廣東省惠州市第一中學(xué) (516007 )
方志平
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例析由遞推數(shù)列求通項(xiàng)的幾種巧妙方法
廣東省惠州市第一中學(xué)(516007 )
方志平
由遞推數(shù)列求通項(xiàng)公式是解決數(shù)列難題的瓶頸,也是自主招生考試及高中各類數(shù)學(xué)競賽的熱點(diǎn)之一,該內(nèi)容具有良好的選拔功能.由于遞推數(shù)列形式多變、復(fù)雜,解法靈活,技巧性高,從而導(dǎo)致這一內(nèi)容成為學(xué)生學(xué)習(xí)的一個難點(diǎn).本文總結(jié)出由遞推數(shù)列求通項(xiàng)公式的幾種巧妙方法,希望能夠幫助廣大高中生突破這一難點(diǎn).
1.巧用待定系數(shù)法
例1a1=1,an=5an-1+(3n-7)·2n-1+4n-9(n≥2),求數(shù)列{an}的通項(xiàng).
解:由a1=1,an=5an-1+(3n-7)·2n-1+4n-9(n≥2),令an+(An+B)2n+Cn+D=5{an-1+[A(n-1)+B]2n-1+C(n-1)+D},an=5an-1+(3An+3B-5A)×2n-1+4Cn+4D-5C,由待定系數(shù)法得:
例2已知an+1=5an-6an-1+2n+1(n≥2),且a1=1,a2=-2.求數(shù)列{an}的通項(xiàng).
點(diǎn)評:用待定系數(shù)法求解遞推數(shù)列的通項(xiàng)公式,關(guān)鍵是觀察遞推關(guān)系式的特征,將遞推關(guān)系式合理變形、組合轉(zhuǎn)化為特殊數(shù)列,如上述兩例都轉(zhuǎn)化為等比數(shù)列.
2.利用公式變形法
點(diǎn)評:這種方法類似于換元法,其實(shí)質(zhì)是將遞推關(guān)系式整體變形,構(gòu)造一個新數(shù)列.
3.妙用引入?yún)?shù)法
點(diǎn)評:這里引入?yún)?shù)法解題,源于“利用特征方程法求解遞推數(shù)列通項(xiàng)”的思想.其解法新穎、獨(dú)特,可激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣,培養(yǎng)他們的創(chuàng)新能力!
4.使用代入消元法
例8若數(shù)列{an}及{bn}滿足
點(diǎn)評:消元法就是利用方程的思想,將二元線性遞推式中消去一個元,將二元線性遞推數(shù)列化為一階或二階線性遞推數(shù)列.本題也可仿例5“引入?yún)?shù)法”求解,讀者可嘗試.
綜上幾種方法是把一些較難處理的由遞推數(shù)列求通項(xiàng)問題,巧妙轉(zhuǎn)化為我們所熟悉的特殊數(shù)列問題,從而使問題迎刃而解.另外,使用上述這些巧妙方法能降低思維強(qiáng)度,簡化推理和運(yùn)算過程,避免了復(fù)雜的運(yùn)算,提高了解題效率.