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由递推公式求通项的9种方法经典总结

2021-11-02 来源:好走旅游网


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+nnn+111=n-,则(a2-a1)+(a3-a2)+(a4-a3)+…

n+1

111111---+(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

an1p1

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+1an1q

,得n+1=pn+p·pp

an

,引入辅助数列{bn}其中bn=pn,得

1qn

bn+1-bn=pp,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

1n+1

+2,求an.



1

1n+1

[解] 法一:在an+1=an+两边乘以

32

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

242n-1n

所以bn-3=-·,即bn=3-2. 33311bnnn于是,an=n=3-2. 223

1

1n+1n+1

法二:在an+1=an+两边乘以3,

32

5

3n+1n+1n

3an+1=3an+2.



3n+1n

令bn=3·an,则bn+1=bn+2.



33n-1n

所以bn-bn-1=2,b-b=,…, n-1n-2

2



32

b2-b1=2.



将以上各式叠加,

333n-1n2

得bn-b1=2+…++.

22



553

又b1=3a1=3×==1+,

622

33332n-1n

所以bn=1++2+…+2+2

23n+1

1·1-23

n+1

==22-2,

31-2





6

3n+1

即bn=22-2.



11bnnn

故an=n=32-23.

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. 11b+lg由此得bn+1+lga=2n,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

1n-11-2n

=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.

3nan+1

1

12

又-1=, a13

121∴a-1是以为首项,为公比的等比数列, 33n

1212∴a-1=·n1=n,

33-3n

9

3n

∴an=n. 3+2

8.an1anf(n)型

由原递推关系改写成an2anf(n1)f(n),然后再按奇偶分类讨论即可

例8.已知数列an中,a11,an1an2n.求an 解析:an1an2n.

an2an12n2,故an2an2

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,n1,且nN*

n1,n为偶数9.an1anf(n)型

an2f(n1),anf(n)将原递推关系改写成an2an1f(n1),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,a13,an1an2n,求an

n1232,n为奇数n解析:an,n1,nN 122,n为偶数3 10

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