构造法求数列的通项公式
来源:百度文库 编辑:神马文学网 时间:2024/07/08 21:15:45
利津二中 刘志兰
在数列求通项的有关问题中,经常遇到即非等差数列,又非等比数列的求通项问题,特别是给出的数列相邻两项是线性关系的题型,在老教材中,可以通过不完全归纳法进行归纳、猜想,然后借助于数学归纳法予以证明,但新教材中,由于删除了数学归纳法,因而我们遇到这类问题,就要避免用数学归纳法。这里我向大家介绍一种解题方法——构造等比数列或等差数列求通项公式。
构造法就是在解决某些数学问题的过程中,通过对条件与结论的充分剖析,有时会联想出一种适当的辅助模型,以此促成命题转换,产生新的解题方法,这种思维方法的特点就是“构造”.若已知条件给的是数列的递推公式要求出该数列的通项公式,此类题通常较难,但使用构造法往往给人耳目一新的感觉. 供参考。
1、构造等差数列或等比数列
由于等差数列与等比数列的通项公式显然,对于一些递推数列问题,若能构造等差数列或等比数列,无疑是一种行之有效的构造方法.
例1 设各项均为正数的数列
的前n项和为Sn,对于任意正整数n,都有等式:
成立,求
的通项an.
解:
, ∴![](http://image8.360doc.cn/DownloadImg/2010/03/2511/2661079_4.gif)
,∵
,∴
.
即
是以2为公差的等差数列,且
.
∴![](http://image8.360doc.cn/DownloadImg/2010/03/2511/2661079_9.gif)
例2 数列
中前n项的和
,求数列的通项公式
.
解:∵![](http://image8.360doc.cn/DownloadImg/2010/03/2511/2661079_12.gif)
当n≥2时,![](http://image8.360doc.cn/DownloadImg/2010/03/2511/2661079_13.gif)
![](http://image8.360doc.cn/DownloadImg/2010/03/2511/2661079_14.gif)
令
,则
,且![](http://image8.360doc.cn/DownloadImg/2010/03/2511/2661079_17.gif)
是以
为公比的等比数列,![](http://image8.360doc.cn/DownloadImg/2010/03/2511/2661079_20.gif)
∴
.
2、构造差式与和式
解题的基本思路就是构造出某个数列的相邻两项之差,然后采用迭加的方法就可求得这一数列的通项公式.
例3 设
是首项为1的正项数列,且
,(n∈N*),求数列的通项公式an.
解:由题设得
.
∵
,
,∴
.
∴![](http://image8.360doc.cn/DownloadImg/2010/03/2511/2661079_27.gif)
.
例4 数列
中,
,且
,(n∈N*),求通项公式an.
解:∵![](http://image8.360doc.cn/DownloadImg/2010/03/2511/2661079_31.gif)
![](http://image8.360doc.cn/DownloadImg/2010/03/2511/2661079_32.gif)
∴
(n∈N*)
3、构造商式与积式
构造数列相邻两项的商式,然后连乘也是求数列通项公式的一种简单方法.
例5 数列
中,
,前n项的和
,求
.
解:![](http://image8.360doc.cn/DownloadImg/2010/03/2511/2661079_37.gif)
,
∴![](http://image8.360doc.cn/DownloadImg/2010/03/2511/2661079_39.gif)
![](http://image8.360doc.cn/DownloadImg/2010/03/2511/2661079_40.gif)
∴![](http://image8.360doc.cn/DownloadImg/2010/03/2511/2661079_41.gif)
4、构造对数式或倒数式
有些数列若通过取对数,取倒数代数变形方法,可由复杂变为简单,使问题得以解决.
例6 设正项数列
满足
,
(n≥2).求数列
的通项公式.
解:两边取对数得:
,
,设
,则![](http://image8.360doc.cn/DownloadImg/2010/03/2511/2661079_47.gif)
是以2为公比的等比数列,
.
,
,
,
∴![](http://image8.360doc.cn/DownloadImg/2010/03/2511/2661079_52.gif)
例7 已知数列
中,
,n≥2时
,求通项公式.
解:∵
,两边取倒数得
.
可化为等差数列关系式.
![](http://image8.360doc.cn/DownloadImg/2010/03/2511/2661079_57.gif)
∴![](http://image8.360doc.cn/DownloadImg/2010/03/2511/2661079_58.gif)
在数列求通项的有关问题中,经常遇到即非等差数列,又非等比数列的求通项问题,特别是给出的数列相邻两项是线性关系的题型,在老教材中,可以通过不完全归纳法进行归纳、猜想,然后借助于数学归纳法予以证明,但新教材中,由于删除了数学归纳法,因而我们遇到这类问题,就要避免用数学归纳法。这里我向大家介绍一种解题方法——构造等比数列或等差数列求通项公式。
构造法就是在解决某些数学问题的过程中,通过对条件与结论的充分剖析,有时会联想出一种适当的辅助模型,以此促成命题转换,产生新的解题方法,这种思维方法的特点就是“构造”.若已知条件给的是数列的递推公式要求出该数列的通项公式,此类题通常较难,但使用构造法往往给人耳目一新的感觉. 供参考。
1、构造等差数列或等比数列
由于等差数列与等比数列的通项公式显然,对于一些递推数列问题,若能构造等差数列或等比数列,无疑是一种行之有效的构造方法.
例1 设各项均为正数的数列
![](http://image8.360doc.cn/DownloadImg/2010/03/2511/2661079_1.gif)
![](http://image8.360doc.cn/DownloadImg/2010/03/2511/2661079_2.gif)
![](http://image8.360doc.cn/DownloadImg/2010/03/2511/2661079_1.gif)
解:
![](http://image8.360doc.cn/DownloadImg/2010/03/2511/2661079_3.gif)
![](http://image8.360doc.cn/DownloadImg/2010/03/2511/2661079_4.gif)
![](http://image8.360doc.cn/DownloadImg/2010/03/2511/2661079_5.gif)
![](http://image8.360doc.cn/DownloadImg/2010/03/2511/2661079_6.gif)
![](http://image8.360doc.cn/DownloadImg/2010/03/2511/2661079_7.gif)
即
![](http://image8.360doc.cn/DownloadImg/2010/03/2511/2661079_1.gif)
![](http://image8.360doc.cn/DownloadImg/2010/03/2511/2661079_8.gif)
∴
![](http://image8.360doc.cn/DownloadImg/2010/03/2511/2661079_9.gif)
例2 数列
![](http://image8.360doc.cn/DownloadImg/2010/03/2511/2661079_1.gif)
![](http://image8.360doc.cn/DownloadImg/2010/03/2511/2661079_10.gif)
![](http://image8.360doc.cn/DownloadImg/2010/03/2511/2661079_11.gif)
解:∵
![](http://image8.360doc.cn/DownloadImg/2010/03/2511/2661079_12.gif)
当n≥2时,
![](http://image8.360doc.cn/DownloadImg/2010/03/2511/2661079_13.gif)
![](http://image8.360doc.cn/DownloadImg/2010/03/2511/2661079_14.gif)
令
![](http://image8.360doc.cn/DownloadImg/2010/03/2511/2661079_15.gif)
![](http://image8.360doc.cn/DownloadImg/2010/03/2511/2661079_16.gif)
![](http://image8.360doc.cn/DownloadImg/2010/03/2511/2661079_17.gif)
![](http://image8.360doc.cn/DownloadImg/2010/03/2511/2661079_18.gif)
![](http://image8.360doc.cn/DownloadImg/2010/03/2511/2661079_19.gif)
![](http://image8.360doc.cn/DownloadImg/2010/03/2511/2661079_20.gif)
∴
![](http://image8.360doc.cn/DownloadImg/2010/03/2511/2661079_21.gif)
2、构造差式与和式
解题的基本思路就是构造出某个数列的相邻两项之差,然后采用迭加的方法就可求得这一数列的通项公式.
例3 设
![](http://image8.360doc.cn/DownloadImg/2010/03/2511/2661079_1.gif)
![](http://image8.360doc.cn/DownloadImg/2010/03/2511/2661079_22.gif)
解:由题设得
![](http://image8.360doc.cn/DownloadImg/2010/03/2511/2661079_23.gif)
∵
![](http://image8.360doc.cn/DownloadImg/2010/03/2511/2661079_24.gif)
![](http://image8.360doc.cn/DownloadImg/2010/03/2511/2661079_25.gif)
![](http://image8.360doc.cn/DownloadImg/2010/03/2511/2661079_26.gif)
∴
![](http://image8.360doc.cn/DownloadImg/2010/03/2511/2661079_27.gif)
![](http://image8.360doc.cn/DownloadImg/2010/03/2511/2661079_28.gif)
例4 数列
![](http://image8.360doc.cn/DownloadImg/2010/03/2511/2661079_1.gif)
![](http://image8.360doc.cn/DownloadImg/2010/03/2511/2661079_29.gif)
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解:∵
![](http://image8.360doc.cn/DownloadImg/2010/03/2511/2661079_31.gif)
![](http://image8.360doc.cn/DownloadImg/2010/03/2511/2661079_32.gif)
∴
![](http://image8.360doc.cn/DownloadImg/2010/03/2511/2661079_33.gif)
3、构造商式与积式
构造数列相邻两项的商式,然后连乘也是求数列通项公式的一种简单方法.
例5 数列
![](http://image8.360doc.cn/DownloadImg/2010/03/2511/2661079_1.gif)
![](http://image8.360doc.cn/DownloadImg/2010/03/2511/2661079_34.gif)
![](http://image8.360doc.cn/DownloadImg/2010/03/2511/2661079_35.gif)
![](http://image8.360doc.cn/DownloadImg/2010/03/2511/2661079_36.gif)
解:
![](http://image8.360doc.cn/DownloadImg/2010/03/2511/2661079_37.gif)
![](http://image8.360doc.cn/DownloadImg/2010/03/2511/2661079_38.gif)
∴
![](http://image8.360doc.cn/DownloadImg/2010/03/2511/2661079_39.gif)
![](http://image8.360doc.cn/DownloadImg/2010/03/2511/2661079_40.gif)
∴
![](http://image8.360doc.cn/DownloadImg/2010/03/2511/2661079_41.gif)
4、构造对数式或倒数式
有些数列若通过取对数,取倒数代数变形方法,可由复杂变为简单,使问题得以解决.
例6 设正项数列
![](http://image8.360doc.cn/DownloadImg/2010/03/2511/2661079_1.gif)
![](http://image8.360doc.cn/DownloadImg/2010/03/2511/2661079_42.gif)
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解:两边取对数得:
![](http://image8.360doc.cn/DownloadImg/2010/03/2511/2661079_44.gif)
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∴
![](http://image8.360doc.cn/DownloadImg/2010/03/2511/2661079_52.gif)
例7 已知数列
![](http://image8.360doc.cn/DownloadImg/2010/03/2511/2661079_1.gif)
![](http://image8.360doc.cn/DownloadImg/2010/03/2511/2661079_53.gif)
![](http://image8.360doc.cn/DownloadImg/2010/03/2511/2661079_54.gif)
解:∵
![](http://image8.360doc.cn/DownloadImg/2010/03/2511/2661079_55.gif)
![](http://image8.360doc.cn/DownloadImg/2010/03/2511/2661079_56.gif)
可化为等差数列关系式.
![](http://image8.360doc.cn/DownloadImg/2010/03/2511/2661079_57.gif)
∴
![](http://image8.360doc.cn/DownloadImg/2010/03/2511/2661079_58.gif)