内容正文:
4.1.2 数列的递推公式
1.能根据数列的通项公式解决简单的问题.
2.理解递推公式的含义,能根据递推公式求数列的前几项.
3.进一步理解数列与函数的关系.
学习目标
01
数列的递推公式
某剧场有30排座位,第一排有20个座位,从第二排起,后一排都比
前一排多2个座位.
想一想
【问题1】写出前五排座位数.
20,22,24,26,28.
某剧场有30排座位,第一排有20个座位,从第二排起,后一排都比
前一排多2个座位.
想一想
【问题2】第n排与第n+1排座位数有何关系?
第n+1排比第n排多2个座位.
某剧场有30排座位,第一排有20个座位,从第二排起,后一排都比
前一排多2个座位.
想一想
【问题3】第n排座位数an与第n+1排座位数an+1能用等式表示吗?
an+1=an+2.
一般地,如果已知一个数列的第1项(或前几项),且任一项an与它的前一项an-1(或前几项)间的关系可以用___________来表示,那么这个公式就叫作这个数列的___________.
知识梳理1
一个公式
递推公式
(课本例3) 试分别根据下列条件,写出数列{an}的前5项:
(1) a1=1,a2=2,an+2=an+1+2an,其中n∈N*;
(2) a1=2,an+1=2-,其中n∈N*.
通性通法
例1:已知数列满足 则a5的值为 ( )
A.5 B.6 C.7 D.8
因为a1=1,= an+2=,n∈N*,
所以
所以
解析:
√
练习1:已知数列{an}满足则的值为( )
A.67 B.115 C.31 D.127
因为a1=1,,n∈N*,
所以
所以
解析:
√
02
由递推公式求通项公式
例2 (1)在数列{an}中,a1=1,an+1=an+,则an等于( )
A. B. C. D.
√
方法一 (迭代法)
a2=a1+1-,a3=a2+,…,
an=an-1+(n≥2),
则an=a1+1-+…+
=2-(n≥2).
又a1=1也适合上式,所以an=(n∈N*).
方法二 (累加法)
an+1-an=,a1=1,
a2-a1=1-,
a3-a2=,
a4-a3=,
…
an-an-1=(n≥2),
以上各项相加得an=1+1-+…+.
所以an=(n≥2).
因为a1=1也适合上式,所以an=(n∈N*).
总结:一般递推关系为an+1= f (n)+an,
即an+1 - an = f (n)时,可用累加法求通项公式.
【练习】 已知数列{an}满足a1=1,an=an-1+(n≥2),求an.
因为an=an-1+(n≥2),
所以an-an-1=.
所以an=(an-an-1)+(an-1-an-2)+…+(a2-a1)+a1
=()+()+…+()+1
=+1.
又a1=1也符合上式,
所以an=+1,n∈N*.
解析:
例2 (2)已知数列满足a1=1,an+1= an(n∈N*) ,则an等于
A.n+1 B.n C. D.
√
(累乘法)
由题意,因为数列满足an+1=an (n∈N*) ,
所以an=··…···a1=××…×××1=(n≥2).
又a1=1也适合上式,所以an=,n∈N*.
解析:
总结:一般递推关系为an+1= f (n)·an 即 时,可用累乘法求通项公式.
【练习】 已知数列{an}满足a1=1,ln an-ln an-1=1(n≥2),求an.
因为ln an-ln an-1=1,所以ln=1,即=e(n≥2).
所以an=··…··a1=·1=en-1(n≥2),
又a1=1也符合上式,
所以an=en-1,n∈N*.
解析:
迭代法、累加法或累乘法,递推公式对应的形式
(1) an+1-an=f(n) (f(n)是可以求和的),使用累加法或迭代法;
(2) an+1= f(n) an (f(n)是可以求积的,且不为0),使用累乘法或迭代法.
通性通法
03
数列的单调性与最值
例3 判断数列{2n-1}的单调性,并说明理由.
数列是特殊的函数
设是由连续的正整数构成的集合,若对于中的每一个
都有(或 ),则数列单调递增(或单调递减)
【练习】已知数列an=n2-6n+5,则该数列中最小项的序号是( )
A.3 B.4 C.5 D.6
√
因为an=-4=-4,
所以当n=3时,an取得最小值.
解析:
通性通法
(1)研究数列单调性的方法
①定义法:通过判断an+1-an与0的大小关系来得出an+1与an的大小关系,
从而得到an的单调性.
②转化为函数的单调性:令an=f(n),通过研究函数f(x)的单调性来确定f(n)即an的单调性.
追问:已知数列{an}的通项公式是an=(n+1)·,n∈N*.
试问该数列有没有最大项?若有,求出最大项和最大项的序号;
若没有,请说明理由.
方法一
an+1-an=(n+2)-(n+1),
当n<9时,an+1-an>0,即an+1>an;
当n=9时,an+1-an=0,即an+1=an;
当n>9时,an+1-an<0,即an+1<an.
则a1<a2<a3<…<a9=a10
且a10>a11>a12>…,
故数列{an}有最大项,为第9项和第10项,且a9=a10=10×.
方法二
根据题意,令
即
解得9≤n≤10.
又n∈N*,则n=9或n=10.故数列{an}有最大项,为第9项和第10项,
且a9=a10=10×.
通性通法
求数列最值的方法
①数列的单调性法:通过研究通项公式an的单调性来研究最大(小)项.
②不等式组法:先假设有最大(小)项.
不妨设an最大,则满足(n≥2),解不等式组便可得到n的取值范围,
从而确定n的值;
求最小项用不等式组(n≥2)求得n的取值范围,从而确定n的值.
THANKS
由递推公式求数列的项的方法
(1)根据递推公式写出数列的前几项,首先要弄清楚公式中各部分的关系,依次代入计算即可;
(2)若知道的是首项,通常将所给公式整理成用前面的项表示后面的项的形式;
(3)若知道的是末项,通常将所给公式整理成用后面的项表示前面的项的形式.
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