許萬成
(江蘇省建湖縣第二中學 224700)
數列問題一直是高考的熱點,也是難點.很多學生對數列都存在畏懼心理.其根本原因是他們對于數列的通項公式不夠了解,如果能夠把數列的通項公式求出來,那么很多問題都可以解決了.但是數列的通項公式如何求解呢?尤其是已經知道數列的項之間的遞推關系,如何快速準確地求出數列的通項公式又成為解決問題的關鍵.本文筆者根據自己平時的教學,將一些常見的題型利用例題的形式呈現給讀者.
例1已知數列{an}滿足a1=1,an+1=3an+1,求數列{an}的通項公式.
解因為an+1=3an+1,
例2已知數列{an}滿足a1=1,an=3n+2an-1(n≥2),求an.
解因為a1=1,an=3n+2an-1(n≥2),
例3已知數列{an}滿足a1=1,an+1=3an+2n-1,求an.
解因為a1=1,an+1=3an+2n-1,
所以an+1+(n+1)=3(an+n).
所以數列{bn}是以2為首項,3為公比的等比數列.
即bn=2×3n-1,故an=2×3n-1-n.
例4已知數列{an}滿足a1=1,an=3an-1+2n2-1(n≥2),求an.
解因為an=3an-1+2n2-1(n≥2),
設an+xn2+yn+z=3(an-1+x(n-1)2+y(n-1)+z),整理得an=3an-1+2xn2+(-6x+2y)n+(3x-3y+2z).
評注這種類型一般利用待定系數法構造等比數列,即設an+1+x(n+1)2+y(n+1)+z=p[an+xn2+yn+z]與已知遞推式比較,解出x,y,z,從而轉化為公比為p的等比數列{an+xn2+yn+z}.
例5已知數列{an}滿足an+2=5an+1-6an,a1=-1,a2=2,求數列{an}的通項公式
解設an+2+λan+1=(5+λ)(an+1+λan),比較系數可解得λ=-3或λ=-2.
不妨取λ=-2(取-3,結果形式可能不同,但是本質相同),則有an+2-2an+1=3(an+1-2an),則{an+1-2an}是以4為首項,3為公比的等比數列.
所以an+1-2an=4×3n-1.
評注對于an+2=pan+1+qan(其中p,q均為常數)可以將遞推公式轉換成an+2+λan+1=(p+λ)(an+1+λan)形式,比較系數可求得λ,然后設bn=an+1+λan,可以發(fā)現數列{bn}為等比數列,求出數列{bn}的通項公式,接著利用例2的方法求解數列{an}的通項公式.
所以log2an=1+2log2an-1,
即log2an+1=2(log2an-1+1).
設bn=log2an+1,則數列{bn}是以1為首項,2為公比的等比數列.
bn=2n-1,故an=2(2n-1-1).