内容正文:
利用递推关系求通项公式
一、利用与的关系求通项公式
1、利用求通项时,要注意检验时的情况。
已知求的三个步骤:
(1)先利用求出.
(2)用替换中的得到一个新的关系,利用便可求出当时的表达式.
(3)对时的结果进行检验,看是否符合时的表达式,
如果符合,则可以把数列的通项公式合写;
如果不符合,则应该分与两段来写.
2、已知数列的前n项和的相关条件求数列通项公式的基本思路是两个:
(1)
将和转化为项,即利用将和转化为项.
(2)可将条件看作是数列的递推公式,先求出,然后题目即转化为已知数列的前n项和,求数列通项公式.
二、累加法求通项
1、适用于:…………这是广义的等差数列
2、若
则;……,,
两边分别相加得:
三、累乘法求通项
1、适用于:…………这是广义的等比数列
2、若,
则,,……,,,
两边分别相乘得:
四、构造法求通项
对于不满足,,形式的数列常采用构造法,对所给的递推公式进行变形构造等差数列或等比数列进行求解,常用方法如下:
1、形如型
①若时,数列为等差数列;
②若时,数列为等比数列;
③若,时,数列为线性递推数列,其通项可通过待定系数法构造辅助数列来求。
(1)待定系数法:设,得,
与题设比较系数得:,所以
所以有:
因此数列构成以为首项,以为公比的等比数列。
(2)逐项相减法(阶差法):有时我们从递推关系中把换成
有,两式相减有:,从而化为公比为的等比数列,进而求得通项公式,
再利用累加法即可求得通项公式。我们可以看到此方法比较复杂。
2、形如:(其中是常数,且)
①若时,即:累加即可。
②若时,即:求通项方法有以下三种方法:
(1)两边同除以.目的是把所求数列构造成等差数列,即:,
令,则,然后累加法求通项。
(2)两边除以.目的是把所求数列构造成等比数列,即:,
令,则可化为,然后待定系数法求通项即可。
(3)待定系数法:目的是把所求数列构造成等差数列
设,通过比较系数,求出,转化为等比数列求通项。
注意:应用待定系数法时,要求,否则待定系数法会失效。
3、形如(其中,是常数,且)
(1)逐项相减法(阶差法)
(2)待定系数法 通过配凑可转化为
解题基本步骤:
①确定
②设等比数列,公比为
③列出关系式,即
④比较系数求,
⑤解得数列的通项公式,并得出数列的通项公式。
五、不动点法求通项
1、定义:方程的根称为函数的不动点.
利用函数的不动点,可将某些递推关系所确定的数列化为等比数列或较易求通项的数列,这种求数列通项的方法称为不动点法.
2、在数列中,已知,且时,(是常数),
(1)当时,数列为等差数列;
(2)当时,数列为常数数列;
(3)当时,数列为等比数列;
(4)当时,称是数列的一阶特征方程,其根叫做特征方程的特征根,这时数列的通项公式为:;
3、形如,,(是常数)的二阶递推数列都可用特征根法求得通项,其特征方程为(*).
(1)若方程(*)有二异根、,则可令(、是待定常数);
(2)若方程(*)有二重根,则可令(、是待定常数).
(其中、可利用,求得)
4、设,满足递推关系,初值条件.
令 ,即 ,令此方程的两个根为,
(1)若,则有 (其中)
(2)若,则有 (其中)
5、设函数有两个不同的不动点,且由确定着数列,那么当且仅当时,
题型一 由Sn与an关系求通项
【例1】(2023·高二课时练习)设为数列的前项和,,求.
【变式1-1】(2023·宁夏·高二石嘴山市第三中学校考阶段练习)已知数列满足 设数列的前n项和为, 则 .
【变式1-2】(2023·湖北·高二校考期中)数列的前项和为,若,则( )
A. B. C. D.
【变式1-3】(2023·全国·模拟预测)已知各项均为正数的数列的前项和为,若,则( )
A.3 B.6 C.9 D.12
题型二 累加法求通项
【例2】(2023·云南红河·统考一模)已知数列满足:,则( )
A.21 B.23 C.25 D.27
【变式2-1】(2023·福建·高二统考期中)若数列满足,,则( )
A.511 B.1023 C.1025 D.2047
【变式2-2】(2023·北京·高二昌平区第二中学校考期中)已知数列满足,则=( )
A. B. C. D.
【变式2-3】(2023·四川绵阳·盐亭中学校考模拟预测)已知正项数列 中,,则( )
A. B. C. D.
题型三 累乘法求通项
【例3】(2023·河