趙異荷
摘 要: 高中數(shù)學(xué)中數(shù)列是一個難點(diǎn),難就難在它的捉摸不定、毫無頭緒,作者針對高中數(shù)列中求通項公式問題總結(jié)一些巧妙求解方法.
關(guān)鍵詞: 數(shù)列 數(shù)列通項 疊加法 累乘法
數(shù)列在高中數(shù)學(xué)中占有非常重要的地位,每年高考都會出現(xiàn)數(shù)列方面的試題,一般分為小題和大題兩種題型,求數(shù)列的通項公式是??嫉囊粋€知識點(diǎn),也是數(shù)列的一個難點(diǎn),因此掌握好數(shù)列的通項公式求法不僅有利于掌握好數(shù)列知識,更有利于在高考中取得好成績.本文介紹了中學(xué)數(shù)學(xué)中有關(guān)巧求數(shù)列通項公式的方法.
1.數(shù)列的有關(guān)概念
數(shù)列的定義:按一定次序排列的一列數(shù)叫做數(shù)列(sequence of number),如1,2,4,6,…
數(shù)列的項:數(shù)列中的每個數(shù)都叫做這個數(shù)列的項(term).各項依次叫做這個數(shù)列的第1項(或首項),第2項,…,第n項,….
數(shù)列的通項公式:如果數(shù)列{a}的第n項與項數(shù)之間的關(guān)系可以用一個公式表示,那么這個公式就叫做這個數(shù)列的通項公式(the formula of general term).
等差數(shù)列的概念及通項公式:從數(shù)列的第二項起,每一項減去前一項所得的差都等于同一個常數(shù),這樣的數(shù)列稱為等差數(shù)列,這個常數(shù)叫公差,一般用d表示,其通項公式為:a=a+(n-1)d .
等比數(shù)列的概念及通項公式:如果一個數(shù)列,從第二項起,每一項與其前一項的比等于同一個常數(shù),這樣的數(shù)列稱為等比數(shù)列,這個常數(shù)叫公比,一般用q表示,其通項公式為:a=aq.
2.巧求數(shù)列通項公式的幾種方法
數(shù)列的通項公式的求法是數(shù)列這章的難點(diǎn),下面我就簡單遞推數(shù)列的通項公式的做法做一些介紹.
2.1疊加法
對于形如a=a+f(n)型的數(shù)列,可用疊加法求出通項公式.
例1 已知數(shù)列{a}滿足a=a+n,a=1,求a.
解析:由a=a+n得:a-a=n,于是有:
a=(a-a)+(a-a)+(a-a)+…+(a-a)+(a-a)+a
=(n-1)+(n-2)+(n-3)+…+2+1+a
=1+
所以通項公式為:a=1+.
2.2 累乘法
對于形如a=a·f(n)型的數(shù)列,可用此法.
例2 已知數(shù)列{a}滿足na=(n+1)a,a=4,求a.
解析: a=···…···a
=···…····a
=×4
=2(n+1)
所以通項公式為a=2(n+1).
2.3 轉(zhuǎn)化為等差數(shù)列的求法
對于形如a=ra+r的數(shù)列,運(yùn)用乘、除、去分母、添項、去項、取對數(shù)、待定系數(shù)等方法,將遞推公式變形為f(n+1)-f(n)=A(其中A為常數(shù))形式,根據(jù)等差數(shù)列的定義知f(n)是等差數(shù)列,根據(jù)等差數(shù)列的通項公式,先求出f(n)的通項公式,再根據(jù)f(n)與a的關(guān)系,從而求出a的通項公式.
例3:已知數(shù)列{a}滿足a=2a+2,a=2,求a.
解析:由a=2a+2兩邊除以2,可化為:
=+1,
設(shè)b=,則b=b+1,b=1,根據(jù)等差數(shù)列的定義知,數(shù)列是一個以1為首項,1為公差的等差數(shù)列,根據(jù)等差數(shù)列的通項公式可得:b=1+(n-1)·1,
由b=可得a=n·2,
所以數(shù)列的通項公式為:a=n·2.
2.4 轉(zhuǎn)化為等比數(shù)列的求法
形如a=ca+d(d為常數(shù))型的數(shù)列,運(yùn)用乘、除、去分母、添項、去項、取對數(shù)、待下系數(shù)等方法,將遞推公式變形為f(n+1)=Af(n)(其中A為非零常數(shù))形式,根據(jù)等比數(shù)列的定義,求出f(n)的通項公式,再根據(jù)f(n)與a的關(guān)系,求出的通項公式.
例4:已知數(shù)列{a}滿足a=2a+3,a=1,求a.
解析:設(shè)a+x=2(a+x),對比原式得出,x=3,
設(shè)b=a+3,則b=4,說明是一個以4為首項,2為公比的等比數(shù)列.
根據(jù)等比數(shù)列的通項公式得, b=4·2=2,
所以,數(shù)列通項公式為a=2-3.
2.5 轉(zhuǎn)化后可用疊加法
對于形如a=a·q的數(shù)列,先轉(zhuǎn)化,再用疊加法求通項公式.
例5:已知數(shù)列{a}中,a=1,a=a·2,求{a}的通項.
解析:由a=a·2,兩邊取對數(shù),得:
lga=lga+nlg2
∴l(xiāng)ga=(lga-lga)+(lga-lga)+…+(lga-lga)+lga
∴l(xiāng)ga=(n-1)lg2+(n-2)lg2+…+lg2+lg1
=lg2[(n-1)+(n-2)+…+1]
=lg2·
=lg2
∴a=10=2
注:此題若取以2為底的對數(shù)更簡單.
3.結(jié)語
對于數(shù)列求通項問題,首先看是不是等差或等比數(shù)列,如果是直接用公式求解,再看是否可以用疊加法和累乘法,然后再看能否轉(zhuǎn)換為等差或等比數(shù)列,再復(fù)雜點(diǎn)的就先轉(zhuǎn)化再疊加求通項公式.
參考文獻(xiàn):
[1]人民教育出版社課程教材研究所,中學(xué)數(shù)學(xué)課程教材研究開發(fā)中心.數(shù)學(xué)必修5[M]. 北京:人民教育出版社,2014.6.