
数列公式
自旋电子学-场强仪
2023年2月22日发(作者:水果的营养)1/15
数列常见数列公式(超全的数列公式及详细解法编撰)
1.等差数列:一般地,如果一个数列从第二项起,每一项与它前一项的差等于同一个常数,即
n
a-
1n
a=d,(n
≥2,n∈N),这个数列就叫做等差数列,这个常数就叫做等差数列的公差(常用字母“d”表示)
2.等差数列的通项公式:
dnaa
n
)1(
1
n
a
dmna
m
)(或
n
a=pn+q(p、q是常数))
3.有几种方法可以计算公差d
①d=
n
a-
1n
a②d=
1
1
n
aa
n③d=
mn
aa
mn
4.等差中项:,,
2
ba
ba
A
成等差数列
5.等差数列的性质:m+n=p+q
qpnm
aaaa(m,n,p,q∈N)
等差数列前n项和公式
6.等差数列的前
n
项和公式
(1)
2
)(
1n
n
aan
S
(2)
2
)1(
1
dnn
naS
n
(3)n)
2
d
a(n
2
d
S
1
2
n
,当d≠0,是一个常数项为零
的二次式
8.对等差数列前项和的最值问题有两种方法:
(1)利用
n
a:当
n
a>0,d<0,前n项和有最大值可由
n
a≥0,且
1n
a≤0,求得n的值
当
n
a0,前n项和有最小值可由
n
a≤0,且
1n
a≥0,求得n的值
(2)利用
n
S:由n)
2
d
a(n
2
d
S
1
2
n
二次函数配方法求得最值时n的值
等比数列
1.等比数列:如果一个数列从第二项起,每一项与它的前一项的比等于同一个常数,那么这个数列就叫做等比数
列.这个常数叫做等比数列的公比;公比通常用字母q表示(q≠0),即:
1n
n
a
a
=q(q≠0)
2.等比数列的通项公式:)0(
1
1
1
qaqaan
n
,
)0(
1
qaqaamn
mn
3.{
n
a}成等比数列
n
n
a
a
1=q(Nn,q≠0)“
n
a≠0”是数列{
n
a}成等比数列的必要非充分条件
4.既是等差又是等比数列的数列:非零常数列.
5.等比中项:G为a与b的等比中项.即G=±
ab
(a,b同号).
6.性质:若m+n=p+q,
qpnm
aaaa
7.判断等比数列的方法:定义法,中项法,通项公式法
2/15
8.等比数列的增减性:
当q>1,
1
a>0或0 1 a<0时,{ n a}是递增数列; 当q>1, 1 a<0,或0 1 a>0时,{ n a}是递减数列; 当q=1时,{ n a}是常数列; 当q<0时,{ n a}是摆动数列; 等比数列前n项和 等比数列的前n项和公式: ∴当1q时, q qa S n n 1 )1( 1①或 q qaa Sn n 1 1② 当q=1时, 1 naS n 当已知 1 a,q,n时用公式①;当已知 1 a,q, n a时,用公式②. 数列通项公式的求法 一、定义法 直接利用等差数列或等比数列的定义求通项的方法叫定义法,这种方法适应于已知数列类型的题目. 例1.等差数列 n a是递增数列,前n项和为 n S,且 931 ,,aaa成等比数列,2 55 aS.求数列 n a的通项公式. 解:设数列 n a公差为)0(dd ∵ 931 ,,aaa成等比数列,∴ 91 2 3 aaa, 即)8()2( 11 2 1 daadadad 1 2 ∵0d,∴da 1 ………………………………① ∵2 55 aS∴2 11 )4( 2 45 5dada …………② 由①②得: 5 3 1 a, 5 3 d ∴nna n5 3 5 3 )1( 5 3 点评:利用定义法求数列通项时要注意不用错定义,设法求出首项与公差(公比)后再写出通项。 二、公式法 若已知数列的前 n 项和 n S与 n a的关系,求数列 n a的通项 n a可用公式 2 1 1 1 nSS nS a nn n 求解。 例2.已知数列 n a的前 n 项和 n S满足1,)1(2naSn nn .求数列 n a的通项公式。 解:由112 1111 aaSa 当 2n 时,有 ,)1(2)(2 11 n nnnnn aaSSa 1 1 22(1),n nn aa ,)1(222 21 n nn aa ……, .22 12 aa 11221 1 22(1)2(1)2(1)nnnn n aa 3/15 ].)1(2[ 3 2 3 ])2(1[2 )1(2 )]2()2()2[()1(2 12 1 1 211 nn n nn nnnn 经验证1 1 a也满足上式,所以])1(2[ 3 2 12nn n a 点评:利用公式 2 1 1 nSS nS a nn n n 求解时,要注意对n分类讨论,但若能合写时一定要合并. 三、由递推式求数列通项法 对于递推公式确定的数列的求解,通常可以通过递推公式的变换,转化为等差数列或等比数列问题,有时也 用到一些特殊的转化方法与特殊数列。 类型1递推公式为)( 1 nfaa nn 解法:把原递推公式转化为)( 1 nfaa nn ,利用累加法(逐差相加法)求解。 (2004全国卷I.22)已知数列 n a中, 1221 1,(1),k kk aa 且a 212 3k kk aa ,其中1,2,3,k……,求数列 n a 的通项公式。P24(styyj) 例3.已知数列 n a满足 2 1 1 a, nn aa nn 2 1 1 ,求 n a。 解:由条件知: 1 11 )1( 11 2 1 nnnn nn aa nn 分别令)1(,,3,2,1nn,代入上式得)1(n个等式累加之,即 )()()()( 1342312 nn aaaaaaaa ) 1 1 1 () 4 1 3 1 () 3 1 2 1 () 2 1 1( nn 所以 n aa n 1 1 1 2 1 1 a, nn a n 1 2 31 1 2 1 类型2(1)递推公式为 nn anfa)( 1 解法:把原递推公式转化为)(1nf a a n n,利用累乘法(逐商相乘法)求解。 (2004全国卷I.15)已知数列{a n },满足a 1 =1,a n =a 1 +2a 2 +3a 3 +…+(n-1)a n-1 (n≥2),则{a n }的通项 1 ___n a 1 2 n n P24(styyj) 4/15 例4.已知数列 n a满足 3 2 1 a, nn a n n a 11 ,求 n a。 解:由条件知 1 1 n n a a n n,分别令)1(,,3,2,1nn,代入上式得)1(n个等式累乘之,即 13 4 2 3 1 2 •••• n n a a a a a a a a n n1 4 3 3 2 2 1 na a n 1 1 又 3 2 1 a, n a n3 2 (2).由 nn anfa)( 1 和 1 a确定的递推数列 n a的通项可如下求得: 由已知递推式有 1 )1( nn anfa, 21 )2( nn anfa,•••, 12 )1(afa依次向前代入,得 1 )1()2()1(afnfnfa n , 简记为 1 1 1 ))((akfa n k n )1)(,1( 0 1 kfn k ,这就是叠(迭)代法的基本模式。 (3)递推式:nfpaa nn 1 解法:只需构造数列 n b,消去nf带来的差异. 例5.设数列 n a:)2(,123,4 11 nnaaa nn ,求 n a. 解:设 BAnbaB,Anab nnnn 则,将 1 , nn aa代入递推式,得 12)1(3 1 nBnAbBAnb nn )133()23(3 1 ABnAb n 133 23 ABB AA 1 1 B A 1nab nn 取 …(1)则 1 3 nn bb,又6 1 b,故nn n b32361代入(1)得 132nan n 说明:(1)若)(nf为 n 的二次式,则可设 CBnAnab nn 2;(2)本题也可由 123 1 naa nn ,1)1(23 21 naa nn (3n)两式相减得 2)(3 211 nnnn aaaa转化为qpbb nn 1 求之. 例6.已知3 1 a, nn a n n a 23 13 1 )1(n,求 n a。 5/15 解: 123 13 223 123 2)2(3 1)2(3 2)1(3 1)1(3 a n n n n a n • •• • 3437526 3 31348531 nn nnn 。 类型3递推公式为qpaa nn 1 (其中p,q均为常数,)0)1((ppq)。 解法:把原递推公式转化为:)( 1 tapta nn ,其中 p q t 1 ,再利用换元法转化为等比数列求解。 (2006.重庆.14)在数列 n a中,若 11 1,23(1) nn aaan ,则该数列的通项 n a P24 (styyj) 例7.已知数列 n a中,1 1 a,32 1 nn aa,求 n a. 解:设递推公式32 1 nn aa可以转化为)(2 1 tata nn 即 32 1 ttaa nn .故递推公式为 )3(23 1 nn aa,令3 nn ab,则43 11 ab,且2 3 3 11 n n n n a a b b .所以 n b是以4 1 b为首项,2为公 比的等比数列,则11224nn n b,所以321n n a. 类型4递推公式为n nn qpaa 1 (其中p,q均为常数,)0)1)(1((qppq)。(或 1 n nn aparq ,其 中p,q,r均为常数) (2006全国I.22)(本小题满分12分) 设数列 n a的前 n 项的和1 412 2 333 n nn Sa,1,2,3,n (Ⅰ)求首项 1 a与通项 n a;P25(styyj) 解法:该类型较类型3要复杂一些。一般地,要先在原递推公式两边同除以1nq,得: q q a q p q a n n n n 1 1 1• 引入辅助数列 n b(其中 n n nq a b),得: q b q p b nn 1 1 再应用类型3的方法解决。 例8.已知数列 n a中, 6 5 1 a,1 1 ) 2 1 ( 3 1 n nn aa,求 n a。 解:在1 1 ) 2 1 ( 3 1 n nn aa两边乘以12n得:1)2( 3 2 2 1 1•• n n n naa 令 n n n ab•2,则1 3 2 1 nn bb,应用例7解法得:n n b) 3 2 (23所以nn n n n b a) 3 1 (2) 2 1 (3 2 类型5递推公式为 nnn qapaa 12 (其中p,q均为常数)。 解法:先把原递推公式转化为 )( 112nnnn saatsaa 6/15 其中s,t满足 qst pts ,再应用前面类型3的方法求解。 (2006.福建.理.22)(本小题满分14分) 已知数列 n a满足* 11 1,21(). nn aaanN (I)求数列 n a的通项公式;P26(styyj) 例9.已知数列 n a中,1 1 a,2 2 a, nnn aaa 3 1 3 2 12 ,求 n a。 解:由 nnn aaa 3 1 3 2 12 可转化为)( 112nnnn saatsaa 即 nnn staatsa 12 )( 3 1 3 2 st ts 3 1 1 t s 或 1 3 1 t s 这里不妨选用 3 1 1 t s (当然也可选用 1 3 1 t s ,大家可以试一试),则 )( 3 1 112nnnn aaaa nn aa 1 是以首项为1 12 aa,公比为 3 1 的等比数列,所以 1 1 ) 3 1 ( n nn aa,应用类型1的方法,分别令)1(,,3,2,1nn,代入上式得)1(n个等式累加之, 即210 1 ) 3 1 () 3 1 () 3 1 (n n aa 3 1 1 ) 3 1 (11 n 又1 1 a,所以1) 3 1 ( 4 3 4 7 n n a。 类型6递推公式为 n S与 n a的关系式。(或() nn Sfa) 解法:利用 )2( )1( 1 1 nSS nS a nn n 进行求解。 (2006.陕西.20)(本小题满分12分) 已知正项数列{a n },其前n项和S n 满足10S n =a n 2+5a n +6且a 1 ,a 3 ,a 15 成等比数列,求数列{a n }的通项a n P24 (styyj) 例10.已知数列 n a前n项和 22 1 4 n nn aS. (1)求 1n a与 n a的关系;(2)求通项公式 n a. 解:(1)由 22 1 4 n nn aS得: 1 112 1 4 n nn aS 于是) 2 1 2 1 ()( 12 11 nn nnnn aaSS 7/15 所以 1 112 1 n nnn aaa n nn aa 2 1 2 1 1 . (2)应用类型4的方法,上式两边同乘以12n得:222 1 1 n n n naa 由1 2 1 4 1 21 111 aaSa.于是数列 n na2是以2为首项,2为公差的等差数列,所以 nna n n2)1(222 12 n n n a 类型7双数列型 解法:根据所给两个数列递推公式的关系,灵活采用累加、累乘、化归等方法求解。 例11.已知数列 n a中,1 1 a;数列 n b中,0 1 b。当2n时, )2( 3 1 11 nnn baa,)2( 3 1 11 nnn bab,求 n a, n b. 解:因 nn ba )2( 3 1 11nn ba)2( 3 1 11 nn ba 11 nn ba 所以 nn ba 11 nn ba1 112222 ••• bababa nn 即 1 nn ba…………………………………………(1) 又因为 nn ba )2( 3 1 11nn ba )2( 3 1 11 nn ba )( 3 1 11 nn ba 所以 nn ba )( 3 1 11 nn ba )) 3 1 ( 22 2 nn ba……)() 3 1 ( 11 1ban 1) 3 1 (n.即 nn ba1) 3 1 (n………………………(2) 由(1)、(2)得:]) 3 1 (1[ 2 1 1n n a,]) 3 1 (1[ 2 1 1n n b 四、待定系数法(构造法) 求数列通项公式方法灵活多样,特别是对于给定的递推关系求通项公式,观察、分析、推理能力要求较高。 通常可对递推式变换,转化成特殊数列(等差或等比数列)来求解,这种方法体现了数学中化未知为已知的化归 思想,而运用待定系数法变换递推式中的常数就是一种重要的转化方法。 1、通过分解常数,可转化为特殊数列{a n +k}的形式求解。一般地,形如a 1n =pa n +q(p≠1,pq≠0)型的递推 式均可通过待定系数法对常数q分解法:设a 1n +k=p(a n +k)与原式比较系数可得pk-k=q,即k= 1p q ,从而 得等比数列{a n +k}。 例12、数列{a n }满足a 1 =1,a n = 2 1 a 1n +1(n≥2),求数列{a n }的通项公式。 解:由a n = 2 1 a 1n +1(n≥2)得a n -2= 2 1 (a 1n -2),而a 1 -2=1-2=-1, ∴数列{a n -2}是以 2 1 为公比,-1为首项的等比数列 ∴a n -2=-( 2 1 )1n∴a n =2-( 2 1 )1n 8/15 说明:这个题目通过对常数1的分解,进行适当组合,可得等比数列{a n -2},从而达到解决问题的目的。 例13、数列{a n }满足a 1 =1,073 1 nn aa,求数列{a n }的通项公式。 解:由073 1 nn aa得 3 7 3 1 1 nn aa 设a)( 3 1 1 kak nn ,比较系数得 3 7 3 k k解得 4 7 k ∴{ 4 7 n a}是以 3 1 为公比,以 4 3 4 7 1 4 7 1 a为首项的等比数列 ∴1) 3 1 ( 4 3 4 7 n n a1) 3 1 ( 4 3 4 7 n n a 例14.已知数列 n a满足1 1 a,且 1 32 nn aa ,求 n a. 解:设)(3 1 tata nn ,则123 1 ttaa nn , )1(31 1nn aa1 n a是以)1( 1 a为首项,以3为公比的等比数列 11 1 323)1(1nn n aa1321n n a 点评:求递推式形如qpaa nn 1 (p、q为常数)的数列通项,可用迭代法或待定系数法构造新数列 ) 1 ( 11p q ap p q a nn 来求得,也可用“归纳—猜想—证明”法来求,这也是近年高考考得很多的一种题 型. 例15.已知数列 n a满足1 1 a, 1 23 n n n aa)2(n,求 n a. 解:将 1 23 n n n aa两边同除n3,得 n n n n aa 3 2 1 3 1 1 1 3 3 2 1 3 n n n n aa 设 n n n a b 3 ,则 13 2 1 nn bb.令)( 3 2 1 tbtb nn tbb nn3 1 3 2 1 3t.条件可化成)3( 3 2 3 1 nn bb,数列3 n b是以 3 8 3 3 31 1 a b为首项, 3 2 为公比的等比数 列.1) 3 2 ( 3 8 3n n b.因 n n n a b 3 , )3) 3 2 ( 3 8 (331nnn nn ba2123nn n a. 点评:递推式为1 1 n nn qpaa(p、q为常数)时,可同除1nq,得 1 1 1 n n n n q a q p q a ,令 n n nq a b从而化归为qpaa nn 1 (p、q为常数)型. 2、通过分解系数,可转化为特殊数列}{ 1 nn aa的形式求解。这种方法适用于 nnn qapaa 12 型的递推式, 通过对系数p的分解,可得等比数列 }{ 1 nn aa:设)( 112nnnn kaahkaa ,比较系数得 qhkpkh,,可解得kh,。 (2006.福建.文.22)(本小题满分14分)已知数列 n a满足* 1221 1,3,32(). nnn aaaaanN (I)证明:数列 1nn aa 是等比数列; (II)求数列 n a的通项公式; 9/15 例16、数列 n a满足23,5,2 1221 nn aaaa n a=0,求数列{a n }的通项公式。 分析:递推式023 12 nnn aaa中含相邻三项,因而考虑每相邻两项的组合,即把中间一项 1n a的系数分解 成1和2,适当组合,可发现一个等比数列}{ 1 nn aa。 解:由023 12 nnn aaa得0)(2 112 nnnn aaaa 即) nnnn aaaa 112 (2,且325 12 aa ∴}{ 1nn aa 是以2为公比,3为首项的等比数列 ∴1 1 23 n nn aa 利用逐差法可得 112111 )()()(aaaaaaaa nnnnn =2232323021nn =2)1222(321nn =2 21 21 3 n =123n ∴1231n n a 例17、数列 n a中, nnn aaaaa 1221 23,2,1,求数列 n a的通项公式。 解:由 nnn aaa 12 23得, 3 1 3 2 12nnn aaa 设 )( 112nnnn kaahkaa 比较系数得 3 1 3 2 khhk,,解得 3 1 ,1hk或1, 3 1 hk 若取 3 1 ,1hk,则有)( 3 1 112nnnn aaaa ∴ }{ 1nn aa 是以 3 1 为公比,以112 12 aa为首项的等比数列 ∴1 1 ) 3 1 ( n nn aa 由逐差法可得 112211 )()()(aaaaaaaa nnnnn =11) 3 1 () 3 1 () 3 1 () 3 1 (232nn 10/15 =1 3 1 1 ) 3 1 (11 n =11) 3 1 ( 4 3 4 7 1) 3 1 (1 4 3 nn 说明:若本题中取1, 3 1 hk,则有 nnnn aaaa 3 1 3 1 112 即得 } 3 1 { 1nn aa 为常数列, nn aa 3 1 1 13 1 nn aa 123 1 aa 3 7 3 1 2故可转化为例13。 例18.已知数列 n a满足1 1 a,2 2 a, nnn aaa 3 1 3 2 12 求 n a. 解:设)( 112nnnn saatsaa nnn staatsa 12 )( 3 1 3 2 st ts 3 1 1 t s 或 1 3 1 t s 则条件可以化为)( 3 1 112nnnn aaaa nn aa 1 是以首项为1 12 aa,公比为 3 1 的等比数列,所以 1 1 ) 3 1 ( n nn aa.问题转化为利用累加法求数列的通项的问题,解得1) 3 1 ( 4 3 4 7 n n a. 点评:递推式为 nnn qapaa 12 (p、q为常数)时,可以设 )( 112nnnn saatsaa ,其待定常数s、t 由pts,qst求出,从而化归为上述已知题型. 五、特征根法 1、设已知数列}{ n a的项满足dcaaba nn 11 ,,其中,1,0cc求这个数列的通项公式。作出一个方程 ,dcxx则当 10 ax时, n a为常数列,即 0101 ,;xbaaxaa nnn 时当,其中}{ n b是以 c 为公比的等比数 列,即 011 1 1 ,xabcbbn n . 例19.已知数列 }{ n a满足:,4,N,2 3 1 11 anaa nn 求 . n a 解:作方程. 2 3 ,2 3 1 0 xxx则 当4 1 a时,. 2 11 2 3 , 1101 abxa 数列 }{ n b是以 3 1 为公比的等比数列.于是.N,) 3 1 ( 2 11 2 3 2 3 ,) 3 1 ( 2 11 ) 3 1 (111 1 nbabbn nn nn n 2、对于由递推公式 nnn qapaa 12 , 21 ,aa给出的数列 n a,方程02qpxx,叫做数列 n a 的特征方程。若 21 ,xx是特征方程的两个根,当 21 xx时,数列 n a的通项为1 2 1 1 nn n BxAxa,其中A,B由 21 ,aa决定(即把 2121 ,,,xxaa和2,1n,代入1 2 1 1 nn n BxAxa,得到关于A、B的方程组);当 21 xx时,数列 n a的通项为1 1 )(n n xBnAa,其中A,B由 21 ,aa决定(即把 2121 ,,,xxaa和 11/15 2,1n,代入1 1 )(n n xBnAa,得到关于A、B的方程组)。 例20:已知数列 n a满足),0(0253,, 1221 Nnnaaabaaa nnn ,求数列 n a的通项公式。 解法一(待定系数——迭加法) 由0253 12 nnn aaa,得 )( 3 2 112nnnn aaaa , 且abaa 12 。 则数列 nn aa 1 是以ab为首项, 3 2 为公比的等比数列,于是 1 1 ) 3 2 )(( n nn abaa。把nn,,3,2,1代入,得 abaa 12 , ) 3 2 ()( 23 abaa, 2 34 ) 3 2 ()(abaa, ••• 2 1 ) 3 2 )(( n nn abaa。 把以上各式相加,得 ]) 3 2 () 3 2 ( 3 2 1)[(2 1 n n abaa )( 3 2 1 ) 3 2 (11 ab n 。 abbaaabann n 23) 3 2 )((3)]() 3 2 (33[11。 解法二(特征根法):数列 n a:),0(0253 12 Nnnaaa nnn ,baaa 21 ,的特征方程是: 02532xx。 3 2 ,1 21 xx, 1 2 1 1 nn n BxAxa1) 3 2 (nBA。 又由baaa 21 ,,于是 )(3 23 3 2 baB abA BAb BAa 12/15 故1) 3 2 )((323n n baaba 3、如果数列}{ n a满足下列条件:已知 1 a的值且对于Nn,都有 hra qpa a n n n 1 (其中p、q、r、h均为常数, 且 r h arqrph 1 ,0,),那么,可作特征方程 hrx qpx x ,当特征方程有且仅有一根 0 x时,则 0 1 n ax 是等 差数列;当特征方程有两个相异的根 1 、 2 时,则1 2 n n ax ax 是等比数列。 (2006.重庆.文.22).(本小题满分12分) 数列).1(0521681}{ 111 naaaaaa nnnnn 且满足求数列}{ n a的通项公式. 解:由已知,得 1 25 168 n n n a a a ,其特征方程为 25 168 x x x ,解之,得 15 24 xx或 1 1 6() 1 2 2168 n n n a a a , 1 5 12() 5 4 4168 n n n a a a 1 1 11 1 22 55 2 44 nn nn aa aa , 1 1 1 11 14 22 () 55 22 44 n n n n aa aa 125 24 n n n a 。P26(styyj) 例21、已知数列 }{ n a满足性质:对于, 32 4 ,N 1 n n na a an且,3 1 a求}{ n a的通项公式. 解:数列 }{ n a的特征方程为, 32 4 x x x变形得,04222xx其根为.2,1 21 故特征方程有两个相异的 根,使用定理2的第(2)部分,则有 .N,) 221 211 ( 23 13 )(11 2 1 21 11 n rp rp a a cnn n ∴.N,) 5 1 ( 5 2 1ncn n ∴.N, 1) 5 1 ( 5 2 1) 5 1 ( 5 2 2 11 1 12 n c c a n n n n n 即.N, )5(2 4)5( na n n n 13/15 例22.已知数列}{ n a满足:对于,Nn都有. 3 2513 1 n n na a a (1)若,5 1 a求; n a(2)若,3 1 a求; n a(3)若,6 1 a求; n a (4)当 1 a取哪些值时,无穷数列}{ n a不存在? 解:作特征方程. 3 2513 x x x变形得,025102xx 特征方程有两个相同的特征根.5依定理2的第(1)部分解答. (1)∵.,5 11 aa对于,Nn都有;5 n a (2)∵.,3 11 aa ∴ rp r n a b n )1( 1 1 5113 1 )1( 53 1 n , 8 1 2 1 n 令 0 n b,得5n.故数列}{ n a从第5项开始都不存在, 当 n ≤4,Nn时, 5 1751 n n b a n n . (3)∵,5,6 1 a∴. 1 a ∴., 8 1 1)1( 1 1 Nn n rp r n a b n 令 ,0 n b则.7nn∴对于.0bN, n n ∴.N, 7 435 5 8 1 1 11 n n n n b a n n (4)、显然当3 1 a时,数列从第2项开始便不存在.由本题的第(1)小题的解答过程知,5 1 a时,数列}{ n a 是存在的,当5 1 a时,则有.N, 8 1 5 1 )1( 1 11 n n arp r n a b n 令 ,0 n b则得 N, 1 135 1 n n n a且 n ≥2. ∴当 1 135 1 n n a(其中Nn且N≥2)时,数列}{ n a从第 n 项开始便不存在. 14/15 于是知:当 1 a在集合3{或,: 1 135 Nn n n 且 n ≥2}上取值时,无穷数列}{ n a都不存在. 说明:形如: )( 1 1 bak ma a n n n 递推式,考虑函数倒数关系有) 11 ( 1 1 ma k a nn m k a k a nn 1 11 令 n na b 1 则 n b可归为qpaa nn 1 型。(取倒数法) 例23:1, 131 1 1 a a a a n n n 解:取倒数: 11 1 1 3 13 1 nn n n aa a a n a 1 是等差数列,3)1( 11 1 n aa n 3)1(1n 23 1 n a n 六、构造法 构造法就是在解决某些数学问题的过程中,通过对条件与结论的充分剖析,有时会联想出一种适当的辅助模 型,如某种数量关系,某个直观图形,或者某一反例,以此促成命题转换,产生新的解题方法,这种思维方法的 特点就是“构造”.若已知条件给的是数列的递推公式要求出该数列的通项公式,此类题通常较难,但使用构造法 往往给人耳目一新的感觉. 1、构造等差数列或等比数列 由于等差数列与等比数列的通项公式显然,对于一些递推数列问题,若能构造等差数列或等比数列,无疑是一种 行之有效的构造方法. 例24:设各项均为正数的数列 n a的前n项和为 n S,对于任意正整数n,都有等式: nnn Saa422成立,求 n a的通项an. 解: nnn Saa422 11 2 1 42 nnn Saa, ∴ nnnnnnn aSSaaaa4)(422 11 2 1 2 0)2)(( 11 nnnn aaaa,∵0 1 nn aa,∴2 1 nn aa.即 n a是以2为公差的等差数列,且 242 111 2 1 aaaa. ∴ nna n 2)1(22 例25:数列 n a中前n项的和 nn anS2,求数列的通项公式 n a. 解:∵12 1111 aaSa当n≥2时, 1 2 1 2)1(22 1111 nnnnnnnnn aaaaananSSa )2( 2 1 2 1 nn aa 令 2 nn ab,则 12 1 nn bb,且121 1 b n b是以 2 1 为公比的等比数列,11) 2 1 () 2 1 (1nn n b ∴1) 2 1 (2n n a. 2、构造差式与和式 解题的基本思路就是构造出某个数列的相邻两项之差,然后采用迭加的方法就可求得这一数列的通项公式. 例26:设 n a是首项为1的正项数列,且0 1 2 1 2 nnnn nanaaa,(n∈N*),求数列的通项公式an. 解:由题设得 0))(( 11 naaaa nnnn . 15/15 ∵0 n a,0 1 n a,∴0 1 nn aa. ∴naa nn 1 2 )1( 321)()()( 123121 nn naaaaaaaa nnn 例27:数列 n a中,3,1 21 aa, 且 nnn anana)2()3( 12 ,(n∈N*),求通项公式 n a. 解: 12nn aa ))(2( 1nn aan))(1)(2( 1 nn aann )1)(2(nn )!2()(34 12 naa ∴!!3!21)()()( 123121 naaaaaaaa nnn (n∈N*) 3、构造商式与积式 构造数列相邻两项的商式,然后连乘也是求数列通项公式的一种简单方法. 例28:数列 n a中, 2 1 1 a,前n项的和 nn anS2,求 1n a. 解: 1 22 1 22 1 )1()1()1( nnnnnnn ananananSSa 1 1 1 n n a a n n, ∴ 1 1 2 2 1 1 a a a a a a a a n n n n n )1( 1 2 1 3 12 1 1 nnn n n n ∴ )2)(1( 1 1 nn a n 4、构造对数式或倒数式 有些数列若通过取对数,取倒数代数变形方法,可由复杂变为简单,使问题得以解决. 例29:设正项数列 n a满足1 1 a,2 1 2 nn aa(n≥2).求数列 n a的通项公式. 解:两边取对数得:1 22 log21lognn aa,)1(log21log1 22 nn aa,设1log 2 n a n b, 则 1 2 nn bb n b是以2为公比的等比数列,11log1 21 b. 11221nn n b,1 2 21logn a n,12log1 2 n a n, ∴1212n n a 例30:已知数列 n a中,2 1 a,n≥2时 13 37 1 1 n n na a a,求通项公式. 解:∵ 13 44 1 1 1 n n na a a,两边取倒数得 4 3 1 1 1 1 1 nn aa . 可化为等差数列关系式. 4 13 )1( 4 3 1 1 1 1 1 n n aa n ∴ 13 53 n n a n