類型二:由a(n+1)/an=f(n)求通項?歸類內容,常考類型,方法須知

2020-12-18 玉w頭說教育

01引言

由數列的遞推公式求數列的通項公式是高考的熱點內容。

一般出現在大題的第一問中,也會出現在選擇題和填空題中。

遞推公式的類型很多,但是一般分為七種模型,上一節中詳細地講解了類型一,這節中詳細講解類型二的轉化方法和注意事項。

希望通過這幾個類型的學習,同學們都能將該模塊的內容了如指掌,應用自如。

圖一

02類型a(n+1)/an=f(n)的轉化方法和注意事項

類型a(n+1)/an=f(n)(n∈N+)的轉化方法一:

數列an的首項a1已知,且數列f(n)的前n項積易求,可採用累乘法。

使用累乘法的具體步驟:

先給遞推公式a(n+1)/an=f(n)(n∈N+)中的n從1開始賦值,一直到n-1;

得到n-1個式子,即a2/a1=f(1),a3/a2=f(2),a4/a3=f(3),…,an/a(n-1)=f(n-1);

再把這n-1個式子左右兩邊對應相乘化簡,即可得到數列an通項公式。

注意事項:該方法也是n-1個式子,而不是n項。

條件:數列f(n)前n項積易求得,且a1已知。

類型a(n+1)/an=f(n)(n∈N+)的轉化方法二:

數列an的首項a1已知,且數列f(n)的前n項積易求,可用裂項相消的反向還原法。

裂項相消的反向還原法的具體步驟:

根據分子和分母同時乘以一個數不變的原則,則有

an=an/a(n-1)·a(n-1)/a(n-2)·a(n-2)/a(n-3)·…·a3/a2·a2/a1·a1.

圖二

因為該式子中每一項都可以約掉,即1/a(n-1)·a(n-1)、1/a(n-2)·a(n-2)、…、1/a2·a2、1/a1·a1乘積都為1;

又因為除了a1外每一項都滿足公式a(n+1)/an=f(n),即an/a(n-1)、a(n-1)/a(n-2)、a(n-2)/a(n-3)、…、a3/a2、a2/a1、a1.

則有an=f(n-1)·f(n-2)·f(n-3)·…·f(3)·f(2)·f(1)·a1.

注意事項:這裡以f(n-1)開始,以f(1)結束,且後面要乘以a1.

03例題

[2019年高級中學月考改編]已知數列{an}的前n項和為Sn,a1=2,3Sn=(n+m)an(m∈R),則an=?

圖三

思路分析:

這道題沒有出現遞推公式,所以要先根據數列an的前n項和Sn,得出數列an的遞推公式才能根據數列an的遞推公式得出數列an的通向公式。

但是這道題中數列an的前n項和出現m這個字母,這是比較少見的,一般給出的題中只有字母n。

所以這道題,我們要將這個字母m先求出來,再根據Sn求出數列an的地推公式,在根據遞推公式得出an的通項公式。

例題具體做法:

第一步,求出m.

因為3Sn=(n+m)an對於n屬於N+都成立,所以3a1=3S1=(1+m)a1,且a1=2,解得到m=2。

第二步,求出數列an的地推公式。

由第一步可知,m=2,則3Sn=(n+2)an,則3S(n-1)=(n-1+2)a(n-1)。

因為an=Sn-S(n-1),此時n≥2.

則有3an=(n+2)an-(n-1+2)a(n-1)。

整理得到,(n-1)an=(n+1)a(n-1),即an/a(n-1)=(n+1)/(n-1)。

第三步,求出an的通項公式。

an=an/a(n-1)·a(n-1)/a(n-2)·a(n-2)/a(n-3)·…·a3/a2·a2/a1·a1.

則an=(n+1)/(n-1)·n/(n-2)·(n-1)/(n-3)·(n-2)/(n-4)·…·5/3·4/2·3/1·a1

=n(n+1)/2·a1

=n(n+1)

圖四

第四步,驗證a1。

因為a1=2,當n=1時代入an=n(n+1)=2,所有當n=1時數列an也成立。

綜上所述,數列an的通項公式為an=n(n+1)。

04總結

數列中求數列的通項公式,一般都離不開遞推公式;求遞推公式一般離不開該數列的前n項和;而該數列的前n項和中只能存在一個字母n,代表項數,如果出現的其他的字母,則可以通過令當n=1時,即a1或者是已知項數得出該字母的數值。

上述例題中該需要注意:

該題中相消的項是當n取偶數項時或者是當n取奇數項時,所以最好是將整個數列的擴充從新編排,即奇數項放在一起,偶數項放在一起,這樣就可以清楚最後剩下哪些項,避免出錯。

圖五

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