求数列通项公式的常用方法

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  〔关键词〕 数学教学;数列通项公式;减法;叠加法;
   累乘法;待定系数法
  〔中图分类号〕 G633.62〔文献标识码〕 C
  〔文章编号〕 1004—0463(2011)10(B)—0082—01
  
  求数列的通项公式是近年高考的热点问题,这类问题具有灵活多变、综合性强的特点.为使学生较好地掌握这类问题的解题方法,本人结合自己的教学实践,总结、积累了求数列通项公式的几种常用方法,并在教学实践中取得了较好的成效.
  利用减法求通项公式
  若已知数列的前n项和Sn与an的关系,求数列﹛an﹜的通项an,可用an=S1,n=1Sn-Sn-1,n≥2求解.
  例1:已知数列﹛an﹜的前n项和Sn满足Sn=n2,n≥1.求数列﹛an﹜的通项公式.
  解:a1=S1=1.
  当n≥2时,有an=Sn-Sn-1=n2-(n-1)2=2n-1.
  经验证a1=1也满足上式,所以an=2n-1.
  注意:凡是遇到已知数列前n项和的表达式Sn求an的情况,均可以考虑用此方法.但利用此法要注意对n进行分类讨论,若能合并时一定要进行合并.
  利用叠加法求通项公式
  一般对形如an+1=an+f(n)的式子求通项公式,可考虑用叠加法求解.
  例2:已知数列﹛an﹜满足a1=,an+1=an+,求an.
  解:由条件知:an+1-an===-.
  分别令n=1,2,3,…,(n-1),代入上式得(n-1)个等式并累加之,即(a2-a1)+(a3-a2)+(a4-a3)+…+(an-an-1)=(1-)+(-)+(-)+…+(-).所以an-a1=1-.由a1=,得an=+1-=-.
  利用累乘法求通项公式
  一般形如=f(n)的式子求通项公式,可利用累乘法求解.
  例3:已知数列﹛an﹜满足a1=,an+1=an,求an.
  解:由条件知=,分别令n=1,2,3,…,(n-1),代入上式得(n-1)个等式并累乘之,即×××…×=×××…×?圯=.
  由a1=,得an= .
  利用待定系数法求通项公式
  一般形如an+1=pan+q(p、q为常数)的式子求通项公式,可用待定系数法求解.
  例4:已知数列﹛an﹜满足a1=1,且an+1=3an+2,求an.
  解:设an+1+t=3(an+t),则an+1=3an+2t?圯t=1.
  由an+1+1=3(an+1)可知,﹛an+1﹜是以a1+1为首项,以3为公比的等比数列,所以an+1=(a1+1)•3n-1=2•3n-1,所以an=2•3n-1-1.
  利用除法求通项公式
  一般形如an+1=pan+qn+1(p、q为常数)的式子求通项公式时,可同除以qn+1,得=•+1,令bn=,从而化归为bn+1=bn+1(p、q为常数),然后再用待定系数法去求解.
  例5:已知数列﹛an﹜满足a1=1,an=3n+2an-1 (n≥2),求an.
  解:将an=3n+2an-1 两边同除以3n,得=1+=1+×.
  设bn=,则bn=1+bn-1.令bn-t=(bn-1-t)?圯bn=bn-1+t?圯t=3.条件可化成bn-3=(bn-1-3),因此数列﹛bn-3﹜是以b1-3=-3=-为首项,为公比的等比数列.bn-3=-×()n-1.因bn=,∴ an=bn3n=3n [-×()n-1+3]=3n+1-2n+2.
  求数列通项公式的方法灵活多样,纵观近年来高考中的典型试题,以上五种求数列通项公式的方法比较常见.另外,还可利用倒数法、对数法、分解因式法、数学归纳法求通项公式,其中最关键的是认清递推关系式的构成,这样便可以找到解题的正确途径.
  编辑:刘立英
  
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