已知数列an满足a1=1,a(n+1)-2an=2∧(n+1),求an通式
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a1=1,a2=3,a(n+2)=3a(n+1)-2an。
法一:待定系数法。
设待定系数s、t,使a(n+2)-sa(n+1)=t(a(n+1)-san)。
整理得a(n+2)=(s+t)a(n+1)-stan。
对比原式,得s+t=3,st=2.
解得s=1,t=2或s=2,t=1.
用后一组解,有a(n+2)-2a(n+1)=a(n+1)-2an,a2-2a1=1.
∴数列{a(n+1)-2an}是首项a2-2a1=1,公比q=1的等比数列。
∴a(n+1)-2an=a2-2a1=1,故a(n+1)=2an+1.
则a(n+1)+1=2(an+1),a1+1=2.
∴数列{an+1}是首项a1+1=2,公比q=2的等比数列。
∴an+1=(a1+1)×qⁿ⁻¹=2ⁿ
∴an=2ⁿ-1.
综上,数列{an}的通项公式为an=2ⁿ-1.
法二:数学归纳法。
a1=1,a2=3.
猜想an=2ⁿ-1.
①当n=1、2时,猜想显然成立。
②假设当n=k、k+1时结论成立,则有ak=2^k-1,a(k+1)=2^(k+1)-1.
③当n=k+2时:
a(k+2)=3a(k+1)-2ak
=3×2^(k+1)-3-2×2^k+2
=2×2^(k+1)-1
=2^(k+2)-1.
显然,n=k+2时结论也成立。
综上,由①、②、③得对任意n∈N*,an=2ⁿ-1.
法三:特征方程法。
a(n+2)=3a(n+1)-2an
其特征方程为x^2=3x-2,解得x1=1,x2=2.
从而an=c₁x1ⁿ+c₂x2ⁿ=c₁+c₂×2ⁿ.
代入a1、a2的值,得c1+2c2=1,c1+4c2=3.
解得c1=-1,c2=1,故an=2ⁿ-1.
综上,数列{an}的通项公式为an=2ⁿ-1.
法一:待定系数法。
设待定系数s、t,使a(n+2)-sa(n+1)=t(a(n+1)-san)。
整理得a(n+2)=(s+t)a(n+1)-stan。
对比原式,得s+t=3,st=2.
解得s=1,t=2或s=2,t=1.
用后一组解,有a(n+2)-2a(n+1)=a(n+1)-2an,a2-2a1=1.
∴数列{a(n+1)-2an}是首项a2-2a1=1,公比q=1的等比数列。
∴a(n+1)-2an=a2-2a1=1,故a(n+1)=2an+1.
则a(n+1)+1=2(an+1),a1+1=2.
∴数列{an+1}是首项a1+1=2,公比q=2的等比数列。
∴an+1=(a1+1)×qⁿ⁻¹=2ⁿ
∴an=2ⁿ-1.
综上,数列{an}的通项公式为an=2ⁿ-1.
法二:数学归纳法。
a1=1,a2=3.
猜想an=2ⁿ-1.
①当n=1、2时,猜想显然成立。
②假设当n=k、k+1时结论成立,则有ak=2^k-1,a(k+1)=2^(k+1)-1.
③当n=k+2时:
a(k+2)=3a(k+1)-2ak
=3×2^(k+1)-3-2×2^k+2
=2×2^(k+1)-1
=2^(k+2)-1.
显然,n=k+2时结论也成立。
综上,由①、②、③得对任意n∈N*,an=2ⁿ-1.
法三:特征方程法。
a(n+2)=3a(n+1)-2an
其特征方程为x^2=3x-2,解得x1=1,x2=2.
从而an=c₁x1ⁿ+c₂x2ⁿ=c₁+c₂×2ⁿ.
代入a1、a2的值,得c1+2c2=1,c1+4c2=3.
解得c1=-1,c2=1,故an=2ⁿ-1.
综上,数列{an}的通项公式为an=2ⁿ-1.
追问
a2=6,你老错了
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解答:
a(n+1)=2a(n)/[a(n)+2]
取倒数
1/a(n+1)=[a(n)+2]/[2a(n)]=1/2+1/a(n)
∴ 1/a(n+1)-1/a(n)=1/2
即{1/a(n)}是等差数列,首项为1/a1=1/2,公差为1/2
∴1/a(n)=1/2+(1/2)(n-1)=n/2
∴ an=2/n
a(n+1)=2a(n)/[a(n)+2]
取倒数
1/a(n+1)=[a(n)+2]/[2a(n)]=1/2+1/a(n)
∴ 1/a(n+1)-1/a(n)=1/2
即{1/a(n)}是等差数列,首项为1/a1=1/2,公差为1/2
∴1/a(n)=1/2+(1/2)(n-1)=n/2
∴ an=2/n
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由题得a(n) - 2a(n-1) =2^n,两边乘二得2a(n) - 4a(n-1) =2^(n+1)
把所有的都列出来
式子1 : a(n+1) - 2an =2^(n+1),
式子2 : 2a(n) - 4a(n-1) =2^(n+1),
式子3 : 4a(n-1) - 8a(n-2) =2^(n+1),
…… ……
式子n : 2^(n-1) * a2 - 2^n * a1 = 2^(n+1)
把所有式子相加,得到a(n+1) - 2^n * a1=2^(n+1) * n
最后a(n+1)=2^(n+1)*n + 2^n
从而an易得=2^n*(n-1) + 2^(n-1)
把所有的都列出来
式子1 : a(n+1) - 2an =2^(n+1),
式子2 : 2a(n) - 4a(n-1) =2^(n+1),
式子3 : 4a(n-1) - 8a(n-2) =2^(n+1),
…… ……
式子n : 2^(n-1) * a2 - 2^n * a1 = 2^(n+1)
把所有式子相加,得到a(n+1) - 2^n * a1=2^(n+1) * n
最后a(n+1)=2^(n+1)*n + 2^n
从而an易得=2^n*(n-1) + 2^(n-1)
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