江露維
數(shù)列是高中數(shù)學(xué)中的重要內(nèi)容,常呈現(xiàn)的題目有求數(shù)列前 n 項的和、求數(shù)列的通項公式、求數(shù)列的最大(?。╉?、求數(shù)列的某一項等.其中,求數(shù)列的通項公式比較常見.此類問題的難度雖不大,但解法靈活,解題的關(guān)鍵在于根據(jù)遞推式和已知條件,選用合適的方法.本文主要談一談求數(shù)列通項公式的幾種方法.
一、公式法
運用公式法求數(shù)列的通項公式,主要是利用等比公式 an =a1+(n -1)d(n ∈ N*).有時可運用其變形式,如an =dn +a1-d(n ∈ N*)、an = 求數(shù)列的通項公式時,只需根據(jù)題意和數(shù)列的性質(zhì),求得數(shù)列的首項、公比、公差、項數(shù),即可利用等比數(shù)列或等差數(shù)列的通項公式求得問題的答案.
例1.已知數(shù)列{an}滿足 an +1=2an +3×2n ,a1=2,求數(shù)列{an}的通項公式.
解:在 an +1=2an +3×2n 的兩邊同時乘以 ,得 = + ,則 - = ,
當(dāng) n =1時,=1,根據(jù)等差數(shù)列定義可知,數(shù)列是以1為首項、以 為公差的等差數(shù)列,
由等差數(shù)列的通項公式可得:=1+ (n -1),故數(shù)列{an}的通項公式為 an = n - ?(?)·2n .
將已知的遞推式變形后,可得到 - = ,便可根據(jù)等差數(shù)列的定義判定為等差數(shù)列,其公差為 ,求得該數(shù)列的首項,便可利用公式法,根據(jù)等差數(shù)列的通項公式解題.
二、累加法
若題干給出的遞推式形如 an +1=an +f(n),便可采用累加法來求該數(shù)列的通項公式.由an +1-an =f(n)(n ≥2), 可得 a2-a1=f(1),a3-a2=f(2), … ,an +1-an =f(n),那么(ak +1-ak)=an +1-a1= f(k), 化簡該式即可求得 an +1的表達(dá)式,進(jìn)而求得數(shù)列{an}的通項公式.
例2.已知數(shù)列{an}滿足 an +1=an +2×3n +1,a1=3, 求數(shù)列{an}的通項公式.
本題中數(shù)列的遞推式形如 an + 1 = an + f (n) ,可采用 累加法,分別令 n=1,2,3,…,n-1,然后將這些式子累 加,即可求得數(shù)列 {an} 的通項公式.
三、累乘法
若題干中給出的遞推式形如 an + 1 = f (n)an ,便可采 用累乘法來求數(shù)列的通項公式.由 an + 1 an = f (n)(an ≠ 0) , 可 得 a2 a1 = f (1), a3 a2 = f (2),…, an + 1 an = f (n) ,所 以 ∏k = 1 n ak + 1 ak = an + 1 a1 =∏k = 1 n f (k). 化簡該式即可求得 an + 1 的表達(dá)式,進(jìn) 而求得數(shù)列 {an} 的通項公式.
例3.已知數(shù)列 {an} 滿足 an + 1 = 2(n + 1)5n an,a1 = 3,求 數(shù)列 {an} 的通項公式.
本題中數(shù)列的遞推式形如 an + 1 = f (n)an ,采用累乘 法,分別令n=1,2,3,…,n-1,然后將這些式子累乘,即 可求得數(shù)列 {an} 的通項公式.
相比較而言,公式法比較常用,且較為簡單,適用范 圍較廣.累乘法和累積法的適用范圍較窄,運用這兩種方 法解題,需仔細(xì)觀察和明確遞推式的結(jié)構(gòu)特征,將其進(jìn) 行合理的變形,使其形如 an + 1 = an + f (n)、an + 1 = f (n)an .同 學(xué)們在解題時,要根據(jù)解題需求和遞推式的結(jié)構(gòu)特征, 選用合適的方法,這樣才能有效地提升解題的效率.
(作者單位:江西省臨川第二中學(xué))