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特征方程法求数列的通项公式
求数列通项公式的方法很多,利用特征方程的特征根的方法是求一类数列通项公式的一种有效途径. 1.已知数列an满足an1定义1:方程x
aanb
......① 其中c0,adbc,nN*.
cand
axb
为①的特征方程,该方程的根称为数列an的特征根,记为,. cxd
定理1:若,a1且,则证明: x
an1acan
.
an1acan
axbadb
cx2(da)xb0,
cxdcc
da()c,bc
aanb
an1cand(aanb)(cand)(ac)an(bd)
aaban1n
(aanb)(cand)(ac)an(bd)
cand
(ac)an[c(acc)](ac)an(ac)
(ac)an[c(acc)](ac)an(ac)
acan
证毕
acan
12c1
.
an1adan
定理2: 若a1且ad0,则
证明:
da2c,b2c
candcand11
an1aanb(aanb)(cand)(ac)anbd
cand
cana2ccana2ccana2c
(ac)an(2ca22c)(ac)(an)ad(a)
n
2
2can2a4c2can(a2c)d2c(an)(ad)
(ad)(an)(ad)(an)(ad)(an)2c1
证毕
adan
例(09·江西·理·22)各项均为正数的数列an,a1a,a2b,且对满足mnpq的正数m,n,p,q都有
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apaqaman
.
(1am)(1an)(1ap)(1aq)
(1)当a
14
,b时,求通项an;(2)略. 25
解:由
apaqa1ana2an1aman
得
(1am)(1an)(1ap)(1aq)(1a1)(1an)(1a2)(1an1)
142a1,b代入上式化简得ann1 25an12
2x1
得特征根x1 x2
将a
考虑特征方程x
2an11
1
an1an121a1
n1所以 2a1an1n1
13an11
an12
an11a111
所以数列为首项,公比为的等比数列 是以
3a113an1
an13n111n11n
故 ()() 即ann
31an1333
例 已知数列an满足a12,an2解: 考虑特征方程x2
1
,nN*,求通项an. an1
1
得特征根x1 x
a1111
n11 an1(21)111an11an11
an1an1
所以数列
11
1为首项,公差为1的等差数列 是以
a11an1
故
n11
n 即annan1
例 已知数列{an}满足a12,an
an12
(n2),求数列{an}的通项an
2an11
解:其特征方程为x
x2a1a12
,化简得2x20,解得x11,x21,令n1 cn
2x1an11an1
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由a12,得a2
41,可得c, 53
n1
an1an11113n(1)na111
,ann 为首项,以为公比的等比数列,数列是以n
an1333a1133(1)an1
例已知数列{an}满足a12,an1解:其特征方程为x
2an1
(nN*),求数列{an}的通项an
4an6
12x12
,即4x4x10,解得x1x2,令
24x6
11
an1
2
11an
2
c
由a12,得a2
3
,求得c1, 14
112123
是以数列为首项,以1为公差的等差数列,(n1)1n, 15155an1a1an
222135nan
10n6
2.已知数列an满足an2c1an1c2an② 其中c1,c2为常数,且c20,nN*. 定义2:方程x2c1xc2为②的特征方程,该方程的根称为数列an的特征根,记为1,2.
a1b11b22
定理3:若12,则anbb22,其中b1,b2常数,且满足22.
abb21122
n
11
n
定理4: 若12,则an(b1b2n)n,其中b1,b2常数,且满足
设an1tans(antan1),则an1(st)anstan1,
a1(b1b2)
2.
a2(b12b2)
stp令 (*)
stq
(1) 若方程组(*)有两组不同的解(s1,t1),(s2,t2), 则an1t1ans1(ant1an1), an1t2ans2(ant2an1),
由等比数列性质可得an1t1an(a2t1a1)s1
n1
, ,
an1t2an(a2t21a1)s2
n1
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t1t2,由上两式消去an1可得
an
a2t1a1.sna2t2a1.sn.
12
s1t2t1s2t2t1
s1s2
(2) 若方程组(*)有两组相等的解,易证此时s1t1,则
tt21
an1t1ans1ant1an1s1(an1t1an2)s1
2
n1
a2t1a1,
an1s1
n1
ans1
n
a2t1a1
s1
2
an
,即n是等差数列,
s1
由等差数列性质可知
ans1
n
a1atan1.2211, s1s1
所以ana1a2t1a1a2t1a1.ns1n.
22sss111
例已知数列{an}满足a12,a23,an23an12an(nN*),求数列{an}的通项an 解:其特征方程为x3x2,解得x11,x22,令anc11nc22n,
2
c11
a1c12c22n1由,得1, an12
c2a2c14c232
例已知数列{an}满足a11,a22,4an24an1an(nN*),求数列{an}的通项an
11
解:其特征方程为4x4x1,解得x1x2,令anc1nc2,
22
2
n
1
a(cc)1112c143n22由,得, ann1
2c26a(c2c)12
2124
例:已知数列an满足a12,a28,an24an14an,求通项an.
2
解: 考虑特征方程x4x4得特征根2
则an(b1b2n)2n
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其中
2(b1b2)2b10
ann2n
4(b12b2)8b21
常见递推数列通项的求解方法
高考中的递推数列求通项问题,情境新颖别致,有广度,创新度和深度,是高考的热点之一。是一类考查思维能力的好题。要求考生进行严格的逻辑推理,找到数列的通项公式,为此介绍几种常见递推数列通项公式的求解方法。
类型一:an1anf(n)(fn可以求和)
累加法
解决方法
(1)若f(n)为常数,即:an1and,此时数列为等差数列,则an=a1(n1)d. (2)若f(n)为n的函数时,用累加法. 方法如下: 由 an1anf(n)得:
n2时,anan1f(n1),
an1an2f(n2),
a3a2f(2) a2a1f(1)
所以各式相加得 ana1f(n1)f(n2)f(2)f(1) 即:ana1
f(k).
k1
n1
为了书写方便,也可用横式来写:
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n2时,anan1f(n1),
an(anan1)(an1an2)(a2a1)a1
=f(n1)f(n2)f(2)f(1)a1.
例、在数列an中,已知a1=1,当n2时,有anan12n1n2,求数列的通项公式。
解析:
anan12n1(n2)
a2a11aa3
32
a4a35 上述n1个等式相加可得: anan12n1
ana1n21 ann2
评注:一般情况下,累加法里只有n-1个等式相加。
例 . (2003天津文) 已知数列{an}满足a11,an3n1an1(n2),
3n1证明an
2
证明:由已知得:anan13n1,故
an(anan1)(an1an2)(a2a1)a1
=3
n1
3
n2
3n13n1
31. an.
22
例.已知数列答案:nn1
2
an
的首项为
1,且an1an2nn(N*
写出数列)
an
的通项公式.
例.已知数列{an}满足a13,anan1答案:an2
1
(n2),求此数列的通项公式.
n(n1)
1 n
评注:已知a1a,an1anf(n),其中f(n)可以是关于n的一次函数、二次函数、指数函数、分式函数,求通项
an.
①若f(n)是关于n的一次函数,累加后可转化为等差数列求和; ②若f(n)是关于n的二次函数,累加后可分组求和;
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③若f(n)是关于n的指数函数,累加后可转化为等比数列求和; ④若f(n)是关于n的分式函数,累加后可裂项求和。
类型一专项练习题:
n(n1)
2n(3n1)
2、已知数列an,a1=2,an1=an+3n+2,求an。 an
2
1、已知a11,anan1n(n2),求an。 an
,a11,求数列{an}的通项公式。ann21 3、已知数列{an}满足an1an2n1
4、已知{an}中,a13,an1an2n,求an。 an2n1
1311
5、已知a1,an1an(nN*),求数列an通项公式. an
2222
6、 已知数列an满足a11,an3
n1
nn1
3n1
) an1n2,求通项公式an?(an2
7、若数列的递推公式为a13,an1an23n1(nN*),则求这个数列的通项公式an123n1 8、 已知数列{an}满足an1an23n1,a13,求数列{an}的通项公式。an3nn1 9、已知数列an满足a1
3111
,an1an2,求an。 an 22nnn
,2,3,)10、数列an中,a12,an1ancn(c是常数,n1,且a1,a2,a3成公比不为1的等比数列.
(I)求c的值; c=2
(II)求an的通项公式. ann2n2
类型二:an1f(n)an (f(n)可以求积)
(1)当f(n)为常数,即:
累积法
解决方法
an1n1
,此时数列为等比数列,an=a1q. q(其中q是不为0的常数)
an
(2)当f(n)为n的函数时,用累乘法.
an1an
n2 由时,f(n)得 f(n1),
anan1
an
anan1a
2a1=f(n)f(n-1)f(1)a1. an1an2a1
2
2
例.设an是首项为1的正项数列,且n1an1nanan1an0(n=1,2, 3,…),则它的通项公式是an=________.
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解:已知等式可化为:(an1an)(n1)an1nan0
an0(nN*)(n+1)an1nan0, 即
ann1
an1n
an1n
ann1
n2时,
an
anan1an1n211
1=. 2a1=nn12nan1an2a1
本题是关于an和an1的二次齐次式,可以通过因式分解(一般情况时用求根公式)得到an与an1的更为明显的关系式,从而求出an.
例.已知an1nann1,a11,求数列{an}的通项公式. 解:因为an1nann1,所以an11nann, 故an11n(an1),又因为a11,即a110, 所以由上式可知an10,所以
an11
n,故由累乘法得
an1
an1
an1an11a1a21
3(a11)
an11an21a21a11
=(n1)(n2)21(a11)(n1)!(a11) 所以an(n1)!(a11)-1.
评注:本题解题的关键是把原来的递推关系式an1nann1,转化为
an11n(an1),若令bnan1,则问题进一步转化为bn1nbn形式,进而应用累乘法求出数列的通项公式.
例在数列an中,已知a11,有nan1n1an,(n2)求数列an的通项公式。 解析:an
anan1an2
an1an2an3a3a2
a1 a2a1
3221 43n1
2*
又a1也满足上式;an (nN)
n1
类型二专项练习题:
nn1n2
n1nn1
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n12
an1(n2),求an。 an2 n1nn
22n
an,求an。 an2、已知数列an满足a1,an1
3n13n
1、 已知a11,an3、已知{an}中,an14、已知a13,an1
n4an,且a12,求数列{an}的通项公式.an n2nn163n1
an (n1),求an。 an 3n23n1
5、已知a11,ann(an1an)(nN*),求数列an通项公式. ann 6、已知数列an满足a11,an12nan,求通项公式an? (an2
n2n
2
)
n2n2
7、已知数列{an}满足an12(n1)5nan,a13,求数列{an}的通项公式。an3n!2n15
1
n1
8、已知数列{an},满足a1=1,ana12a23a3(n1)an1 (n≥2),则{an}的通项ann!
n22
2
9、设{an}是首项为1的正项数列, 且(n + 1)a2n1- nan+an+1·an = 0 (n = 1, 2, 3, …),求它的通项公式.
an
1
n
10、数列{an}的前n项和为Sn,且a11,Sn=n2an(nN*),求数列{an}的通项公式.
an
2
n2n
类型三:an1anf(n)
(1)若an1and(d为常数),则数列{an}为“等和数列”,它是一个周期数列,周期为2,其通项分奇数项和偶数项来讨论;
(2)若f(n)为n的函数(非常数)时,可通过构造转化为an1anf(n)型,通过累加来求出通项;或用逐差法(两式相减)得an1an1f(n)f(n1),,分奇偶项来分求通项. 例. 数列{an}满足a10,an1an2n,求数列{an}的通项公式. 解法2:an1an2n
n2时,anan12(n1),
两式相减得:an1an12.
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a1,a3,a5,,构成以a1,为首项,以2为公差的等差数列; a2,a4,a6,,构成以a2,为首项,以2为公差的等差数列
a2k1a1(k1)d2k2 a2ka2(k1)d2k.
an
n1,n为奇数,n,n为偶数.
评注:结果要还原成n的表达式.
例.(2005江西卷)已知数列{an}的前n项和Sn满足
n1
Sn-Sn-2=3()(n3),且S11,S2
12
解:方法一:因为SnSn2
以下同例1,略
3
,求数列{an}的通项公式. 2
1
anan1所以anan13()n1(n3),
2
1n143(),n为奇数,2
答案 an
143()n1,n为偶数.
2
类型四an1anf(n)型
(1)若an1anp(p为常数),则数列{an}为“等积数列”,它是一个周期数列,周期为2,其通项分奇数项和偶数项来讨论;
(2)若f(n)为n的函数(非常数)时,可通过逐差法得anan1f(n1),两式相除后,分奇偶项来分求通项. 例1. 已知数列{an}满足a13,anan1(),(nN),求此数列的通项公式. 注:同上例类似,略.
类型五:an1AanB(其中A,B为常数A0,1)
可将其转化为an1tA(ant),其中t(1)若c=1时,数列{an}为等差数列; (2)若d=0时,数列{an}为等比数列;
(3)若c1且d0时,数列{an}为线性递推数列,其通项可通过待定系数法构造辅助数列来求.
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12
n*
待定常数法
解决方法
B
,则数列ant为公比等于A的等比数列,然后求an即可。 A1
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方法如下:设an1c(an),
得an1can(c1),与题设an1cand,比较系数得
d
,(c0) c1dd
c(an1) 所以有:an
c1c1
(c1)d,所以
因此数列an所以 an
dd
a构成以为首项,以c为公比的等比数列, 1
c1c1
dd
(a1)cn1 c1c1
dd)cn1即:an(a1. c1c1
规律:将递推关系an1cand化为an1通项公式an1
ddd
c(an),构造成公比为c的等比数列{an}从而求得c1c1c1
dd
cn1(a1) 1cc1
有时我们从递推关系an1cand中把n换成n-1有ancan1d,两式相减有an1anc(anan1)从而化为公比为c的等比数列{an1an},进而求得通项公式. an1ancn(a2a1),再利用类型(1)即可求得通项公式.我们看到此方法比较复杂.
例 在数列an中, a11,当n2时,有an3an12,求数列an的通项公式。 解析:设ant3an1t,则an3an12t
t1,于是an13an11
an1是以a112为首项,以3为公比的等比数列。 an23n11
例.已知数列{an}中,a12,an1分析:两边直接加上
11
an,求通项an. 22
d
,构造新的等比数列。 c1111
解:由an1an,得an11(an1),
222
1
所以数列{an1}构成以a111为首项,以为公比的等比数列
2
1n11n1
1. 所以an1(),即 an()
22
方法二:迭代法
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由 递推式an1cand,
直接迭代得ancan1dc(can2d)dc2an2d(c1) =c3an3d(1cc2)=cn1a1d(1cc2cn2) =(a
dd)cn1. c1c1
类型五专项练习题:
1、 在数列an中, a11,an12an3,求数列an的通项公式。(an3n2) 2、若数列的递推公式为a11,an12an2(n3、已知数列{an}中,a1=1,an=
*
),则求这个数列的通项公式an22n1
1
an1+ 1(n2)求通项an. an221n 2
11111n
4、在数列{an}(不是常数数列)中,an1an2且a1,求数列{an}的通项公式. an42
233
5、在数列{an}中,a11,an1
6、已知数列an满足a11,an12an1(nN*).求数列an的通项公式. an2n1 7、设二次方程anx-an+1.x+1=0(n∈N)有两根α和β,且满足6α-2αβ+6β=3. (1)试用an表示an1; an1(2)求证:数列an
2
13n1
3an1,求an. an2
11an 23
2
是等比数列; 3
n
721
(3)当a1时,求数列an的通项公式 an
632
8、在数列an中,Sn为其前n项和,若a1不是等比数列? 是
类型六:an1panf(n)
(1)若f(n)knb(其中k,b是常数,且k0) 方法:相减法
例1. 在数列{an}中,a11,an13an2n,求通项an. 解:,an13an2n, ①
3
,a22,并且Sn13Sn2Sn110(n≥2),试判断an1(nN)是2
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n2时,an3an12(n1),
两式相减得
an1an3(anan1)2.令bnan1an,则bn3bn12
利用知bn53n12
即 an1an53n11 ②
5n113n. 22
5n11
亦可联立 ① ②解出an3n.
223
例2. 在数列{an}中,a1,2anan16n3,求通项an.
2
再由累加法可得an
解:原递推式可化为2(anxny)an1x(n1)y 比较系数可得:x=-6,y=9,上式即为2bnbn1 所以bn是一个等比数列,首项b1a16n9
91,公比为. 22
bn
91n11
() 即:an6n99()n 222
1n
故an9()6n9.
2
(2)若f(n)q(其中q是常数,且n0,1) ①若p=1时,即:an1anqn,累加即可. ②若p1时,即:an1panqn, 求通项方法有以下三种方向:i. 两边同除以p即:
n1
n
.
an1pn1
anqn
an1pn1pn
,则bn1bn(), (),令bnn
pqpqp
然后类型1,累加求通项. ii.两边同除以q
n1
. 即:
an1qn1
pan1
, qqnq
令bn
anqn
,则可化为bn1
p1
bn.然后转化为类型5来解, qq
iii.待定系数法:
设an1qn1p(anpn).通过比较系数,求出,转化为等比数列求通项.
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例1.(2003天津理)
设a0为常数,且an3n12an1(nN).
证明对任意n≥1,an[3n(1)n12n](1)n2na0; 证法1:两边同除以(-2),得
n
15
an(2)n
an1(2)n1
13()n 32
令bn
an(2)n
,则bnbn1
13
()n 32
bn(bnbn1)(bn1bn2)(b2b1)b1
=
13n3n132a1
()()()32222
33
()2[1()n1]1122=(12a0)
3321()
2
13n
=[()1]a0
52
1
an(2)nbn[3n(1)n12n](1)n2na0.
5
证法2:由an3n12an1(nN)得
an3n
12an1. 333n1
设bn
an3n
,则bn
21121bn1. 即:bn(bn1), 33535
所以bn则bn即:
12121
b(a)是以为首项,为公比的等比数列. 10
53535
121212
(a0)()n1=(a0)(1)n1()n, 535353
11n12nb(a)(1)(), n0n
5353
1
5
an
故 an[3n(1)n12n](1)n2na0.
评注:本题的关键是两边同除以3,进而转化为类型5,构造出新的等比数列,从而将求一般数列的通项问题转化为求等比数列的通项问题. 证法3:用待定系数法
设an3n2(an13n1), 即:an2an153n1,
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n
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比较系数得:51,所以
1n1n11
所以an32(an13),
555
5
3n是公比为-2,首项为3所以数列a1的等比数列. an
5
1nn1nnn3n3
an(12a0)(2)n1(nN). 即 an[3(1)2](1)2a0.
555
例 设在数列an中, a11,an解析:设 bnanAnb
1
an12n1n2求数列an的通项公式。 2
anAnB
1
an1An1B 2
A
20A42
展开后比较得
AB10B6221
bn1n2且bnan4n6 2
1
bn是以3为首项,以为公比的等比数列
2
这时bn
1
bn3
21即3
2
n1
n1
n1
1
an4n6,an3
2
4n6
例 在数列an中, a12,an2an12解析:
n1
n2求数列an的通项公式。
an2an12n1n2
anan1a1an2是以=1为首项,2为公差的等差数列。 n2n2n122
an2an12n1,两边同除以2n得
ann
1n122n1 即a22n1 nn2
n
例 在数列an中, a15,an2an121n2,n
n
N
*
求数列a的通项公式。
n
解析:在an2an12n1中,先取掉2,得an2an11 令an2an1,得1,即an12(an11); 然后再加上2得an12an112 ;
n
n
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an12an112n 两边同除以2,得
n
an1an11
n11; n
22
a1a1
2为首项,1为公差的等差数列。 nn是以122
an1
2n1n1, an2nn11 n
2
评注:若f(n)中含有常数,则先待定常数。然后加上n的其它式子,再构造或待定。
例 已知数列{an}满足an13an52n4,a11,求数列{an}的通项公式。 解析:在an13an52n4中取掉52待定 令an1t3ant,则an13an2t
n
2t4, t2;an123an2,再加上52n得,
an123an252n,整理得:
令
an123an25
, 2n122n2
an235
bbb,则 nn1nn
222
33t
令bn1tbnt, bn1bn;
222
t5,t5; 22
a23133
5为首项,为公比的等比数列。 即bn15bn5;数列bn5是以b151
2222
133
bn5
22
n1
a2133,即nn5
222
n1
;整理得an133n152n2
类型5专项练习题:
1、设数列an的前n项和Sn
412
an2n1n1,nN*,求数列an的通项公式。 333
a
n
4n2n
2、已知数列an中,a1
1
,点n,2an1an在直线yx上,其中n1,2,32
.
(1) 令bnan1an1,求证:数列bn是等比数列; (2) 求数列an的通项 ; an3、已知a12,an14an2n1,求an。 an4n2n
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3n2 n2
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4、设数列an:a14,an3an12n1,(n2),求an.an43n1n1 5、已知数列{an}满足a12,an12an(2n1),求通项anan52n12n1 6、在数列{an}中,a1
39,2anan16n3,求通项公式an。ann 22
n
511n12
7、已知数列an中,a1,an1an(),求an。an2
6323
8、已知数列{an},a1=1, n∈N,an1= 2an+3 ,求通项公式an.an3n2n
n
9、已知数列{an}满足an13an23n1,a13,求数列{an}的通项公式。an(2n)3
5
6
n
1 2
10、若数列的递推公式为a11,an13an23n1(n),则求这个数列的通项公式
7
an3n(2n)
3
11、已知数列an满足a11,an13an2n1,求an. an53n12n1
12、 已知数列{an}满足an12an32n,a12,求数列{an}的通项公式。an(3n1)2n1 13、已知数列{an}满足an12an35n,a16,求数列{an}的通项公式。an5n2n1 14、 已知a11,anan12
n1
2n1
,求an。 an
3
n
15、 已知{an}中,a11,an2an12n(n…2),求an. an2n16、已知数列an中,Sn是其前n项和,并且Sn14an2(n1,2,
1 2
),a11,
⑴设数列bnan12an(n1,2,),求证:数列bn是等比数列; ⑵设数列cn
an
,(n1,2,),求证:数列cn是等差数列; n2
⑶求数列an的通项公式及前n项和。an2n13(n1)2n2;sn(3n1)2n2
类型七:Aan1BanCan10;其中A,B,C为常数,且ABC0
1、已知数列an中,a11,a22,an2
n1
2131an1an,求an。an11 3343
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5522
2、 已知 a1=1,a2=,an2=an1-an,求数列{an}的通项公式an.an33
3333
3、已知数列an中,Sn是其前n项和,并且Sn14an2(n1,2,
n
),a11,
⑴设数列bnan12an(n1,2,),求证:数列bn是等比数列; ⑵设数列cn
an
,(n1,2,),求证:数列cn是等差数列; 2n
⑶求数列an的通项公式及前n项和。an2n13(n1)2n2;sn(3n1)2n2
4、数列an:3an25an12an0(n1,nN), a1a,a2b,求数列an的通项公式
2an3b2a3(ab)
3
n1
类型八:an1
can
(cpd0)
pand
1、若数列的递推公式为a13,
311
2(n),则求这个数列的通项公式。an76nan1an
1 2n1
2、已知数列{an}满足a11,n2时,an1an2an1an,求通项公式an。an3、已知数列{an}满足:an
an11
,a11,求数列{an}的通项公式。an
3n23an11
2an
,求an.an
23n11an3
4、设数列{an}满足a12,an1
5、已知数列{an}满足a1=1,an1
3an1
,求anann
213an6
63an
,求数列{an}的通项公式. an
2n1an3
6、 在数列{an}中,a12,an1
7、若数列{an}中,a1=1,an1=
22an
n∈N,求通项an.an an2n1
类型九: Snf(an)
例 已知数列an前n项和Sn4an
a
.
解决方法
n
(n1)s
1
ss(n2)nn1
12
n2
1求an1与an的关系; (2)求通项公式an.
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解析:11n1时,a1s14a12,得a11;
2n2时,ansnsn14an
得an1
12
n2
4an1
12
n3
;
11ann。 22
n1
(2)在上式中两边同乘以2
得2n1an12nan2;
数列2nan是以21a12为首项,2为公差的等差数列;
2nan22n22n;得an
类型九专项练习题:
n
。 n1
2
1、数列{an}的前N项和为Sn,a1=1,an+1=2Sn(nN*).求数列{an}的通项an。an3n1 2、已知在正整数数列{an}中,前n项和Sn满足Sn
1
(an2)2,求数列{an}的通项公式. 8
an4n2
(n1)1
3、已知数列{an}的前n项和为Sn = 3– 2, 求数列{an}的通项公式. an n1
23(n2)
n
1
4、设正整数{an}的前n项和Sn =(an1)2,求数列{an}的通项公式. an3n1
43n
5、如果数列{an}的前n项的和Sn =an3, 那么这个数列的通项公式是an = 2·3
2
6、已知无穷数列an的前n项和为Sn,并且anSn1(nN*),求an的通项公式?
an2n
类型十:周期型
1
2a,(0a)n6n2,若a1,则a20的值为___________。
72a1,(1a1)
nn2
例1、若数列an满足an1
解析:根据数列an的递推关系得它的前几项依次为:
6536536
,,,,,,7777777
5
a20a2.
7
;我们看出这个数列是一个周期数列,三项为一个周期;
评注:有些题目,表面看起来无从下手,但你归纳出它的前几项后,就会发现规律,出现周期性,问题就迎刃而解。 类型八专项练习题:
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1、已知数列{an}满足a10,an1
an33an1
(nN*),则a20= ( B )
3 2
A.0
B.3 C.3
D.
2、在数列{an}中,a11,a25,an2an1an,求a1998. -4
类型十一、利用数学归纳法求通项公式
例1 已知数列{an}满足an1
(2n1)18(n1)8
an,a,求数列的通项公式。 {a}a1nn222
9(2n1)(2n3)(2n1)
82448
,a3,得,a2
92549
2
解析:根据递推关系和a1
(2n1)21
所以猜测an,下面用数学归纳法证明它; 2
(2n1)
1n1时成立(已证明)
(2k1)21
, 2假设nk(k2)时,命题成立,即ak2
(2k1)
8k1(2k1)218(k1)
则nk1时,ak1ak= 22
(2k1)2(2k1)2(2k3)22k12k316k64k84k44k8
4
3
2
=
2k12k3
22
2k312k312k1。
222
2k12k32k3
222
nk1时命题成立;
由12可知命题对所有的nN均成立。
*
评注:归纳、猜想数学归纳法证明是我们必须掌握的一种方法。 类型九专项练习题:
1. 设数列an满足:an1annan1,且a12,则an的一个通项公式为 ann1,
2
2、已知an是由非负整数组成的数列,满足a10,a23,an1an(an12)(an22)(n=3,4,5…)。 (1)求a3; 2
(2)证明anan22(n=3,4,5…);(数学归纳法证明)
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n1
(3)求an的通项公式及前n项的和。an
n1
3、已知数列an中a1=(1) (2)
n2n2(n为奇数)2;sn2
(n为偶数)nn
2
(n为奇数)
(n为偶数)
3an
,an1。 52an1
333
;; 111723
3
猜想通项公式an,并且数学归纳法证明。an
6n1
计算a2,a3,a4。
递推数列的通项公式的求法,虽无固定模式,但也有规律可循;主要靠观察分析、累加、累积、待定系数法,或是转化为等差或等比数列的方法解决;再或是归纳、猜想、用数学归纳法证明的方法来解决,同学们应归纳、总结它们的规律,通过练习,巩固掌握它。
r
类型十二. an1pan(其中p,r为常数)型
(1)p>0,an0 用对数法.
2
例. 设正项数列an满足a11,an2anan的通项公式. 1(n≥2).求数列
解:两边取对数得:log2n12log2n1,log2n12(log2n11),设bnlog2n1,则bn2bn1 bn
a
a
a
a
a
n1是以2为公比的等比数列,b1log12n1,log2n12n1,log2n2n11,∴211 bn12
aa
an22
n1
1
练习 数列an中,a11,an2an1(n≥2),求数列an的通项公式. 答案:
an222
(2)p<0时 用迭代法. 例.(2005江西卷)
已知数列{an}的各项都是正数,且满足:a01,an1
2n
1
an(4an),nN, 2
(1)证明anan12,nN; (2)求数列{an}的通项公式an. 解:(1)略
11
an(4an)[(an2)24], 22
所以 2(an12)(an2)2
121122112211222
令bnan2,则bnbn(b)()b()bn1n2n1
222222
1n1n
bn()21,即an2bn2()21.
22
(2)an1
2
n1
n
又bn=-1,所以
方法2:本题用归纳-猜想-证明,也很简捷,请试一试. 解法3:设cnbn,则cn
12
cn1,转化为上面类型(1)来解. 2
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