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数列公式

发布时间:2023-06-07 作者:admin 来源:文学

数列公式

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-

1n

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-

1n

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

1n

a≤0,求得n的值

n

a0,前n项和有最小值可由

n

a≤0,且

1n

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:

1n

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1q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

daadadad

1

2

∵0d,∴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(2naSn

nn

.求数列

n

a的通项公式。

解:由112

1111

aaSa

2n

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

12nn

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(,,3,2,1nn,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(,,3,2,1nn,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



3

2

1

a,

n

a

n3

2



(2).由

nn

anfa)(

1

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

1nab

nn

…(1)则

1

3

nn

bb,又6

1

b,故nn

n

b32361代入(1)得

132nan

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

(3n)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



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11224nn

n

b,所以321n

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1nq,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12n得:1)2(

3

2

2

1

1••

n

n

n

naa

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



nnn

staatsa

12

)(





3

1

3

2

st

ts



3

1

1

t

s



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(,,3,2,1nn,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

1n

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12n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2n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

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

1n

n

a,])

3

1

(1[

2

1

1n

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

1n

=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

1n

+k=p(a

n

+k)与原式比较系数可得pk-k=q,即k=

1p

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

1n

+1(n≥2),求数列{a

n

}的通项公式。

解:由a

n

=

2

1

a

1n

+1(n≥2)得a

n

-2=

2

1

(a

1n

-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

)1n∴a

n

=2-(

2

1

)1n

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

aa1

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

aa1321n

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

n

n

n

a

b

3

,则

13

2

1



nn

bb.令)(

3

2

1

tbtb

nn



tbb

nn3

1

3

2

1



3t.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

3n

n

b.因

n

n

n

a

b

3

,

)3)

3

2

(

3

8

(331nnn

nn

ba2123nn

n

a.

点评:递推式为1

1

n

nn

qpaa(p、q为常数)时,可同除1nq,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

1n

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





=2232323021nn

=2)1222(321nn

=2

21

21

3

n

=123n

∴1231n

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



)(

112nnnn

kaahkaa



比较系数得

3

1

3

2

khhk,,解得

3

1

,1hk或1,

3

1

hk

若取

3

1

,1hk,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

(232nn

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





n

a.

解:设)(

112nnnn

saatsaa



nnn

staatsa

12

)(





3

1

3

2

st

ts



3

1

1

t

s



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,1,0cc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

.

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02qpxx,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2,1n,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

2,1n,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:

02532xx。

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

)((323n

n

baaba

3、如果数列}{

n

a满足下列条件:已知

1

a的值且对于Nn,都有

hra

qpa

a

n

n

n

1

(其中p、q、r、h均为常数,

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,04222xx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

1ncn

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,Nn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,025102xx

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,Nn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

0

n

b,得5n.故数列}{

n

a从第5项开始都不存在,

n

≤4,Nn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







,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

,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Nn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

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

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(1n

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

anS2,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

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

(1nn

n

b

∴1)

2

1

(2n

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,

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

1n

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

log21lognn

aa,)1(log21log1

22

nn

aa,设1log

2

n

a

n

b,

1

2

nn

bb



n

b是以2为公比的等比数列,11log1

21

b.

11221nn

n

b,1

2

21logn

a

n,12log1

2

n

a

n,

∴1212n

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

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