李小花
(甘肅省蘭州市第二十四中學(xué) 730085)
眾所周知,數(shù)列是特殊的函數(shù),函數(shù)解析式是函數(shù)表示法的一種,同樣,數(shù)列的通項(xiàng)公式是數(shù)列最重要的表示法.因?yàn)榍蟪鰯?shù)列通項(xiàng)公式就能知道數(shù)列概貌,研究問(wèn)題大大方便了.所以在一些數(shù)列解答題中,第一小問(wèn)往往是求通項(xiàng)公式.求通項(xiàng)公式有一些常用方法:累加法、累乘法、退位相減法、待定系數(shù)法等.對(duì)一些高難度求通項(xiàng)公式的題目,運(yùn)用各種恒等變形手段,轉(zhuǎn)化為上述幾種模式,就唾手可得了.
適用累加模型的是形如an+1-an=f(n)(n∈N*),其中∑f(n)能求出和.再推廣為形如(n+1)an+1-nan=f(n)(n∈N*),還可以更一般化為G(n+1)-G(n)=f(n)(n∈N*).
進(jìn)而(an-1)2-(an-1-1)2=3n2+n.
令(an-1)2=bn,則bn=bn-1+3n2+n.
即bn-bn-1=3n2+n.
從而bn-1-bn-2=3(n-1)2+(n-1),…,b2-b1=3×22+2.
(n-1)an+1-(n+1)an=-(n+1).
同除以(n+1)(n-1),得
……
以上各式累加,得
又a2=6,所以an=n(2n-1).
當(dāng)n=1時(shí),有(1-1)a2-(1+1)a1=-(1+1),可得a1=1,也符合上式.
故對(duì)任意n∈N*, 均有an=n(2n-1).
以上各式累加,得
解法1 (官方提供答案)由已知得2nan=(n-1)an-1+(n+1)an+1,所以(n+1)(an+1-an)=(n-1)(an-an-1),這一步是很難想到.
解法2 由已知得2nan=(n-1)·an-1+(n+1)an+1,聯(lián)想到此式類(lèi)似等差中項(xiàng)的表達(dá),后續(xù)勢(shì)如破竹.再變形(n+1)an+1-nan=nan-(n-1)an-1.
從而{nan-(n-1)an-1}是常數(shù)列.
故nan-(n-1)an-1=2a2-a1=3.
當(dāng)遞推關(guān)系式中含有Sn和an,視題目結(jié)構(gòu),要么用上an=Sn-Sn-1(n≥2),消去an,求出Sn,再“反哺”求出an;要么由已知求出退(升)一位的遞推關(guān)系式,作差后自然剩下關(guān)于an的遞推式,從而轉(zhuǎn)化為第一、二類(lèi)型.
解析由已知得
①
下標(biāo)退一位,可得
②
①②兩式相減,得
即(n+1)an=nan+1-n(n+1).
解析由(2-an+1)(4+an)=8,得