内容正文:
求数列的通项公式
求数列的通项公式是高考常考的一专题,形式多样,解题方法很多,常见的有累加法、累乘法、待定系数法、迭代法、取倒数法等,课外延申的还有不动点法等,不管什么方法,一定要理解解题方法的本质,清楚每种方法的适用范围,避免出现“看得懂,模仿做还行,独立思考就含糊”的情况.
【方法一】观察法
适用范围:给出数列的前几项,猜测通项公式;
方法:通过观察,得知数列各项之间数值的关系(比如数值之间的差或商成一定规律)或数值结构特点(比如数值的正负,分式,平方)从而求得通项公式.
【典题1】写出下列数列的一个通项公式
,,,; ,,,;
; ;
.
【解析】分解结构法:注意数值的结构,看其是否可视为两个或多个数列组合而成.
数列每项可分解成符号和项的绝对值相乘得到,
序号
符号
绝对值
项
故;
数列,,,每项可分解成分子和分母相除得到,
序号
分子
分母
项
故;
变形法:数列本身特点不明显,但通过加减乘除某个数之类方式变形成“规律感更强”的数列.
数列中若每项减去,则变成,
这些数都是完全平方数,易想到数列的通项是,
则原数列只需要在这基础上加回便可,即.
(4)数列中若每项加上,则变成,再每项乘以,变成
其中,,,
则其通项,
要求原数列的通项公式,
则“逆回去”,除以再减可得.
分奇偶项
数列相邻每项之间没什么关系,若分奇偶性来看,就简单多了,
可得奇数项为可得.偶数项为可得.
则该数列通项公式.
【点拨】观察法主要是依靠“数感”,以上讲解的“分解结构法”“变形法”可有助于观察,它对后面讲到的利用数学归纳法求解通项公式有用.
巩固练习
1 (★) 数列…的一个通项公式为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】依题意,数列的符号正负项间隔出现,故符号为,且每项为,
故数列的一个通项公式为•,
故选:.
2 (★)下列可作为数列的通项公式的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】根据题意,数列
其奇数项为,可以看作,偶数项为,可以看作;
其通项公式可以为:;
故选:.
3(★★) 写出以下各数列的一个通项公式.
(1); (2); (3);
(4,…; (5).
【答案】
.
【方法二】与的关系公式法
适用范围:若得知或与的关系式,求数列通项公式.
方法:利用与的关系,注意分类讨论,最后确定是否满足.
【典题1】已知数列的前项和,满足关系.求的通项公式.
【解析】,
当时,
当时,满足, (确定是否满足上式)
. (最后等式才由变成)
【典题2】 已知数列的前项和为,,满足下列条件
①;②点在函数的图象上;
求数列的通项及前项和.
【解析】由题意,
当时,
整理,得, (因式分解)
又,所以
即,
又,数列是首项为,公比为的等差数列,
,.
【典题3】已知中,,求.
【解析】当时,
两边同除以,得 (该变式技巧了解下)
(上两题是“消去”得到数列递推公式,该题“消去”得到数列的递推公式)
数列为等差数列,公差为,首项为.
,解得,
(不要漏了大前提)
不满足,
.
【点拨】当题中得知或与的关系式,则可利用公式,消去或,得到对应的递推公式进而求解,但最后都要注意确定是否满足 .
巩固练习
1 (★) 已知数列的前项和满足,求数列的通项公式.
【答案】
【解析】当时,
当时,不满足,
.
2 (★★) 已知无穷数列的前项和,并且,求的通项公式.
【答案】
【解析】,当时,
,,又,
是以首项为,公比为的等比数列,
.
3 (★★) 已知数列的前项和,满足,.求和数列的通项公式;
【答案】
【解析】(1)在中,
当时,.
由得,,
两式相减得,,
所以,
当时,有,
所以
,
所以,
所以,
故,
又也都符合上式,
所以.
4(★★★) 设数列的前项和为,已知,,,求数列的通项公式;
【答案】
【解析】由可得,
,
,,满足,
所以数列是首项为,公比为的等比数列,故.
【方法三】累加法
适用范围:递推式为 .
方法:得到,利用累加的形式求出.
【典题1】已知数列满足,求.
【解析】由条件知:
时
,
把以上个式子累加得,
,
也满足,
.
【典题2】已知数列满足,求数列的通项公式.
【解析】由得
时,
而,
.
巩固练习
1 (★) 数列满足,则 .
【答案】3
【解析】数列