陳芳中
【摘要】形如an+1=λan+f(n)數(shù)列通項(xiàng)是高考命題中考查數(shù)列通項(xiàng)的一種重要題型,本文針對(duì)λ,f(n)的不同形式,給出其通項(xiàng)的不同求法.
【關(guān)鍵詞】通項(xiàng)公式;數(shù)列;等比數(shù)列
對(duì)形如an+1=λan+f(n)的數(shù)列,可根據(jù)λ,f(n)的不同形式,分為以下四類:
類型一an+1=an+c(此時(shí)λ=1,f(n)=c(c為常數(shù)))
解題思路由an+1=an+c可知,數(shù)列{an}是公差為c的等差數(shù)列,其通項(xiàng)公式可由an=a1+(n-1)c求得.
例1已知數(shù)列{an}滿足:a1=2,3an+1=3an+4,求數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式.
解由3an+1=3an+4可知數(shù)列{an}是公差為43,首項(xiàng)為2的等差數(shù)列,所以an=2+43(n-1),即數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式為an=43n+23.
類型二an+1=an+f(n)(此時(shí)λ=1,f(n)通常為等差數(shù)列或等比數(shù)列等可求和數(shù)列)
解題思路由an+1=an+f(n)得
an=(an-an-1)+(an-1-an-2)+…+(a2-a1)+a1=f(n-1)+f(n-2)+…+f(1)+a1,通項(xiàng)公式可得.
例2已知數(shù)列{an}滿足:a1=1,an+1=an+2n-1,求數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式.
解由an+1=an+2n-1得
an=(an-an-1)+(an-1-an-2)+…+(a2-a1)+a1
=1+(1+…+(2n-5)+(2n-3)首項(xiàng)為1,公差為2的等差數(shù)列的前n-1項(xiàng)和)
=n2-2n+2,
即數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式為an=n2-2n+2.
例3已知數(shù)列{an}滿足:a1=1,an+1=an+2n,求數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式.
解由an+1=an+2n得
an=(an-an-1)+(an-1-an-2)+…+(a2-a1)+a1
=1+(2+…+2n-2+2n-1首項(xiàng)為2,公比為2的等比數(shù)列的前n-1項(xiàng)和)
=2n-1,
即數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式為an=2n-1.
類型三an+1=λan+c(此時(shí)λ≠1,f(n)=c(c為常數(shù)))
解題思路假設(shè)存在實(shí)數(shù)x,使得an+1+x=λ(an+x),即an+1=λan+(λ-1)x,又因?yàn)閍n+1=λan+c,所以c=(λ-1)x,得x=cλ-1,因此,an+1+cλ-1=λan+cλ-1.令bn=an+cλ-1,則bn+1=λbn,從而可以得到等比數(shù)列{bn}的通項(xiàng),再由bn=an+cλ-1可得數(shù)列{an}的通項(xiàng).
例4已知數(shù)列{an}滿足:a1=1,an+1=2an+5,求數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式.
解由an+1=2an+5可得an+1+5=2(an+5).令bn=an+5,則bn+1=2bn且b1=a1+5=6,由等比數(shù)列的通項(xiàng)公式可得bn=32n,再由bn=an+5可得數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式an=32n-5.
類型四an+1=λan+f(n)(此時(shí)λ≠1,f(n)不為常數(shù))
解題思路構(gòu)造g(n),使an+1+g(n+1)=λ(an+g(n)),令bn=an+g(n),則bn+1=λbn,從而可以得到等比數(shù)列{bn}的通項(xiàng),再由bn=an+g(n)可得數(shù)列{an}的通項(xiàng).其中構(gòu)造g(n)沒有通法.只能根據(jù)條件觀察構(gòu)造.
例5已知數(shù)列{an}滿足:a1=1,an+1=2an+3n,求數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式.
解由an+1=2an+3n,得an+1=2an+3n+1-2·3n,
即an+1-3n+1=2(an-3n).
令bn=an-3n,則bn+1=2bn且b1=a1-3=-2,
由等比數(shù)列的通項(xiàng)公式可得bn=-2n,
再由bn=an-3n得數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式an=-2n+3n.
【參考文獻(xiàn)】
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