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标题 形如an+1=λan+f(n)数列通项的求法
范文

    陈芳中

    【摘要】形如an+1=λan+f(n)数列通项是高考命题中考查数列通项的一种重要题型,本文针对λ,f(n)的不同形式,给出其通项的不同求法.

    【关键词】通项公式;数列;等比数列

    对形如an+1=λan+f(n)的数列,可根据λ,f(n)的不同形式,分为以下四类:

    类型一an+1=an+c(此时λ=1,f(n)=c(c为常数))

    解题思路由an+1=an+c可知,数列{an}是公差为c的等差数列,其通项公式可由an=a1+(n-1)c求得.

    例1已知数列{an}满足:a1=2,3an+1=3an+4,求数列{an}的通项公式.

    解由3an+1=3an+4可知数列{an}是公差为43,首项为2的等差数列,所以an=2+43(n-1),即数列{an}的通项公式为an=43n+23.

    类型二an+1=an+f(n)(此时λ=1,f(n)通常为等差数列或等比数列等可求和数列)

    解题思路由an+1=an+f(n)得

    an=(an-an-1)+(an-1-an-2)+…+(a2-a1)+a1=f(n-1)+f(n-2)+…+f(1)+a1,通项公式可得.

    例2已知数列{an}满足:a1=1,an+1=an+2n-1,求数列{an}的通项公式.

    解由an+1=an+2n-1得

    an=(an-an-1)+(an-1-an-2)+…+(a2-a1)+a1

    =1+(1+…+(2n-5)+(2n-3)首项为1,公差为2的等差数列的前n-1项和)

    =n2-2n+2,

    即数列{an}的通项公式为an=n2-2n+2.

    例3已知数列{an}满足:a1=1,an+1=an+2n,求数列{an}的通项公式.

    解由an+1=an+2n得

    an=(an-an-1)+(an-1-an-2)+…+(a2-a1)+a1

    =1+(2+…+2n-2+2n-1首项为2,公比为2的等比数列的前n-1项和)

    =2n-1,

    即数列{an}的通项公式为an=2n-1.

    类型三an+1=λan+c(此时λ≠1,f(n)=c(c为常数))

    解题思路假设存在实数x,使得an+1+x=λ(an+x),即an+1=λan+(λ-1)x,又因为an+1=λan+c,所以c=(λ-1)x,得x=cλ-1,因此,an+1+cλ-1=λan+cλ-1.令bn=an+cλ-1,则bn+1=λbn,从而可以得到等比数列{bn}的通项,再由bn=an+cλ-1可得数列{an}的通项.

    例4已知数列{an}满足:a1=1,an+1=2an+5,求数列{an}的通项公式.

    解由an+1=2an+5可得an+1+5=2(an+5).令bn=an+5,則bn+1=2bn且b1=a1+5=6,由等比数列的通项公式可得bn=32n,再由bn=an+5可得数列{an}的通项公式an=32n-5.

    类型四an+1=λan+f(n)(此时λ≠1,f(n)不为常数)

    解题思路构造g(n),使an+1+g(n+1)=λ(an+g(n)),令bn=an+g(n),则bn+1=λbn,从而可以得到等比数列{bn}的通项,再由bn=an+g(n)可得数列{an}的通项.其中构造g(n)没有通法.只能根据条件观察构造.

    例5已知数列{an}满足:a1=1,an+1=2an+3n,求数列{an}的通项公式.

    解由an+1=2an+3n,得an+1=2an+3n+1-2·3n,

    即an+1-3n+1=2(an-3n).

    令bn=an-3n,则bn+1=2bn且b1=a1-3=-2,

    由等比数列的通项公式可得bn=-2n,

    再由bn=an-3n得数列{an}的通项公式an=-2n+3n.

    【参考文献】

    [1]李朝东.高考档案[M].银川:宁夏人民教育出版社,2013:95-97.

    [2]曹杨,刘景峰,李娟.思索高考数学(理)[M].北京:光明日报出版社,2016:131-136.

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更新时间:2024/12/22 22:26:26