构造法求通项公式

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构造法求数列通项公式

构造法求数列通项公式
——构造法(待定系数法)
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 .

(完整版)用构造法求数列的通项公式汇总

(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

(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。

构造法求数列通项公式专题讲座ppt课件

构造法求数列通项公式专题讲座ppt课件

令 1 1 ( 1 ), 则 3 , 3
an1
2 an
22
1 3 1 ( 1 3), 又 1 3 5
an1
2 an
a1
2
1 an
3
是首项为 5
2
1 公比为 2 的等比数列
1 3 5 ( 1 )n1, 1 3 5 ( 1 )n1
an an
3
22 1 5 (1)n1
1 2
,
1 an
是首项为
1 2
公差3的等差数列。
1 an
1 (n 1) 3 3n 5
2
2
6n 2
5
,
a
n
2 6n 5
例6数列 an
中,a1
2, an1
2an 1 3an
,求 an
解: an1
2an 1 3an
1 ,
an1
1 3an 2an
3 11
2 2 an
构造法的定义
• 所谓构造法就是在解决某些数学问题中 通过对条件和结论的充分剖析,有时会 联想出一些适当的辅助模型,以促成命 题的转换,产生新的解题方法。下面就 构造法求数列的通项公式的分类和解题 方法分别进行论述。
类型1形如 an1 pa nq p 1, p 0,q 0 的递推式
• 基本思路:可用待定系数法,设an1 pan
•bn p(an An2 Bn C) ;
• (2)本题也可由 an 3an1 2n 1 • , an1 3an2 2(n 1) 1
• ( n 3 )两式相减得
an an 1 3(an 1 an 2 ) 2
• 转化为 bn2 pbn1 qbn 求之.
练习1 数列 an 前 n 项和为 Sn

高考数学构造法求数列通项的八种技巧(三)(解析版)

高考数学构造法求数列通项的八种技巧(三)(解析版)

构造法求数列通项的八种技巧(三)【必备知识点】◆构造六:取对数构造法型如a n +1=ca n k ,a n =ca n -1k或者a n +b =c (a n -1+b )k ,b 为常数.针对出现这种数列,为方便计算,两边通常取以c 或首项为底的对数,就能找到突破口.什么情况取c 为底,什么情况取首项为底呢?我们来看两道例题.【经典例题1】数列a n 中, a 1=2,a n +1=a n 2,求数列a n 的通项公式.【解析】取以a 1=2为底的对数(不能取c 为底,因为c =1,不能作为对数的底数),得到log a n +12=log an22,log a n +12=2log a n2,设b n =log a n2,则有b n +1=2b n ,所以b n 是以b 1=log a 12=1为首项,2为公比的等比数列,所以b n =2n -1,所以log a n2=2n -1,a n =22n -1.【经典例题2】数列a n 中,a 1=1,a n +1=2a n 2,求数列a n 的通项公式.【解析】取以2为底的对数(这里知道为什么不能取a 1=1为底数的对数了吧),得到log a n +12=log 2a n22,log an +12=log 22+2log a n2,log a n +12=1+2log a n2设b n =log an2,则有b n +1=1+2b n ,这又回归到构造二的情况,接下来的步骤大家应该都记得吧,由于这道题较为简单,所以直接可看出b n +1+1=2(b n +1),所以b n +1 是以b 1+1=1为首项,2为公比的等比数列,所以b n +1=2n -1,所以b n =2n -1-1,log a n2=2n -1-1,a n =22n -1-1.【经典例题3】已知a 1=2,点a n ,a n +1 在函数f x =x 2+2x 的图像上,其中n ∈N *,求数列a n 的通项公式.【解析】将a n ,a n +1 代入函数得a n +1=a n 2+2a n ,a n +1+1=a n 2+2a n +1=a n +1 2,即a n +1+1=a n +1 2两边同时取以3为底的对数,得log a n +1+13=log a n+123⇒log a n +1+13=2log a n+13(为什么此题取以3为底的对数呢,大家思考下,新构造的数列首项为log a 1+13,a 1+1=3,所以应当取以3为底,这样计算会简单很多,当然如果你计算能力较强,也可以取其他数作为底数).所以log a n+1 3 是以1为首项,2为公比的等比数列,即log a n+1 3=1×2n -1,a n +1=32n -1,a n =32n -1-1.【经典例题4】在数列a n 中, a 1=1,当n ≥2时,有a n +1=a n 2+4a n +2,求数列a n 的通项公式.【解析】由a n +1=a n 2+4a n +2,得a n +1+2=a n 2+4a n +4,即a n +1+2=a n +2 2,两边同取以3为底的对数,得log a n +1+23=log a n+223,即log a n +1+23=2log a n+2 3,所以数列log a n+2 3是以1为首项,2为公比的等比数列,log a n+23=2n -1,a n +2=32n -1,即a n =32n -1-2.◆构造七:二阶整体构造等比简单的二阶整体等比:关于a n +1=Aa n +Ba n -1的模型,可通过构造二阶等比数列求解,大部分题型可转化为a n +1-a n =(A -1)a n -a n -1 ,利用a n +1-a n 成等比数列,以及叠加法求出a n .还有一小部分题型可转化为a n +1+a n =(A +1)a n +a n -1 ,利用a n +1+a n 成等比数列求出a n .【经典例题1】已知数列a n 满足a 1=1,a 2=3,a n +2=3a n +1-2a n n ∈N * ,求数列a n 的通项公式.【解析】由a n +1=3a n -2a n -1⇒a n +1-a n =2a n -a n -1 ,故a n +1-a n 是以a 2-a 1=2为首项,2为公比的等比数列,即a n +1-a n =a 2-a 1 2n -1=2n ,接下来就是叠加法啦,a n -a n -1=2n -1...a 2-a 1=2全部相加得:a n -a 1=2n-2,所以a n =2n -1.【经典例题2】已知数列a n 中,a 1=1,a 2=2,a n +2=23a n +1+13a n ,求数列a n 的通项公式。

何海力. 用构造法求数列通项公式

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

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。

构造法求数列通项的八种技巧(三)(学生版+解析版)

构造法求数列通项的八种技巧(三)(学生版+解析版)

构造法求数列通项的八种技巧(三)【必备知识点】◆构造六:取对数构造法型如a n+1=ca n k,a n=ca n-1k或者a n+b=c(a n-1+b)k,b为常数.针对出现这种数列,为方便计算,两边通常取以c或首项为底的对数,就能找到突破口.什么情况取c为底,什么情况取首项为底呢?我们来看两道例题.【经典例题1】数列a n中, a1=2,a n+1=a n2,求数列a n的通项公式.【经典例题2】数列a n中,a1=1,a n+1=2a n2,求数列a n的通项公式.【经典例题3】已知a1=2,点a n,a n+1在函数f x =x2+2x的图像上,其中n∈N*,求数列a n的通项公式.【经典例题4】在数列a n中, a1=1,当n≥2时,有a n+1=a n2+4a n+2,求数列a n的通项公式.◆构造七:二阶整体构造等比简单的二阶整体等比:关于a n+1=Aa n+Ba n-1的模型,可通过构造二阶等比数列求解,大部分题型可转化为a n+1-a n=(A-1)a n-a n-1,利用a n+1-a n成等比数列,以及叠加法求出a n.还有一小部分题型可转化为a n+1+a n=(A+1)a n+a n-1,利用a n+1+a n成等比数列求出a n.【经典例题1】已知数列a n满足a1=1,a2=3,a n+2=3a n+1-2a n n∈N*,求数列a n的通项公式.【经典例题2】已知数列a n中,a1=1,a2=2,a n+2=23a n+1+13a n,求数列a n的通项公式。

【经典例题3】数列a n中,a1=1,a2=53,a n+2=53a n+1-23a n,求数列a n的通项公式。

此方法可以解决大多数的a n+1=Aa n+Ba n-1,A+B=1模型的试题.当然针对个别试题,单纯构造a n+1-a n成等比数列可能解决不了问题.我们需要学习更完整的方法来解决这种类型题.这就需要运用数列的特征方程理念来解决.当然我们不需要详细学习数列的特征方程,用高中的待定系数法也可以解决,接下来我们通过两道例题,来详细解释说明下这种方法.【经典例题4】已知数列a n满足a1=1,a2=4,a n+2=4a n+1-4a n n∈N*,求数列a n的通项公式.【经典例题5】已知数列a n满足a1=1,a2=43,a n+2=73a n+1-23a n n∈N*,求a n的通项公式.秒杀求法:a n+2=pa n+1+qa n(p,q≠0)类通项公式暴力秒杀求法a n+2=pa n+1+qa n(p,q≠0)对应的特征方程为:x2=px+q,设其两根为x1,x2当x1≠x2时, a n=Ax1n-2+Bx2n-2当x1=x2时, a n=(An+B)x1n-2其中A,B的值的求法,用a1,a2的值代入上面的通项公式中,建立方程组解之即可【秒杀例题1】已知数列a n满足a1=1,a2=43,a n+2=73a n+1-23a n n∈N*,求a n的通项公式.【秒杀例题2】已知数列a n满足a1=1,a2=4,a n+2=4a n+1-4a n n∈N*,求数列a n的通项公式.【练习1】在数列a n中,a1=1,a2=2,a n+1=3a n-2a n-1(n≥2),则a n=_______.【练习2】设数列a n的前n项和为S n,n∈N*.已知a1=1,a2=32,a3=54,且当n≥2时, 4S n+2+5S n=8S n+1+S n-1.(1)求a4的值;(2)证明:a n+1-12a n为等比数列;(3)求数列a n的通项公式.【练习3】数列a n满足a1=1,a2=2,a n+2=2a n+1-a n+2.(1)设b n=a n+1-a n,证明b n是等差数列;(2)求a n的通项公式.◆构造八:数列不动点构造求数列(较难,能力强的同学可以学习)针对x n+1=ax n+bcx n+d这类题型,考题中并不多见,难度比较大,这类题型有特定的解题方法.我们需要学习“数列不动点”的知识点.接下来我们来学习下什么是“数列不动点”,它有什么性质.当然看不懂也没关系,可以通过例题,熟记掌握解题步骤就可以.对于函数f(x),若存在实数x0,使得f x0=x0,则称x=x0是函数f(x)的不动点.在几何上,曲线y=f(x)与曲线y=x的交点的横坐标即为函数f(x)的不动点.一般地,数列x n的递推式可以由公式x n+1=f x n给出,因此可以定义递推数列的不动点:对于递推数列x n,若其递推式为x n+1=f x n,且存在实数x0,使得f x0=x0,则称x0是数列x n的不动点。

用构造法求数列的通项公式

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。

高考数学题型全归纳:用构造法求数列的通项公式要点讲解(含答案)

高考数学题型全归纳:用构造法求数列的通项公式要点讲解(含答案)

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 .n2 B .12+nC .12-nD .12+n解法1:121+=+n n a a)1(22211+=+=+∴+n n n a a a又211=+a2111=++∴+n n a 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1221211222)()()(21112211-=--=++++=+-++-+-=-----n nn n n n n n n a a a a a a a a显然n=1时满足上式=n a 12-n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)(3211---+=+∴n n n n a 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 11)1(413347---+⨯=∴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。

用构造法求数列通项公式

用构造法求数列通项公式
. + 一 一

一 ,一1 a 1
) 构造成等 比数列再求通项公式 . , 解 : 口 一2 将 a +5化 为 a +£ ( ) 展开 =2 a + ,


2. )
。 .
. 6・2 一 5 a一 一 .
于 66 丢 … 一一【 ≥) 是 。 + + + 2 _ 2 一+ ( .

一厂 ) , 后 ( 型 然
用 累乘法求解 .
解。n ' 丢a 号… 一 :a — . ,一 ,, .T ’I . . = 3 亳
以上竹 个式子左右两边分别相乘得“ 一÷. 一1 , 1 f

2 2 1 … , n一 — 2 n 1 - 1 × — , n 一 1 (- ) ,
是高考重点考查 的内容之一 . 下面介 绍几种 常见 的用构 造法求 数列通项公式 的类 型.
— 1 ( 型 — n+ 一口 一厂 )
{ 的通项公式. a) 分 析 : n 一 把 a 转 化为
%, 求
【 1 已知数列 { 中 , ,nl n 1 例 】 n } 口 :O a+ =n +2 - ,
求数列 { 的通项公式. a) 分 析 : n =口 +2 - 1 把 n 转化 为 a Ja =厂 ) = ( , = 然后用 累加法求通项公式 .
解 :’ 1 2 -1 .a一 口 — 2 — 1 吼 一 2 ‘口+ 一口 - n , .2 1 ×1 , . 。
Z HONGX J A UE C NKA UE I OX A O
用 构 造 法 求 数 列 通 项 公 式
广西 南 宁市 邕宁 高级 中 ̄ ( 3 2 0 何海 力 500 )
数 列 历 年 来 是 高 考命 题 的热 点 , 数 列 通 项 公 式 史 求

如何构造辅助数列求数列的通项公式

如何构造辅助数列求数列的通项公式

构造法是解答数学问题的重要方法,也是解答复杂数列通项公式问题的常用方法.有些数列的递推式较为复杂,我们很难快速求得数列的通项公式,此时,可转换思考问题的角度,通过构造辅助数列,将问题转化为熟悉的等差或等比数列的通项公式问题来求解,这样能化难为易、化繁为简,使问题顺利得解.一、引入参数,构造辅助数列对于形如a n+1=pa n+q(p,q为非零常数)的递推式,可引入参数t,将递推式转化为a n+1+t=p()a n+t的形式,通过对比系数,求得t的值,便可构造出等比数列{}an+t,根据等比数列的通项公式求得数列{}an+t的通项公式,即可得到数列{}a n的通项公式.例1.在数列{}a n中,a1=1,a n+1=2a n+5,求数列{}an的通项公式.解:设a n+1+t=2()a n+t,得a n+1=2a n+t,由a n+1=2a n+5得t=5,则数列{}an+5是以a1+5=6为首项,2为公比的等比数列.可得an+5=6∙2n-1,所以a n=3∙2n-5.仔细观察递推式a n+1=2a n+5,可知数列{}a n既非等差数列,又非等比数列,形如a n+1=pa n+q,于是引入参数t,构造出等比数列{}an+5,即可根据等比数列的通项公式解题.例2.(2020年全国Ⅲ卷理科,第17题)已知数列{}an中,a1=3,a n+1=3a n-4n,求数列{}a n的通项公式.解:设a n+1+p()n+1+q=3()a n+pn+q,化简得,a n+1=3a n+2pn+()2q-p,由a n+1=3a n-4n可得,{2p=-4,2q-p=0,解得{p=-2,q=-1,所以数列{}an-2n-1的每一项都为0,可得a n-2n-1=0,所以a n=2n+1.此题中的递推式形如a n+1=pa n+qn,需引入两个参数,以便构造出新数列{}an通过求{}an-2n-1的通项公式,间接求得数列{}a n的通项公式.二、通过取倒数,构造辅助数列对于形如a n+1=pa n qa n+r(p,q,r为非零常数)的递推式,在求数列的通项公式时,需在递推式的左右同时取倒数,得到1a n+1-q p∙1a n=r p,然后引入参数t,将其变形为1a n+1+t=q p∙æèçöø÷1an+t的形式,从而构造出辅助数列{}1a n+t,通过求数列{}1a n+t的通项公式求得数列的通项公式.例3.在数列{}a n中,a1=1,a n+1=2a nan+2,求数列{}an的通项公式.解:在a n+1=2a nan+2的两边同时取倒数,得1an+1=1an+12,移项得1an+1-1an=12,所以数列{}1a n是以1a1=1为首项,12为公差的等差数列.可得1a n=1+12()n-1=n+12,所以a n=2n+1.观察题中所给的递推式a n+1=2a nan+2,可以发现,等式右边的分子、分母中均含有a n,且分母较复杂,于是在递推式的左右同时取倒数,以便将右边的分式分离成整式和分式,从而构造出等差数列{}1a n,最后根据等差数列的通项公式求解即可.例4.已知数列{}a n中,a1=15,a n=a n-13a n-1+2,求数列{}a n的通项公式.解:在a n=a n-13a n-1+2的两边同时取倒数,得1an=2an-1+3(*),设1a n+t=2æèçöø÷1an-1+t,方法集锦44即1a n =2a n -1+t ,将与(*)式对比得t =3,所以数列{}1a n +3是以1a 1+3=8为首项,2为公比的等比数列,即1a n+3=8∙2n -1=2n +2,所以a n =12n +2-3.该递推式形如a n +1=pa nqa n +r ,在其左右同时取倒数,即可构造出等比数列{}1a n+t,便能根据等比数列的通项公式来解题.三、通过取对数,构造辅助数列一般地,当遇到a n =pa rn (r 为常数,r ≠0)型的递推式时,可以在递推式的左右两边同时取对数,将其转化为lg a n +1=r lg a n +lg p 的形式,然后引入参数t ,将其变形为lg a n +1+t =r ()lg a n +t ,从而构造出辅助数列{}lg a n +t ,求得辅助数列{}lg a n +t 的通项公式,即可求得数列{}a n 的通项公式.例5.在数列{}a n 中,a 1=4,且a n +1=()a n -12+1,求数列{}a n 的通项公式.解:在a n +1-1=()a n -12的左右两边取对数,得,lg ()a n +1-1=2lg ()a n -1,即lg ()a n +1-1lg ()a n -1=2,所以数列{}lg ()a n -1是以lg ()a 1-1=lg 3为首项、2为公比的等比数列,可得lg ()a n -1=2n -1lg 3,因此a n -1=32n -1,所以a n =32n -1+1.将递推式移项后,可发现a n +1-1等于a n -1的平方,于是在递推式的两边同时取对数,便可构造出等比数列{}lg ()a n -1,从而顺利求得数列{}a n 的通项公式.四、除以一个数(式),构造辅助数列对于递推式中含有a n a n +1的数列通项公式问题,可以考虑在递推式的左右两边同时除以a n a n +1,构造出辅助数列{}1a n ,将问题转化为求数列{}1a n的通项公式.例6.已知数列{}a n 中,a 2=13,a n =a n +1+2a n a n +1,求数列{}a n 的通项公式.解:在a n =a n +1+2a n a n +1的左右两边同时除以a n a n +1,得1a n +1-1a n =2,a 1=a 2+2a 1a 2,可得a 1=1,所以数列{}1a n 是以1a 1=1为首项,2为公差的等差数列,则1a n=1+2()n -1=2n -1,所以a n =12n -1.该递推式中出现了a n a n +1,于是在递推式的两边同时除以a n a n +1,即可构造出等差数列{}1a n,根据等差数列的通项公式求解即可.对于a n +1=pa n +qr n(p ,q ,r 为非零常数)型的递推式,在求数列的通项公式时,往往可以在递推式的左右两边同时除以r n +1,得到a n +1r n +1=p r ∙a n r n +qr ,然后引入参数t ,将其变形为a n +1r n +1+t =p r ∙æèçöø÷a n r n +t 的形式,这样便构造出辅助数列{}a nrn +t ,根据等比数列的通项公式或利用累乘法,即可求得数列的通项公式.例7.已知数列{}a n 中,a 1=1,a n +1=3a n +3∙2n,求数列{}a n 的通项公式.解:在a n +1=3a n +3∙2n的左右两边同时除以2n +1,得,a n +12n +1=32∙a n 2n +32,(*)设æèçöø÷a n +12n +1+t =32æèçöø÷a n 2n +t ,则a n +12n+1=32∙a n 2n +12t ,由(*)可得,t =3,所以数列{}a n 2n +3是以a 12+3=72为首项,32为公比的等比数列.即a n 2n +3=72∙æèöø32n -1,所以a n =7∙3n -1-3∙2n .在递推式a n +1=3a n +3∙2n的左右同时除以2n ,即可构造等比数列{}a n2n+3,根据等比数列的通项公式求得其通项公式,即可解题.可见,对于较为复杂的递推式,运用构造法求数列的通项公式比较奏效.而运用构造法解题,往往需仔细研究数列的递推式,将其进行合理的变形,如引入参数、取倒数、取对数、除以一个数(式),以便构造出辅助数列,通过求辅助数列的通项公式,间接求得数列的通项公式.(作者单位:哈尔滨师范大学教师教育学院)方法集锦45。

巧妙运用构造法,快速求解数列的通项公式

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。

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一.累加法(适用于:)
例:已知数列满足,求数列的通项公式。

练习:1.数列{ a n }中,若a 1=1,a n+1-a n =2n, 求通项a n. 2.数列{ a n }中,若a 1=1,a n+1-a n =2n
, 求通项a n.
3.已知数列满足,求数列的通项公式。

4.设数列满足,,求数列的通项公式
二.累乘法(适用于
) 例:数列{ a n }中,若a 1=1,,求a n. 解:由得: ∴
, , ,… 用累乘法把以上各式相乘得:
∴。

练习:1)数列{ a n }中,若a 1=2,,求
a n.
三.倒数变换法 适用于分式关系的递推公式,分子只有一项 例1. 已知数列满足,求数列的通项公式。

练习:1.中,若求a n
2.数列{ a n }中,a n ≠0,且满足求
a n
3.数列{ a n }中,求a n 通项公式。

)(1n f a a n n +
=+{}n a 11211n n a a n a +=++=,{}n a {}n a 112313n n n a a a +=+⨯+=,{}n a }{n a 21=a 12123-+⋅=-n n n a a }{n a )(1
n f a a n
n =+n n na a n =++1)1(n n na a n =++1)1(1
1+=+n n
a a n n 2112=a a 3223=a a 4334=a a n
n a a n n 1
1-=-n
a a n 1
1=n
a n
1
=n n n a a 2=+{}n a 112,12
n
n n a a a a +==+{}n a }{n a 数列),(41
1,
21
1N n a a a n
n ∈+=
=+),(,311,2
111N n a a a n
n ∈+==
+,2
2,111+=
=+n n
n a a a a
4.数列{ a n }中,求a n .
四.构造如的数列(适用于 方法:a n+1=c a n +d, 设可化成a n+1+x=c(a n +x), a n+1=c a n +(c-1)x
用待定系数法得: (c-1)x =d ∴ x=
. 例:数列{ a n }中,若a 1=6,a n+1=2a n +1, 求数列{ a n }的通项公式。

解:a n+1+1=2a n +2, 即a n+1+1=2(a n +1)
设 b n = a n +1, 则b n = 2 b n-1 则数列{ b n }是等比数列,公比是2,首项b 1= a 1+1=7,

练习:1.数列{ a n }满足a n+1=3a n +2, 求a n 2.数列{ a n }满足Sn +a n =2n+1,求a n
五.构造形如的数列
例:已知数列满足,求数列的通项公式。

解:设 六.构造形如的数列。

例:已知数列满足,求数列的通项公式。

解:设
练习1. 已知数列满足,求数列的通项公式。

解:设
2.已知数列中,,,求
),,2(02,0,1111N n n a a a a a a n n n n n ∈≥=-⋅+≠=--且常数+=+n n a a 1为常数d c d a c a n n ,c )1(,1≠+⋅=+1
-c d
11271,27--⋅=+⋅=∴n n n n a b 即1271-⋅=∴-n n a )(N n ∈一次或二次函数+=+n n ka a 1{}n a 21123451n n a a n n a +=+++=,{}n a 221(1)(1)2()n n a x n y n z a xn yn z ++++++=+++指数+=+n n ka a 1{}n a 112356n n n a a a +=+⨯=,{}n a 1152(5)n n n n a x a x +++⨯=+⨯{}n a 1135241n n n a a a +=+⨯+=,{}n a 1123(2)n n n n a x y a x y +++⨯+=+⨯+{}n a 6
51=a 11)2
1(31+++=n n n a a n a
七.构造形如的数列。

例:数列{ a n }中,若a 1=1,a 2=3,a n+2 + 4 a n+1 - 5a n =0 (n N),求a n 。

解: a n+2 + 4 a n+1 - 5a n =0得: a n+2 - a n+1 = - 5(a n +1 - a n ) 设b n = a n +1 -a n ,
则数列{ b n }是等比数列,公比是-5,首项b 1= a 2- a 1=2, ∴a n +1 -a n =2•(-5)
n-1
即a 2 -a 1=2•(-5) a 3 -a 2=2•(-5)2
a 4 -a 3=2•(-5)


a n -a n -1=2•(-5)
n-2
各式相加得:a n -a 1=2•[(-5)+(-5)2+(-5)3+┄+(-5)n-1
] 即:a n -a 1=2•
,即,(n
八.构造形如的数列。

例:正数数列{ a n }中,若 解:设
九.构造形如的数列
n n n a a b -=+1∈)
5(1511
-----n )(3
)5(111---+
=∴n n a 3
)5(41
---=
n n a )N ∈2n n a b =n n n a N n a a a 求),(4,52211∈-==+4,4,112-=--==++n n n n n n b b b b a b 即则)
,71(,429429429)4()1(2525
4}{2
2
11N n n n a n
a n n
b a b b n n n n ∈≤≤-=∴-=-=-⋅-+=∴==-即,是等差数列,公差是数列n n a b lg =
例:正数数列{ a n }中,若a 1=10,且求a n .
解:由题意得:
,即
.

练习:数列{ a n }中,若a 1=3,,n 是正整数,求数列{ a n }的通项公式。

对无穷递推数列 消项得到第与项的关系 例:已知数列满足,求的通项
公式。

练习.设数列满足,.求数列的通项;
裂项相消法
2)当递推公式中形如: a n+1=a n +
;a n+1=a n +
;a n+1=a n +等情形
可以构造b n = a n +1-a n ,得::b n =;b n =;b n =
即b n =;b n =;b n = 从而求出求出数列前n-1项的和T n-1, T n-1=;T n-1=;T n-1= ),,2(,lg 2
1lg 1N n n a a n n ∈≥=-n n n n a b a a lg 21lg lg 1=∴=-可设,,2
1
1=-n n b b 110lg 2
1
1==∴b b n ,是等比数列,公比为)(,)2
1
()21(111N n b n n n ∈=⋅=∴--1)21
(1
10,)2
1(lg -=∴=-n n n n a a 21n n a a =+1+n n {}n a 11231123(1)(2)n n a a a a a n a n -==++++-≥,{}n a {}n a 211233333
n n n a a a a -++++=…a ∈*N {}n a )
1(1+n n )12(121+-n n )(1
1
++n n )1(1+n n )12(121+-n n )(1
1
++n n 11
1+-
n n
)1
21121(21+--n n n n -+1n
11-)1
21
1(2
1--
n 1-n
即: a n -a 1=;
a n -a 1=; a n -a 1=
从而求出 a n =a 1+;
a n = a 1+; a n =a 1+
3) 数列{ a n }中,若a 1=2,,求通项a n.
数学归纳法
练习:已知正数数列{ a n }中,,
求数列{ a n }的通项公式。

n
11-)1
21
1(21--
n 1-n n
11-)1
21
1(21--
n 1-n n a a n n n -+=+21),2(2,211N n n a a a n n ∈≥==-。

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