求数列通项公式及求和的基本方法

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求数列通项公式及求和的基本方法

1.公式法:利用熟知的的公式求通项公式的方法称为公式法,常用的公式有

1n n n a S S -=-(2)n ≥,等差数列或等比数列的通项公式。

例一 已知无穷数列{}n a 的前n 项和为n S ,并且*

1()n n a S n N +=∈,求{}n a 的通项

公式? 12n

n a ⎛⎫

= ⎪⎝⎭

.

反思:利用相关数列{}n a 与{}n S 的关系:11a S =,1n n n a S S -=-(2)n ≥与提设条件,建立递推关系,是本题求解的关键.

2.累加法:利用1211()()n n n a a a a a a -=+-+⋅⋅⋅-求通项公式的方法称为累加法。累加法是求型如1()n n a a f n +=+的递推数列通项公式的基本方法(()f n 可求前n 项和).

已知112a =,112n

n n a a +⎛⎫=+ ⎪⎝⎭

*

()n N ∈,求数列{}n a 通项公式.

3. 累乘法:利用恒等式3

21

121

(0,2)n n n n a a a a a a n a a a -=⋅⋅⋅≠≥求通项公式的方法称为累乘法,累乘法是求型如: 1()n n a g n a +=的递推数列通项公式的基本方法(数列()g n 可求前n 项积).

已知11a =,1()n n n a n a a +=-*

()n N ∈,求数列{}n a 通项公式. n a n =.

反思: 用累乘法求通项公式的关键是将递推公式变形为1()n n a g n a +=.

4.构造新数列:

类型1

)(1n f a a n n +=+

解法:把原递推公式转化为)(1n f a a n n =-+,利用累加法(逐差相加法)求解。

例1:已知数列{}n a 满足211=a ,n

n a a n n ++

=+2

11

,求n a 1131122n a n n =+-=- 解: 类型2

n n a n f a )(1=+

解法:把原递推公式转化为

)(1

n f a a n

n =+,利用累乘法(逐商相乘法)求解。 例2:已知数列{}n a 满足321=a ,n n a n n

a 11+=

+,求n a 。23n a n

=

解:

变式:(全国I,)已知数列{a n },满足a 1=1,1321)1(32--+⋅⋅⋅+++=n n a n a a a a (n ≥2),则{a n }的

通项1

___n a ⎧=⎨

⎩ 12

n n =≥ 2!n a n =)2(≥n 解

类型3

q pa a n n +=+1(其中p ,q 均为常数,)0)1((≠-p pq )。

解法(待定系数法):把原递推公式转化为:)(1t a p t a n n -=-+,其中p

q

t -=

1,再利用换元法转化为等比数列求解。 例4:已知数列{}n a 中,11=a ,321+=+n n a a ,求n a . 321-=+n n a .

解: 类型4

n n n q pa a +=+1(其中p ,q 均为常数,)0)1)(1((≠--q p pq )

。 (或1n

n n a pa rq +=+,其中p ,q, r 均为常数) 。

解法:一般地,要先在原递推公式两边同除以1

+n q

,得:

q q a q p q

a n n n n 1

1

1+•=++引入辅助数列{}n b (其中n

n

n

q a b =

),得:q

b q p b n n 1

1

+=

+再待定系数法解决。 例5:已知数列{}n a 中,6

51=a ,11)2

1(3

1+++=n n n a a ,求n a 。

解:

在11

)21(31+++=n n n a a 两边乘以12+n 得:1)2(3

2

211+•=•++n n n n a a 令n n

n a b •=2,则1321+=+n n b b ,解之得:n n b )3

2(23-=

所以n

n n n n b a )31(2)21(32

-==

类型5 递推公式为n n n qa pa a +=++12

(其中p ,q 均为常数)。

解 (特征根法):对于由递推公式

n n n qa pa a +=++12,β

α==21,a a 给出的数列

{}n a ,方程

02=--q px x ,叫做数列{}n a 的特征方程。

若21,x x 是特征方程的两个根, 当21

x x ≠时,数列{}n a 的通项为1

211--+=n n n Bx Ax a ,其中

A ,

B 由βα==21,a a 决定(即把

2121,,,x x a a 和2,1=n ,代入1

211--+=n n n Bx Ax a ,得到关于A 、B 的方程组);

当21

x x =时,数列{}n a 的通项为11)(-+=n n x Bn A a ,其中

A ,

B 由β

α==21,a a 决定(即把

2121,,,x x a a 和2,1=n ,代入11)(-+=n n x Bn A a ,得到关于A 、B 的方程组)。

例6: 数列{}n a :),0(025312N n n a a a n

n n ∈≥=+-++, b a a a ==21,,求n a