由数列的递推公式求通项公式的常用方法
一 准备知识
所谓数列,简单地说就是有规律的(有限或无限多个)数构成的一列数,常记作{an},an的公式叫做数列的通项公式.常用的数列有等差数列和等比数列. 等差数列 数列{an}的后一项与前一项的定义 差an?an?1为常数 等比数列 数列{an}的后一项与前一项的比an为常数q(q≠0) an?1q为公比 专有名词 通项公式 为公差 an?a1?(n?1)d an?a1qn?1 前n项和 Sn?na1?n(n?1)d?a1?an?na1(1?qn) ?Sn? 221?q数列的前n项和Sn与通项公式an的关系是:an?Sn?Sn?1(n≥2).
有些数列不是用通项公式给出,而是用an与其前一项或前几项的关系来给出的,例如:这样的公式称为数列的递推公式.由数列的递推公式我们可以求出其通项公式. an?1?2an?3,
数列问题中一个很重要的思想是把数列的通项公式或递推公式变形,然后将它看成新数列(通常是等差或等比数列)的通项公式或递推公式,最后用新数列的性质解决问题. 二 例题精讲
例1.(裂项求和)求Sn?解:因为an?8?18?28?n??K?. 2222221?33?5(2n?1)?(2n?1)8?n11?? 222(2n?1)?(2n?1)(2n?1)(2n?1)2??111?11??11??1?所以Sn??2?2???2?2??L?? ?222?(2n?1)(2n?1)(2n?1)?13??35???
例2.(倒数法)已知数列{an}中,a1?an3,an?1?,求{an}的通项公式. 52an?1
解:
1an?1?2an?11??2 anan?1?5156n?1∴??是以为首项,公差为2的等差数列,即??2(n?1)?,
a33a3n?n?∴an?
练习1.已知数列{an}中,a1=1,Sn?Sn?1,求{an}的通项公式.
2Sn?1?13. 6n?1解:
12Sn?1?11???2, SnSn?1Sn?1?1?∴??是以1为首项,公差为2的等差数列. ?Sn?∴
11=1+2(n-1)=2n-1,即Sn?.
2n?1Sn211=? ?2n?12n?3(2n?1)(2n?3)∴an?Sn?Sn?1?1?(n?1)?∴an??1 1(n≥2)???2n?12n?3
例3.(求和法,利用公式an?Sn?Sn?1(n≥2))
1?1?已知正数数列{an}的前n项和Sn??an??,求{an}的通项公式.
2?an?1?1?解:S1?a1??a1??,所以a1?1.
2?a1?∵an?Sn?Sn?1, ∴2Sn?Sn?Sn?1?∴Sn?Sn?1?∴Sn21
Sn?Sn?112?Sn2?1?1. ,即SnSn?Sn?1??是以1为首项,公差为1的等差数列.
∴Sn2?n,即Sn?n.
∴an?Sn?Sn?1?n?n?1(n≥2) ∴an?n?n?1.
例4.(叠加法)已知数列{an}的前n项和Sn满足Sn?Sn?23S1?1,S2??,求{an}的通项公式.
2?1??3?????2?n?1(n≥3),且
解:先考虑偶数项有:
?1?S2n-S2n-2=-3·???2?2n?1
2n?3?1?S2n-2-S2n-4=-3·???2?……
?1?S4-S2=-3·??
?2?3n?1?1???1??????1?????2???4????,
将以上各式叠加得S2n-S2=-3×
11?43?1?所以S2n??2????2?2n?1(n≥1).
再考虑奇数项有:
?1?S2n+1-S2n-1=3·??
?2??1?S2n-1-S2n-3=3·???2?……
2n?22n
?1?S3-S1=3·??
?2?将以上各式叠加得S2n?1?1??2???(n?1).
?2?2n2