求等比数列通项公式的常用方法
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求等比数列通项公式的常用方法
等比数列的通项公式是研究等比数列的性质与其前n 项和的基础,也是研究数列问题的基石,所以等比数列通项公式的求法在等比数列的研究中占有重要的地位,下文就介绍求等比数列通项公式的常用方法.
一.定义法:先根据条件判断该数列是不是等比数列,若是等比数列则又等比数列定义直接求它的通项公式.
例1.求下列数列的通项公式
5,-15,45,-135,405,-1512…
解:所给的数列是等比数列,且是首项为5,公比为-3。所以通项1)3(5--⋅=n n a
二.公式法:如果数列是等比数列,只要知道首项与公比,就可以根据等比数列的通顶公式11n n a a q -=来求。
例2:数列{}n a 为等比数列,若1231237,8a a a a a a ++==,求通项n a
解,由已知得32
1238a a a a ==(利用等比数列的性质)22a ∴=,1237,a a a ++=2227a a a q q ∴
++= 即2250q q +-=22520q q ∴-+=,解得2q =或12
q = 当2q =时,得11a =,12n n a -∴= 当12
q =时,得14a =,32n n a -∴= 评:等比数列的通项公式有时为了需要,不一定非得由1a 与q 来表示,也可以用其他项来相互表示如n m n m a a q -=
例3:已知等比数列{}n a 中,3103,384a a ==,则该数列的通项n a =
解: 103103,a a q -=∴71033841283
a q a ===2,q ∴=∴33332n n n a a q --==⨯ 注:此类题目都会很醒目的出现等比数的字眼,目的求首项与公比,当然求首项和公比可灵活一些,如用等比数列的性质以及变换式n m n m a a q -=.
三.递推关系式法:给出了递推公式求通项,常用方法有两种:
(一)是配常数转化为等比数列,从而再求通项
例4.已知数列{}n a 中11=a ,121+=+n n a a ,求通项公式n a
解:由已知得:)1(211+=++n n a a ,∴21
11=+++n n a a ∴数列{}1+n a 是首项为211=+a ,公比为2的等比数列 ∴n n n a a 22)1(111=+=+-.即12-=n n a .
评:对于)(1q p r qa pa n n ≠+=+形式的递推关系式,可以配常数,即)()(1k a q k a p n n +=++,p
q r k -=这里从而转化为等比数列,再求通项。也可以用迭代法。如 121n n a a +=+,∴
121n n a a -=+,212222n n a a --=+, 23223222n n a a --=
+21221222n n n a a ---=+,
将上列各式相加得12)2221(212211-=++++⋅=---n n n n a a .
(二)取倒数转化为等比数列,从而再求通项.
例5.已知数列{}n a 中21=a ,1
21+=+n n n a a a ,求通项公式n a . 解:易知0≠n a ,由121+=
+n n n a a a ,两边取倒数得n n a a 1212111⋅+=+,即)11(2111
1-=-+n n a a .∴数列⎭
⎬⎫⎩⎨⎧-11n a 是首项为21111-=-a ,公比21为的等比数列,∴1)21(2111-⋅-=-n n a 故n n a ⎪⎭⎫ ⎝⎛-=2111
.
四.利用n S 与n a 的关系:n a 与n S 的关系为11(1)(2)n n
n S n a S S n -=⎧=⎨-≥⎩,把n S 转化为n a 的递推关系式,再求通项.
例6.已知数列{}n a 的前n 的和为n s ,且32)3(+=+-m ma s m n n ,其中m 为常数,3-≠m ,求通项公式n a .
解:∵32)3(+=+-m ma s m n n ∴当2≥n 时,32)3(11+=+---m ma s m n n ∴122)3(-=+-n n n ma ma a m ,∴3
21+=-m m a a n n )3(的常数-≠m ,∴数列{}n a 是
首项为11=a ,公比为32+m m 的等比数列 ∴. 1)3
2(-+=n n m m a . 五.实际问题中,根据题中的含义建立数列模型后,再研究n a 与1+n a 的关系,求等比数列的通项
例7.从盛满a 升)1(>a 纯酒精的容器里倒出1升,然后填满水,再倒出1升混合溶液后又用水填满,如此继续下去,问第n 次操作后溶液的浓度是多少?
解:开始的浓度为1,操作一次后溶液的浓度是a
a 111-=,操作n 次后溶液的浓度为n a ,由题意知:)11(1a a a n n -=+,∴数列{}n a 是首项为a
a 111-=,公比a 11-为的等比数列,n n n a
q a a )11(11-==-. 等比数列通项的求法很多,而且也比较灵活。但最根本一点是要抓住等比数列的定义去求通项。这样才能在根本上解决问题。
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