2013-08-15
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八种求数列通项公式的方法 一、公式法例1 已知数列 满足 , ,求数列 的通项公式。解: 两边除以 ,得 ,则 ,故数列 是以 为首项,以 为公差的等差数列,由等差数列的通项公式,得 ,所以数列 的通项公式为 。评注:本题解题的关键是把递推关系式 转化为 ,说明数列 是等差数列,再直接利用等差数列的通项公式求出 ,进而求出数列 的通项公式。二、累加法例2 已知数列 满足 ,求数列 的通项公式。解:由 得 则所以数列 的通项公式为 。评注:本题解题的关键是把递推关系式 转化为 ,进而求出 ,即得数列 的通项公式。例3 已知数列 满足 ,求数列 的通项公式。解:由 得 则所以 评注:本题解题的关键是把递推关系式 转化为 ,进而求出 ,即得数列 的通项公式。例4 已知数列 满足 ,求数列 的通项公式。解: 两边除以 ,得 ,则 ,故因此 ,则 评注:本题解题的关键是把递推关系式 转化为 ,进而求出 ,即得数列 的通项公式,最后再求数列 的通项公式。三、累乘法例5 已知数列 满足 ,求数列 的通项公式。解:因为 ,所以 ,则 ,故 所以数列 的通项公式为 评注:本题解题的关键是把递推关系 转化为 ,进而求出 ,即得数列 的通项公式。例6已知数列 满足 ,求 的通项公式。解:因为 ①所以 ②用②式-①式得 则 故 所以 ③由 , ,则 ,又知 ,则 ,代入③得 。所以, 的通项公式为 评注:本题解题的关键是把递推关系式 转化为 ,进而求出 ,从而可得当 的表达式,最后再求出数列 的通项公式。四、待定系数法例7 已知数列 满足 ,求数列 的通项公式。解:设 ④将 代入④式,得 ,等式两边消去 ,得 ,两边除以 ,得 代入④式得 ⑤由 及⑤式得 ,则 ,则数列 是以 为首项,以2为公比的等比数列,则 ,故 。评注:本题解题的关键是把递推关系式 转化为 ,从而可知数列 是等比数列,进而求出数列 的通项公式,最后再求出数列 的通项公式。例8 已知数列 满足 ,求数列 的通项公式。解:设 ⑥将 代入⑥式,得整理得 。令 ,则 ,代入⑥式得 ⑦由 及⑦式,得 ,则 ,故数列 是以 为首项,以3为公比的等比数列,因此 ,则 。评注:本题解题的关键是把递推关系式 转化为 ,从而可知数列 是等比数列,进而求出数列 的通项公式,最后再求数列 的通项公式。例9 已知数列 满足 ,求数列 的通项公式。解:设 ⑧将 代入⑧式,得,则等式两边消去 ,得 ,解方程组 ,则 ,代入⑧式,得 ⑨由 及⑨式,得 则 ,故数列 为以 为首项,以2为公比的等比数列,因此 ,则 。评注:本题解题的关键是把递推关系式 转化为 ,从而可知数列 是等比数列,进而求出数列 的通项公式,最后再求出数列 的通项公式。五、对数变换法例10 已知数列 满足 , ,求数列 的通项公式。解:因为 ,所以 。在 式两边取常用对数得 ⑩设 11将⑩式代入11式,得 ,两边消去 并整理,得 ,则,故 代入11式,得 12由 及12式,得 ,则 ,所以数列 是以 为首项,以5为公比的等比数列,则 ,因此 则 。评注:本题解题的关键是通过对数变换把递推关系式 转化为 ,从而可知数列 是等比数列,进而求出数列 的通项公式,最后再求出数列 的通项公式。六、迭代法例11 已知数列 满足 ,求数列 的通项公式。解:因为 ,所以 又 ,所以数列 的通项公式为 。评注:本题还可综合利用累乘法和对数变换法求数列的通项公式。即先将等式 两边取常用对数得 ,即 ,再由累乘法可推知 ,从而 。七、数学归纳法例12 已知数列 满足 ,求数列 的通项公式。解:由 及 ,得由此可猜测 ,往下用数学归纳法证明这个结论。(1)当 时, ,所以等式成立。(2)假设当 时等式成立,即 ,则当 时,由此可知,当 时等式也成立。根据(1),(2)可知,等式对任何 都成立。评注:本题解题的关键是通过首项和递推关系式先求出数列的前n项,进而猜出数列的通项公式,最后再用数学归纳法加以证明。八、换元法例13 已知数列 满足 ,求数列 的通项公式。解:令 ,则 故 ,代入 得即 因为 ,故 则 ,即 ,可化为 ,所以 是以 为首项,以 为公比的等比数列,因此 ,则 ,即 ,得。评注:本题解题的关键是通过将 的换元为 ,使得所给递推关系式转化 形式,从而可知数列 为等比数列,进而求出数列 的通项公式,最后再求出数列 的通项公式。
2013-08-15
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在高考中数列部分的考查既是重点又是难点,不论是选择题或填空题中对基础知识的检验,还是压轴题中与其他章节知识的综合,抓住数列的通项公式通常是解题的关键。
求数列通项公式常用以下几种方法:
一、题目已知或通过简单推理判断出是等比数列或等差数列,直接用其通项公式。
例:在数列{an}中,若a1=1,an+1=an+2(n1),求该数列的通项公式an。
解:由an+1=an+2(n1)及已知可推出数列{an}为a1=1,d=2的等差数列。所以an=2n-1。此类题主要是用等比、等差数列的定义判断,是较简单的基础小题。
二、已知数列的前n项和,用公式
S1 (n=1)
Sn-Sn-1 (n2)
例:已知数列{an}的前n项和Sn=n2-9n,第k项满足5
(A) 9 (B) 8 (C) 7 (D) 6
解:∵an=Sn-Sn-1=2n-10,∴5<2k-10<8 ∴k=8 选 (B)
此类题在解时要注意考虑n=1的情况。
三、已知an与Sn的关系时,通常用转化的方法,先求出Sn与n的关系,再由上面的(二)方法求通项公式。
例:已知数列{an}的前n项和Sn满足an=SnSn-1(n2),且a1=-,求数列{an}的通项公式。
解:∵an=SnSn-1(n2),而an=Sn-Sn-1,SnSn-1=Sn-Sn-1,两边同除以SnSn-1,得---=-1(n2),而-=-=-,∴{-} 是以-为首项,-1为公差的等差数列,∴-= -,Sn= -,
再用(二)的方法:当n2时,an=Sn-Sn-1=-,当n=1时不适合此式,所以,
- (n=1)
- (n2)
四、用累加、累积的方法求通项公式
对于题中给出an与an+1、an-1的递推式子,常用累加、累积的方法求通项公式。
例:设数列{an}是首项为1的正项数列,且满足(n+1)an+12-nan2+an+1an=0,求数列{an}的通项公式
解:∵(n+1)an+12-nan2+an+1an=0,可分解为[(n+1)an+1-nan](an+1+an)=0
又∵{an}是首项为1的正项数列,∴an+1+an ≠0,∴-=-,由此得出:-=-,-=-,-=-,…,-=-,这n-1个式子,将其相乘得:∴ -=-,
又∵a1=1,∴an=-(n2),∵n=1也成立,∴an=-(n∈N*)
五、用构造数列方法求通项公式
题目中若给出的是递推关系式,而用累加、累积、迭代等又不易求通项公式时,可以考虑通过变形,构造出含有 an(或Sn)的式子,使其成为等比或等差数列,从而求出an(或Sn)与n的关系,这是近一、二年来的高考热点,因此既是重点也是难点。
例:已知数列{an}中,a1=2,an+1=(--1)(an+2),n=1,2,3,……
(1)求{an}通项公式 (2)略
解:由an+1=(--1)(an+2)得到an+1--= (--1)(an--)
∴{an--}是首项为a1--,公比为--1的等比数列。
由a1=2得an--=(--1)n-1(2--) ,于是an=(--1)n-1(2--)+-
又例:在数列{an}中,a1=2,an+1=4an-3n+1(n∈N*),证明数列{an-n}是等比数列。
证明:本题即证an+1-(n+1)=q(an-n) (q为非0常数)
由an+1=4an-3n+1,可变形为an+1-(n+1)=4(an-n),又∵a1-1=1,
所以数列{an-n}是首项为1,公比为4的等比数列。
若将此问改为求an的通项公式,则仍可以通过求出{an-n}的通项公式,再转化到an的通项公式上来。
又例:设数列{an}的首项a1∈(0,1),an=-,n=2,3,4……(1)求{an}通项公式。(2)略
解:由an=-,n=2,3,4,……,整理为1-an=--(1-an-1),又1-a1≠0,所以{1-an}是首项为1-a1,公比为--的等比数列,得an=1-(1-a1)(--)n-1
解题方略
求数列通项公式常用以下几种方法:
一、题目已知或通过简单推理判断出是等比数列或等差数列,直接用其通项公式。
例:在数列{an}中,若a1=1,an+1=an+2(n1),求该数列的通项公式an。
解:由an+1=an+2(n1)及已知可推出数列{an}为a1=1,d=2的等差数列。所以an=2n-1。此类题主要是用等比、等差数列的定义判断,是较简单的基础小题。
二、已知数列的前n项和,用公式
S1 (n=1)
Sn-Sn-1 (n2)
例:已知数列{an}的前n项和Sn=n2-9n,第k项满足5
(A) 9 (B) 8 (C) 7 (D) 6
解:∵an=Sn-Sn-1=2n-10,∴5<2k-10<8 ∴k=8 选 (B)
此类题在解时要注意考虑n=1的情况。
三、已知an与Sn的关系时,通常用转化的方法,先求出Sn与n的关系,再由上面的(二)方法求通项公式。
例:已知数列{an}的前n项和Sn满足an=SnSn-1(n2),且a1=-,求数列{an}的通项公式。
解:∵an=SnSn-1(n2),而an=Sn-Sn-1,SnSn-1=Sn-Sn-1,两边同除以SnSn-1,得---=-1(n2),而-=-=-,∴{-} 是以-为首项,-1为公差的等差数列,∴-= -,Sn= -,
再用(二)的方法:当n2时,an=Sn-Sn-1=-,当n=1时不适合此式,所以,
- (n=1)
- (n2)
四、用累加、累积的方法求通项公式
对于题中给出an与an+1、an-1的递推式子,常用累加、累积的方法求通项公式。
例:设数列{an}是首项为1的正项数列,且满足(n+1)an+12-nan2+an+1an=0,求数列{an}的通项公式
解:∵(n+1)an+12-nan2+an+1an=0,可分解为[(n+1)an+1-nan](an+1+an)=0
又∵{an}是首项为1的正项数列,∴an+1+an ≠0,∴-=-,由此得出:-=-,-=-,-=-,…,-=-,这n-1个式子,将其相乘得:∴ -=-,
又∵a1=1,∴an=-(n2),∵n=1也成立,∴an=-(n∈N*)
五、用构造数列方法求通项公式
题目中若给出的是递推关系式,而用累加、累积、迭代等又不易求通项公式时,可以考虑通过变形,构造出含有 an(或Sn)的式子,使其成为等比或等差数列,从而求出an(或Sn)与n的关系,这是近一、二年来的高考热点,因此既是重点也是难点。
例:已知数列{an}中,a1=2,an+1=(--1)(an+2),n=1,2,3,……
(1)求{an}通项公式 (2)略
解:由an+1=(--1)(an+2)得到an+1--= (--1)(an--)
∴{an--}是首项为a1--,公比为--1的等比数列。
由a1=2得an--=(--1)n-1(2--) ,于是an=(--1)n-1(2--)+-
又例:在数列{an}中,a1=2,an+1=4an-3n+1(n∈N*),证明数列{an-n}是等比数列。
证明:本题即证an+1-(n+1)=q(an-n) (q为非0常数)
由an+1=4an-3n+1,可变形为an+1-(n+1)=4(an-n),又∵a1-1=1,
所以数列{an-n}是首项为1,公比为4的等比数列。
若将此问改为求an的通项公式,则仍可以通过求出{an-n}的通项公式,再转化到an的通项公式上来。
又例:设数列{an}的首项a1∈(0,1),an=-,n=2,3,4……(1)求{an}通项公式。(2)略
解:由an=-,n=2,3,4,……,整理为1-an=--(1-an-1),又1-a1≠0,所以{1-an}是首项为1-a1,公比为--的等比数列,得an=1-(1-a1)(--)n-1
解题方略
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2013-08-15
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构造法求数列的通项公式
在数列求通项的有关问题中,经常遇到即非等差数列,又非等比数列的求通项问题,特别是给出的数列相邻两项是线性关系的题型,在老教材中,可以通过不完全归纳法进行归纳、猜想,然后借助于数学归纳法予以证明,但新教材中,由于删除了数学归纳法,因而我们遇到这类问题,就要避免用数学归纳法。这里我向大家介绍一种解题方法——构造等比数列或等差数列求通项公式。
构造法就是在解决某些数学问题的过程中,通过对条件与结论的充分剖析,有时会联想出一种适当的辅助模型,以此促成命题转换,产生新的解题方法,这种思维方法的特点就是“构造”.若已知条件给的是数列的递推公式要求出该数列的通项公式,此类题通常较难,但使用构造法往往给人耳目一新的感觉. 供参考。
1、构造等差数列或等比数列
由于等差数列与等比数列的通项公式显然,对于一些递推数列问题,若能构造等差数列或等比数列,无疑是一种行之有效的构造方法.
例1 设各项均为正数的数列 的前n项和为Sn,对于任意正整数n,都有等式: 成立,求 的通项an.
解: , ∴
,∵ ,∴ .
即 是以2为公差的等差数列,且 .
∴
例2 数列 中前n项的和 ,求数列的通项公式 .
解:∵
当n≥2时,
令 ,则 ,且
是以 为公比的等比数列,
∴ .
2、构造差式与和式
解题的基本思路就是构造出某个数列的相邻两项之差,然后采用迭加的方法就可求得这一数列的通项公式.
例3 设 是首项为1的正项数列,且 ,(n∈N*),求数列的通项公式an.
解:由题设得 .
∵ , ,∴ .
∴
.
例4 数列 中, ,且 ,(n∈N*),求通项公式an.
解:∵
∴ (n∈N*)
3、构造商式与积式
构造数列相邻两项的商式,然后连乘也是求数列通项公式的一种简单方法.
例5 数列 中, ,前n项的和 ,求 .
解:
,
∴
∴
4、构造对数式或倒数式
有些数列若通过取对数,取倒数代数变形方法,可由复杂变为简单,使问题得以解决.
例6 设正项数列 满足 , (n≥2).求数列 的通项公式.
解:两边取对数得: , ,设 ,则
是以2为公比的等比数列, .
, , ,
∴
在数列求通项的有关问题中,经常遇到即非等差数列,又非等比数列的求通项问题,特别是给出的数列相邻两项是线性关系的题型,在老教材中,可以通过不完全归纳法进行归纳、猜想,然后借助于数学归纳法予以证明,但新教材中,由于删除了数学归纳法,因而我们遇到这类问题,就要避免用数学归纳法。这里我向大家介绍一种解题方法——构造等比数列或等差数列求通项公式。
构造法就是在解决某些数学问题的过程中,通过对条件与结论的充分剖析,有时会联想出一种适当的辅助模型,以此促成命题转换,产生新的解题方法,这种思维方法的特点就是“构造”.若已知条件给的是数列的递推公式要求出该数列的通项公式,此类题通常较难,但使用构造法往往给人耳目一新的感觉. 供参考。
1、构造等差数列或等比数列
由于等差数列与等比数列的通项公式显然,对于一些递推数列问题,若能构造等差数列或等比数列,无疑是一种行之有效的构造方法.
例1 设各项均为正数的数列 的前n项和为Sn,对于任意正整数n,都有等式: 成立,求 的通项an.
解: , ∴
,∵ ,∴ .
即 是以2为公差的等差数列,且 .
∴
例2 数列 中前n项的和 ,求数列的通项公式 .
解:∵
当n≥2时,
令 ,则 ,且
是以 为公比的等比数列,
∴ .
2、构造差式与和式
解题的基本思路就是构造出某个数列的相邻两项之差,然后采用迭加的方法就可求得这一数列的通项公式.
例3 设 是首项为1的正项数列,且 ,(n∈N*),求数列的通项公式an.
解:由题设得 .
∵ , ,∴ .
∴
.
例4 数列 中, ,且 ,(n∈N*),求通项公式an.
解:∵
∴ (n∈N*)
3、构造商式与积式
构造数列相邻两项的商式,然后连乘也是求数列通项公式的一种简单方法.
例5 数列 中, ,前n项的和 ,求 .
解:
,
∴
∴
4、构造对数式或倒数式
有些数列若通过取对数,取倒数代数变形方法,可由复杂变为简单,使问题得以解决.
例6 设正项数列 满足 , (n≥2).求数列 的通项公式.
解:两边取对数得: , ,设 ,则
是以2为公比的等比数列, .
, , ,
∴
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