彭进喜
求数列的通项是数列中的常见题型,根本方法是利用等差数列或等比数列。接下来,举例几个已知递推公式求数列通项的题目。
例1:已知a1=1an=2an-1+1,求an。
分析:根据递推公式,不难求出a2=3,a3=7,a4=15,a5=31,于是可以猜想an=2n-1。接下来拓展思路,如果an=2n-1,则数列{an+1}就是等比数列,于是我们可以先证明数列{an+1}是等比数列。证明:∵===2为常数,∴{an+1}是等比数列,首项为2,公比为2,∴an+1=2×2n-1=2n, ∴an=2n-1。
例2:已知a1=1an=2an-1+n,求an。
分析:(过程略)根据递推公式,不难求出a2、a3、a4、a5,于是可以猜想an=2n-1+2×2n-2+…+(n-1)×2+n;根据错位相减法不难求出an=2n+1-n-2,接下来需求思路,如果an=2n+1-n-2,则数列{an+n+2}就是等比数列。于是,我们可以先证明数列{an+n+2}是等比数列。∴an=2n+1-n-2.
例3:已知a1=1an=2an-1+2n,求an。
分析:(过程略)根据递推公式,不难求出a2、a3、a4,于是可以猜想an=2n-1+(n-1)2n=(2n-1)2n-1,接下来需求思路,如果an=(2n-1)2n-1,则数列{}就是等差数列,于是我们可以先证明数列{}是等差数列。∴an=(2n-1)2n-1。
例4:已知a1=1an=2an-1+3n,求an。
分析:(过程略)根据递推公式,求出a2、a3、a4、a5,于是可以猜想:an=3n+1-2n+2,接下来需求思路,如果an=3n+1-2n+2,则数列{3n+1-an}就是等比数列,于是我们可以先证明数列{3n+1-an}是等比数列。最后得出:an=3n+1-2n+2 .
对于4个例题,可以推广到一般的情况,分别是:(1)已知a1=can=pan-1+q,其中c、p、q为常数,求an;(2)已知a1=can=pan-1+n,其中c、p为常数,求an;(3)已知a1=can=pan-1+pn,其中c、p为常数,求an;(4)已知a1=can=pan-1+qn,其中c、p、q为常数,求an。
下面仅对第一类情况进行分析说明。分析:(过程略)根据递推公式,不难求出a2、a3、a4,于是可以猜想,an=+(c-)pn-1,接下来需求思路,如果an=+(c-)pn-1,则数列{an+}就是等比数列,于是我们可以先证明数列{an+}是等比数列。最后得出:an=(c+)×pn-1+。
上面的五种情况可以概括为一种题型。已知a1=can=pan-1+f(n),其中c、p为常数,f(n)为等差数列或者等比数列,求an。如果p=1,则直接用累加法或累乘法就可以解决,如果p≠1,则都可以用归纳猜想来获取思路,并求解。对于(4)这种类型,也可以对an=pan-1+pn的两边同时除以pn,会更加简单,对于(1)也可以用待定系数法来求解。
(乐清市柳市中学)