高二数学必修5数列通项公式的求法归纳(精)
数列通项公式的求法
编辑:张杰201*.12.15
一、定义法
直接利用等差数列或等比数列的定义求通项的方法叫定义法,这种方法适应于已知数列类型的题目.
2例1.等差数列an是递增数列,前n项和为Sn,且a1,a3,a9成等比数列,S5a5.求数列an的通项公
式.
解:设数列an公差为d(d0)
2∵a1,a3,a9成等比数列,∴a3a1a9,即(a12d)2a1(a18d)d2a1d
∵d0,∴a1d………………………………①
2∵S5a5∴5a154d(a14d)2…………②2由①②得:a133333,d∴an(n1)n】55555点评:利用定义法求数列通项时要注意不用错定义,设法求出首项与公差(公比)后再写出通项。
二、公式法
若已知数列的前n项和Sn与an的关系,求数列an的通项an可用公式anS1n1求解。
SSn2n1n例2.已知数列an的前n项和Sn满足Sn2an(1)n,n1.求数列an的通项公式。解:由a1S12a11a11
naSS2(aa)2(1),n2nnn1nn1当时,有
an2an12(1)n1,
an12an22(1)n2,……,a22a12.
an2n1a12n1(1)2n2(1)22(1)n12n1(1)n[(2)n1(2)n2(2)]2n12[1(2)n1](1)3n2[2n2(1)n1].3
经验证a11也满足上式,所以an2n2[2(1)n1]点评:利用公式an三、由递推式求数列通项法
Snn1求解时,要注意对n分类讨论,但若能合写时一定要合并.
SnSn1n2对于递推公式确定的数列的求解,通常可以通过递推公式的变换,转化为等差数列或等比数列问题,有时也用到一些特殊的转化方法与特殊数列。
类型1递推公式为an1anf(n)
解法:把原递推公式转化为an1anf(n),利用累加法(逐差相加法)求解。例3.已知数列an满足a1解:由条件知:an1an11,an1an2,求an。2nn1111
n2nn(n1)nn1分别令n1,2,3,,(n1),代入上式得(n1)个等式累加之,即
(a2a1)(a3a2)(a4a3)(anan1)
1111111(1)()()()
22334n1n所以ana11类型2
(1)递推公式为an1f(n)an解法:把原递推公式转化为
111131a1,an1n22n2nan1f(n),利用累乘法(逐商相乘法)求解。an2nan,求an。,an13n1例4.已知数列an满足a1解:由条件知
an1n,分别令n1,2,3,,(n1),代入上式得(n1)个等式累乘之,即ann1aaa2a3a4123n11nn
na1a2a3an1234a1n又a122,an33n注:由an1f(n)an和a1确定的递推数列an的通项还可以如下求得:
所以anf(n1)an1,an1f(n2)an2,,a2f(1)a1依次向前代入,得
anf(n1)f(n2)f(1)a1,类型3
递推式:an1panfn
解法:只需构造数列bn,消去fn带来的差异.其中fn有多种不同形式
①fn为常数,即递推公式为an1panq(其中p,q均为常数,(pq(p1)0))。解法:转化为:an1tp(ant),其中tq,再利用换元法转化为等比数列求解。1p例5.已知数列an中,a11,an12an3,求an.
解:设递推公式an12an3可以转化为an1t2(ant)即an12antt3.故递推公式为
an132(an3),令bnan3,则b1a134,且
bn1an132.所以bn是以b14为首项,2为bnan3公比的等比数列,则bn42n12n1,所以an2n13.②fn为一次多项式,即递推公式为an1panrns例6.设数列an:a14,an3an12n1,(n2),求an.
解:设bnanAnB,则anbnAnB,将an,an1代入递推式,得
bnAnB3bn1A(n1)B2n13bn1(3A2)n(3B3A1)
A3A2B3B3A1A1B1取bnann1…(1)则bn3bn1,又b16,故bn63n123n代入(1)得
an23nn1
备注:本题也可由an3an12n1,an13an22(n1)1(n3)两式相减得
anan13(an1an2)2转化为bnpbn1q求之.
③f(n)为n的二次式,则可设bnanAn2BnC;类型4
递推公式为an1panqn(其中p,q均为常数,(pq(p1)(q1)0))。(或an1panrqn,其中p,q,r均为常数)
解法:该类型较类型3要复杂一些。一般地,要先在原递推公式两边同除以qn1,得:引入辅助数列bn(其中bnan1pan1nn1qqqqanp1bb),得:再应用类型3的方法解决。n1nqqqn例7.已知数列an中,a1解:在an1511,an1an()n1,求an。632112an()n1两边乘以2n1得:2n1an1(2nan)132322bn1,应用例7解法得:bn32()n33令bn2nan,则bn1所以an类型5
bn1n1n3()2()n232递推公式为an2pan1qan(其中p,q均为常数)。
解法:先把原递推公式转化为an2san1t(an1san)其中s,t满足法求解。
例8.已知数列an中,a11,a22,an2解:由an2stp,再应用前面类型3的方
stq21an1an,求an。3321an1an可转化为an2san1t(an1san)33即an221sts1s3(st)an1stan31或tst13t131s1s这里不妨选用3,大家可以试一试),则1(当然也可选用t3t111an2an1(an1an)an1an是以首项为a2a11,公比为的等比数列,所以
331an1an()n1,应用类型1的方法,分别令n1,2,3,,(n1),代入上式得(n1)个等式累加之,即
311()n11113ana1()0()1()n2
133313又a11,所以an731n1()。4
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数列通项公式的求法
一、定义法
直接利用等差数列或等比数列的定义求通项的方法叫定义法,这种方法适应于已知数列类型的题目.
例1.等差数列an是递增数列,前n项和为Sn,且a1,a3,a9成等比数列,S5a52.求数列an的通项公式.
解:设数列an公差为d(d0)
∵a1,a3,a9成等比数列,∴a32a1a9,即(a12d)2a1(a18d)d2a1d∵d0,∴a1d………………………………①∵S5a52∴5a1由①②得:a135542d(a14d)…………②
3535352,d35∴an(n1)n】
点评:利用定义法求数列通项时要注意不用错定义,设法求出首项与公差(公比)后再写出通项。
二、公式法
若已知数列的前n项和Sn与an的关系,求数列an的通项an可用公式anS1n1SnSn1n2求解。
例2.已知数列an的前n项和Sn满足Sn2an(1)n,n1.求数列an的通项公式。解:由a1S12a11a11
aSnSn12(anan1)2(1),当n2时,有nan2an12(1)n1n,
,an12an22(1)an2n1n2……,a22a12.
2n1a12nn1(1)2n1n2(1)2(1)n2
2223n1(1)[(2)(1)n2n(2)n1(2)]n12[1(2)3n1][2(1)].
23[2n2经验证a11也满足上式,所以an(1)n1]
Snn1a点评:利用公式n求解时,要注意对n分类讨论,但若能合写时一定要合并.
SSn2n1n三、由递推式求数列通项法
对于递推公式确定的数列的求解,通常可以通过递推公式的变换,转化为等差数列或等比数列问题,有时也用到一些特殊的转化方法与特殊数列。
类型1递推公式为an1anf(n)
解法:把原递推公式转化为an1anf(n),利用累加法(逐差相加法)求解。例3.已知数列an满足a1解:由条件知:an1an12,an1an1n(n1)1nn2,求an。
1n11nn21n
分别令n1,2,3,,(n1),代入上式得(n1)个等式累加之,即
(a2a1)(a3a2)(a4a3)(anan1)(112)(1213)(1314)(1n11n)
所以ana11类型2
1na112,an1211n321n
(1)递推公式为an1f(n)an解法:把原递推公式转化为
an1an23f(n),利用累乘法(逐商相乘法)求解。
例4.已知数列an满足a1解:由条件知
a2a1a3a2a4a323,an1nn1an,求an。
an1annn1anan1,分别令n1,2,3,,(n1),代入上式得(n1)个等式累乘之,即
122334n1nana11n
又a1,an23n
注:由an1f(n)an和a1确定的递推数列an的通项还可以如下求得:
所以anf(n1)an1,an1f(n2)an2,,a2f(1)a1依次向前代入,得
anf(n1)f(n2)f(1)a1,
类型3
递推式:an1panfn解法:只需构造数列bn,消去fn带来的差异.其中fn有多种不同形式
①fn为常数,即递推公式为an1panq(其中p,q均为常数,(pq(p1)0))。解法:转化为:an1tp(ant),其中tq1p,再利用换元法转化为等比数列求解。
例5.已知数列an中,a11,an12an3,求an.
解:设递推公式an12an3可以转化为an1t2(ant)即an12antt3.故递推公式为
an132(an3),令bnan3,则b1a134,且
bn1bnan13an32.所以bn是以b14为首项,2为
公比的等比数列,则bn42n12n1,所以an2n13.②fn为一次多项式,即递推公式为an1panrns例6.设数列an:a14,an3an12n1,(n2),求an.
解:设bnanAnB,则anbnAnB,将an,an1代入递推式,得
bnAnB3bn1A(n1)B2n13bn1(3A2)n(3B3A1)
A1A3A2B1B3B3A1取bnann1…(1)则bn3bn1,又b16,故bn63an23n1
nn123代入(1)得
n备注:本题也可由an3an12n1,an13an22(n1)1(n3)两式相减得
anan13(an1an2)2转化为bnpbn1q求之.
③f(n)为n的二次式,则可设bnanAn2BnC;类型4
递推公式为an1panqn(其中p,q均为常数,(pq(p1)(q1)0))。(或an1panrqn,其中p,q,r均为常数)
解法:该类型较类型3要复杂一些。一般地,要先在原递推公式两边同除以qn1,得:引入辅助数列bn(其中bn例7.已知数列an中,a1解:在an1156an1qn1pqanqn1q
anqn),得:bn11pqbn1q再应用类型3的方法解决。
,an11n1an(),求an。321n12nn1n1an()两边乘以2得:2an1(2an)13令bn2nan,则bn1所以an类型5
bn2n2nbn1,应用例7解法得:bn32()3321n1n3()2()
23递推公式为an2pan1qan(其中p,q均为常数)。解法:先把原递推公式转化为an2san1t(an1法求解。
例8.已知数列an中,a11,a22,an2解:由an2231323an113an,求an。
stp,再应用前面类型3的方san)其中s,t满足stqan1an可转化为an2san1t(an1san)
即an2(st)an121sts1s3stan31或tt1st1331s1s这里不妨选用3,大家可以试一试),则1(当然也可选用tt13an2an113(an1an)an1an是以首项为a2a11,公比为13的等比数列,所以
1n1an1an(),应用类型1的方法,分别令n1,2,3,,(n1),代入上式得(n1)个等式累加之,即
31n11()10111n23ana1()()()133313又a11,所以an7431n1()。
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