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me求数列的通项公式列(教案+例题+习题) 2

时间:2014-03-01

三.数列的通项的求法
1.定义法:①等差数列通项公式;②等比数列通项公式。 例 1 .等差数列 ?a n ? 是递增数列,前 n 项和为 S n ,且 a1 , a3 , a9 成等比数列,
2 S 5 ? a5 .求数列 ?a n ? 的通项公式.

解:设数列 ?a n ? 公差为 d (d ? 0) ∵ a1 , a3 , a9 成等比数列,∴ a3 ? a1a9 ,
2

即 (a1 ? 2d ) ? a1 (a1 ? 8d ) ? d ? a1d
2 2

∵d ? 0, ∵ S 5 ? a5
2

∴ a1 ? d ………………………………① ∴ 5a1 ?

5? 4 ? d ? (a1 ? 4d ) 2 …………② 2

3 3 ,d ? 5 5 3 3 3 ∴ an ? ? (n ? 1) ? ? n 5 5 5
由①②得: a1 ?

2.公式法: 已知 S n (即 a1 ? a2 ? ? ? an ? f (n) ) 求 an , 用作差法: an ?
n

例 2.已知数列 ?a n ? 的前 n 项和 S n 满足 S n ? 2an ? (?1) , n ? 1 .求数列 ?a n ? 的通 项公式。 解:由 a1 ? S1 ? 2a1 ? 1 ? a1 ? 1 当 n ? 2 时,有

,(n ? 1) ?S S ? S ,(n ? 2)
1 n n ?1



a n ? S n ? S n ?1 ? 2(a n ? a n ?1 ) ? 2 ? (?1) n ,

? an ? 2an ?1 ? 2 ? (?1) n ?1 ,

an?1 ? 2a n?2 ? 2 ? (?1) n?2 , ……, a2 ? 2a1 ? 2.
? an ? 2n?1 a1 ? 2n?1 ? (?1) ? 2n?2 ? (?1)2 ? ? ? 2 ? (?1) n?1

? 2 n ?1 ? (?1) n [( ?2) n ?1 ? (?2) n ? 2 ? ? ? (?2)] ? 2 n ?1 ? (?1) n 2[1 ? (?2) n ?1 ] 3

2 ? [2 n ? 2 ? (?1) n ?1 ]. 3
经验证 a1 ? 1 也满足上式,所以 an ? 点评:利用公式 a n ? ?

2 n?2 [2 ? (?1) n?1 ] 3

?S n ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?n ? 1 求解时,要注意对 n 分类讨论,但若 ?S n ? S n ?1 ? ? ? ? ? ? ? n ? 2

能合写时一定要合并.

f (1), (n ? 1) ? ? ??an ? f (n) 求 an ,用作商法: an ? ? f (n) 3.作商法:已知 a1 ?a2 ? 。 , (n ? 2) ? f (n ? 1) ?
如数列 {a n } 中, a1 ? 1, 对所有的 n ? 2 都有 a1 a 2 a3 ? a n ? n ,则 a 3 ? a5 ? ______
2



4.累加法: 若 an ?1 ? an ? f (n) 求 an : an ? (an ? an ?1 ) ? (an ?1 ? an ?2 ) ? ? ? (a2 ? a1 ) ? a1 (n ? 2) 。 1 1 例 3. 已知数列 ?a n ? 满足 a1 ? , a n?1 ? a n ? 2 ,求 a n 。 2 n ?n
解:由条件知: a n ?1 ? a n ?

1 1 1 1 ? ? ? n ? n n(n ? 1) n n ? 1
2

分 别 令 n ? 1,2,3,? ? ? ? ??, (n ? 1) , 代 入 上式 得 (n ? 1) 个 等 式 累 加之 , 即

(a2 ? a1 ) ? (a3 ? a2 ) ? (a4 ? a3 ) ? ? ? ? ? ? ? ?(an ? an?1 )

1 1 1 1 1 1 1 ? (1 ? ) ? ( ? ) ? ( ? ) ? ? ? ? ? ? ? ?( ? ) 2 2 3 3 4 n ?1 n 1 所以 a n ? a1 ? 1 ? n 1 1 1 3 1 ? a1 ? ,? an ? ? 1 ? ? ? 2 2 n 2 n
an ?1 a a a ? f (n) 求 an ,用累乘法: an ? n ? n ?1 ? ? ? 2 ? a1 (n ? 2) 。 an an ?1 an ? 2 a1 2 n 例 4. 已知数列 ?a n ? 满足 a1 ? , a n ?1 ? an ,求 a n 。 3 n ?1

5.累乘法:已知

解:由条件知

a n ?1 n ? ,分别令 n ? 1,2,3,? ? ? ? ??, (n ? 1) ,代入上式得 an n ?1

(n ? 1) 个等式累乘之,即
a a a 2 a3 a 4 1 1 2 3 n ?1 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? n ? ? ? ? ??????? ? n ? a1 a2 a3 an?1 2 3 4 a1 n n
又? a1 ?

2 2 ,? an ? 3 3n
2

如已知数列 {a n } 中, a1 ? 2 ,前 n 项和 S n ,若 S n ? n a n ,求 a n

6.已知递推关系求 an ,用构造法(构造等差、等比数列) 。
(1)形如 an ? kan?1 ? b 、 an ? kan ?1 ? b ( k , b 为常数)的递推数列都可以用待定系数法
n

转化为公比为 k 的等比数列后,再求 an 。

① an ? kan?1 ? b 解 法 : 把 原 递 推 公 式 转 化 为 : an?1 ? t ? p(an ? t ) , 其 中

t?

q ,再利用换元法转化为等比数列求解。 1? p

例 5. 已知数列 ?a n ?中, a1 ? 1 , a n ?1 ? 2a n ? 3 ,求 a n . 解 : 设 递 推 公 式 a n ?1 ? 2a n ? 3 可 以 转 化 为 an?1 ? t ? 2(an ? t ) 即

an?1 ? 2an ? t ? t ? ?3 . 故 递 推 公 式 为 an?1 ? 3 ? 2(an ? 3) , 令 bn ? a n ? 3 ,则 b1 ? a1 ? 3 ? 4 ,且

bn?1 a n?1 ? 3 ? ?2 bn an ? 3
n ?1

所以 ?bn ? 是以 b1 ? 4 为首项,2 为公比的等比数列,则 bn ? 4 ? 2

? 2 n?1 ,所以

an ? 2 n?1 ? 3 .

② an ? kan ?1 ? b n 解法:该类型较类型 3 要复杂一些。一般地,要先在原递推公
式两边同除以 q
n ?1

,得:

a a n?1 p a n 1 ) , ? ? n ? 引入辅助数列 ?bn ? (其中 bn ? n n ?1 q q q qn q

得: bn ?1 ?

p 1 bn ? 再应用 an ? kan?1 ? b 的方法解决.。 q q

例 6. 已知数列 ?a n ?中, a1 ?

5 1 1 n?1 , an?1 ? an ? ( ) ,求 a n 。 6 3 2 1 1 n?1 2 n n ?1 n?1 解:在 an?1 ? an ? ( ) 两边乘以 2 得: 2 ? a n ?1 ? (2 ? a n ) ? 1 3 2 3 2 2 n n 令 bn ? 2 ? a n ,则 bn ?1 ? bn ? 1 ,应用例 7 解法得: bn ? 3 ? 2( ) 3 3 bn 1 n 1 n 所以 an ? n ? 3( ) ? 2( ) 2 3 2

练一练①已知 a1 ? 1, an ? 3an ?1 ? 2 ,求 an ;

②已知 a1 ? 1, an ? 3an ?1 ? 2 ,求 an ;
n

(2)形如 an ?

an ?1 的递推数列都可以用倒数法求通项。 kan ?1 ? b

例 7: a n ?

a n?1 , a1 ? 1 3 ? a n?1 ? 1

解:取倒数:

1 3 ? an?1 ? 1 1 ? ? 3? an an?1 an?1

?1? 1 1 1 ? ? ? 是等差数列, ? ? (n ? 1) ? 3 ? 1 ? (n ? 1) ? 3 ? an ? an a1 3n ? 2 ? an ?

数列通项公式课后练习
1 已知数列 ?a n ? 中,满足 a 1 =6,a n ?1 +1=2(a n +1) (n∈N )求数列 ?a n ? 的通项公式。
?

2 已知数列 ?a n ? 中,a n >0,且 a 1 =3, a n ?1 = a n +1

(n∈N )

?

3 已知数列 ?a n ? 中,a 1 =3,a n ?1 =

1 ? a n +1(n∈N )求数列 ?a n ? 的通项公式 2

4 已知数列 ?a n ? 中,a 1 =1,a n ?1 =3a n +2,求数列 ?a n ? 的通项公式

5 已知数列 ?a n ? 中,a n ≠0,a 1 =

an 1 ,a n ?1 = 1 ? 2a n 2

(n∈N ) 求 a n

?

6 设数列 ?a n ?满足 a 1 =4,a 2 =2,a 3 =1

若数列 ?a n ?1 ? a n ?成等差数列,求 a n

7 设数列 ?a n ?中,a 1 =2,a n ?1 =2a n +1 求通项公式 a n

8 已知数列 ?a n ? 中,a 1 =1,2a n ?1 = a n + a n ? 2

求 an


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