求数列通项公式的常用方法:
1、公式法
2、
3、求差(商)法
解:
[练习]
4、叠乘法
解:
5、等差型递推公式
[练习]
6、等比型递推公式
[练习]
7、倒数法
2.数列求和问题的方法
(1)、应用公式法
等差、等比数列可直接利用等差、等比数列的前n项和公式求和,另外记住以下公式对求和来说是有益的。
1+3+5+……+(2n-1)=n2
(2)、分解转化法
对通项进行分解、组合,转化为等差数列或等比数列求和。
【例9】求和S=1·(n2-1)+ 2·(n2-22)+3·(n2-32)+…+n(n2-n2)
解 S=n2(1+2+3+…+n)-(13+23+33+…+n3)
(3)、倒序相加法
适用于给定式子中与首末两项之和具有典型的规律的数列,采取把正着写与倒着写的两个和式相加,然后求和。
例10、求和:
例10、解
∴ Sn=3n·2n-1
(4)、错位相减法
如果一个数列是由一个等差数列与一个等比数列对应项相乘构成的,可把和式的两端同乘以上面的等比数列的公比,然后错位相减求和.
例11、 求数列1,3x,5x2,…,(2n-1)xn-1前n项的和.
解 设Sn=1+3+5x2+…+(2n-1)xn-1. ①
(2)x=0时,Sn=1.
(3)当x≠0且x≠1时,在式①两边同乘以x得 xSn=x+3x2+5x3+…+(2n-1)xn,②
①-②,得 (1-x)Sn=1+2x+2x2+2x3+…+2xn-1-(2n-1)xn.
(5)裂项法:
把通项公式整理成两项(式多项)差的形式,然后前后相消。
常见裂项方法:
例12、求和
注:在消项时一定注意消去了哪些项,还剩下哪些项,一般地剩下的正项与负项一样多。
在掌握常见题型的解法的同时,也要注重数学思想在解决数列问题时的应用。
求通项公式
(1)观察法。(2)由递推公式求通项。
对于由递推公式所确定的数列的求解,通常可通过对递推公式的变换转化成等差数列或等比数列问题。
(1)递推式为an+1=an+d及an+1=qan(d,q为常数)
例1、 已知{an}满足an+1=an+2,而且a1=1。求an。
例1、解 ∵an+1-an=2为常数 ∴{an}是首项为1,公差为2的等差数列
∴an=1+2(n-1) 即an=2n-1
例2、已知满足,而,求=?
(2)递推式为an+1=an+f(n)
例3、已知中,,求.
解: 由已知可知
令n=1,2,…,(n-1),代入得(n-1)个等式累加,即(a2-a1)+(a3-a2)+…+(an-an-1)
★ 说明 只要和f(1)+f(2)+…+f(n-1)是可求的,就可以由an+1=an+f(n)以n=1,2,…,(n-1)代入,可得n-1个等式累加而求an。
(3)递推式为an+1=pan+q(p,q为常数)
例4、中,,对于n>1(n∈N)有,求.
解法一: 由已知递推式得an+1=3an+2,an=3an-1+2。两式相减:an+1-an=3(an-an-1)
因此数列{an+1-an}是公比为3的等比数列,其首项为a2-a1=(3×1+2)-1=4
∴an+1-an=4·3n-1 ∵an+1=3an+2 ∴3an+2-an=4·3n-1 即 an=2·3n-1-1
解法二: 上法得{an+1-an}是公比为3的等比数列,于是有:a2-a1=4,a3-a2=4·3,a4-a3=4·32,…,an-an-1=4·3n-2,
把n-1个等式累加得: ∴an=2·3n-1-1
(4)递推式为an+1=p an+q n(p,q为常数)
由上题的解法,得: ∴
(5)递推式为
思路:设,可以变形为:,
想
于是{an+1-αan}是公比为β的等比数列,就转化为前面的类型。
求。
(6)递推式为Sn与an的关系式
关系;(2)试用n表示an。
∴
∴ ∴
上式两边同乘以2n+1得2n+1an+1=2nan+2则{2nan}是公差为2的等差数列。
∴2nan= 2+(n-1)·2=2n
等差数列前项和的最值问题:
1、若等差数列的首项,公差,则前项和有最大值。
(ⅰ)若已知通项,则最大;
(ⅱ)若已知,则当取最靠近的非零自然数时最大;
2、若等差数列的首项,公差,则前项和有最小值
(ⅰ)若已知通项,则最小;
(ⅱ)若已知,则当取最靠近的非零自然数时最小。
根据数列递推公式求其通项公式方法总结
已知数列的递推公式,求取其通项公式是数列中一类常见的题型,这类题型如果单纯的看某一个具体的题目,它的求解方法灵活是灵活多变的,构造的技巧性也很强,但是此类题目也有很强的规律性,存在着解决问题的通法,本文就高中数学中常见的几类题型从解决通法上做一总结,方便于学生学习和老师的教学,不涉及具体某一题目的独特解法与技巧。
一、型数列,(其中不是常值函数)
此类数列解决的办法是累加法,具体做法是将通项变形为,从而就有
将上述个式子累加,变成,进而求解。
例1. 在数列中,
解:依题意有
逐项累加有,从而。
注:在运用累加法时,要特别注意项数,计算时项数容易出错.
类似题型练习:已知满足,求的通项公式。
二、型数列,(其中不是常值函数)
此类数列解决的办法是累积法,具体做法是将通项变形为,从而就有
将上述个式子累乘,变成,进而求解。
例2. 已知数列中,求数列的通项公式。
解:当时,将这个式子累乘,得到,从而,当时,,所以。
注:在运用累乘法时,还是要特别注意项数,计算时项数容易出错.
类似题型练习:在数列中, >0,,求.
提示:依题意分解因式可得,而>0,所以,即。
三、型数列
此类数列解决的办法是将其构造成一个新的等比数列,再利用等比数列的性质进行求解,构造的办法有两种,一是待定系数法构造,设,展开整理,比较系数有,所以,所以是等比数列,公比为,首项为。二是用做差法直接构造,,,两式相减有,所以是公比为的等比数列。
例3. 在数列中,,当时,有,求的通项公式。
解法1:设,即有,对比,得,于是得,数列是以为首项,以3为公比的等比数列,所以有。
解法2:由已知递推式,得,上述两式相减,得,因此,数列是以为首项,以3为公比的等比数列。所以,即,所以。
类似题型练习:已知数列满足求数列的通项公式.
注:根据题设特征恰当地构造辅助数列,利用基本数列可简捷地求出通项公式.
四.型数列(p为常数)
此类数列可变形为,则可用累加法求出,由此求得.
例4已知数列满足,求.
解:将已知递推式两边同除以得,设,故有,,从而.
注:通过变形,构造辅助数列,转化为基本数列的问题,是我们求解陌生的递推关系式的常用方法.
若为的一次函数,则加上关于的一次函数构成一个等比数列; 若为的二次函数, 则加上关于的二次函数构成一个等比数列.这时我们用待定系数法来求解.
例5.已知数列满足
解:作,则,代入已知递推式中得:.
令
这时且
显然,,所以.
注:通过引入一些待定系数来转化命题结构,经过变形和比较,把问题转化成基本数列,从而使问题得以解决.
类似题型练习:
(1)已知满足,求。
(2)已知数列,表示其前项和,若满足,求数列的通项公式。
提示:(2)中利用,把已知条件转化成递推式。
五、型数列(为非零常数)
这种类型的解法是将式子两边同时取倒数,把数列的倒数看成是一个新数列,便可顺利地转化为型数列。
例6.已知数列满足,求.
解:两边取倒数得:,所以,故有。
类似题型练习:数列中,,求的通项。
六.型数列(为常数)
这种类型的做法是用待定糸数法设构造等比数列。
例5.数列中,且,求.
解法略。
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