数列专题复习资料(二)
——通项公式
解题思想:
将递推关系适当变形,转化为等差,等比数列进行来解决;
可以“先猜后正”:写出前几项,然后用数学归纳法进行求解.
常见模型:
公式法:利用等差数列的通项,或等比数列数列的通项,写出所求数列的通项.等差数列的等价定义是;等比数列的等价定义是.
公式变换法:
例1:已知,求.
简解:由题知①,②.①—②可得.
由于,所以即.因为,所以,故.
先猜后证法:先计算出数列的前几项(至少三项),观察出它们的规律,然后猜出数列的通项公式,再用数学归纳法证明其正确性.
例2:已知,求.
简解:先由递推关系写出前几项:,然后猜想,再用数学归纳法证明.
累加法:
例3:已知,求.
简解:
以上式子相加得到:
所以,所以
累乘法:
例4:已知,求.
简解:
以上式子相乘可得:
.
备注:若,则由可得:.此时数列为常数列,所以,所以.
待定系数法
类型一:
例5:已知,求.
简解:设,则,比较系数可得,即.
所以,即数列为以为首项,以3为公比的等比数列,
所以.解得.
推广:形如的递推关系都可以尝试用“广义待定系数法”求解数列通项,只不过此时待定的参数为的表达式并且结构形式上和相似.
例6:已知,求.
简解:设,则有.
比较系数可得,解得.所以.又知.所以,故.
备注:形如“”,其中为关于的多项式,则在运用待定系数法构造等比数列时,需要出现的最高次到零次的所有项.例如,.显然,,最高次数为2,所以设,然后比较系数,求出.
类型二:
例7:已知,求.(此时)
解法1(待定系数法):设,则.
对比系数可得.所以.又知,所以,故
解法2(除幂变换法1):由题知,等式两边同时除以,可得,接下来用待定系数法做.
解法3(除幂变换法2):由题知,等式两边同时除以,可得,接下来累加法做.
例8:已知,求.(此时)
解法1(待定系数法):
设,则.比较系数法可得,解得.所以,接下来用待定系数法做.
解法2(除幂法):由题知,等式两边同时除以可得:,即.又知,所以数列是以为首项,以为公差的等差数列.
故,解得.
备注:显然,对于形如“”的递推关系,若,则用待定系数法会更加直接和简单一些;若,则用除幂法直接转化为等差数列,更加简单和直接一些.
类型三:
例9:已知,求.
简解:由题知.设,则有.
比较系数可得,解得.所以,所以数列为常数列,所以,即.设,则.比较系数可得,解得.所以.又知,所以数列是以为首项,以为公比的等比数列,所以,即.
倒数法:或者(分式形式,分子只有一项,分母有两项的形式)
例10:已知,求.
简解:
以下用累加法求得.
备注:1.形如“”的递推关系,实际上也可以用倒数变换法求解,等式两边同时除以,可得;
2.如果求得,要知道数列即为以为首项,以为公差的等差数列;
3.如果求得或者,则为型的递推关系,此时,用待定系数法构造等比数列进行求解.
对数变换法:.
例11:已知,求.
简解:因为,所以.由题知,等式两边去对数可得:,此时转化为形如型的递推数列,再用待定系数法求解.
不动点法:
解题方法:令,则有,即为函数的一个不动点.不妨设方程的两个根为.若,则数列为等比数列;,则数列为等差数列.
例12:已知,求数列的通项公式.
(根为,所以)
例13:已知,求数列的通项公式.
(根为,所以)
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