.
求通项公式的几种方法
山东 徐美春 聂洪玉
数列的通项公式是研究数列的重要依据,下面介绍几种求数列通项公式的方法.
一、观察法
已知一个数列的前几项,观察其特点,写出通项公式.
例1 观察下列数的特点,写出每个数列的一个通项公式.
2122345(1)1,,,; (2)?,,?,.
325381524n?12解:(1)an?; (2)an?(?1)n. 2(n?1)?1n?1
二、由?an?的前n项和Sn与an间的关系,求通项
已知数列?an?的通项公式,可以求出?an?的前n项和Sn?a1?a2?a3?若已知?an?的前n项和Sn,如何求an呢?
∵Sn?a1?a2??an?1?an,Sn?1?a1?a2??an?1(n≥2),
当n?1时,a1?S1;当n≥2时,an?Sn?Sn?1, ?S1 (n?1),故an??
S?S (n≥2).n?1?n ?an;反过来,
此处应注意an?Sn?Sn?1并非对所有的n?N?都成立,而只对当n≥2且为正整数时成 立,因此由Sn求an时必须分n?1和n≥2两种情况进行讨论.
例2 设数列?an?的前n项和Sn?3n2?n(n?N?),求数列?an?的通项公式. 解:当n?1时,a1?S1?3?12?1?2;
当n≥2时,an?Sn?Sn?1?3n2?n?3(n?1)2?n?1?6n?4. 此式对n?1也适用. ?an?6n?4(n?N?).
点评:利用数列的前n项和Sn求数列的通项公式an时,要注意a1是否也满足
an?Sn?Sn?1(n≥2)得出的表达式,若不满足,数列的通项公式就要用分段形式写出.
三、利用公式求通项公式
已知一个数列是特殊的数列,只要求出首项和公差代入公式即可求出通项.
例3 等差数列的前n项和记为Sn,已知a10?30,a20?50,求通项an.
;.
.
解:∵a10?a1?9d?30, ① a20?a1?19d?50, ②
②-①,得10d?20,d?2.代入①,得a1?12.
?an?2n?10.
四、利用递推关系,求通项公式
根据题目中所给的递推关系,可构造等差数列或采取叠加,叠乘的方法,消去中间项求通项公式.
例4 根据下列条件,求数列的通项公式an(n?N?).
(1) 数列?an?中,a2?23,an?an?1?3(n≥2); (2) 数列?an?中,a1?1,an?1?an?3n; (3) 数列?an?中,a1?1,an?1?an?an. n?1解:(1)因为a2?a1?3,所以a1?a2?3?3. 又an?an?1?3,所以?an?成等差数列,公差为3. 所以an?3?(n?1)3?3n.
(2)因为an?1?an??3n,所以a2?a1??3?1,a3?a2??3?2,a4?a3??3?3,an?an?1??3(n?1).
将上面n?1个式子叠加,得an?a1??3(1?2?3?,
?n?1)??3?(n?1)n3 ??(n2?n),
22333所以an?1?(n2?n)??n2?n?1.
222aan?2(3)由an?1?an?n,变形为n?1?,
ann?1n?1aaa34n?1. ?2?,3?,,n?a12a23an?1n将上面的式子叠乘,得
ann?1. ?a121?an?(n?1).
2
五、两式相减,消项求通项
例5 数列?an?满足a1?2a2?3a3??nan?n(n?1)(n?2),求an.
解:由题意a1?2a2?3a3??(n?1)an?1?(n?1)n(n?1)(n≥2), 又a1?2a2?3a3??nan?n(n?1)(n?2), 两式相减,得nan?3n(n?1). ?an?3(n?1).
;.
.
又n?1时,也适合上式,?an?3(n?1).
总之,求数列通项公式的方法有很多,同学们要在实践中注意总结,寻找解题规律.
;.