数列通项公式的方法总结
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专题一:求解通项公式
(1)观察法
例1:根据数列的前4项,写出它的一个通项公式:
(1)9,99,999,9999,…(2) ,17164,1093,542,211(3) ,5
2,21,32,1(4) ,5
4,43,32,21-- 解:(1)变形为:101-1,102―1,103―1,104―1,…… ∴通项公式为:110-=n n
a (2);1
22
++=n n n a n (3);1
2+=n a n (4)1)1(1+⋅-=+n n a n n
.点评:关键是找出各项与项数n 的关系。
(2) 定义法:①等差数列通项公式;②等比数列通项公式。
例2: 已知数列{a n }是公差为d 的等差数列,数列{b n }是公比为q 的(q ∈R 且q ≠1)的等比数列,若函数f (x ) = (x -1)2,且a 1 = f (d -1),a 3 = f (d +1),b 1 = f (q +1),b 3 = f (q -1),(1)求数列{ a n }和{ b n }的通项公式;
解:(1)∵a 1=f (d -1) = (d -2)2,a 3 = f (d +1)= d 2,∴a 3-a 1=d 2-(d -2)2=2d ,
∴d =2,∴a n =a 1+(n -1)d = 2(n -1);又b 1= f (q +1)= q 2,b 3 =f (q -1)=(q -2)2, ∴22
13)2(q
q b b -==q 2,由q ∈R ,且q ≠1,得q =-2,∴b n =b ·q n -1=4·(-2)n -1
(3) 公式法:已知n S (即12()n a a a f n ++
+=)求n a ,用作差法:
{11,(1),(2)
n n n S n a S S n -==-≥。 例:3:(07重庆21题)已知各项均为正数的数列{n a }的前n 项和为n S 满足1S >1且6n S =
(1)(2)n n a a ++ n ∈N * 求{n a }的通项公式。
解:由11a S ==111(1)(2)6
a a ++解得1a =1或1a =2,由已知11a S =>1,因此1a =2又由11n n n a S S ++=-=1111(1)(2)(1)(2)66
n n n n a a a a ++++-++得 11()(3)n n n n a a a a +-+--=0 ∵n a >0 ∴13n n a a --=
从而{n a }是首项为2,公差为3的等差数列,故{n a }的通项为n a =2+3(n-1)=3n-1.
小扩展:已知12()n a a a f n =求n a ,用作商法:(1),(1)(),(2)(1)n f n f n a n f n =⎧⎪=⎨≥⎪-⎩ (3)迭加法: 若1()n n a a f n +-=求n a :11221()()()n n n n n a a a a a a a ---=-+-+
+-1a +(2)n ≥。 例4:已知数列{}n a 满足211=
a ,n n a a n n ++=+211,求n a 。 解:由条件知:1
11)1(1121+-=+=+=-+n n n n n n a a n n 分别令)1(,,3,2,1-⋅⋅⋅⋅⋅⋅=n n ,代入上式得)1(-n 个等式累加之,即)()()()(1342312--+⋅⋅⋅⋅⋅⋅+-+-+-n n a a a a a a a a
)111()4131()3121()211(n
n --+⋅⋅⋅⋅⋅⋅+-+-+-= 所以n
a a n 111-=- 211=a ,n
n a n 1231121-=-+=∴ (4)迭乘法:已知1()n n a f n a +=求n a ,用累乘法:121121
n n n n n a a a a a a a a ---=⋅⋅⋅⋅(2)n ≥ 例5.设
是首项为1的正项数列,且,求它的通项公式
.
解析:由题意
∴
∵,∴,
∴,
∴,又,
∴当时,,
当时,符合上式
∴
. (5) 倒数法:形如11n n n a a ka b
--=+的递推数列都可以用倒数法求通项 例6:已知数列{n a },1a = 1-,11n n n
a a a +=- n N *∈,求n a =? 解:把原式变形得11n n n n a a a a ++-⋅= 两边同除以1n n a a +得
1111n n a a +=+ ∴1{}n a 是首项为1-,d=1-的等差数列故11(1)(1)n n n a =-+--=-∴1n a n
=-。 (6)构造等比数列法: )
(1)递推公式为q pa a n n +=+1(其中p ,q 均为常数,)0)1((≠-p pq )。
解法:把原递推公式转化为:)(1t a p t a n n -=-+,其中p
q t -=
1,再利用换元法转化为等比数列求解。
(2)递推公式为n n n q pa a +=+1(其中p ,q 均为常数,)0)1)(1((≠--q p pq )。 (或1n n n a pa rq +=+,其中p ,q, r 均为常数)
解法:该类型较类型3要复杂一些。一般地,要先在原递推公式两边同除以1+n q ,得:q q a q p q
a n n n n 111+•=++ 引入辅助数列{}n
b (其中n n n q a b =
),得:q b q p b n n 11+=+再应用类型3的方法解决。
(3)递推公式为n n n qa pa a +=++12(其中p ,q 均为常数)
解法:先把原递推公式转化为)(112n n n n sa a t sa a -=-+++
其中s ,t 满足⎩⎨⎧-==+q
st p t s ,再应用前面类型3的方法求解。