数列通项与求和
一.求数列通项公式
1.定义法(①等差数列通项公式;②等比数列通项公式。)
2例.等差数列?an?是递增数列,前n项和为Sn,且a1,a3,a9成等比数列,S5?a5.求数列?an?的通项
公式.
答案:an?3n 5?a1,(n?1)2.公式法:已知Sn(即a1?a2?L?an?f(n))求an,用作差法:an??
S?S,(n?2)n?1?n例.设正整数数列{an}前n项和为Sn,满足Sn?答案:an?2n?1
1(an?1)2,求an 4f(1),(n?1)??f(n)3.作商法:已知a1a2Lan?f(n)求an,用作商法:an??。
,(n?2)??f(n?1)2如数列{an}中,a1?1,对所有的n?2都有a1a2a3?an?n,则a3?a5? ;
答案:
61 164.累加法:若an?1?an?f(n)求an:an?(an?an?1)?(an?1?an?2)?L?(a2?a1)?a1(n?2)。
例.已知数列,且a1=2,an+1=an+n,求an.
n2?n?4答案:an?
25.累乘法:已知
an?1aaa?f(n)求an,用累乘法:an?n?n?1?L?2?a1(n?2) anan?1an?2a1例.已知数列?an?满足a1?2n,an?1?an,求an。 3n?1答案:an?2 3n6.已知递推关系求an,用构造法(构造等差.等比数列)。
(1)形如an?1?pan?f?n?只需构造数列?bn?,消去f?n?带来的差异.其中f?n?有多种不同形式 ①f?n?为常数,即递推公式为an?1?pan?q(其中p,q均为常数,(pq(p?1)?0))。
解法:转化为:an?1?t?p(an?t),其中t?q,再利用换元法转化为等比数列求解。 1?p例. 已知数列?an?中,a1?1,an?1?2an?3,求an.
n?1答案:an?2?3
②f?n?为一次多项式,即递推公式为an?1?pan?rn?s 例.设数列?an?:a1?4,an?3an?1?2n?1,(n?2),求an.
n?1答案:an?6?3?n?1
2③ f(n)为n的二次式,则可设bn?an?An?Bn?C;
nn(2)递推公式为an?1?pan?q(其中p,q均为常数,(pq(p?1)(q?1)?0))。(或an?1?pan?rq,
其中p,q, r均为常数)
解法:该类型复杂一些。一般地,要先在原递推公式两边同除以qn?1,得:
an?1pan1??n? n?1qqqq引入辅助数列?bn?(其中bn?anp1b?b?),得:再应用类型(1)的方法解决。 n?1nqqqn例.已知数列?an?中,a1?511,an?1?an?()n?1,求an。 632答案:an?3?()n?2?()n
(3)递推公式为an?2?pan?1?qan(其中p,q均为常数)。
1213解法:先把原递推公式转化为an?2?san?1?t(an?1?san)其中s,t满足?的方法求解。
例. 已知数列?an?中,a1?1,a2?2,an?2?答案:an??s?t?p,再应用前面类型(2)
?st??q21an?1?an,求an。 33731n?1?(?) 443an?1或an?1-ban=kanan?1的递推数列都可以用倒数法求通项。
kan?1?b7. 形如an?例.an?an?1,a1?1
3?an?1?11
3n?2答案:an?8.利用平方法、开平方法构造等差数列
例1.数列?an?的各项均为正数,且满足an?1?an?2an?1,a1?2,求an。
2答案:an?(n?2?1)
例2.已知f(x)?1x?22(x??2),求:
(1)f?1(x);(2)设a1?1,1??f?1(an)(n?N?),求an。 an?1答案:(1)f?1(x)??2?11(x?0)a?(2) nx22n?1r9.an?1?p?an型
该类型是等式两边取对数后转化为前边的类型,然后再用递推法或待定系法构造等比数列求出通项。 两边取对数得
rlgan?1?lg(p?an)
lgan?1?lgp?rlgan
设bn?lgan∴原等式变为bn?1?rbn?lgp即变为基本型。
例.已知a1?2,an?12an?,求其通项公式。 3答案:an?3?()2
23n?1练习:
n?11.已知a1?1且an?1?2an?2,求an
答案:an?(n?)2n
n2.已知a1?3且an?1?3an?2,求an
12n?1n答案:an?5?3?2
3.已知数列?an?中,a1?1,前n项和Sn与an的关系是 Sn?n(2n?1)an ,试求通项公式an。 3解:⑴当n=1时,有:S1=a1=2a1+(-1)? a1=1;
当n=2时,有:S2=a1+a2=2a2+(-1)2?a2=0; 当n=3时,有:S3=a1+a2+a3=2a3+(-1)3?a3=2; 综上可知a1=1,a2=0,a3=2;
nn?1⑵由已知得:an?Sn?Sn?1?2an?(?1)?2an?1?(?1)
n?1化简得:an?2an?1?2(?1)
上式可化为:an?22(?1)n?2[an?1?(?1)n?1] 33故数列{an?故an?22(?1)n}是以a1?(?1)1为首项, 公比为2的等比数列. 3321122(?1)n?2n?1 ∴an?g2n?1?(?1)n?[2n?2?(?1)n] 33333数列{an}的通项公式为:an?2n?2[2?(?1)n]. 34.设数列?an?满足a1?3a2?32a3?…?3n?1an?n,n?N*.求数列?an?的通项; 3解:由an?1?an?2n?1得an?1?an?2n?1则
an?(an?an?1)?(an?1?an?2)???(a3?a2)?(a2?a1)?a1
?[2(n?1)?1]?[2(n?2)?1]???(2?2?1)?(2?1?1)?1?2[(n?1)?(n?2)???2?1]?(n?1)?1 ?2?(n?1)n?(n?1)?12所以数列{an}的通项公式为an?n2
5. 已知二次函数y?f(x)的图像经过坐标原点,其导函数为f(x)?6x?2,数列{an}的前n项和为Sn,
?点(n,Sn)(n?N)均在函数y?f(x)的图像上.求数列{an}的通项公式;
'解:因为an?a1?2a2?3a3???(n?1)an?1(n?2)①
所以an?1?a1?2a2?3a3???(n?1)an?1?nan②
所以②式-①式得an?1?an?nan
则an?1?(n?1)an(n?2)
则
an?1?n?1(n?2) anaanan?1????3?a2 an?1an?2a2所以an??[n(n?1)???4?3]?a2?n!?a2③ 2由an?a1?2a2?3a3???(n?1)an?1(n?2),取n=2得a2?a1?2a2,则a2?a1,又知a1?1,则a2?1,代入③得an?1?3?4?5???n?n! 2