112nn?1an?1?an?()n?12?a?(2?an)?1n?1n?1323解:在两边乘以2得: 22nb?b?1b?3?2()n?1nnbn?2?an33令,则,解之得:所以
nan?bn1n1n?3()?2()23 2nan?2?pan?1?qan(其中p,q均为常数)。
类型5 递推公式为
解法一(待定系数法):先把原递推公式转化为
an?2?san?1?t(an?1?san)其中s,t满足
?s?t?p??st??q
解法二(特征根法):对于由递推公式
an?2?pan?1?qan?a?,a1??,a2??给出的数列n,
2?a?x?px?q?0,方程叫做数列n的特征方程。若x1,x2是特征方程的两个根,当x1?x2?a?a时,数列n的通项为nn?1?Ax1n?1?Bx2,其中A,B由a1??,a2??决定(即把
n?1an?Ax1n?1?Bx2a1,a2,x1,x2和n?1,2,代入,得到关于A、B的方程组);当x1?x2时,
?an?(A?Bn)x1n?1an?数列的通项为,其中A,B由a1??,a2??决定(即把a1,a2,x1,x2an?(A?Bn)x1n?1n?1,2和,代入,得到关于A、B的方程组)。
解法一(待定系数——迭加法):数列
?an?:3an?2?5an?1?2an?0(n?0,n?N),
a1?a,a2?b,求数列?an?的通项公式。由3an?2?5an?1?2an?0,得
an?2?an?1?2(an?1?an)3,且a2?a1?b?a。
2?a?an?是以b?a为首项,3为公比的等比数列,于是
则数列n?12an?1?an?(b?a)()n?13。
2a3?a2?(b?a)?()3, 把n?1,2,3,???,n代入,得a2?a1?b?a,
17
2a4?a3?(b?a)?()23,???
2an?an?1?(b?a)()n?23。把以上各式相加,得
21?()n?13?(b?a)2222n?21?an?a1?(b?a)[1??()?????()]3333。
22?an?[3?3()n?1](b?a)?a?3(a?b)()n?1?3b?2a33。
解法二(特征根法):数列
2?an?:3an?2?5an?1?2an?0(n?0,n?N), a1?a,a2?b的特征方程是:3x?5x?2?0。
?x1?1,x2?22n?1n?1n?1?A?B?()3,?an?Ax1?Bx23。又由a1?a,a2?b,于是
?a?A?B?A?3b?2a?2???2n?1B?3(a?b)b?A?Ba?3b?2a?3(a?b)()??n3?3故
21a?a?ann?2n?1?an?a?1a?233,求an。 例:已知数列中,1,2,21an?2?an?1?an33可转化为an?2?san?1?t(an?1?san) 解:由
即
an?22?s?t??1?s?1??3??s??????31??st??1t?????(s?t)an?1?stan3或???t?1 3?1?s?1?s????3?1?t???3(当然也可选用??t?1,大家可以试一试)这里不妨选用?,则
11?an?2?an?1??(an?1?an)??a?a?n?1n是以首项为a2?a1?1,3公比为3的等比数列,
18
1an?1?an?(?)n?13,应用类型1的方法,分别令n?1,2,3,??????,(n?1),代入上式得所以
(n?1)个等式累加之,即
111an?a1?(?)0?(?)1????????(?)n?2333an?731n?1?(?)443。
Sn与
11?(?)n?13?11?3又?a1?1,所以
类型6 递推公式为
an的关系式。(或
Sn?f(an))
?S1????????????????(n?1)an???Sn?Sn?1???????(n?2)与 解法:这种类型一般利用
an?Sn?Sn?1?f(an)?f(an?1)an进行求解。
消去
Sn(n?2)S?f(Sn?Sn?1)(n?2) 或与n消去
例:已知数列式
?an?前n项和
Sn?4?an?12n?2.(1)求an?1与an的关系;(2)求通项公
an.
解:(1)由
Sn?4?an?12n?2得:
Sn?1?4?an?1?12n?1于是
Sn?1?Sn?(an?an?1)?(an?1?an?an?1?12n?2?12n?1)
所以
111?a?a?n?1n22n?12n.
(其中p,q均为常数,(pq(p?1)(q?1)?0)))
由
(2)应用类型4(
an?1?pan?qnn?1的方法,上式两边同乘以2得:
2n?1an?1?2nan?2a1?S1?4?a1?1?a1?1n1?2?2an?2.于是数列是以2为首项,2为公差的等差数列,所
n?a?n2an?2?2(n?1)?2n2n?1 以
n 19
类型7
an?1?pan?an?b(p?1、0,a?0)
,与已知递推式比较,解出x,y,从而转化为
解法:这种类型一般利用待定系数法构造等比数列,即令
an?1?x(n?1)?y?p(an?xn?y)?an?xn?y?是公比为p的等比数列。
例:设数列?an?:a1?4,an?3an?1?2n?1,(n?2),求
an.
解:设
bn?an?An?B,则an?bn?An?B,将
an,an?1代入递推式,得
bn?An?B?3?bn?1?A(n?1)?B??2n?1?3bn?1?(3A?2)n?(3B?3A?1)
???A?3A?2????3A?1??B?3B?A?1?B?1
?取bn?an?n?1…(1)则
bn?3bn?1,又b1?6,故
bnn?6?3n?1?2?3n代入(1)得
an?2?3?n?1
说明:(1)若f(n)为n的二次式,则可设
bn?an?An2?Bn?C;(2)本题也可由
an?3an?1?2n?1 ,
an?1?3an?2?2(n?1)?1(
n?3)两式相an?an?1?3(an?1?an?2)?2转化为
bn?2?pbn?1?qbn求之.
20
减得
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