由數列的遞推公式求通項公式,它是高考中的一個熱點。求數列的通項公式一般是將原數列的遞推公式進行適當變形,使問題得以轉化,從而求出通項公式。現舉例說明如下。
一、疊加法
例1:設數列{an}滿足a1=2,an+1-an=3×22n-1,求數列{an}的通項公式.
解:由已知,當n≥1時, a2-a1=3×2,a3-a2=3×23,a4-a3=3×25,……,an-an-1=3×22(n-1)-1=3×22n-3,an+1-an=3×22n-1,將以上n個式子相加,得an+1-an=3×(2+23+25+…+22n-3+22n-1)=3×=2×(2-1)=22n+1-2.于是an+1=a1+22n+1-2,即 an+1=22n+1=22(n+1)-1,而a1=2,所以{an}數列的通項公式為an=22n-1.小結:由本例可知,當數列的遞推公式形如an+1-an=f(n)時,可以使用疊加法求解。
二、疊乘法
已知數列{an},其中a1=1,an+1=an求這個數列的通項公式.
解:由已知,得=,則=,=,=,…=,=.將以上n-1個式子相乘,得=×××…××=.又a1=1,故an=. 小結:由本例可知,當數列的遞推公式形如=f(n)時,可以使用疊乘法求解.
三、構造法
例3: 在數列{an}中,a1=1,sn+1=4an+2,求這個數列的通項公式.
解:∵a1=s1=1,∴a2=s2-s1=4a1+2-1=5,∵an=sn-sn-1=(4an-1+2)-(4an-2+2)=4(an-1-an-2),∴an-2an-1=2(an-1-2an-2),∴=2,于是{an-2an-1}數列是以a2-2a1=3為首項、公比為2的等比數列.∴an-2an-1=3×2(n-1)-1=3×2n-2(n>1),兩邊同時除以2n, ∴-=,于是數列{}是首項為=,公差為的等差數列∴=+(n-1)×=,即an=2n-2·(3n-1)。小結:由本例可知,把原數列的遞推公式進行適當變形。當數列的遞推公式形如an+1=pan+qn(p,q為常數)時,兩邊可同時除以qn+1,構造出等差數列或等比數列,再運用等差數列或等比數列通項公式的求法,進而求出原數列的通項公式。
總之,遇到問題時要多思多想,從已知條件出發,運用恰當的方法進行轉化,從而使問題得以解決。
(西藏拉薩市第二高級中