只需兩招,輕鬆搞定高中數學a(n+1)=p·an+c型數列通項公式

2021-01-09 大教育者

在前面的文章已講過用累加法求解a(n+1)=an+f(n)型和用累乘法求解a(n+1)=g(n)·an型數列的通項公式的方法,這兩種求解都可以看成a(n+1)=p·an+f(n)型數列的特殊情況,本文分享另外一種特殊形式a(n+1)=p·an+c(p、c均為常數)通項公式的求解。

註:本文中a(n+1)和an中的(n+1)和n均為腳標。

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一、基本方法

a(n+1)=p·an+c型數列通項公式的基本方法是待定係數法,具體方法如下:(p≠1,c為常數)

方法一:待定係數法:

設:a(n+1)+λ=p(an+λ),--①

展開得:

a(n+1)=p·an+(p-1)λ,

則(p-1)λ=c,

解得:λ=c/(p-1),

然後將λ代入①中,得:

a(n+1)+c/(p-1)=p[an+c/(p-1)],

再令:bn=an+c/(p-1),

則b(n+1)=p·bn

即{bn}是以b1=a1+c/(p-1)為首項,以p為公比的等比數列,

根據等比數列的通項公式求出bn的通項公式,再根據an=c/(p-1)-bn求出{an}的通項公式即可。

方法二:逐項相減法(階差法):

因為a(n+1)=p·an+c,--②

所以an=p·a(n-1)+c,--③

②-③,得:a(n+1)-an=p[an-a(n-1)],

我們再設bn=an-a(n-1),即可得到b(n+1)=p·bn,

即{bn}是以p為公比的等比數列,先根據等比數列的通項公式求出bn的通項公式,再用累加法即可求出an的通項公式。

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二、典型例題

上面講了求解的兩種基本方法,下面通過例題來加強理解。

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大家可以仔細比較一下兩種方法,第一種方法即是待定係數法,第二種方法為逐項相減法,都是通過構造一個新的等比數列想求出新的等比數列,再用新數列作為橋梁求解出原數列的通項公式。

從實際教學中學生的掌握情況看,我更推薦使用待定係數法。用待定係數法過程更簡單,更明了,不會像逐項相減法出現更複雜的計算。

三、變式訓練

經過上面這個例題,相信大家對a(n+1)=p·an+c型遞推關係已經比較熟練了,下面再通過兩道練習題進行一個鞏固。

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四、總結

這類型的數列通項公式的求解,難度不大,但是卻是各種考試中經常考到的類型,因此我們必須熟練掌握,這個方法掌握後再學習其他方法也會更簡單,因為思路都是一致的。

本文相信講解了a(n+1)=p·an+c型遞推求通項公式的方法,下期講解a(n+1)=p·an+q^n型遞推法求通項公式。敬請期待!

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