劉義鳳
數(shù)列是高中數(shù)學(xué)的重要內(nèi)容之一,也是高考的考查重點。而數(shù)列的通項公式,是研究數(shù)列的第一個環(huán)節(jié),也是最重要的一個環(huán)節(jié)。有了數(shù)列的通項,問題研究起來就方便多了。數(shù)列通項公式的求法也很多,根據(jù)具體的條件,而采用不同的求法。下面筆者通過一些例題來講解數(shù)列通項公式的幾種常見求法。
一、觀察歸納法
通過觀察數(shù)列的特征,橫向看各項之間的關(guān)系,縱向看各項與項數(shù)n的內(nèi)在聯(lián)系,從而歸納出數(shù)列的通項。
例1根據(jù)數(shù)列的前幾項寫出下列數(shù)列的一個通項公式:
(1)112,314,718,15116,31132,…;
(2)9,99,999,9999,…
分析(1)數(shù)列的前5項有如下規(guī)律:分母2,4,8,16,32與序號的關(guān)系是2的序號次冪,分子1,3,7,15,31與序號的關(guān)系是2的序號次冪減1;(2)不難看出數(shù)列前5項有如下規(guī)律:10-1,100-1,1000-1,10000-1進(jìn)一步可以發(fā)現(xiàn)10′-1,102-1,103-1,104-1。
略解:(1)an=2n-112n。 (2) an=10n-1
高考實例(江蘇高考題)將全體正整數(shù)排成一個三角形數(shù)陣:
1
23
456
78910
……
按照以上排列的規(guī)律,第n行(n≥3)從左向右的第3個數(shù)為 。
解析每行最后一個數(shù)分別為1,3,6,10,…,故可以歸納出第n行最后一個數(shù)為112n(n+1),從而得到第n行(n≥3)從左向右的第3個數(shù)為112n(n+1)-(n-3)=112n(n-1)+3,當(dāng)然也可以從第n行第一個數(shù)開始?xì)w納。
二、公式法
當(dāng)數(shù)列是等差或等比數(shù)列時,只需確定首項和公差(或公比)代入等差(或等比)數(shù)列的通項公式即可。
例2(1)已知數(shù)列{an}中,a1=1,an+1-an=2,求數(shù)列的通項an;(2)已知數(shù)列{an}中,a1=1,an+11an=2,求數(shù)列的通項an。
略解根據(jù)等差數(shù)列的定義可知(1)為首項為1公差為2的等差數(shù)列,故an=2n-1;
根據(jù)等比數(shù)列的定義可知(2)為首項為1公比為2的等比數(shù)列,故an=2n-1。
三、累加法、累乘法
形如已知a1=b,an+1-an=f(n) (其中b為常數(shù),f(n)是可求和的),求數(shù)列的通項an。這樣類型的問題,常用累加法。
例3已知數(shù)列{an}中,a1=1,an+1-an=n+1,求數(shù)列的通項an。
略解當(dāng)n≥2時, an=a1+(a2-a1)+(a3-a2)+…+(an-an-1)=1+2+3+…+n=n(n+1)12。
上式對a1=1時也成立。所以an=n(n+1)12。
高考實例(四川高考題)設(shè)數(shù)列{an}中,a1=2,an+1=an+n+1,則通項an=。
形如已知a1=b,an+11an=f(n) (其中b為常數(shù),f(n)是可求積的),求數(shù)列的通項an。這樣類型的問題,常用累乘法。
例4已知數(shù)列{an}中,a1=1,an+11an=n+11n,求數(shù)列的通項an。
略解當(dāng)n≥2時,
an=a1×a21a1…×an1an-1=1×211×312×…×n1n-1=n。
n=1時a1=1,上式也成立。所以an=n
四、構(gòu)造法
形如已知a1=b,an+1=pan+q (其中p≠1、q≠0,且為常數(shù)),求數(shù)列的通項an。這樣類型的問題,常常用構(gòu)造{an+c}為等比數(shù)列求通項,其中c的值需要借助公式an+1+c=p(an+c)來確定。
例5(1)已知數(shù)列{an}中,a1=1,an+1=2an+1,求數(shù)列的通項;(2)已知數(shù)列{an}中,a1=1,an+1=2an+2n求數(shù)列的通項。
略解(1)由an+1=2an+1化為an+1+1=2(an+1)。
故數(shù)列{an+1}是以2為首項,2為公比的等比數(shù)列,
所以an+1=2·2n-1=2n,即an=2n-1。
(2)由an+1=2an+2n可化為an+112n+1-an12n=112,
故數(shù)列{an12n}是以112為首項,112為公差的等差數(shù)列,
所以an12n=n12,即an=n·2n-1。
例6在數(shù)列{an}中,a1=1,an+1=(1+11n)an+n+112n,求數(shù)列{bn}的通項公式。
略解將an+1=(1+11n)an+n+112n兩側(cè)同除以n+1,得an+11n+1=an1n+112n。設(shè)bn=an1n,可得bn+1-bn=112n,接下來可以利用累加法解出{bn}的通項,從而得到{an}的通項。
高考實例(安徽高考題)設(shè)數(shù)列{an}滿足a1=a,an+1=can+1-c,c∈N*, 其中a,c為實數(shù),且c≠0,求數(shù)列endprint
數(shù)列是高中數(shù)學(xué)的重要內(nèi)容之一,也是高考的考查重點。而數(shù)列的通項公式,是研究數(shù)列的第一個環(huán)節(jié),也是最重要的一個環(huán)節(jié)。有了數(shù)列的通項,問題研究起來就方便多了。數(shù)列通項公式的求法也很多,根據(jù)具體的條件,而采用不同的求法。下面筆者通過一些例題來講解數(shù)列通項公式的幾種常見求法。
一、觀察歸納法
通過觀察數(shù)列的特征,橫向看各項之間的關(guān)系,縱向看各項與項數(shù)n的內(nèi)在聯(lián)系,從而歸納出數(shù)列的通項。
例1根據(jù)數(shù)列的前幾項寫出下列數(shù)列的一個通項公式:
(1)112,314,718,15116,31132,…;
(2)9,99,999,9999,…
分析(1)數(shù)列的前5項有如下規(guī)律:分母2,4,8,16,32與序號的關(guān)系是2的序號次冪,分子1,3,7,15,31與序號的關(guān)系是2的序號次冪減1;(2)不難看出數(shù)列前5項有如下規(guī)律:10-1,100-1,1000-1,10000-1進(jìn)一步可以發(fā)現(xiàn)10′-1,102-1,103-1,104-1。
略解:(1)an=2n-112n。 (2) an=10n-1
高考實例(江蘇高考題)將全體正整數(shù)排成一個三角形數(shù)陣:
1
23
456
78910
……
按照以上排列的規(guī)律,第n行(n≥3)從左向右的第3個數(shù)為 。
解析每行最后一個數(shù)分別為1,3,6,10,…,故可以歸納出第n行最后一個數(shù)為112n(n+1),從而得到第n行(n≥3)從左向右的第3個數(shù)為112n(n+1)-(n-3)=112n(n-1)+3,當(dāng)然也可以從第n行第一個數(shù)開始?xì)w納。
二、公式法
當(dāng)數(shù)列是等差或等比數(shù)列時,只需確定首項和公差(或公比)代入等差(或等比)數(shù)列的通項公式即可。
例2(1)已知數(shù)列{an}中,a1=1,an+1-an=2,求數(shù)列的通項an;(2)已知數(shù)列{an}中,a1=1,an+11an=2,求數(shù)列的通項an。
略解根據(jù)等差數(shù)列的定義可知(1)為首項為1公差為2的等差數(shù)列,故an=2n-1;
根據(jù)等比數(shù)列的定義可知(2)為首項為1公比為2的等比數(shù)列,故an=2n-1。
三、累加法、累乘法
形如已知a1=b,an+1-an=f(n) (其中b為常數(shù),f(n)是可求和的),求數(shù)列的通項an。這樣類型的問題,常用累加法。
例3已知數(shù)列{an}中,a1=1,an+1-an=n+1,求數(shù)列的通項an。
略解當(dāng)n≥2時, an=a1+(a2-a1)+(a3-a2)+…+(an-an-1)=1+2+3+…+n=n(n+1)12。
上式對a1=1時也成立。所以an=n(n+1)12。
高考實例(四川高考題)設(shè)數(shù)列{an}中,a1=2,an+1=an+n+1,則通項an=。
形如已知a1=b,an+11an=f(n) (其中b為常數(shù),f(n)是可求積的),求數(shù)列的通項an。這樣類型的問題,常用累乘法。
例4已知數(shù)列{an}中,a1=1,an+11an=n+11n,求數(shù)列的通項an。
略解當(dāng)n≥2時,
an=a1×a21a1…×an1an-1=1×211×312×…×n1n-1=n。
n=1時a1=1,上式也成立。所以an=n
四、構(gòu)造法
形如已知a1=b,an+1=pan+q (其中p≠1、q≠0,且為常數(shù)),求數(shù)列的通項an。這樣類型的問題,常常用構(gòu)造{an+c}為等比數(shù)列求通項,其中c的值需要借助公式an+1+c=p(an+c)來確定。
例5(1)已知數(shù)列{an}中,a1=1,an+1=2an+1,求數(shù)列的通項;(2)已知數(shù)列{an}中,a1=1,an+1=2an+2n求數(shù)列的通項。
略解(1)由an+1=2an+1化為an+1+1=2(an+1)。
故數(shù)列{an+1}是以2為首項,2為公比的等比數(shù)列,
所以an+1=2·2n-1=2n,即an=2n-1。
(2)由an+1=2an+2n可化為an+112n+1-an12n=112,
故數(shù)列{an12n}是以112為首項,112為公差的等差數(shù)列,
所以an12n=n12,即an=n·2n-1。
例6在數(shù)列{an}中,a1=1,an+1=(1+11n)an+n+112n,求數(shù)列{bn}的通項公式。
略解將an+1=(1+11n)an+n+112n兩側(cè)同除以n+1,得an+11n+1=an1n+112n。設(shè)bn=an1n,可得bn+1-bn=112n,接下來可以利用累加法解出{bn}的通項,從而得到{an}的通項。
高考實例(安徽高考題)設(shè)數(shù)列{an}滿足a1=a,an+1=can+1-c,c∈N*, 其中a,c為實數(shù),且c≠0,求數(shù)列endprint
數(shù)列是高中數(shù)學(xué)的重要內(nèi)容之一,也是高考的考查重點。而數(shù)列的通項公式,是研究數(shù)列的第一個環(huán)節(jié),也是最重要的一個環(huán)節(jié)。有了數(shù)列的通項,問題研究起來就方便多了。數(shù)列通項公式的求法也很多,根據(jù)具體的條件,而采用不同的求法。下面筆者通過一些例題來講解數(shù)列通項公式的幾種常見求法。
一、觀察歸納法
通過觀察數(shù)列的特征,橫向看各項之間的關(guān)系,縱向看各項與項數(shù)n的內(nèi)在聯(lián)系,從而歸納出數(shù)列的通項。
例1根據(jù)數(shù)列的前幾項寫出下列數(shù)列的一個通項公式:
(1)112,314,718,15116,31132,…;
(2)9,99,999,9999,…
分析(1)數(shù)列的前5項有如下規(guī)律:分母2,4,8,16,32與序號的關(guān)系是2的序號次冪,分子1,3,7,15,31與序號的關(guān)系是2的序號次冪減1;(2)不難看出數(shù)列前5項有如下規(guī)律:10-1,100-1,1000-1,10000-1進(jìn)一步可以發(fā)現(xiàn)10′-1,102-1,103-1,104-1。
略解:(1)an=2n-112n。 (2) an=10n-1
高考實例(江蘇高考題)將全體正整數(shù)排成一個三角形數(shù)陣:
1
23
456
78910
……
按照以上排列的規(guī)律,第n行(n≥3)從左向右的第3個數(shù)為 。
解析每行最后一個數(shù)分別為1,3,6,10,…,故可以歸納出第n行最后一個數(shù)為112n(n+1),從而得到第n行(n≥3)從左向右的第3個數(shù)為112n(n+1)-(n-3)=112n(n-1)+3,當(dāng)然也可以從第n行第一個數(shù)開始?xì)w納。
二、公式法
當(dāng)數(shù)列是等差或等比數(shù)列時,只需確定首項和公差(或公比)代入等差(或等比)數(shù)列的通項公式即可。
例2(1)已知數(shù)列{an}中,a1=1,an+1-an=2,求數(shù)列的通項an;(2)已知數(shù)列{an}中,a1=1,an+11an=2,求數(shù)列的通項an。
略解根據(jù)等差數(shù)列的定義可知(1)為首項為1公差為2的等差數(shù)列,故an=2n-1;
根據(jù)等比數(shù)列的定義可知(2)為首項為1公比為2的等比數(shù)列,故an=2n-1。
三、累加法、累乘法
形如已知a1=b,an+1-an=f(n) (其中b為常數(shù),f(n)是可求和的),求數(shù)列的通項an。這樣類型的問題,常用累加法。
例3已知數(shù)列{an}中,a1=1,an+1-an=n+1,求數(shù)列的通項an。
略解當(dāng)n≥2時, an=a1+(a2-a1)+(a3-a2)+…+(an-an-1)=1+2+3+…+n=n(n+1)12。
上式對a1=1時也成立。所以an=n(n+1)12。
高考實例(四川高考題)設(shè)數(shù)列{an}中,a1=2,an+1=an+n+1,則通項an=。
形如已知a1=b,an+11an=f(n) (其中b為常數(shù),f(n)是可求積的),求數(shù)列的通項an。這樣類型的問題,常用累乘法。
例4已知數(shù)列{an}中,a1=1,an+11an=n+11n,求數(shù)列的通項an。
略解當(dāng)n≥2時,
an=a1×a21a1…×an1an-1=1×211×312×…×n1n-1=n。
n=1時a1=1,上式也成立。所以an=n
四、構(gòu)造法
形如已知a1=b,an+1=pan+q (其中p≠1、q≠0,且為常數(shù)),求數(shù)列的通項an。這樣類型的問題,常常用構(gòu)造{an+c}為等比數(shù)列求通項,其中c的值需要借助公式an+1+c=p(an+c)來確定。
例5(1)已知數(shù)列{an}中,a1=1,an+1=2an+1,求數(shù)列的通項;(2)已知數(shù)列{an}中,a1=1,an+1=2an+2n求數(shù)列的通項。
略解(1)由an+1=2an+1化為an+1+1=2(an+1)。
故數(shù)列{an+1}是以2為首項,2為公比的等比數(shù)列,
所以an+1=2·2n-1=2n,即an=2n-1。
(2)由an+1=2an+2n可化為an+112n+1-an12n=112,
故數(shù)列{an12n}是以112為首項,112為公差的等差數(shù)列,
所以an12n=n12,即an=n·2n-1。
例6在數(shù)列{an}中,a1=1,an+1=(1+11n)an+n+112n,求數(shù)列{bn}的通項公式。
略解將an+1=(1+11n)an+n+112n兩側(cè)同除以n+1,得an+11n+1=an1n+112n。設(shè)bn=an1n,可得bn+1-bn=112n,接下來可以利用累加法解出{bn}的通項,從而得到{an}的通項。
高考實例(安徽高考題)設(shè)數(shù)列{an}滿足a1=a,an+1=can+1-c,c∈N*, 其中a,c為實數(shù),且c≠0,求數(shù)列endprint