用特征方程求数列的通项

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若 且 ,则 即{ }等比数列
若 且 ,则 即{ }等差数列
五、练习
1.已知数列 满足: 求
2.已知数列{ }满足 =3, =6, =4 -4 求
3.已知数列{ }满足 =3, =6, =2 +3 求
4.各项均为正数的数列{ } =a, =b,且对任意的m+n=p+q的正整数 m,n,p,q,
都有 当a= ,b= 时 ,求通项
∵ 由上两式①+②消去 可得 .
(2)若方程组(※)有两组相等的解 ,易证此时 ,则
, ,即 是等差数列,由等差数列通项公式可知 ,所以 .
这样,我们通过参数方法,将递推数列转化为等比(差)数列,从而求得二阶线性递推数列的通项,若将方程组(※)消去 即得 ,显然 、 就是方程 的两根,我们不妨称此方程为二阶线性递推数列 的特征方程,
5:已知数列 满足 ,求通项 .
6.已知数列 满足 ,求数列 的通项
7.已知数列 满足 ,求数列 的通项
8.已知数列 满足 ,求数列 的通项
9.已知数列 满足 ,求数列 的通项
练习答案
1、解:作特征方程 数列 是以 为公比的等比数列.于是
=( )
2、解:作特征方程x2=4x-4由特征根方程得 = =2故设 =( + n) ,其中3= + ,6=( +2 ).2, 所以 =3, =0,则 =3.
三、例题
例1、已知数列 且 ,求通项公式 。
解设 ,∴
令 ,可得 ,于是
… ,
∴ ,即 是以 为首项、 为公差的等差数列,
∴ ,从而 .
例2、设数列 满足 .
解:对等式两端同加参数 得
令 ,解之得 , ,代入上式
得 ,
两式相除得
即 的等比数列,
∴ .
四、本课小结:
1.可用特征方程解决递推数列的三类模型
所以有结论:若递推公式为 则其特征方程为
1、若方程有两相异根 、 ,则 ;
2、若方程有两等根 ,则 .其中 、 可由初始条件确定。
(三)分式线性递推数列 ( ),
将上述方法继续类比,仿照前面方法,等式两边同加参数 ,则
①,
令 ,即 ②,记②的两根为 ,
(1)若 ,将 分别代入①式可得

以上两式相除得 ,于是得到 为等比数列,其公比为 ,数列 的通项 可由 求得;
故 即
6.解:其特征方程为 ,解得 ,令 ,
由 ,得 ,
7.解:其特征方程为 ,解得 ,令 ,
由 ,得 ,
8.解:其特征方程为 ,得 ,解得 ,令 由 得 ,可得 , 数列 是以 为首项 为公比的等比数列, ,
9.解:其特征方程为 ,即 ,解得 ,
令 ,由 得 ,求得 ,
数列 是以 为首项,以 为公差的等差数列,

3、解:作特征方程x2=2x+3由特征根方程得 =3, =-1所以 = + 其中3= + , 6=3 - , 得 = , = 所以 = . +
4、解:由 得 将 代入上式化简得 考虑特征方程 得特征根 所以 ,所以数列 是以 为首项,公比为 的等比数列,,故 即
5、解:考虑特征方程 ,得特征根 ,
所以数列 是以 为首项,公差为1的等差数列,
用特征方程求数列的通项
用特征方程求数列的通项
一、递推数列特征方程的研究与探索
递推(迭代)是中学数学中一个非常重要的概念和方法,递推数列问题能力要求高,内在联系密切,蕴含着不少精妙的数学思想和方法。递推数列的特征方程是怎样来的
(一)、若数列 满足 其通项公式的求法一般采用如下的参数法,将递推数列转化为等比数列:
⑴.线性递推关系:已知
⑵.齐次二阶线性递推关系:已知 且
⑶.分式递推关系:已知 ,
2.特征根方程及求法
⑴. 的特征根方程为x=px+q,其根为 ,则 =p( )
⑵. 的特征根方程为 设两实根为 ,
①.若 时,则 = ,其中 , 是由 , 确定
②.若 = 时,则 其中 , 是由, 确定
⑶. 的特征根方程为 若方程的两根为 ,
设 ,令 ,即 ,当 时可得
,知数列 是以 为公比的等比数列,
将 代入并整理,得 .故数列 对应的特征方程是:x=cx+d
(二)、二阶线性递推数列
仿上,用上述参数法我们来探求数列 的特征:不妨设 ,则 ,令 (※)
(1)若方程组(※)有两组不同的实数解 ,
则 , ,即 、 分别是公比为 、 的等比数列,由等比数列通项公式可得 ①, ②,
分式线性递推数来自百度文库 的特征方程为
1、若方程有两相异根 、 ,则 成等比数列,其公比为 ;
2、若方程有两等根 ,则 成等差数列,其公差为 .
值得指出的是,上述结论在求相应数列通项公式时固然有用,但将递推数列转化为等比(等差)数列的思想方法更为重要。如对于其它形式的递推数列,我们也可借鉴前面的参数法,求得通项公式,其结论与特征方程法完全一致,
(2)若 ,将 代入①式可得 ,考虑到上式结构特点,两边取倒数得

由于 时方程③的两根满足 ,∴
于是④式可变形为
∴ 为等差数列,其公差为 ,
∴数列 的通项 可由 求得.
这样,利用上述方法,我们可以把分式线性递推数列转化为等比数列或等差数列,从而求得其通项。如果我们引入分式线性递推数列 的特征方程为 ,即 ,此特征方程的两根恰好是方程②两根的相反数,于是我们得到如下结论:
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