彭進喜
求數(shù)列的通項是數(shù)列中的常見題型,根本方法是利用等差數(shù)列或等比數(shù)列。接下來,舉例幾個已知遞推公式求數(shù)列通項的題目。
例1:已知a1=1an=2an-1+1,求an。
分析:根據(jù)遞推公式,不難求出a2=3,a3=7,a4=15,a5=31,于是可以猜想an=2n-1。接下來拓展思路,如果an=2n-1,則數(shù)列{an+1}就是等比數(shù)列,于是我們可以先證明數(shù)列{an+1}是等比數(shù)列。證明:∵===2為常數(shù),∴{an+1}是等比數(shù)列,首項為2,公比為2,∴an+1=2×2n-1=2n, ∴an=2n-1。
例2:已知a1=1an=2an-1+n,求an。
分析:(過程略)根據(jù)遞推公式,不難求出a2、a3、a4、a5,于是可以猜想an=2n-1+2×2n-2+…+(n-1)×2+n;根據(jù)錯位相減法不難求出an=2n+1-n-2,接下來需求思路,如果an=2n+1-n-2,則數(shù)列{an+n+2}就是等比數(shù)列。于是,我們可以先證明數(shù)列{an+n+2}是等比數(shù)列?!郺n=2n+1-n-2.
例3:已知a1=1an=2an-1+2n,求an。
分析:(過程略)根據(jù)遞推公式,不難求出a2、a3、a4,于是可以猜想an=2n-1+(n-1)2n=(2n-1)2n-1,接下來需求思路,如果an=(2n-1)2n-1,則數(shù)列{}就是等差數(shù)列,于是我們可以先證明數(shù)列{}是等差數(shù)列?!郺n=(2n-1)2n-1。
例4:已知a1=1an=2an-1+3n,求an。
分析:(過程略)根據(jù)遞推公式,求出a2、a3、a4、a5,于是可以猜想:an=3n+1-2n+2,接下來需求思路,如果an=3n+1-2n+2,則數(shù)列{3n+1-an}就是等比數(shù)列,于是我們可以先證明數(shù)列{3n+1-an}是等比數(shù)列。最后得出:an=3n+1-2n+2 .
對于4個例題,可以推廣到一般的情況,分別是:(1)已知a1=can=pan-1+q,其中c、p、q為常數(shù),求an;(2)已知a1=can=pan-1+n,其中c、p為常數(shù),求an;(3)已知a1=can=pan-1+pn,其中c、p為常數(shù),求an;(4)已知a1=can=pan-1+qn,其中c、p、q為常數(shù),求an。
下面僅對第一類情況進行分析說明。分析:(過程略)根據(jù)遞推公式,不難求出a2、a3、a4,于是可以猜想,an=+(c-)pn-1,接下來需求思路,如果an=+(c-)pn-1,則數(shù)列{an+}就是等比數(shù)列,于是我們可以先證明數(shù)列{an+}是等比數(shù)列。最后得出:an=(c+)×pn-1+。
上面的五種情況可以概括為一種題型。已知a1=can=pan-1+f(n),其中c、p為常數(shù),f(n)為等差數(shù)列或者等比數(shù)列,求an。如果p=1,則直接用累加法或累乘法就可以解決,如果p≠1,則都可以用歸納猜想來獲取思路,并求解。對于(4)這種類型,也可以對an=pan-1+pn的兩邊同時除以pn,會更加簡單,對于(1)也可以用待定系數(shù)法來求解。
(樂清市柳市中學)