数列的通项公式的求法大全

前言

求数列的通项公式,其本质是求函数的解析式。我们必须多角度,多形式的重点理解\(a_n\)的内涵。

求解必备

当见到这样的式子\(a_{n+1}-a_n = m\)(\(m\)常数),你一定会反应出\(\{a_n\}\)是等差数列,

那么见到\(S_{n+1}-S_n = m\)(\(m\)常数),你还能看出来里面有等差数列吗? 不错,数列\(\{S_n\}\)是等差数列;

特别注意:对代数式\(a_{n+1}-a_n=m\)(\(m\)常数)中\(a_{n+1}\)\(a_n\)的“内涵”的理解。

引例如下,用以下例子从多个形式理解其内涵:

\(\cfrac{1}{a_{n+1}}-\cfrac{1}{a_n} = m\),则数列\(\{\cfrac{1}{a_n}\}\)是首项为\(\cfrac{1}{a_1}\),公差为\(m\)的等差数列;

\(\cfrac{1}{S_{n+1}}-\cfrac{1}{S_n} = m\),则数列\(\{\cfrac{1}{S_n}\}\)是首项为\(\cfrac{1}{a_1}\),公差为\(m\)的等差数列;

\(\cfrac{a_{n+1}}{n+1}-\cfrac{a_n}{n} = m\),则数列\(\{\cfrac{a_n}{n}\}\)是首项为\(\cfrac{a_1}{1}\),公差为\(m\)的等差数列;

\(\cfrac{n}{a_{n+1}+(n+1)}-\cfrac{n-1}{a_n+n} = m\),则数列\(\{\cfrac{n-1}{a_n+n}\}\)是首项为\(\cfrac{1-1}{a_1+1}\),公差为\(m\)的等差数列;

\((a_{n+1}+(n+1))-(a_n + n) = m\), 则数列\(\{a_n+n\}\)是首项为\(a_1+1\),公差为\(m\)的等差数列;

\(a_{n+1}^2-a_n^2 = m\),则数列\(\{a_n^2\}\)是首项为\(a_1^2\),公差为\(m\)的等差数列;

\(log_m^\,{a_{n+1}^2}-log_m^\,{a_n^2} = p\),则数列\(\{log_m^\,{a_n^2}\}\)是首项为\(log_m^\,{a_1^2}\),公差为\(p\)的等差数列;

\(a_{n+2}-2a_{n+1}=a_{n+1}-2a_n\),则数列\(\{a_{n+1}-2a_n\}\)是首项为\(a_2-2a_1\),公差为\(0\)的等差数列;

以上所列举的凡此种种,都是等差数列,能用一个表达式刻画吗?

\[a_{n+1}-a_n=d,d为常数 \]

因此务必要求,理解透彻\(a_{n+1}\)\(a_n\)的“内涵”;

再如下列的引例,强化对代数式\(\cfrac{a_{n+1}}{a_n}=m\)(\(m\)常数)中\(a_{n+1}\)\(a_n\)的“内涵”的理解:

\(\cfrac{a_{n+1}+1}{a_n+1} = m\), 则数列\(\{a_n+1\}\)是首项为\(a_1+1\),公比为\(m\)的等比数列;

\(\cfrac{a_{n+1}+(n+1)}{a_n + n} = m\),则数列\(\{a_n+n\}\)是首项为\(a_1+1\),公比为\(m\)的等比数列;

\(\cfrac{a_{n+1}^2}{a_n^2} = m\),则数列\(\{a_n^2\}\)是首项为\(a_1^2\),公比为\(m\)的等比数列;

\(a_{n+2}-a_{n+1}=2(a_{n+1}-a_n)\),则数列\(\{a_{n+1}-a_n\}\)是首项为\(a_2-a_1\),公比为\(2\)的等比数列;

简单类型

给定数列的前有限项,求数列\(\{a_n\}\)通项公式

重点类型Ⅰ

  • \(a_n\)\(S_n\)的关系求数列\(\{a_n\}\)的通项公式【要求重点掌握的类型】

方法:熟练记忆\(a_n\)\(S_n\)的关系\(a_n=\begin{cases}S_1 &n=1\\S_n-S_{n-1} &n\ge 2\end{cases}\),并灵活运用注意:①这是个分段函数,故求其解析式应该分段求解,容易忘记求解\(n=1\)的情形②必须验证能否合二为一,如果能就写成一个式子,如果不能,写成分段数列的形式。③若题目中是\(a_{n+1}\),则\(a_{n+1}\)\(=\)\(S_{n+1}\)\(-\)\(S_n\),而不是\(a_{n+1}\)\(=\)\(S_{n}\)\(-\)\(S_{n-1}\),切记!

  • 角度1:若已知形如\(S_n=f(n)\)

思路:构造\(S_{n-1}\),用两者作差之法

已知\(S_n=2n^2+3n+1\),求数列\(\{a_n\}\)的通项公式;

分析:当\(n=1\)时,\(S_1=a_1=6\)

\(n\ge 2\)时,由已知可得\(S_{n-1}=2(n-1)^2+3(n-1)+1\)

\(S_n=2n^2+3n+1\),两式相减得到

\(n\ge 2\)时,\(a_n=S_n-S_{n-1}=4n+1\)

由于\(n=1\)时,\(a_1=6\),不满足上式,故需要将通项公式写成分段函数形式,

即所求通项公式为\(a_n=\begin{cases}6,&n=1\\4n+1,&n\ge 2\end{cases}\)

【或称作退一法】已知\(2^1a_1+2^2a_2+2^3a_3+\dots+2^na_n = n\),求数列\(\{a_n\}\)通项公式

分析:由已知可得,当\(n\ge 2\)时,\(2^1a_1+2^2a_2+2^3a_3+\dots+2^{n-1}a_{n-1} = n-1\)

两式作差得到

\(n\ge 2\)时,\(2^na_n =1\),即\(a_n=\cfrac{1}{2^n}=(\cfrac{1}{2})^n\)

又当\(n=1\)时,\(2^1a_1=1\),即\(a_1=\cfrac{1}{2}\),满足上式,

故所求通项公式为\(a_n=(\cfrac{1}{2})^n,n\in N^*\)

  • 角度2:已知形如\(S_n=f(a_n)\),有两个求解方向:

若求\(a_n\) ,思路:设法消去\(S_n\),即构造\(S_{n-1}\),作差即可,直接求解\(a_n\)

设数列\(\{a_n\}\)的前\(n\)项和为\(S_n\),已知\(2S_n+a_n=1\),求数列\(\{a_n\}\)的通项公式;

分析:由已知\(2S_n+a_n=1\)可得,

\(n\ge 2\)时,\(2S_{n-1}+a_{n-1}=1\),两式相减得到

\(n\ge 2\)时,\(3a_n-a_{n-1}=0\)

\(n=1\)时,\(2S_1+a_1=1\),解得\(a_1=\cfrac{1}{3}\)

故可知\(\cfrac{a_n}{a_{n-1}}=\cfrac{1}{3}\)

即数列\(\{a_n\}\)是首项为\(\cfrac{1}{3}\),公比为\(\cfrac{1}{3}\)的等比数列,

通项公式为\(a_n=\cfrac{1}{3^n}(n\in N^*)\)

补充思路:先主动求\(S_n\) ,思路:消去\(a_n\),用\(s_n-s_{n-1}=a_n\)代换\(a_n\)即可,然后由\(S_n\)入手求解\(a_n\)

已知\(\{a_n\}\)是各项为正数的数列,其前\(n\)项和为\(S_n\),且\(S_n\)\(a_n\)\(\cfrac{1}{a_n}\)的等差中项,求数列\(\{a_n\}\)的通项公式;

分析:本题目尝试直接求解\(a_n\)而不得,故考虑需要先求解\(S_n\)

由于\(S_n\)\(a_n\)\(\cfrac{1}{a_n}\)的等差中项,则有\(2S_n=a_n+\cfrac{1}{a_n}\)

\(n=1\)时,上式变为\(2a_1=a_1+\cfrac{1}{a_1}\),解得\(a_1^2=1\),由于\(a_n>0\),则得到\(a_1=1\)

\(n\geqslant 2\)时,上式变化为\(2S_n\cdot a_n=a_n^2+1\)

\(2S_n(S_n-S_{n-1})=(S_n-S_{n-1})^2+1\),整理为\(S_n^2-S_{n-1}^2=1\)

\(\{S_n^2\}\)是首项为\(S_1^2=a_1^2=1\),公差为\(1\)的等差数列,则\(S_n^2=1+(n-1)\times 1=n\)

\(S_n=\sqrt{n}(n\in N^*)\)

由上可知,当\(n\geqslant 2\)时,\(S_{n-1}=\sqrt{n-1}\)

两式相减,得到\(S_n-S_{n-1}=a_n=\sqrt{n}-\sqrt{n-1}(n\geqslant 2)\)

再验证,\(n=1\)时,\(a_1=1=\sqrt{1}-\sqrt{1-1}\),故满足上式,

综上所述,\(a_n=\sqrt{n}-\sqrt{n-1}(n\in N^*)\)

若求\(S_n\) ,思路:消去\(a_n\),用\(s_n-s_{n-1}=a_n\)代换\(a_n\)即可。

设数列\(\{a_n\}\)的前\(n\)项和为\(S_n\),若\(a_1=1\)\(a_{n+1}=3S_n\),求数列\(\{S_n\}\)的通项公式;

分析:由\(a_{n+1}=S_{n+1}-S_n\),代入已知式子得到,

\(S_{n+1}-S_n=3S_n\),整理得到,\(S_{n+1}=4S_n\)

\(S_1=a_1=1\neq 0\),故数列\(\{S_n\}\)是首项是1,公比为4的等比数列,

\(S_n=1\cdot 4^{n-1}=4^{n-1}(n\in N^*)\)

  • 角度3:已知形如\(S_n=f(n,a_n)\),思路:构造\(S_{n-1}\),两者作差后,

①若出现\(a_{n+1} =pa_n + q(p,q\in R)\) ,两边同加常数\(k=\cfrac{q}{p-1}\)构造等比数列。

【解释】:为什么同加常数\(k=\cfrac{q}{p-1}\)就可以构造等比数列,

假设\(a_{n+1} = pa_n + q\),可以变形为\(a_{n+1}+k=p(a_n+k)\),整理得到\(a_{n+1}=pa_n+pk-k\)

则有\(k(p-1)=q\),故\(k=\cfrac{q}{p-1}\),即只要给所给的形如\(a_{n+1} = pa_n + q\)的式子两边同时

加上常数\(\cfrac{q}{p-1}\),则可以等价变形为\(a_{n+1}+k=p(a_n+k)\),接下来就可以朝等比数列考虑了。

已知数列\(\{a_n\}\)的前\(n\)项和为\(S_n\),满足\(S_n=2a_n+n\),求数列\(\{a_n\}\)的通项公式。

分析:由已知当\(n\ge 2\)时,\(S_{n-1}=2a_{n-1}+(n-1)\),两式相减得到

\(n\ge 2\)时,\(a_n=2a_n-2a_{n-1}+1\),整理得到\(a_n=2a_{n-1}-1\),两边同加-1,

\(a_n-1=2(a_{n-1}-1)\),故\(a_1-1=-2\neq 0\)

故数列\(\{a_n-1\}\)是首项为\(-2\),公比为\(2\)的等比数列,

\(a_n-1=-2\cdot 2^{n-1}\),故\(a_n=-2^{n}+1(n\in N^*)\)

②若出现\(a_{n+1} =pa_n+qn+k\),两边同加关于\(n\)的一次式构造等比数列。(较难的类型)

【一般不介绍】已知数列\(\{a_n\}\)满足\(a_{n+1}=2a_n+3n+1\)\(a_1=1\),求数列\(\{a_n\}\)的通项公式。

分析:设\(a_{n+1}+p(n+1)+q=2(a_n+pn+q)\),打开整理得到,\(p=3\)\(q=4\)

整理都得到\(a_{n+1}+3(n+1)+4=2(a_n+3n+4)\)

由首项\(a_1+3\cdot 1+4=8\neq 0\) ,故数列\(\{a_n+3n+4\}\)是首项为 \(8\),公比为 \(2\) 的等比数列,

\(a_n+3n+4=8\cdot 2^{n-1}\),故\(a_n=2^{n+2}-3n-4(n\in N^*)\)

重点类型Ⅱ

  • 由递推公式求数列\(\{a_n\}\) 的通项公式,[熟练记忆几个常见的模型]

形如: \(a_{n+1}-a_n = m\) (常数) 方法:用等差数列定义法 或 累加法(要求重点掌握的类型)

已知数列\(\{a_n\}\)满足\(a_1=4\)\(a_{n+1}=4+a_n\),求数列\(\{a_n\}\)的通项公式。

分析:易知\(a_n=4n(n\in N^*)\)

形如:\(a_{n+1}-a_n = f(n)\) (变量) 方法:累加法(要求重点掌握的类型)

【提醒注意几个细节】

已知\(a_1=4,a_{n+1}=a_n+2 \cdot 3^n+1\),求数列的通项公式。

分析:将已知条件变形为\(a_{n+1}-a_n=2 \cdot 3^n+1\)

则由上式可知,当\(n\ge 2\)时,

\[a_n-a_{n-1}=2\cdot 3^{n-1}+1 \]

\[a_{n-1}-a_{n-2}=2\cdot 3^{n-2}+1 \]

\[a_{n-2}-a_{n-3}=2\cdot 3^{n-3}+1 \]

\[\cdots,\cdots \]

\[a_2-a_1=2\cdot 3^1+1 \]

以上\(n-1\)个式子累加,得到

\(a_n-a_1=2(3^1+3^2+\cdots+3^{n-1})+n-1\)

\(a_n-a_1=2\cdot \cfrac{3(1-3^{n-1})}{1-3}+n-1\)

\(a_n=3^n+n(n\ge 2)\)

\(n=1\)时,\(a_1=4\)满足上式,

故通项公式为\(a_n=3^n+n(n\in N^*)\)

形如:\(\cfrac{a_{n+1}}{a_n} = m\) (常数) 方法:等比数列定义法或累乘法(要求重点掌握的类型)

已知数列\(\{a_n\}\)满足\(a_1=4\)\(a_{n+1}=4a_n\),求数列\(\{a_n\}\)的通项公式。

分析:易知\(a_n=4^n\)

形如\(\cfrac{a_{n+1}}{a_n} = f(n)\)(变量) 方法:累乘法(要求重点掌握的类型)

已知正项数列\(\{a_n\}\)\(a_1=1\)\((n+1)a_{n+1}-na_n=0\),求数列的通项公式。

法1:整体思想,由已知容易知道数列\(\{na_n\}\)是首项为1,公差为0的等差数列,

\(na_n=1+(n-1)\cdot 0\),即\(a_n=\cfrac{1}{n}(n\in N^*)\)

法2:累乘法,变形为\(\cfrac{a_{n+1}}{a_n}=\cfrac{n}{n+1}\),由此式子可得到

\[\cfrac{a_n}{a_{n-1}}=\cfrac{n-1}{n}, \]

\[\cfrac{a_{n-1}}{a_{n-2}}=\cfrac{n-2}{n-1}, \]

\[\cfrac{a_{n-2}}{a_{n-3}}=\cfrac{n-3}{n-2}, \]

\[\cdots,\cdots, \]

\[\cfrac{a_2}{a_1}=\cfrac{1}{2}, \]

以上\(n-1\)个式子相乘得到,当\(n\ge 2\)时,

\(\cfrac{a_n}{a_{n-1}}\cdot \cfrac{a_{n-1}}{a_{n-2}}\cdot \cfrac{a_{n-2}}{a_{n-3}}\cdot \cdots \cfrac{a_2}{a_1}=\cfrac{n-1}{n} \cdot \cfrac{n-2}{n-1} \cdot\cfrac{n-3}{n-2}\cdot \cdots\cfrac{1}{2}\)

\(\cfrac{a_n}{a_1}=\cfrac{1}{n}\),故\(a_n=\cfrac{1}{n}(n\ge 2)\)

\(n=1\)时,\(a_1=1\)满足上式,故所求通项公式\(a_n=\cfrac{1}{n}(n\in N^*)\)

形如\(a_{n+1} = pa_n + q(p,q为常数)\)的类型,方法:两边同加常数\(k=\cfrac{q}{p-1}\)构造等比数列。(要求重点掌握的类型)

已知数列\(\{a_n\}\)满足\(a_1=1\)\(a_n=4a_{n-1}+3(n\ge 2)\),求此数列的通项公式\(a_n\)

分析:(同加常数构造法)由已知得到当\(n\ge 2\)时,\(a_n+1=4a_{n-1}+3+1=4(a_{n-1}+1)\),又\(a_1+1=2\neq 0\)

故数列\(\{a_n+1\}\)是首项为2公比为4的的等比数列,故\(a_n+1=2\cdot 4^{n-1}\)

\(a_n=2\cdot 4^{n-1}-1=2^{2n-1}-1(n\in N^*)\)

形如\(a_{n+1} =pa_n + p^n,p\)为常数,方法:等式两边同除以\(p^n\)\(p^{n+1}\),构造等差数列。

已知数列\(\{a_n\}\)满足\(a_{n+1}=2a_n+2^n\)\(a_1=1\),求数列\(\{a_n\}\)的通项公式。

分析:给已知条件两边同时除以\(2^{n+1}\),得到\(\cfrac{a_{n+1}}{2^{n+1}}=\cfrac{a_n}{2^n}+\cfrac{1}{2}\)

故有\(\cfrac{a_{n+1}}{2^{n+1}}-\cfrac{a_n}{2^n}=\cfrac{1}{2}\)

即数列\(\{\cfrac{a_n}{2^n}\}\)是首项为\(\cfrac{a_1}{2^1}=\cfrac{1}{2}\),公差为\(\cfrac{1}{2}\)的等差数列,

\(\cfrac{a_n}{2^n}=\cfrac{1}{2}+(n-1)\cdot \cfrac{1}{2}=\cfrac{n}{2}\)

\(a_n=\cfrac{n\cdot 2^n}{2}=n\cdot 2^{n-1}(n\in N^*)\)

问题1:能同除以\(2^n\)吗?[1]

问题2:此方法能解决\(a_{n+1}=3\cdot a_n+2^n\)的通项公式吗?[2]

问题3:对于\(a_{n+1}=3\cdot a_n+2^n\),能通过两边同除以\(3^{n+1}\)或者\(3^n\),求其通项公式吗?[3]

形如\(a_{n+2} =pa_{n+1} + qa_n\)\(p、q\)为常数,方法:利用待定系数法,构造等差或等比数列。

【2018安徽合肥模拟】【综合应用】已知数列\(\{a_n\}\)满足\(a_1=1\)\(a_2=4\)\(a_{n+2}+2a_n=3a_{n+1}\)\((n\in N^*)\),求数列的通项公式。

分析:用待定系数法,设\(a_{n+2}+pa_{n+1}=k(a_{n+1}+pa_n)\)\(k,p\in R\)

整理得到$$a_{n+2}-kp\cdot a_n=(k-p)a_{n+1}$$

比照$$a_{n+2}+2a_n=3a_{n+1}$$

得到\(kp=-2\)\(k-p=3\)

解得\(\left\{\begin{array}{l}{k=2}\\{p=-1}\end{array}\right.\),或\(\left\{\begin{array}{l}{k=1}\\{p=-2}\end{array}\right.\)

在具体题目中,我们取其中一组解即可;每一组解对于一种变形;

【法1】:当\(k=2\)\(p=-1\)时,已知式变形为\(a_{n+2}-a_{n+1}=2(a_{n+1}-a_n)\)

即意味着这样变形:由\(a_{n+2}+2a_n=3a_{n+1}\)

得到\(a_{n+2}+2a_n=2a_{n+1}+a_{n+1}\)

\(a_{n+2}-a_{n+1}=2a_{n+1}-2a_n\)

\(a_{n+2}-a_{n+1}=2(a_{n+1}-a_n)\)

\(a_2-a_1=3\neq 0\),即数列\(\{a_{n+1}-a_n\}\)是以\(a_2-a_1=3\)为首项,以\(2\)为公比的等比数列,

\(a_{n+1}-a_n=3\times 2^{n-1}\),接下来求\(a_n\),使用累加法。

过程省略,可以求得\(a_n=3\times 2^{n-1}-2(n\in N^*)\)

【法2】:当\(k=1\)\(p=-2\)时,已知式变形为\(a_{n+2}-2a_{n+1}=a_{n+1}-2a_n\)

即意味着这样变形:由\(a_{n+2}+2a_n=3a_{n+1}\)

得到\(a_{n+2}+2a_n=2a_{n+1}+a_{n+1}\)

\(a_{n+2}-2a_{n+1}=a_{n+1}-2a_n\)

\(a_2-2a_1=2\),即数列\(\{a_{n+1}-2a_n\}\)是以\(a_2-2a_1=2\)为首项,以\(0\)为公差的等差数列,

\(a_{n+1}-2a_n=2+(n-1)\times 0=2\),接下来求\(a_n\),再次使用待定系数法。

\(a_{n+1}-2a_n=2\),得到\(a_{n+1}=2a_n+2\)

\(a_{n+1}+2=2(a_n+2)\),故数列\(\{a_n+2\}\)是以\(a_1+2=3\),以\(2\)为公比的等比数列;

\(a_n=3\times 2^{n-1}-2(n\in N^*)\)

【法3】:由上可知,$$a_{n+1}-a_n=3\times 2^{n-1}①,$$

\[a_{n+1}-2a_n=2② \]

联立解以\(a_{n+1}\)\(a_n\)为元的二元一次方程组,解得\(a_n=3\times 2^{n-1}-2(n\in N^*)\)

  • 形如\(a_{n+1}-a_n = k\cdot a_{n+1}\cdot a_n\),(\(k\)为常数),等式两边同除以\(a_{n+1}\cdot a_n\),构造等差数列;
  • 形如\(S_{n+1}-S_n = k\cdot S_{n+1}\cdot S_n\),(\(k\)为常数),等式两边同除以\(S_{n+1}\cdot S_n\),构造等差数列。

设数列\(\{a_n\}\)的前\(n\)项和为\(S_n\),且\(a_1=1\)\(a_n=\frac{2S_n^2}{2S_n-1}(n\ge 2)\),证明数列\(\{\frac{1}{S_n}\}\)是等差数列,并求\(S_n\)

分析:由\(a_n=S_n-S_{n-1}\),代入已知得到\((2S_n-1)(S_n-S_{n-1})=2S_n^2\)

\(-S_n+S_{n-1}=2S_n\cdot S_{n-1}\),又\(S_n\cdot S_{n-1}\neq 0\)

则有\(\cfrac{1}{S_n}-\cfrac{1}{S_{n-1}}=2\)

即数列\(\{\cfrac{1}{S_n}\}\)是首项是\(\cfrac{1}{a_1}=1\),公差为2的等差数列,

\(\cfrac{1}{S_n}=1+(n-1)\times 2=2n-1\),故\(S_n=\cfrac{1}{2n-1}(n\ge 2)\)

再验证\(n=1\)时,\(S_1=1\)满足上式,故 \(S_n=\cfrac{1}{2n-1}(n\in N^*)\)

  • 形如\(a_{n+1}=\cfrac{2a_n}{a_n+2}\),两边取倒数构造等差数列

已知数列\(\{a_n\}\)满足\(a_{n+1}=\cfrac{2a_n}{a_n+2}\),且\(a_1=2\),求数列的通项公式。

分析:两边取倒数得到\(\cfrac{1}{a_{n+1}}=\cfrac{a_n+2}{2a_n}=\cfrac{1}{a_n}+\cfrac{1}{2}\)

即数列\(\{\cfrac{1}{a_n}\}\)是首项为\(\cfrac{1}{a_1}=\cfrac{1}{2}\),公差为\(\cfrac{1}{2}\)的等差数列,

\(\cfrac{1}{a_n}=\cfrac{1}{2}+(n-1)\cdot\cfrac{1}{2}=\cfrac{n}{2}\),故\(a_n=\cfrac{2}{n}\)

已知数列\(\{a_n\}\)满足\(a_{n+1}=\cfrac{2a_n}{a_n+3}\),且\(a_1=2\),求数列的通项公式。

分析:两边取倒数得到\(\cfrac{1}{a_{n+1}}=\cfrac{a_n+3}{2a_n}=\cfrac{3}{2}\cdot\cfrac{1}{a_n}+\cfrac{1}{2}\)

\(\cfrac{1}{a_n}=b_n\),则转化为\(b_{n+1}=\cfrac{3}{2}b_n+\cfrac{1}{2}\)的类型求解;

次要类型

构造做差法,构造做商法,赋值法,取对数法,解方程法

  • 赋值法,如\(a_{n+m}=a_n\cdot a_m\),令\(m=1\)\(a_{n+1}=a_1\cdot a_n\),不就是等比数列嘛;
  • 赋值法,如\(a_{n+m}=a_n+a_m\),令\(m=1\)\(a_{n+1}=a_n+a_1\),不就是等差数列嘛;
  • [引申]如\(a_{n+m}=a_n+a_m+mn\)\(a_1=2\),求通项公式\(a_n\)

\(m=1\)得到\(a_{n+1}=a_n+a_1+n=a_n+n+2\)

\(a_{n+1}-a_n=n+2\),使用累加法即可求解通项公式;

  • 形如\(a_{n+1}\cdot a_n = 2^n\) 得到\(\cfrac{a_{n+2}}{a_n} = 2\),则可知所有奇数项、偶数项各自成等比数列。
  • 形如\(a_{n+1}+a_n =2n\) 得到\(a_{n+2}-a_n= 2\),则可知所有奇数项、偶数项各自成等差数列。
  • 取对数法,如\(a_{n+1}=p\cdot a_n^m\)\(p\)\(m\) 为常数,两边取对数构造等比数列。(考查概率很小很小)
  • 解方程法,如\(a_n^2-2n\cdot a_n - 1 = 0\)\(a_n>0\),解方程即可。 (考查概率很小很小)

  1. 变形为\(\cfrac{a_{n+1}}{2^n}-\cfrac{a_n}{2^{n-1}}=1\),即数列\(\{\cfrac{a_n}{2^{n-1}}\}\)为首项是\(\cfrac{a_1}{2^{1-1}}=a_1=1\),公差为\(1\)的等差数列,故得到\(\cfrac{a_n}{2^{n-1}}=1+(n-1)\times 1=n\),即\(a_n=n\times 2^{n-1}\)↩︎

  2. 变形为\(\cfrac{a_{n+1}}{2^{n+1}}=\cfrac{3}{2}\cdot \cfrac{a_n}{2^n}+\cfrac{1}{2}\)
    即符合\(b_{n+1}=p\cdot b_n+q\)的形式,故继续如下变形,
    \(\cfrac{a_{n+1}}{2^{n+1}}+1=\cfrac{3}{2}\cdot (\cfrac{a_n}{2^n}+1)\)
    \(\cfrac{a_1}{2}+1=\cfrac{3}{2}\neq 0\)
    故数列\(\{\cfrac{a_n}{2^n}+1\}\)是首项为\(\cfrac{3}{2}\),公比为\(\cfrac{3}{2}\)的等比数列;
    \(\cfrac{a_n}{2^n}+1=(\cfrac{a_1}{2}+1)\cdot (\cfrac{3}{2})^{n-1}\)
    化简整理为\(a_n=3^n-2^n\); ↩︎

  3. 给已知\(a_{n+1}=3\cdot a_n+2^n\),两边同除以\(3^{n+1}\)
    得到\(\cfrac{a_{n+1}}{3^{n+1}}=\cfrac{3\cdot a_n}{3^{n+1}}+\cfrac{2^n}{3^{n+1}}\)
    变形为\(\cfrac{a_{n+1}}{3^{n+1}}=\cfrac{a_n}{3^{n}}+\cfrac{1}{3}\cdot(\cfrac{2}{3})^n\)
    \(\cfrac{a_n}{3^{n}}=b_n\),则上式能变形为\(b_{n+1}-b_n=\cfrac{1}{3}\cdot(\cfrac{2}{3})^n\)
    累加法。 ↩︎

posted @ 2018-12-25 11:04  静雅斋数学  阅读(4897)  评论(0编辑  收藏  举报
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