p、q为实常数,且n≠0、1)的递推式,也需采用构造法来求数列的通项公式.首先要将递推式变形为a n+1+X·q n+1=p(a n+X·q n)的形式,然后求出X,从而构造出等比数列{a n+X·q n},再根据等比数列的通项公式来求出数列{a n}的通项公式.例2.已知数列{a n}满足a1=5,a2=5,a n+1=a n+6a n-1(n≥2).求数列{a n}的通项公式.解:∵a n+1=a n+6a n-1(n≥2),∴a n+1+2a n=a n+6a n-1+2a n=3(a n+2a n-1)(n≥2).∵a1=5,a2=5,∴2a1+a2=15,∴a n+2a n-1≠0,∴a n+1+2a nan+2a n-1=3(n≥2).∴数列{a n+1+2a n}是以15为首项,3为公比的等比数列.可得a n+1+2a n=15×3n-1=5×3n,∵a n+1-3n+1=-2(a n-3n),∵a1=5,∴a1-3=2,∴a n-3n≠0,∵数列{a n-3n}是以2为首项,-2为公比的等比数列.∵a n-3n=2×(-2)n-1,即a n=-(-2)2+3n(n∈N*).本题中的递推式较为复杂,递推式中a n+1、a n-1的系数都不是1,需先将递推式配成a n+1+2a n=3(a n+2a n-1),这样便构造出等比数列{a n+1+2a n},再根据等比数列的通项公式进行求解.例3.数列{a n}满足:a1=1,a n+1=2a n+2n,则数列{a n}的通项公式为_____.解:∵a1=1,a n+1=2a n+2n,∴a n+12n+1=a n2n+12,∴数列{}a n2n是首项为a12=12,公差为d=12的等差数列,∴a n2n=12+(n-1)×12=12n,即a n=n·2n-1.对于形如a n+1=pa n+q n的递推式,还可以在递推式的左右同时除以q n,将递推式转化为形如a n+1=ca n+d(c≠0,a1=a)形式,再通过构造出辅助数列,求得数列的通项公式.三、形如a n+1=a b n的递推式形如a n+1=a b n(b≠0,且为常数)的递推式中含有指数幂,较为复杂,需作降幂处理,可在递推式的左右两边同时取对数,将递推式变形为lg a n+1=lg a b n的形式,再通过变形得到lg a n+1=lg a2n=2lg a,从而构造出等比数列{lg a n},最后根据等比数列的通项公式或累乘法求得数列{a n}的通项公式.例4.在数列{a n}中,已知a1=9,且a n+1=a2n,求数列{a n}的通项公式.解:∵a n+1=a2n,∴lg a n+1=lg a2n=2lg a n,∵{lg a n}是首项为lg9,公比为2的等比数列.∵lg a n=lg9·2n-1=lg32n,∴a n=32n.仔细观察递推式a n+1=a2n,可发现其中含有指数式,该递推式形如a n+1=a b n,需采用构造法求解.在递推式的两边取对数可得lg an+1=lg a2n=2lg a n,这样就构造出等比数列{lg a n}.可见,运用构造法求数列的通项公式,需根据递推式的结构特征进行合理的变形,以构造出辅助数列,通过求辅助数列的通项公式来求得数列的通项公式.有时通过猜想、试探、类比等方式也可以构造出辅助数列,然后对其进行验证,就能达到解题的目的.(作者单位:甘肃省平凉市灵台县第一中学)考点透视40。
用构造法求数列的通项公式
用构造法求数列的通项公式求数列的通项公式是高考重点考查的内容,作为两类特殊数列----等差数列·等比数列可直接根据它们的通项公式求解,但也有一些数列要通过构造转化为等差数列或等比数列,之后再应用各自的通项公式求解,体现化归思想在数列中的具体应用例1:(06年福建高考题)数列{}=+==+n n n n a a a a a 则中12,1,11 ( )A .n 2B .12+nC .12-nD .12+n 解法1:121+=+n n a a 又211=+a{}1+n a 是首项为2公比为2的等比数列12,22211-=∴=⋅=+-n n n n n a a ,所以选C解法2归纳总结:若数列{}n a 满足q p q pa a n n ,1(1≠+=+为常数),则令)(1λλ+=++n n a p a 来构造等比数列,并利用对应项相等求λ的值,求通项公式。
例2:数列{}n a 中,n n n a a a a a 23,3,11221-===++,则=n a 。
解:)(2112n n n n a a a a -=-+++212=-a a {}1--∴n n a a 为首项为2公比也为2的等比数列。
112--=-n n n a a ,(n>1)n>1时显然n=1时满足上式小结:先构造{}n n a a --1等比数列,再用叠加法,等比数列求和求出通项公式,例3:已知数列{}n a 中)3(,32,2,52121≥+===--n a a a a a n n n 求这个数列的通项公式。
解:2132--+=n n n a a a又{}121,7-+=+n n a a a a 形成首项为7,公比为3的等比数列,则2137--⨯=+n n n a a ………………………①又)3(3211-----=-n n n n a a a a ,13312-=-a a ,{}13--n n a a 形成了一个首项为—13,公比为—1的等比数列则21)1()13(3---⋅-=-n n n a a ………………………② ①+⨯3② 11)1(13374---⋅+⨯=n n n a小结:本题是两次构造等比数列,属于构造方面比较级,最终用加减消元的方法确定出数列的通项公式。
怎么利用构造法求数列的通项公式
怎么利用构造法求数列的通项公式用构造法求数列的通项公式求数列的通项公式是高考重点考查的内容,作为两类特殊数列----等差数列·等比数列可直接根据它们的通项公式求解,但也有一些数列要通过构造转化为等差数列或等比数列,之后再应用各自的通项公式求解,体现化归思想在数列中的具体应用。
例1:数列{an}中,a1=1,an+1=2an+1则an=()a.2nb.2n+1c.2n-1d.2n+1解法1:an+1=2an+1∴an+1+1=2an+2=2(an+1)又a1+1=2an+1+1an+1+1}就是首项为2公比为2的等比数列an+1=2⋅2=2,∴an=2-1,所以选c概括总结:若数列{an}满足用户an+1=pan+q(p≠1,q为常数),则而令an+1+λ=p(an+λ)去结构等比数列,并利用对应项成正比谋λ的值,求通项公式。
例2:数列{an}中,a1=1,a2=3,an+2=3an+1-2an,则an=解:an+2-an+1=2(an+1-an)a2-a1=2∴{an-an-1}领衔项为2公比也为2的等比数列。
an-an-1=2an=(an-an-1)+(an-1-an-2)++(a2-a1)+a1显然n=1时满足上式∴an=2-1小结:先构造{an-1-an}等比数列,再用叠加法,等比数列求和求出通项公式,基准3:未知数列{an}中a1=5,a2=2,an=2an-1+3an-2,(n≥3)谋这个数列的通项公式。
求解:an=2an-1+3an-2∴an+an-1=3(an-1+an-2)又a1+a2=7,{an+an-1}构成首项为7,公比为3的等比数列,则an+an-1=7⨯3………………………①又an-3an-1=-(an-1-3an-2),a2-3a1=-13,{an-3an-1}形成了一个首项为—13,公比为—1的等比数列则an-3an-1=(-13)⋅(-1)………………………②n-1n-1+13⋅(-1)①⨯3+②4an=7⨯3小结:本题是两次构造等比数列,属于构造方面比较级,最终用加减消元的方法确定出数列的通项公式。
数列构造法
构造法求数列的通项公式在数列求通项的有关问题中,经常遇到即非等差数列,又非等比数列的求通项问题,特别是给出的数列相邻两项是线性关系的题型,在老教材中,可以通过不完全归纳法进行归纳、猜想,然后借助于数学归纳法予以证明,但新教材中,由于删除了数学归纳法,因而我们遇到这类问题,就要避免用数学归纳法;这里我向大家介绍一种解题方法——构造等比数列或等差数列求通项公式;构造法就是在解决某些数学问题的过程中,通过对条件与结论的充分剖析,有时会联想出一种适当的辅助模型,以此促成命题转换,产生新的解题方法,这种思维方法的特点就是“构造”.若已知条件给的是数列的递推公式要求出该数列的通项公式,此类题通常较难,但使用构造法往往给人耳目一新的感觉. 供参考;1、构造等差数列或等比数列由于等差数列与等比数列的通项公式显然,对于一些递推数列问题,若能构造等差数列或等比数列,无疑是一种行之有效的构造方法.例1设各项均为正数的数列的前n项和为S,对于任意正整数n,都有等式:n成立,求的通项a n.解:, ∴,∵,∴.即是以2为公差的等差数列,且.∴例2数列中前n项的和,求数列的通项公式.解:∵当n≥2时,令,则,且是以为公比的等比数列,∴.2、构造差式与和式解题的基本思路就是构造出某个数列的相邻两项之差,然后采用迭加的方法就可求得这一数列的通项公式.例3设是首项为1的正项数列,且,n∈N,求数列的通项公式a n.解:由题设得.∵,,∴.∴.例4数列中,,且,n∈N,求通项公式a n.解:∵∴n∈N3、构造商式与积式构造数列相邻两项的商式,然后连乘也是求数列通项公式的一种简单方法.例5数列中,,前n项的和,求.解:,∴∴4、构造对数式或倒数式有些数列若通过取对数,取倒数代数变形方法,可由复杂变为简单,使问题得以解决.例6设正项数列满足,n≥2.求数列的通项公式.解:两边取对数得:,,设,则是以2为公比的等比数列,,,,∴例7已知数列中,,n≥2时,求通项公式.解:∵,两边取倒数得.可化为等差数列关系式.∴。
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作者:刘高峰 2016.10 北京师范大学东莞石竹附属学校
复习回顾
一、观察法:如数列 二、公式法:
1, 1 , 1 , 1 , 1 , 3579
1、等差数列:an a1 (n 1)d
2、等比数列:an a1qn1
3、an Sn Sn1 (n 2) ——(作差法)
巩固练习
练习2:已知数列{an }中,a1
3 2
,2an
an1
6n
3,
求an .
课后思考
1、形如 an1 pan an2 bn c 如何求通项公式? 已知数列{an} 满足:a1 1, an1 2an 3n2 4n 5, 求an .
2、形如 an1 pan qn 如何求通项公式? 已知数列{an}满足:a1 1, an1 3an 2n , 求 an .
课后作业
1、已知数列an中,a1 1 ,an1 2an 3,求 an .
2、已知数列an 中,a1 1, an 4an1 n 1, (n 2),
求 an .
再见!
巩固练习
练习1:已知数列{an }中,a1
2
,an1
1 2
an
1 2
,
求数列的通项an .
知识延伸
例2、已知数列{an} 中,a1 , 1 an1 3an 2n , 求 an .
规律总结
an1 pan kn b
an1 x(n 1) y p(an xn y)
问题探究
例1、已知数列{an}满足:a1 1 ,且an1 2an 1 , (1)证明:数列{an 1} 是等比数列; (2)求 an .
(1)证明:an1 1
an 1
2an 11 an 1
2 ,且
a1
1
2
,
所以数列{an 1}是首项为2,且公比 为2的等比数列;
(2)由(1)可得an 1 2n,所以an 2n 1 .
结论:可以通过构造等比数列来解决问题.
规律总结
an1 can d
an1 c(an )
d
c 1
?
结论:an1
d c 1
c(an
d) c 1
已知数列{an} 中,a1 1,且 an1 3an 2,求an .
三、累加法:
形如 an an1 f (n) ,或:an an1 f (n)
四、累乘法: 形如:an f (n) ,( f (n)有一定的形式要求)
an1
问题探究
已知数列{an} 中,a1 1,且 an1 3an 2,求an .
等差数列:an1 an 2 等比数列: an1 3an