【由高考例题谈常见数列通项式的求法】高考数列求和例题

   摘要:数列问题是每年高考必考内容,对数列问题的研究,从本质上讲就是对数列通项的研究,因为通项的性质能够代表或折射出数列的性质.因而数列的通项问题就显得十分重要了.下面结合实例谈谈数列通项式中运用递推公式的几种求法.
   关键词:数列通项式;递推公式;求法
  
   由数列的前若干项,运用观察、归纳、猜想的方法;找出各项与项数的关系式,然后以此类推。由递推公式求通项通常有以下几种情况:
   1.形如an+1=an+q(n)a1=a,其中a为常数
   由递推式有:a2-a1=q(1),a3-a1=q(2),……,an-an-1=q
  (n-2),诸式相加有:an=a1+■q(k),即为累和法求数列通式.
   例1 (2008年四川文16)
   设数列{an}中,a1=2,an+1=an+n+1,则通项an= .
   解:∵a1=2,an+1=an+n+1∴an-an-1=(n-1)+1,an-1-an-2=(n-2)+1,an-2-an-3=(n-3)+1,……,a3-a2=2+1,a2-a1=1+1,a1=2=1+1
   将以上各式相加得:an=[(n-1)+(n-2)+(n-3)+……+2+1]+n+1
   =■+n+1=■+n+1
   =■+1 故应填■+1;
   2.形如an+1=p(n)ana1=a,其中a为常数
   由递推式有:a2=p(1)a1,a3=p(2)a2,……,an=p(n-1)
  an-1,依次向后代入得:an=■p(k)・a1,即为迭代法求数列通项式;
   另外由递推式有:■=p(1),■=p(2),……,■=p(n-2),诸式相乘得an=■p(k)・a1,即为累乘法 。
   3.形如an+1=pan+qa1=a,其中p、q、a为常数且p≠1
   由递推式有:an+1=pan+q,an-1=pan-1+q,两式相减得
  an+1-an=p(an-an-1),(n≥2),则可得数列{an-an-1}为等比数列,故可求得an=a1+[(p-1)a1+q]■;
   另外可用待定系数法求,如下:令an+1+x=p(an+x),所以an+1=pan+(p-1)x,由递推式可求出x=■,所以数列an-■为等比数列,故可求得an=(a1-■)pn-1+■.
   例3 (2008年安徽文21)
   设数列{an}满足a1=a, an+1=can+1-c,n∈N*,其中a,c为实数,且c≠0.
   (Ⅰ)求数列{an}的通项公式;
   解(1)方法一:
   由递推式有:an+1=can+1-c,an=can-1+1-c,两式相减得:an+1-an=c(an-an-1),(n≥2)则数列{an-an-1}是以{a2-a1}为首项,以c为公比的等比数列,故可求得数列{an}的通项公式为an=(a-1)cn-1+1(n∈N*)
   方法二:令an+1+x=c(an+x) 所以an+1=can+(c-1)x
   由递推关系an+1=can+1-c得(c-1)x=1-c,解得x=-1
  所以an+1-1=c(an-1)故数列{an-1}是首项为(an-1),公比为c的等比数列,则有an-1=(a-1)cn所以数列数列{an}的通项公式为an=(a-1)cn-1+1(n∈N*)
   4.形如an+1=pan+q(n)a1=a,其中p、a为常数,且p≠1,q(n)为非常数
   由递推式得:an+1=pan+q(n),两边同除以qn+1得,■=■+■,移式得■=■+■,对此式采用上述的叠加法可求得an=pn-1[a1+■■]
   例4 (2008年四川理20)
   设数列{an}的前n项和为Sn,已知ban-2n=(b-1)Sn.
   证明:当b=2时,{an-n・2n-1}是等比数列;
   变:当b=2时,求an的通项公式.解法如下:
   解:当b=2时,由题意知an=2an-1+2n-1
   两边同除以2n得:■=■+■(n≥2,n∈N*)
   ■-■=■(n≥2,n∈N*)
   所以数列■是等差数列,公差为■,首项为■=1,所以■=1+■(n-1)=■(n+1)
   所以数列{an}的通项公式是an=(n+1)2n-1
   5.形如pan+1+pan+ran-1=0a1=a,a2=b,其中p,q,y,a,b为常数
   令pan+1+pan+ran-1=0所对应的方程为px2+qx+r=0,设α,β为px2+qx+r=0的两根.
   那么当α≠β时,an=Aαn+Bβn,其中A、B由方程组Aα+Bβ=a1Aα2+Bβ2=a2唯一确定;α=β时,an=(A+B)αn,其中A+B由方程组(A+B)α=a1(A+B)α2=a2唯一确定.
   例5 (2008年广东文21)
   设数列{an}满足a1=1,a2=2,an=■(an-1+2an-2)(n=3,4……)数列{bn}满足b1=1,bn(n=2,3,……)是非零整数,且对任意的正整数m和自然数k,都有-1≤bm≤bm+1+……+bm+k≤1
   (1)求数列{an}和{bn}的通项公式;
   解:由已知an=■(an-1+2an-2)得相应的二次方程x2=■(x+2),解得x1=1,x2=-■
   令α=1,β=-■,解方程组A-■B=1A+■B=2,
   得A=■B=-■
   所以{an}的通项公式是an=■+■(-■)n-1
   小结:对于递推数列求其通项,一般有分三种类型:第一类型an+1=p(n)an+q(n)a1=a,其解题思想是构造类似于等比列的新数列,常用方法有累加法,迭代法,待定系数法等;第二类型pan+1+pan+ran-1=0a1=a,a2=b,采用上述公式法;第三类型an+1=f(an),其中函数f(x)为基本初等函数复合而成,一般情况下,通过构造新的数列可转化为前两种类型.
  

推荐访问:求法 数列 高考 由高考例题谈常见数列通项式的求法 论高考数列通项的几种求法 数列通项公式的常见求法