递推数列求通项——六大方法全归纳
方法一:累加法(适用于 aₙ₊₁ = aₙ + f(n)型)
题型特征:相邻两项之差为关于n的函数
步骤: a₂ - a₁ = f(1) a₃ - a₂ = f(2) ... aₙ - aₙ₋₁ = f(n-1)
左右分别相加,得:aₙ - a₁ = Σ_{k=1}^{n-1} f(k)
例题:已知a₁=1,aₙ₊₁=aₙ+2n+1,求aₙ。
解: a₂-a₁=3,a₃-a₂=5,...,aₙ-aₙ₋₁=2n-1 累加得:aₙ-1=3+5+...+(2n-1) = (n-1)(3+2n-1)/2 = n²-1 ∴ aₙ = n²
方法二:累乘法(适用于 aₙ₊₁ = aₙ · g(n) 型)
题型特征:相邻两项之比为关于n的函数
步骤: a₂/a₁ = g(1), a₃/a₂ = g(2), ..., aₙ/aₙ₋₁ = g(n-1) 累乘得:aₙ/a₁ = Π_{k=1}^{n-1} g(k)
例题:已知a₁=2,aₙ₊₁= aₙ · (n+1)/n ,求aₙ。
解: a₂/a₁=2/1,a₃/a₂=3/2,...,aₙ/aₙ₋₁=n/(n-1) 累乘得:aₙ/2 = 2/1 × 3/2 × 4/3 × ... × n/(n-1) = n ∴ aₙ = 2n
方法三:构造法(适用于 aₙ₊₁ = paₙ + q 型)
题型特征:一阶线性递推,p≠1
步骤:设aₙ₊₁ + λ = p(aₙ + λ),解得λ = q/(p-1) 则 {aₙ + λ} 是等比数列
例题:已知a₁=1,aₙ₊₁=2aₙ+3,求aₙ。
解: 设aₙ₊₁+λ=2(aₙ+λ),展开得aₙ₊₁=2aₙ+λ,对比知λ=3 ∴ aₙ₊₁+3=2(aₙ+3),数列{aₙ+3}是首项为4、公比为2的等比数列 aₙ+3=4×2ⁿ⁻¹=2ⁿ⁺¹ ∴ aₙ=2ⁿ⁺¹-3
方法四:取倒数法(适用于 aₙ₊₁ = paₙ/(qaₙ+r) 型)
题型特征:分式型递推
步骤:两边取倒数,转化为等差数列
例题:已知a₁=1,aₙ₊₁=aₙ/(2aₙ+1),求aₙ。
解: 1/aₙ₊₁ = (2aₙ+1)/aₙ = 2 + 1/aₙ ∴ 1/aₙ₊₁ - 1/aₙ = 2,数列{1/aₙ}是等差数列,公差为2 1/aₙ = 1 + (n-1)×2 = 2n-1 ∴ aₙ = 1/(2n-1)
方法五:取对数法(适用于 aₙ₊₁ = p·aₙ^q 型)
题型特征:指数型递推
步骤:两边取对数,转化为等差或等比数列
方法六:待定系数法(适用于 aₙ₊₂ = paₙ₊₁ + qaₙ 型)
题型特征:二阶线性递推(斐波那契型)
步骤:解特征方程 x² = px + q,根据根的情况构造通项
实战策略
- 先识别递推关系类型,选择对应方法
- 构造法是最常用方法,务必掌握
- 验证:代入n=1,2检验a₁,a₂是否符合
- 答案中的n取值范围不要忽略(n≥2)