递归数列通项求解

发布 2020-05-16 05:44:28 阅读 9596

2023年9月。

一、形如:f(an,sn)=0,用公式an=将其转化为递推式或的递推式求解。

例1:已知正项数列满足sn= (an+),求an的表达式。

提示:将代入sn= (an+)消得,数列是一个等差数列,或sn= (an+),与相减得

两边平方得即数列为等差数列,。。

所以。例2:已知数列的前n项和为sn,an>0,a1=12且满足4sn=+2an-120,求的通项公式。

提示:易得。。。得。

例3,设正项数列对一切都有,为的前n项和。(1)求证: (2)求的通项公式答案。

二、形如:an+1= an+ f(n)型,求an

用累加法,得。

或迭代法。或者差和法:

例:已知a1=1,an+1= an+2 n+1,求an

三、形如:an+1= an f(n), a1已知,用累积法:

或迭代法:

或者换元法:化为,其中为常数,数列为等比数列。

例1:已知数列,满足a1=1,b1=4,数列的前n项和为sn满足nsn+1-(n+3) sn=0, 2an+1为bn与bn+1的等比中项,求an,bn

提示易有为常数列。

例2:求 提示化为累积得,再求和。

答案。例3已知。(1)求 (2)设数列前n项和答案(1) (2)

例4:已知。

2)记。答案(1) (2)略。

四、形如: an+1= pan+q,a1已知,(p,q为常数p≠1)

用迭代法:

或两边同减x,化递推式为所以成以为首项,公比为q的等比数列,从而求出。

或与则为以为首项以p为公比的等比数列,求出通项公式,再用差和法或与原递推式联立求出。

或将递推式化为=+q()n+1,如型二求解。

例: 已知a1=1,an+1=3 an+2, 求an答案:

五、形如:a1=a,an+1= pan+r qn

若p=q,则= +化为二。

若p≠q,则变为= +r ()n,如二。

或变为如四。

或待定系数法:两边同加上。

则为以为首项以p为公比的等比数列。

从而求出。例1:已知a1=1,an+1=+5·2 n+1,求an

提示数列是首项为21公比为3的等比数列,答案。

例2设为常数,且。

1)证明对任意。

2)假设对任意有求的取值范围。 答案。

六、形如:a1=a,an+1= pan+f(n),求an

类似五变形,用待定系数法化为,构造等比数列解之。

其中与同型同构。

例1. 已知a1=1,an+1=3 an+2n+1+5·2 n+1,求an

提示化为。答案:

例2. 已知a1=1,an+1=3 an+(2n+1)·2 n+1,求an

提示可化为。

答案: 七、形如:an+1 an =f(n), a1已知。由。

可对分奇数项、偶数项分别求通项。或对递推式两边取对数成类型五解决。

例1:已知无穷数列相邻两项an,an+1是方程x2-cnx+()n=0两根,。求。

c1+c2+c3+…+cn+…

提示易得对,分奇数项,偶数项分别求通项 。答案()

例2:已知数列满足a1=1, a2=,且[3+(-1)n] an+2-2an+2[(-1)n-1]=0

求an ⑵设bn=a2n -1 a2n,求数列的前n项和为sn

提示:对n分奇偶性讨论。(1)易得即是公比为的等比数列,是公差为2的等差数列 (2)对n分奇偶性讨论:略。

答案当为奇数时,当为偶数时。

八、形如:an+1= f(n) an+g(n),a1已知。

例1:已知满足a1=1,对任意n∈n*,an+1=

求an若bn=,数列的前n项和为sn,证明sn<3

提示化递推式为,再用差和法。

答案(1) (2)提示。

九、整式线性递归数列:a1=a,a2=b,且an+2=p an+1+qan,求an

用待定系数法:两边同减去,化简整理得。

令。设其两根为则。

若则原递推式可化为。

及。即是以为首项以为公比的等比数列。是以为首项以为公比的等比数列。所以:

。。(2)联立解得。

若则有即是以为首项以为公比得等比数列。所以。两边同除以得。

即数列是一个等差数列,从而可导出。

若为虚数,则数列为周期数列。

例1: 已知a1=1,a2=5, an+1=5an-6 an-1,求an答案。

例2:已知a1=1,a2=2,an+1=6an-9 an-1,求an答案。

例3: 已知a1=1,a2=3,an+1=an-an-1,求an

答案:1,3,2,-1,-3,-2,1,3,2,-1,。。

表达式。例4:已知数列满足:

求证: 十、形如:a1=a,a2=b,且an+2=p an+1+qan+f(n),求an

变形如九,或用九变形成六。

由得两根。则递推式可化为。

或)。记,则有。

成型六可得。特殊的当递推式可化为。

成型九。例1:已知a1=1,a2=5, an+2=5an+1-6an+2,求an

提示化递推式为令成型九

答案。例2:设数列满足且。

求证:是完全平方数。

提示:消得化为。

法同上例1得,再证。

例3:已知数列满足且。(n≥2)求。

提示得, 例43:已知a1=1,a2=5, an+2=5an+1-6an+5n+2,求an

提示易得数列首项公比为3的等比数列,数列是首项为14公比为2的等比数列。答案。

例5:已知a1=1,a2=5, an+2=5an+1-6an+2 n+1,求

提示易得数列首项为7公比为3的等比数列,数列是首项为1公差为1的等差数列。 答案。

十。一、分式线性递归数列:a1=a,an+1=( p≠0), 求an

若s=0,则=·+记bn=,则化为型四。

若s≠0,两边同减,令即。

若则有记,则为的型式,若可得及。

两式相比得,所以是以为首项,以为公比的等比数列,从而可求出的通项公式,再求出的通项公式。

若是虚数,则数列是有限数列或周期数列。

例1:已知a1=2,an+1=, 求an答案。

提示递推式化为数列是等比数列。

例2:已知a1=1,an+1=, 求an答案。

提示可化为数列是等差数列。

例3已知求。

提示:递推式可化为易得。

例4:数列中,且。

1) 设求数列的通项公式。

2) 设数列的前项和为,证明::

答案:(1) (2)略。

例5:已知a1=1,an+1=, 求an答案。

提示可化为,先求。

十。二、非线性递推数列。

1配方。例1:已知正项数列中,a0=1, an+1=an(4-an)( n∈n)

证明an<an+1<2 ⑵求an的表达式。

提示(2)配方为再取对数解决。得。

例2:已知数列满足

求证。提示:递推式可化为可得

例3:已)知a1=4,, an+1=,求an

提示用比例性质化为取对数解决。

例4:已知求。

提示: 易得所以

例5:已知求。

提示:易得,消得,

推得: 一般地、求的通项公式,可用函数的不动点来求,在时,有两个相异实根则。

例6:已知a1=3, an+1=,求an

提示用比例性质可化为再取对数解决。

2换元。例1:已知a1=2,an+1=an+1+,求证对一切n∈n*,an∈n

设得答案。例2:已知。求。

提示记,有可由型四求再求。

答案。例3:已知数列满足x1=, xn+1=xn++,且数列的前n项和为sn

求xn表达式 ⑵证明++…

提示:设则, 可得从而可得。

答案(1),(2)略。

例4:已知数列,满足a0=, b0=1,且an+1=, bn+1=

证明: 2 n+2 an<π<2 n+2 bn

提示设得再由。

时,即证。例5:已知。求

提示设则是等比数列答案。

例6设已知且

(1)若求 (2)若求。

提示(1)易得设,则且 。

2)易得设

易得。其中答案。

3转化为线性。

例1:已知且求。

提示:取倒数得记有成型九。

求出再求答案。

例2:已知a1=1,an+1=2an+,求an

提示移项平方整理得进而。

由一元二次方程根与系数关系得可用型九解之得。

例3:已知a1=0,an+1=5an+,求an∈n

提示:法同例1得再用整数性质证之。

例4:已知且。求。

提示递推式可化为,令则且。且再解之。

例5:已知正项数列满足

1)求。2)设确定最小正整数使为整数。

提示:原递推式可化为数列为以为首项以2为公比的等比数列。

答案(1)。

十。三、归纳,猜想与论证解决数列通项。

例1:已知x+=2cosθ,且an=xn+,求an关于θ的表达式。

答案。例2:已知a1=1,an+1=ancosx+cosnx,求an

答案。例3:已知a1=1, a2=,an+1=,求an

答案。例4:已知数列满足且。

1) 求的通项公式。

2) 令为数列的前项和证明:

提示:(1)易得 (2)

例5:已知数列定义为u0=2,u1=,un+1=un(un-12-2)-u1(n∈n)

证明对一切n∈n*,[un]= 2

提示:计算。。。归纳。。。猜想递推式再求之。

略解:考察。

从而猜想其中待定且 代入。有。

如果选择则。

所以总有。即。

因此指数满足。

再由类型九易得。

所以为负整数。

所以[un]= 2

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