梁桂友
從近年高考來(lái)看,可以知道數(shù)列的考查占高中數(shù)學(xué)的分量比較大,也是區(qū)別尖子生的重要分界線.非常規(guī)數(shù)列,也就是指非等比、等差數(shù)列,在求通項(xiàng)公式方面,題型比較多,方法與技巧也比較多,很多考生往往因?yàn)檫@一點(diǎn),而產(chǎn)生畏懼和退縮的心理.可是,只要我們仔細(xì)分析,即使它的題型變化大,解題方法思路也多元化,但都有章可循.在此,就以求遞推數(shù)列通項(xiàng)公式作為例子,對(duì)一些方法與技巧進(jìn)行剖析.只想能通過這些解題的方法與技巧的分析,達(dá)到觸類旁通的作用,讓學(xué)生從中學(xué)會(huì)分析題型,把握題型的解題思路和技巧,尋求最佳的解答思路,形成較強(qiáng)的解題能力、獨(dú)特的解題思路,提高高考總復(fù)習(xí)的效率.
一、累加法求通項(xiàng)公式
固定模式: an+1-an=f(n)(n=2,3,4,…),并且f(1)+ f(2)+…+f(n-1)可以求出,那么就可以用累加法求an,假如不能直接使用該方法,那么就通過變形,轉(zhuǎn)化成這種形式,再用這種方法進(jìn)一步求解.
例1 已知數(shù)列{an}滿足an+1=an+2n+1,a1=1,求數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式.
解題技巧與方法 由an+1=an+2n+1得an+1-an=2n+1,于是:
a1=1
a2-a1=3
a3-a2=5
……
an-1-an-2=2n-3
an-an-1=2n-1
以上n個(gè)式子相加即得an=(an-an-1)+(an-1-an-2)+…+(a3-a2)+(a2-a1)+a1,即可得到通項(xiàng)公式.
最關(guān)鍵技巧 把遞推關(guān)系式an+1=an+2n+1轉(zhuǎn)化為an+1-an=2n+1,進(jìn)而求出(an-an-1)+(an-1-an-2)+…+(a3-a2)+(a2-a1)+a1,即得數(shù)列的通項(xiàng)公式.
二、累乘法求通項(xiàng)公式
固定模式: anan-1=f(n)(n=2,3,4,…),并且f(1)+ f(2)+…+f(n-1)可以求出,則用累乘法求an,假如不能直接使用該方法,那么就通過變形,轉(zhuǎn)化成這種形式,再用這種方法進(jìn)一步求解.
例2 (2012全國(guó)卷文數(shù)18題)已知數(shù)列{an}中,a1=3,前n項(xiàng)和Sn=n+23an.(1)求a2,a3;(2)求{an}的通項(xiàng)公式.
解題思路 (1)比較容易.(2)關(guān)鍵由an=Sn-Sn-1整理出an=n+1n-1an-1,于是a1=3,a2=31a1,a3=42a2,…,an-1=nn-2an-2,an=n+1n-1an-1.將以上n個(gè)等式兩端分別相乘,整理就可得an=n(n+1)2.
三、待定系數(shù)法求通項(xiàng)公式
例3 已知數(shù)列{an}滿足an+1=2an+3·5n,a1=6,求數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式.
最關(guān)鍵技巧 本題目的關(guān)鍵技巧是把遞推關(guān)系式an+1=2an+3·5n化為an+1-5n+1=2(an-5n)形式,因此,容易得知新數(shù)列{an-5n}是等比數(shù)列!剩下的只要求出數(shù)列{an-5n}的通項(xiàng)公式,就可以解出數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式an=2n-1+5n.
四、用迭代法求通項(xiàng)公式
例4 已知數(shù)列{an}滿足an+1=a3(n+1)2nn,a1=5,求數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式.
最關(guān)鍵技巧 由an+1=a3(n+1)2nn,由迭代法,可以得到
an=a3n·2n-1n-1=[a3(n-1)·2n-2n-2]3n·2n-1=…=a3n-1·2·3·…·(n-2)·(n-1)·n·21+2+…+(n-3)+(n-2)+(n-1)1=a3n-1·n!·2n(n-1)21.
又根據(jù)已知a1=5即可以求出數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式為an=53n-1·n!·2n(n-1)2.
五、構(gòu)造等比數(shù)列法求通項(xiàng)公式
例5 已知數(shù)列{an}滿足an+1=2an+3·2n,a1=2,求數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式.
最關(guān)鍵技巧 an+1=2an+3·2n兩邊除以2n+1,得an+12n+1=an2n+32,則an+12n+1-an2n=32,因此數(shù)列an2n是以a121=22=1為首項(xiàng),以32為公差的等差數(shù)列.
最關(guān)鍵策略 由遞推關(guān)系式an+1=2an+3·2n轉(zhuǎn)化為an+12n+1-an2n=32,可推出數(shù)列an2n是等差數(shù)列,能否把握這個(gè)轉(zhuǎn)化過程,是解決這類題目的關(guān)鍵所在!最后,再利用等差數(shù)列的通項(xiàng)公式求出an2n=1+(n-1)32,求出數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式an=32n-122n即可.
誠(chéng)然,在高中數(shù)學(xué)求解數(shù)列的通項(xiàng)公式題型是比較多樣化的,因此,求解遞推數(shù)列的通項(xiàng)公式的方法也很變幻莫測(cè),正因如此,求遞推數(shù)列的通項(xiàng)公式這類題型成為了歷年高考命題中熱點(diǎn)考查對(duì)象.但是,只要我們善于發(fā)現(xiàn)問題,仔細(xì)分析,都可以通過具體的解題技巧將問題轉(zhuǎn)化為較為固定的解題模式,逐步形成一種獨(dú)特的解題技能,轉(zhuǎn)化為等差數(shù)列或等比數(shù)列問題加以解決.