2an?3n?4n?5?x(n?1)?y(n?1)?z?2(an?xn?yn?z),则
2222an?(3?x)n?(2x?y?4)n?(x?y?z?5)?2an?2xn?2yn?2z
22等式两边消去2an,得(3?x)n2?(2x?y?4)n?(x?y?z?5)?2xn2?2yn?2z, ?3?x?2x?x?3??解方程组?2x?y?4?2y,则?y?10,代入⑧式,得
?x?y?z?5?2z?z?18??an?1?3(n?1)?10(n?1)?18?2(an?3n?10n?18) ⑨
22由a1?3?12?10?1?18?1?31?32?0及⑨式,得an?3n2?10n?18?0
an?1?3(n?1)?10(n?1)?18an?3n?10n?1822则
2?2,故数列{an?3n?10n?18}为以
2a1?3?1?10?1?18?1?31?32为首项,以2为公比的等比数列,因此an?3n?10n?18?32?22n?1n?42?3n?10n?18。 ,则an?22评注:本题解题的关键是把递推关系式an?1?2an?3n?4n?5转化为
an?1?3(n?1)?10(n?1)?18?2(an?3n?10n?18),从而可知数列
22{an?3n?10n?18}是等比数列,进而求出数列{an?3n?10n?18}的通项公式,最后再
22求出数列{an}的通项公式。 五、对数变换法
n5例10 已知数列{an}满足an?1?2?3?an,a1?7,求数列{an}的通项公式。
n5n5解:因为an?1?2?3?an,a1?7,所以an?0,an?1?0。在an?1?2?3?an式两边取
常用对数得lgan?1?5lgan?nlg3?lg2 设lgan?1?x(n?1)?y?5(lgan?xn?y)
⑩ 11 ○
将⑩式代入○11式,得5lgan?nlg?3lg?2xn?(?1y)?5a(l?gxn?y,两边消去n5lgan并整理,得(lg3?x)n?x?y?lg2?5xn?5y,则
lg3?x???lg3?x?5x?4,故 ??x?y?lg2?5ylg3lg2??y???164?代入○11式,得lgan?1?由lga1?得lgan?lg34lg34?1?lg316lg316lg34(n?1)?lg316lg34?lg24?5(lgan?lg316lg24lg34n?lg316?lg24) 12
○
?lg24lg24?lg7??1???0及12式,
○
n???0,
lgan?1?lg3则
lgan?4lg34(n?1)?n?lg316??lg24?5,
lg316n?lg24?所以数列{lgan?lg344lg31616lg24?4n?1}是以lg7??(lg7?lg344??lg316??lg244为首项,以5为公比的等
n?1比数列,则lgan?lg3414lg3n?lg3lg2lg3lg316lg2)5,因此
lgan?(lg7??lg316?16lg24)5?lg34n?n4lg36?lg24116114n?1nn?1?(lg7?lg3?lg3?lg2)5111?lg3?lg311?lg24?[lg(7?34?316?24)]5111?lg(34?316?24)n11
?lg(7?34?316?24)55n?1n?1?lg(34?316?24)5n?1?n5n?1?1?1?lg(7?lg(75n?1?3?34?3165n?1?2?144)5n?4n?15n?116?25n?1)5n?4n?1?1则an?75n?1?316?24。
n5评注:本题解题的关键是通过对数变换把递推关系式an?1?2?3?an转化为
lgan?1?{lgan?lg34lg34(n?1)?n?lg316?lg3164?lg24?5(lgan?lg34n?lg316?lg24),从而可知数列lg34n?lg316?lg24}的通项
lg2}是等比数列,进而求出数列{lgan?公式,最后再求出数列{an}的通项公式。 六、迭代法
3(n?1)2例11 已知数列{an}满足an?1?an,a1?5,求数列{an}的通项公式。
n3(n?1)23n?2解:因为an?1?an,所以an?an?1nn?1?[a3(n?1)?2n?2n?2]3n?2n?1
?an?23(n?1)?n?22(n?2)?(n?1)?[an?3?an?3???a1?a3n?133(n?2)?2n?3]3(n?1)?n?22(n?2)?(n?1)3(n?2)(n?1)n?2(n?3)?(n?2)?(n?1)
?2?3??(n?2)?(n?1)?n?2n(n?1)1?2????(n?3)?(n?2)?(n?1)31n?1?n!?22n(n?1)又a1?5,所以数列{an}的通项公式为an?53n?1?n!?22。
3(n?1)2nn评注:本题还可综合利用累乘法和对数变换法求数列的通项公式。即先将等式an?1?an两边取常用对数得lgan?1?3(n?1)?2?lgan,即
lgan?1lgan2再由累乘法可推知?3(n?1)2,
nlgan?lganlgan?1lgan?2?lgan?1n?1lga3lga23?n!?2?????lga1?lg5lga2lga1n(n?1),从而an?53n?1?n!?2n(n?1)2。
七、数学归纳法
8(n?1)(2n?1)(2n?3)2例12 已知数列{an}满足an?1?an?,a1?289,求数列{an}的通项公式。
解:由an?1?an?8(n?1)(2n?1)(2n?3)22及a1?89,得
a2?a1?a3?a2?a4?a3?8(1?1)(2?1?1)(2?1?3)8(2?1)(2?2?1)(2?2?3)8(3?1)(2?3?1)(2?3?3)222222?89?24258?29?25???2425??48498081??8?325?498?449?81
4849由此可猜测an?(2n?1)?1(2n?1)22,往下用数学归纳法证明这个结论。
(1)当n?1时,a1?(2?1?1)?1(2?1?1)22?89,所以等式成立。
(2)假设当n?k时等式成立,即ak?(2k?1)?1(2k?1)22,则当n?k?1时,
ak?1?ak?8(k?1)(2k?1)(2k?3)8(k?1)22
?(2k?1)?1(2k?1)222?(2k?1)(2k?3)222222?[(2k?1)?1](2k?3)?8(k?1)(2k?1)(2k?3)222?(2k?1)(2k?3)?(2k?3)?8(k?1)(2k?1)(2k?3)222222?(2k?1)(2k?3)?(2k?1)(2k?1)(2k?3)(2k?3)?1(2k?3)222
??[2(k?1)?1]?1[2(k?1)?1]2由此可知,当n?k?1时等式也成立。
根据(1),(2)可知,等式对任何n?N都成立。
评注:本题解题的关键是通过首项和递推关系式先求出数列的前n项,进而猜出数列的通项公式,最后再用数学归纳法加以证明。 八、换元法
*例13 已知数列{an}满足an?1?解:令bn?1?24an,则an?故an?1?12421161(1?4an?求数列{an}的通项公式。 1?24an),a1?1,
24(bn?1) 12124(bn?1?1),代入an?1?116124216(1?4an?1?24an)得
(bn?1?1)?[1?4(bn?1)?bn]
2即4bn2?1?(bn?3)2
因为bn?1?24an?0,故bn?1?1?24an?1?0 则2bn?1?bn?3,即bn?1?可化为bn?1?3?1212bn?32,
(bn?3),
12所以{bn?3}是以b1?3?1?24a1?3?1?24?1?3?2为首项,以列,因此bn?3?2()2an?1n?1为公比的等比数
1n?21n?21n?2?()?3,即1?24an?()?3,得 ,则bn?()22221n1n1()?()?。 3423评注:本题解题的关键是通过将1?24an的换元为bn,使得所给递推关系式转化
bn?1?12bn?32形式,从而可知数列{bn?3}为等比数列,进而求出数列{bn?3}的通项公式,
最后再求出数列{an}的通项公式。 九、不动点法
21an?244an?1例14 已知数列{an}满足an?1?,a1?4,求数列{an}的通项公式。
解:令x?21x?244x?10,得4x?20x?24?2,则x1?2,x2?3是函数f(x)?21x?244x?1的
两个不动点。因为