由递推公式求通项的9种方法经典总结
精析由递推公式求通项的9种方法
1.an+1=an+f(n)型
把原递推公式转化为an+1-a n=f(n),再利用累加法(逐差相加法)求解,即an=a1+(a2-a1)+(a3-a2)+…+(an-an-1)=a1+f(1)+f(2)+f(3)+…+f(n-1).
1
[例1] 已知数列{an}满足a1=,an+1=an
21+2,求an. n+n
11
[解] 由条件,知an+1-an=2=n+nnn+111=n-,则(a2-a1)+(a3-a2)+(a4-a3)+…
n+1
111111---+(an-an-1)=+23+34+…+2
11-n, n-1
1
所以an-a1=1-n. 11131
因为a1=,所以an=+1-n=-n. 222
2
2.an+1=f(n)an型
an+1
把原递推公式转化为a=f(n),再利用累乘法(逐商相乘法)
n
a2a3anan
求解,即由=f(1),=f(2),…,=f(n-1),累乘可得=
a1a2a1an-1f(1)f(2)…f(n-1).
2
[例2] 已知数列{an}满足a1=,an+1=
3n·an,求an. n+1
an+1nn
[解] 由an+1=·an,得a=,
n+1n+1nn-1n-2anan-1a2
故an=··…··a1=n×
a1an-1an-2n-11222
×…××=.即an=. 233n3n
3.an+1=pan+q(其中p,q均为常数,pq(p-1)≠0)型
对于此类问题,通常采用换元法进行转化,假设将递推公式q
改写为an+1+t=p(an+t),比较系数可知t=,可令an+1+t
p-1=bn+1换元即可转化为等比数列来解决.
[例3] 已知数列{an}中,a1=1,an+1=2an
+3,求an.
3
[解] 设递推公式an+1=2an+3可以转化为an+1-t=2(an-t),即an+1=2an-t,则t=-3.
故递推公式为an+1+3=2(an+3). bn+1
令bn=an+3,则b1=a1+3=4,且b=n
an+1+3
=2. an+3
所以{bn}是以b1=4为首项,2为公比的等比数列.
所以bn=4×2n-1=2n+1,即an=2n+1-3.
4.an+1=pan+qn(其中p,q均为常数,pq(p-1)≠0)型
(1)一般地,要先在递推公式两边同除以q
n+1
an+1pan
,得n+1=q·qn+q
an1p1
其中bn=qn,得bn+1=·q,引入辅助数列{bn}qbn+q,再用待定
系数法解决;
(2)也可以在原递推公式两边同除以p
n
n+1
an+1an1q
,得n+1=pn+p·pp
an
,引入辅助数列{bn}其中bn=pn,得
1qn
bn+1-bn=pp,再利用叠
加法(逐差相加法)求解.
51[例4] 已知数列{an}中,a1=,an+1=an
63
4
1n+1
+2,求an.
1
1n+1
[解] 法一:在an+1=an+两边乘以
32
2n+1,得2
n+1
2n
·an+1=(2·an)+1.
3
2
令bn=2·an,则bn+1=bn+1,
3
n
2
根据待定系数法,得bn+1-3=(bn-3).
354
所以数列{bn-3}是以b1-3=2×-3=-
63为首项,
2
以为公比的等比数列. 3
242n-1n
所以bn-3=-·,即bn=3-2. 33311bnnn于是,an=n=3-2. 223
1
1n+1n+1
法二:在an+1=an+两边乘以3,
32
5
得
3n+1n+1n
3an+1=3an+2.
3n+1n
令bn=3·an,则bn+1=bn+2.
33n-1n
所以bn-bn-1=2,b-b=,…, n-1n-2
2
32
b2-b1=2.
将以上各式叠加,
333n-1n2
得bn-b1=2+…++.
22
553
又b1=3a1=3×==1+,
622
33332n-1n
所以bn=1++2+…+2+2
23n+1
1·1-23
n+1
==22-2,
31-2
6
3n+1
即bn=22-2.
11bnnn
故an=n=32-23.
3
5.an+1=pan+an+b(p≠1,p≠0,a≠0)型
这种类型一般利用待定系数法构造等比数列,即令an+1+x(n+1)+y=p(an+xn+y),与已知递推式比较,解出x,y,从而转化为{an+xn+y}是公比为p的等比数列.
[例5] 设数列{an}满足a1=4,an=3an-1+2n-1(n≥2),求an.
[解] 设递推公式可以转化为an+An+B=3[an-1+A(n-1)+B],
化简后与原递推式比较,得
2A=2,
2B-3A=-1,
A=1,解得
B=1.
令bn=an+n+1.(*)
则bn=3bn-1,又b1=6,故bn=6·3代入(*)式,得an=2·3n-n-1.
7
n-1
=2·3n,
6.an+1=parn(p>0,an>0)型
这种类型一般是等式两边取对数后转化为an+1=pan+q型数列,再利用待定系数法求解.
12
[例6] 已知数列{an}中,a1=1,an+1=a ·an
(a>0),求数列{an}的通项公式.
12[解] 对an+1=a·an的两边取对数, 1得lg an+1=2lg an+lg a. 1
令bn=lg an,则bn+1=2bn+lg a. 11b+lg由此得bn+1+lga=2n,记cn=bn+a
1
lga,则cn+1=2cn,
11
所以数列{cn}是以c1=b1+lga=lga为首项,2为公比的等比数列.
所以cn=2
n-1
1·lga.
111n-1
所以bn=cn-lga=2·lga-lga
8
1n-11-2n
=lga·2=lga, a
即lg an=lga
1-2n
,所以an=a
1-2n
.
Aan
7.an+1=(A,B,C为常数)型
Ban+C
对于此类递推数列,可通过两边同时取倒数的方法得出关系式
3
[例7] 已知数列{an}的首项a1=,an+1=
53an
,n=1,2,3,…,求{an}的通项公式. 2an+1
3an121
[解] ∵an+1=,∴=+,
2an+1an+133an
11
∴-1=a-1.
3nan+1
1
12
又-1=, a13
121∴a-1是以为首项,为公比的等比数列, 33n
1212∴a-1=·n1=n,
33-3n
9
3n
∴an=n. 3+2
8.an1anf(n)型
由原递推关系改写成an2anf(n1)f(n),然后再按奇偶分类讨论即可
例8.已知数列an中,a11,an1an2n.求an 解析:an1an2n.
an2an12n2,故an2an2
即数列an是奇数项和偶数项都是公差为2的等差数列,
n,n为奇数an,n1,且nN*
n1,n为偶数9.an1anf(n)型
an2f(n1),anf(n)将原递推关系改写成an2an1f(n1),两式作商可得然后分奇数、偶数讨论即可
例9.已知数列an中,a13,an1an2n,求an
n1232,n为奇数n解析:an,n1,nN 122,n为偶数3 10
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