耿麗靜
在解答數(shù)列問(wèn)題時(shí),我們經(jīng)常會(huì)遇到一些非常規(guī)的數(shù)列通項(xiàng)公式問(wèn)題,此時(shí)很難直接運(yùn)用等差、等比數(shù)列的通項(xiàng)公式進(jìn)行求解,需仔細(xì)研究數(shù)列的遞推關(guān)系式,選擇與之相應(yīng)的方法求解.數(shù)列的遞推關(guān)系式有很多種不同的形式,由每種形式的遞推關(guān)系式求數(shù)列通項(xiàng)公式的方法各不相同.下面筆者重點(diǎn)談一談如何由下列三種類(lèi)型的遞推關(guān)系式求得數(shù)列的通項(xiàng)公式.
類(lèi)型一: an -an -1 =f n型
對(duì)于形如 an -an -1 =f n的遞推關(guān)系式,通常采用累加法來(lái)求其通項(xiàng)公式.首先令n =1,2,3,…,n,然后將各式累加,通過(guò)化簡(jiǎn)求得an 的表達(dá)式.有時(shí)需令 n =n +1或n -1,以便在化簡(jiǎn)的過(guò)程中順利求得an 的表達(dá)式,得到數(shù)列的通項(xiàng)公式.
例1.已知數(shù)列an中,an+1 =an +n,a61= 1999,求該數(shù)列的通項(xiàng)公式.
解:
將遞推關(guān)系式變形可得 an -an -1 =n,該式形如 an -an -1 =f n,可采用累加法求解.由于遞推關(guān)系式中含有 an+1,所以只需令 n =1,2,3,…,n -1,再將其累加即可.
類(lèi)型二: an+1 =pan(m)型
對(duì)于 an + 1 = pamn ( p ≠ 0,m ∈ N*,m > 1) 型遞推關(guān)系式,需在遞推關(guān)系式的左右兩邊取對(duì)數(shù),以便將遞推關(guān)系式中的積、商、冪轉(zhuǎn)化為和、差、倍,從而將遞推關(guān)系式構(gòu)造成等差數(shù)列或等比數(shù)列的通項(xiàng)公式,最后根據(jù)等差、等比數(shù)列通項(xiàng)公式求得數(shù)列的通項(xiàng)公式.
例2.若數(shù)列an的首項(xiàng)為2,an+1 =a ,求數(shù)列的通項(xiàng)公式.
解:由題意可知 a1= 2,而 an+1 =a >0,
將 an+1 =a 的兩邊取對(duì)數(shù),得lgan +1 =2lgan ,
因此lgan?? = 2,lga1= lg 2,
因此數(shù)列l(wèi)gan是首項(xiàng)為 lg2,公比為2 的等比數(shù)列,即lgan=lg 2?2n -1,
所以數(shù)列的通項(xiàng)公式為an = 22n -1 .
通過(guò)取對(duì)數(shù),便可將遞推關(guān)系式簡(jiǎn)化,這樣便可構(gòu)造出首項(xiàng)為lg2,公比為2 的等比數(shù)列l(wèi)gan,根據(jù)等比數(shù)列的通項(xiàng)公式即可求得數(shù)列的通項(xiàng)公式.
類(lèi)型三: an +1an =can +1 +dan 型
對(duì)于形如 an +1an =can +1 +danc、 d ≠0的遞推關(guān)系式,需采用取倒數(shù)的方式來(lái)求數(shù)列的通項(xiàng)公式.可在 an+1an =can+1 +dan? 的兩邊同時(shí)除以 an+1an ,得到 +? =1,令 bn =? ,將遞推關(guān)系式轉(zhuǎn)化為 bn+1 = mbn +qm ≠0的形式,然后引入待定系數(shù)得 bn+1 +A=m(bn +A),從而構(gòu)造出新數(shù)列,再根據(jù)等差、等比數(shù)列的通項(xiàng)公式或利用累加法求解.
例3.已知數(shù)列an中, an+1 =? ,a1=2,求數(shù)列的通項(xiàng)公式.
解:
解答本題,需先在遞推關(guān)系式的左右同時(shí)除以 an+1?an,然后運(yùn)用待定系數(shù)法構(gòu)造等比數(shù)列,以便根據(jù)等比數(shù)列的通項(xiàng)公式求得數(shù)列的通項(xiàng)公式.
由于數(shù)列遞推關(guān)系式的形式各種各樣,所以同學(xué)們需對(duì)各種類(lèi)型的遞推關(guān)系式及求通項(xiàng)公式的方法進(jìn)行歸納,熟練掌握求數(shù)列通項(xiàng)公式的方法,以積累解題經(jīng)驗(yàn),提升解題的效率.
(作者單位:山東省泰安第二中學(xué))