蔡華遠(yuǎn) 程玉林
【摘要】已知數(shù)列的遞推公式,求其通項(xiàng)公式是高考數(shù)列中一類常見的題型,這類題型如果單純的看某一個具體的題目,它的求解方法是靈活多變的,構(gòu)造的技巧性也很強(qiáng),但是此類題目也有很強(qiáng)的規(guī)律性,存在著解決問題的通法,本文就高考中常見的五類題型從解決通法上做一總結(jié),方便于學(xué)生學(xué)習(xí)和老師的教學(xué)。
【關(guān)鍵詞】遞推關(guān)系?通項(xiàng)公式
【中圖分類號】G633.6【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A【文章編號】1992-7711(2020)30-233-01
類型一an+1=an+f(n) 型數(shù)列
【典型例題】1.已知數(shù)列{an}滿足:a1=1,且an=an-1+n+3n(n≥2),求數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式.
【詳解示范】解:由an-an-1=n+3n(n≥2),∴a2-a1=2+32,a3-a2=3+33,a4-a3=4+34,…,an-an-1=n+3n,以上(n-1)個等式左右兩邊分別相加,得an-a1=2+3+4+…+n+32+33+34+…3n= ?????+? ?????=? ????+? (3n-1-1)=? ??+ ?+ ?- ?(n≥2)
又∵ a1=1,∴an=???+ ?+ ?- ?(n≥2)
經(jīng)驗(yàn)證,當(dāng)n=1時也符合上式,∴數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式為an=???+ ?+ ?- ?.
【解后反思】形如an+1=an+f(n),將其轉(zhuǎn)化為an+1-an=f(n),這是廣義的等差數(shù)列,利用累加法求解,即利用恒等式an=a1+(a2-a1)+(a3-a2)+…+(an-an-1)求通項(xiàng)公式。
【技能提升】已知數(shù)列{an}滿足:a1=1,且an=an-1+
(n≥2),求數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式。
類型二 an+1=an·f(n)型數(shù)列
【典型例題】2.在數(shù)列{an}滿足:a1=1,an=2nan-1(n≥2),求數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式.
【詳解示范】 解:∵an=2nan-1(n≥2),∴ ??=2n(n≥2),∴? ??=2n-1, ??=2n-2,…,?=22,以上(n-1)個式子左右兩邊分別相乘,得 ?=2n·2n-1·2n-2……22=22+3+....+n=2
=2????,∴an=2????(n≥2).
經(jīng)驗(yàn)證,當(dāng)n=1時,a1=1也符合上式,∴數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式為an=2 ???.
【解后反思】形如an+1=an·f(n),將其轉(zhuǎn)化為??=f(n),這是廣義的等比數(shù)列,利用累乘法求解,即利用恒等式an=a1·?·?……? ?求通項(xiàng)公式。
【技能提升】在數(shù)列{an}中,a1=1,an= ??·an-1(n≥2),則數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式。
類型三 an+1=ban+d型數(shù)列
【典型例題】3.已知數(shù)列{an}滿足:a1=1,且2an+1=3an+5,求數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式。
【詳解示范】解:∵2an+1=3an+5,∴2(an+1+5)=3(a+5).由a1=1,且2an+1=3an+5,知an>0,∴an+5≠0,???= ?,
∴數(shù)列{an+5}是首項(xiàng)為6,公比為 ?的等比數(shù)列,
∴an+5=6·( ?)n-1,
∴數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式為an=6·( ?)n-1-5.
【解后反思】形如an+1=ban+d﹙其中b,d為常數(shù),b(b-1)≠0﹚的數(shù)列,常用構(gòu)造法.其基本思路是:構(gòu)造an+1+x=b(an+x)﹙其中x=??﹚,則{an+x}是公比為b的等比數(shù)列,再利用等比數(shù)列的性質(zhì)即可求出an.
【技能提升】在數(shù)列{an}中,a1=1,an+1=4an+9n-3,求數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式。
類型四 an+1=pan+qn型數(shù)列
【典型例題】4.已知數(shù)列{an}滿足:a1=3,an+1=3an+2·3n+1求數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式。
【詳解示范】解:將an+1=3an+2·3n+1兩邊同除以3n+1,得 ??=??+2,∴數(shù)列{?}是以1為首項(xiàng),2為公差的等差數(shù)列,∴? ?=1+(n-1)×2=2n-1,∴an=(2n-1)·3n.
【解后反思】形如an+1=pan+qn﹙其中p,q均為常數(shù),且pq(p-1)(q-1)≠0﹚,一般在兩邊同除以qn+1,得? ??=?·?+? ,引入輔助數(shù)列{bn}﹙其中bn= ?﹚,得:bn+1=?bn+?,這樣就轉(zhuǎn)化為an+1=ban+d模型了。
【技能提升】在數(shù)列{an}中,a1=?,an+1=5an+3n,則數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式。
類型五 an+1= ???型數(shù)列
【典型例題】5.已知數(shù)列{an}滿足:a1=1,且an+1=
求數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式。
【詳解示范】解:∵an+1= ??,a1=1,∴an≠0.
將an+1= ??兩邊取倒數(shù),得? ?= ??,即? ?= ?+ ?,∴ {?}是以1為首項(xiàng),
以? ?為公差的等差數(shù)列,
∴ ?=1+(n-1)·?=? ??,
∴an=???.
【解后反思】形如an+1=???﹙p,q,r是常數(shù)﹚的數(shù)列,將其變形為 ??= ?· ?+ ?.
若p=r,則{ ?}是等差數(shù)列,且公差為?,可用公式求通項(xiàng);
若p≠r,則再采用an+1=ban+d模型求解.
【技能提升】已知數(shù)列{an}中,a1= ?,an+1=???,n∈N*,則數(shù)列{an}的通項(xiàng) an= ????.
結(jié)束語:本文選取了高考中常見的由遞推關(guān)系求數(shù)列通項(xiàng)公式的五種典型例題,并詳細(xì)總結(jié)出了每一種模型的解題套路,五類典型例題都各配備一道題型相似的技能提升訓(xùn)練題。
期望通過本文的學(xué)習(xí),學(xué)生們可以熟練掌握由遞推公式求數(shù)列通項(xiàng)公式的這五種常見模型,在考試中遇到這類題目時能夠利用模型規(guī)范化快速準(zhǔn)確求解。
【參考文獻(xiàn)】
[1]劉毅然 路麗梅.提分寶典[M].上海交通大學(xué)出版社,2019(28):32-33.