山东省东营市胜利第一中学 257100
摘 要:数列的递推公式和通项公式是表现数列特征和构造的两种不同形式,高考题中往往只给出数列的递推公式,若能求出通项公式,则问题将迎刃而解。在很多文章中,给出了很多由递推求通项的方法,如叠加法、累乘法、迭代法、构造法等,在这里不一一赘述了,本文列举了几种转化的技巧,供大家参考。
关键词:数列 递推公式 通项公式
《普通高等学校招生全国统一考试大纲的说明》指出:“数学科的命题,在考查基础知识的基础上,注重对数学思想方法的考查,注重对数学能力的考查,展现数学的科学价值和人文价值,同时兼顾试题的基础性、综合性和现实性,重视试题间的层次性,合理调控综合程度,坚持多角度、多层次的考查,努力实现全面考查综合数学素养的要求。”而数列的题目体现得很明显。本文通过实例来谈谈求通项公式的几种技巧:
一、取倒数
例1.数列{an}中,a1=1,an= (n≥2),求数列{an}的通项公式。
解:由题意得,两边同时取倒数有: == +2n;
∴ -=2n,-=2n-1,…, - =23, - =22;
逐项累加得 - =2n+2n-1+…+23+22==4(2n-1-1);
∴ =1+4(2n-1-1),∴an= ,n∈N+。
二、同除以乘积项
例2.数列{an}中,a1= ,且当n>1时有=,求数列{an}的通项公式。
解:依题意,等号两边交叉相乘得an-1-an=4an·an-1(n≥2);
所以等号两边同除以an·an-1得: -=4(n≥2);
所以数列{ }是以5为首项、公差是4的等差数列;
所以 =4n+1,所以an= (n∈N+)。
上述两种是比较基础的技巧,下面看第三种:
三、取对数
例3.已知a1=2,点(an,an+1)在函数f(x)=x2+2x的图像上,其中n∈N+,求数列{an}的通项公式。
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解:依题意可得:an+1=an2+2anan+1+1=(an+1)2;
又∵a1=2,∴an>0(n∈N+),∴an+1>0(n∈N+);
两边同取以3为底的对数,
∴1og3(an+1+1)=1og3(an+1)2=21og3(an+1);
又∵1og3(a1+1)=1,∴数列{1og3(an+1)}是首项为1、以2为公比的等比数列。
∴1og3(an+1)=1×2n-1=2n-1,∴an+1=32 (n∈N+),∴an=32-1(n∈N+)。
利用本方法,需注意两点:
1.两边取对数前,要注意数列各项都是正数。
2.取对数时,对数的底数要有针对性,是为了使数列的首项为1。如2002年上海高考理科第11题:若数列{an}中,a1=3,且an+1=an2(n∈N+),求数列{an}的通项公式。在本题中就用到了取对数的办法。
四、递推意识
例4.数列{an}中,a1=2,an+1=,bn=| |(n∈N+),求数列{bn}的通项公式。
分析:本题直接看bn的式子,不好发现其内在联系,利用取倒数、取对数、同除以乘积项的办法都不能解决,那我们怎么办呢?
因为求通项公式的出发点就是看前一项和后一项的关系,所以我们不妨递推一下看。
解:∵bn+1=| |=||=2| |=2bn,又∵
b1==4,∴数列{bn}是以4为首项、以2为公比的等比数列,∴bn=2n+1,n∈N+。
五、分离常数意识
例5.数列{an}中,a1= , - =0,n∈N+,求数列{bn}的通项公式。
分析:先观察本题形式:若取倒数,则会出现 =1-=an-1,n∈N+无法处理;若交叉相乘,可得an+1·an-an+1=an+1-1,n∈N+,∴an+1·an=2an+1-1,n∈N+;再同除以an+1·an,∴1= - ,n∈N+,还是无法得到直接关系;若取对数,也无法操作;若递推,则式子更复杂。那我们该怎么办呢?
因为两个式子形式相似,前面的式子分子上不是常数,第二个式子分子是常数,因此我们不妨分离常数。
解:∵ - =1+ - =0,n∈N+;
∴ - =-1;又∵ =-2,
∴数列{}为首项为-2、-1为公差的等差数列。
∴=-2+(n-1)·(-1)=-n-1,n∈N+,an-1= ,n∈N+;
∴an=,n∈N+。
参考文献
[1]中华人民共和国教育部 普通高中数学课程标准(实验)[M].北京,人民教育出版社,2007。
[2]舒结高 从一道最新的高考题说起[J].中学数学研究,2015,(11),43-45。
论文作者:王林超
论文发表刊物:《中小学教育》2017年7月第283期
论文发表时间:2017/7/11
标签:数列论文; 公式论文; 对数论文; 式子论文; 常数论文; 题意论文; 本题论文; 《中小学教育》2017年7月第283期论文;