數(shù)列問題以其多變的形式和靈活的求解方法倍受高考命題者的青睞,歷年來都是高考命題的熱點,求數(shù)列的通項公式更是高考重點考查的內(nèi)容,解決的方法有等差數(shù)列公式;等比數(shù)列公式,另外有些數(shù)列可以根據(jù)公式法:若已知數(shù)列的前 項和與的關系,求數(shù)列 的通項可用公式
求解。
但也有一些數(shù)列要通過一定的方法對之進行轉化才能得到,以下是筆者總結的五種較實用求數(shù)列通項公式方法。
一、利用累加法求通項公式
例1:已知數(shù)列6,9,14,21,30,…求此數(shù)列的一個通項。
解:易知
各式相加得
評注:一般地,對于型如 類的通項公式,只要等號的右邊能進行求和,則宜采用此方法求解;如果不能則該法慎用。
二、利用累乘法
對形如 的數(shù)列的通項,可用累乘法,即令n=2,3,…n-1得到n-1個式子累乘求得通項。
例2:已知數(shù)列中,,前n項和Sn與 an的關系是 ,求通項公式an。
解:由得
兩式相減得:,
將上面n-1個等式相乘得:
點評:累乘法是反復利用遞推關系得到n-1個式子累乘求出通項,這種方法最終轉化為求{f(n)}的前n-1項的積,要注意求積的技巧。
三、利用待定系數(shù)法求通項公式
求遞推式如(p、q為常數(shù))的數(shù)列通項,可用待定系數(shù)法轉化為我們熟知的數(shù)列求解,相當于換元法。
例3:已知數(shù)列 滿足
解:設
展開后,得
由
條件可化為
得數(shù)列是以為首項,為公差的等比數(shù)列,
問題轉化為利用累加法求數(shù)列的通項的問題,解得:
點評:遞推式為(p、q為常數(shù))時,可以設其待定常數(shù)s、t由求出,從而化歸為上述已知題型。
四、利用對數(shù)變換法或倒數(shù)法求通項公式
例4:已知正數(shù)數(shù)列{an}滿足a1=10,且an+1=10a(n∈N*),求數(shù)列{an}的通項公式。
解:由an+1=10a兩邊取對數(shù)lgan+1=2lgan+1則lgan+1+1=2(lgan+1)
所以數(shù)列{lgan+1}是首項為lga1+1=2,公比為2的等比數(shù)列。
所以lgan+1=2n,即lgan=2n-1所以an=102n-1。
例5:已知數(shù)列{an}中,a1=2,n≥2時
,求通項公式。
解:,兩邊取倒數(shù)得
可化為等差數(shù)列關系式:
評注:本題借助 為等差數(shù)列得到了 的通項公式,是典型的化歸法。常用的化歸還有取對數(shù)化歸,待定系數(shù)化歸等,一般化歸為等比數(shù)列或等差數(shù)列的問題,是高考中的常見方法。注意觀察和分析題目條件的結構特點,對所給的遞推關系式進行變形,使與所求數(shù)列相關的數(shù)列是等差或等比數(shù)列后,只需解方程就能求出通項公了。
五、利用不動點法求通項公式
例6:已知數(shù)列滿足
求數(shù)列的通項公式。
解:令 得
則是函數(shù)的不動點。
所以數(shù)列是以 為首項,以 為公差的等差數(shù)列,則故
評注:本題解題的關鍵是先求出函數(shù)的不動點,即方程 的根,進而可推出 從而可知數(shù)列為等差數(shù)列,再求出數(shù)列的通項公式,最后求出數(shù)列 的通項公式。
綜上所見,無論是什么樣的數(shù)列,只有通過轉化成我們所熟知的等比或等差數(shù)列才能求其通項,除此別無他法!
(作者單位:安徽省望江縣賽口中學)