求数列通项公式的常用方法(由数列的递推关系求数列通项公式方法总结)

求数列通项公式的常用方法(由数列的递推关系求数列通项公式方法总结)

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1、由递推关系求数列通项问题一“不动点”法由递推公式求英数列通项历来是高考的重点和热点题型,对那些已知递推关系但又难求通项的数列综合问题,充分运用函数的相关性质是解决这类问题的着手点和关键.与递推关系对应的函数的“不动点”决定着递推数列的增减情况,因此我们可以利用对函数“不动点”问题的研究结果,来简化对数列通项问题的探究。笔者在长期的教学实践中,不断总结探究反思,对那些难求通项的数列综合问题,形成利用函数不动点知识探究的规律性总结,以期对同学们解题有所帮助.1不动点的定义一般的,设/(X)的定义域为Q,若存在x0€D,使成立,则称为的不动点,或称(勺,心)

2、为图像的不动点。2求线性递推数列的通项定理1设/(x)=ax+6(a#ftl),且为的不动点,满足递推关系=7(^.0,力=2,3,…,证明是公比为3的等比数列。证:・・•是的不动点,所以,所以,所以,・・・数列是公比为a的等比数列。例1已知数列{aj的前力项和为且$二刀-5。厂85,nelT(1)证明:{务-1}是等比数列;(2)求数列{$}的通项公式,并求出使得—>%成立的最小正整数”.证:(1)当n=l时,0=—14;当n>2时,臼尸S〃—S-=—5/+5芯】+1,即=勿日+19工2)即务=(力22),记/(力二■

3、x+2‘令/(x)=x,求出不

4、动点x0=l,由定理1知:6666-1=-1)(«>2),又曰l1=-15丸,所以数列{—1}是等比数列。(2)解略。63求非线性递推数列的通项定理2设/«=——(chO,加-氐工0),且是的不动点,数列满足递推关系,力=2,3,…,cx+d‘记/(x)=2_x丄4“】+丄"1盼1S-1所以数列•:是公差为-1的等差数列,所以$=(i)若,则数列是公比为的等比数列;(ii)=则数列是公差为二>的等差a+a数列。ax.^b证宀)由题设知內+厂丙Obdx二odx、一b=©-CX0xx;a-cxj同理dx2-b=(a-cx^)X2._(a-cx^)aM+b

5、-dxx_a-ax-xx•_(a-cxg+b-%_a-cx2-x2'所以数列是公比为的等比数列。(ii)由题设知=x的解为Xj=x2=x0,.••且=。所以1_1ca“dcax+dca池七d如-x0"L”■Ao(a~cxQ)ax+b-dx^caxa-cx^.a_dca9-cXo+N+cAqc十d+u心1d+c・1C1-=+J(a-cx0)(ax-x0)a-CAoa-cx^ax-z0a-%a_ca_daw-x0ITcl12c2c=+=+—T7,所以数列是公差为一的等差数列。a_”o务a+da^d例2设数列{务}的前”项和为S*,且方程x-a,=0有一根为

6、S*-l。求数列{aj的通项公式。10~~解:依题=-,且(Sj,-1)-ax•(^-1)-=0,将ax=Sn-代入上式,得乙令/(x)=x,求出不动点x0=l,由定理2(ii)知:因此数列{oj的通项公式为乙=—例3已知数列{务}中,如=1,。“1(I)设c=

7、a=—7T,求数列{"}的通项公式.(II)求使不等式冬泅<3成立的c的解:(I)依题a»*l=l"~=5a,~2由定理2(i)知:5x_21~"—令J(x)=x,求出不动点可=二■兀2=2;2x2111a.-22务_2二1两式相除得到"4如~21,所以$a.—*2〒,是以:为公比,14a■—

8、—x2]岛_2丁一2为首项的等比数列,所以,V"务2»-1(II)Z”33解略。>0,贝ijhn^I5是公比为2的等比数列。dx、=b-axlAdx2=b-ax2定理3设/(x)=^U±(a#o),且是的不动点,数列满足递推关系,总=2,3,…,则有2ax+d兀2勺-兀-);若_1花ax-x2ax+1-Xj_a-a^+b-(2aa9+d)x】_a・aj+b_2a务•州+aXj2-bax>1-x2a・a*+6-(2a-a,^d)x2aax+i-2a•x2+ax2-b=瞬4蝉之也二与,又g>°,则a(务-2axx2+x2)务-勺5一乃・.in坐二鱼=21

9、n生n^♦1-X2a»"X2是公比为2的等比数列。x?-3例4已知数列{©}满足xi-4,兀■厂一•⑴求证:X,>3;⑵求证:X*<耳;(3)求数列{xj2xx—4的通项公式.证:⑴、⑵证略;⑶依题"韻’记“)=左’n求出不动点X]=hX?=3;由定理3知I:X*.]<-32x,-4亠会#'和所以4-1(1-1.-3百“’所以I唱⑺,又戸又10g3■x.-11,令q・log3七则数列{aj是首项为1,公比为2的等比数列.所以xl~JX*-5务二严丿.由§-1003芒

10、,得芒^=罗"・所以3"门_137一3^-1*利用函数“不动点”法求解较复杂的递推数列

11、的通项问题,并不局限于以上三种类型,基于高考数列试题的难度,本文不再对更为复杂的递推数列进行论

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