數(shù)列是按照一定的次序排列的一列數(shù),通??捎孟鄳?yīng)的通項(xiàng)公式來表示一個(gè)數(shù)列.而求遞推數(shù)列的通項(xiàng)公式,往往需重點(diǎn)研究數(shù)列的遞推關(guān)系式,根據(jù)其特點(diǎn)進(jìn)行合理的變形.本文結(jié)合幾個(gè)典型例題,介紹一下求遞推數(shù)列通項(xiàng)公式的兩種方法.
一、累加(乘)法
n-1,并將這n-1個(gè)式子累加,即可通過簡單的計(jì)算,求得[an]的表達(dá)式.
例2.設(shè)數(shù)列[an]是首項(xiàng)為1的正項(xiàng)數(shù)列,且[(n+1)an+12-nan2+an+1an=0(n=1,2,3,…)],求數(shù)列[an]的通項(xiàng)公式.
解:因?yàn)閇(n+1)an+12-nan2+an+1an=0],
所以[(n+1)an+1-nanan+1+an=0],
二、構(gòu)造法
構(gòu)造法是求遞推數(shù)列通項(xiàng)公式的常用方法.對于一些結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的遞推關(guān)系式,通常需通過換元、取倒數(shù)、取對數(shù)、平方、開方、引入待定系數(shù)等方式,構(gòu)造出輔助數(shù)列,如等差數(shù)列、等比數(shù)列、常數(shù)列,或便于計(jì)算的常見數(shù)列,便可通過求輔助數(shù)列的通項(xiàng)公式,求得原數(shù)列的通項(xiàng)公式.
例5.若數(shù)列[an]中,[a1=3],[an+1=a2n]([n]是正整數(shù)),求數(shù)列[an]的通項(xiàng)公式.
解:由題意知[angt;0],
例6.在數(shù)列[an]中,[a1=-1,an+1=2an+4?3n-1],求數(shù)列[an]的通項(xiàng)公式.
解:設(shè)[an+1+λ?3n=2an+λ?3n-1],
將其與[an+1=2an+4?3n-1]的系數(shù)相比較可得[λ=-4],
則[an+1-4?3n=2an-4?3n-1],
所以數(shù)列[an-4?3n-1]是一個(gè)等比數(shù)列,其首項(xiàng)為[a1-4?31-1=-5],公比是2,
則[an-4?3n-1=-5?2n-1],即[an=4?3n-1-5?2n-1],
[a1=-1]滿足該通項(xiàng)公式,所以數(shù)列[an]的通項(xiàng)公式為[an=4?3n-1-5?2n-1].
解答本題,需利用待定系數(shù)法求出[λ]的值,進(jìn)而構(gòu)造出等比數(shù)列.通過運(yùn)用待定系數(shù)法來構(gòu)造輔助數(shù)列的常見遞推關(guān)系式有:(1)[an+1=Aan+B](A、B為常數(shù))型,可將其化為[an+1+λ=Aan+λ]的形式;(2)[an+1=Aan+B?Cn](A、B、C為常數(shù))型,可將其化為[an+1+λ?Cn+1=Aan+λ?Cn]的形式;(3)[an+2=A?an+1+B?an](A、B為常數(shù))型,可將其化為[an+2+λan+1=A?an+1+λan]的形式;(4)[an+1=Aan+Bn+C](A、B、C為常數(shù))型,可將其化為[an+1+λ1n+λ2=Aan+λ1(n-1)+λ2]的形式,從而構(gòu)造出輔助數(shù)列.
可見,求遞推數(shù)列的通項(xiàng)公式,需將遞推關(guān)系式進(jìn)行合理的變形,如做除法、做減法、換元、取倒數(shù)、取對數(shù)、平方、開方、引入待定系數(shù)等,以將問題轉(zhuǎn)化為簡單的、易于計(jì)算的數(shù)列通項(xiàng)公式問題,這樣才能化繁為簡,提升解題的效率.