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一類特殊數(shù)列通項(xiàng)的普遍求法的研究

2013-12-29 00:00:00林克生
新課程·上旬 2013年4期

現(xiàn)階段高中數(shù)學(xué)中,數(shù)列一直是高考的必考點(diǎn),而數(shù)列解答題中出現(xiàn)的第一個(gè)問題一般就是求數(shù)列通項(xiàng).求數(shù)列通項(xiàng)大致有三種情況:一是根據(jù)已知數(shù)列的前幾項(xiàng)歸納出該數(shù)列的通項(xiàng),二是利用等差或等比數(shù)列的性質(zhì)求通項(xiàng),三是已知數(shù)列前幾項(xiàng)求通項(xiàng)及

利用遞推式求通項(xiàng).其中第三種情況比較復(fù)雜,但應(yīng)用也較廣.本文主要對(duì)已知遞推式求通項(xiàng)進(jìn)行一下探討.

一、遞推式化成類似an-an-1=f(n)的形式.這種形式可以用累加法來求通項(xiàng)

例2.設(shè){an}是首項(xiàng)為1的正項(xiàng)數(shù)列,且(n+1)an+12-nan2+an+1an=0,求該數(shù)列的通項(xiàng)公式.

解析:給出的遞推式是關(guān)于an,an+1的二次齊次式,我們可以采用因式分解,找出an,an+1的直接關(guān)系.上式因式分解可得:

(an+1+an)[(n+1)an+1-nan]=0

這種方法關(guān)鍵是如何找出輔助數(shù)列,這時(shí)往往要用待定系數(shù)法來求輔助數(shù)列,當(dāng)然這得對(duì)給出的遞推式進(jìn)行觀察分析,找出輔助數(shù)列的特征,大致有以下幾種情形.

1.an+1=pan+q型(p,q為常數(shù),且p不為0).

觀察其特征可引入一等比數(shù)列,設(shè)an+1=pan+q可變形為an+1-t=p(an-1).

例3.{an}中,a1=1,an=3an-1+2(n>1),求an.

解析:設(shè)an-t=3(an-1+1),∴t=-1∴遞推式可化為an+1=3(an-1+1)

∴{an+1}是等比數(shù)列,其首項(xiàng)為a1+1=2,公比為3,則不難求出通項(xiàng)公式.

3.an+2=pan+1+qan型.先用待定系數(shù)法,an+2=pan+1+qan可變形為an+2-man+1=t(an+1-man),即an+2=t(m+t)an+1-mtan,∴m+t=pmt=-q,求出m,t,從而{an}是公比為t的等比數(shù)列,將其轉(zhuǎn)化為類型2,進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為類型1.

例5.已知數(shù)列{an}中,Sn是它的前n項(xiàng)和,且Sn+1=4an+2,求an.

解析:本題給出的不是遞推式,但由于Sn的表達(dá)式可得出式a2=S2-S1=5,an+2=4an+1-4an,設(shè)an+2-man+1=t(an+1-man),即有m+t=4mt=4

(作者單位 陜西省興平市南郊中學(xué))

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