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《數(shù)列通項公式求法思考》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、數(shù)列通項公式求法的思考---遞歸數(shù)列通項公式的求法摘要:數(shù)列是高中數(shù)學(xué)中的重要內(nèi)容,求數(shù)列的通項公式就是其中最為常見的題型之一,每年都有一個大題,既可考查等價轉(zhuǎn)化與化歸這一數(shù)學(xué)思想,又能反映考生對等差與等比數(shù)列理解的深度,具有一定的技巧性,而且數(shù)列問題背景新穎,綜合性強,能力要求高,思維力度大,內(nèi)在聯(lián)系密切,思維方法靈活,致使很多考生在數(shù)列題當中失分較多,特別是已知條件以遞推形式給出的數(shù)列——遞歸數(shù)列,求其通項公式就顯得更加困難.本文對幾類常見的遞歸數(shù)列求通項問題作一些探求,希望對大家有所啟發(fā).關(guān)鍵字:遞歸數(shù)列遞推公式通項公式求法一、定義:對任意的自然數(shù)n,有遞推關(guān)系確定的數(shù)列,其中
2、為初始值,r為遞歸數(shù)列的階數(shù)。二、通項公式的求法類型1.若數(shù)列例1.(07年北京考卷15題)數(shù)列.(1)求c的值(2)求的通項公式.分析:有條件(1)易知則=點評:一般地,對于型如類的通項公式,只要能進行求和,則宜采用此方法求解,稱之為疊加法。類型2.若數(shù)列=…·5例2:在數(shù)列{}中,=1,(n+1)·=n·,求的表達式。分析:由(n+1)·=n·得,=··…=所以點評:一般地,對于型如=(n)·類的通項公式,當?shù)闹悼梢郧蟮脮r,宜采用此方法;稱之為疊乘法.類型3.若數(shù)列p=1為等差,q=0時為等比.當構(gòu)造1:,轉(zhuǎn)化類型1,可求其通式構(gòu)造2:設(shè)存在,即可求其通式例3.(07年全國試卷Ⅰ
3、22題)已知數(shù)列(1)求的通項公式;(2)若數(shù)列分析:(1)利用構(gòu)造2:由,,可求其通式公式.利用構(gòu)造1:,同樣可求得其通項公式.類型4.若數(shù)列分析:可在式子的兩邊同除以,化為類型3構(gòu)造1,可求其通項公式.例4.(07年天津21題)在數(shù)列中,(1)求數(shù)列的通項公式;(2)求數(shù)列的前n項和;(3)證明存在5分析:由題意得:所以是首項為0,公差為1的等差數(shù)列,即類型5.若數(shù)列p,q為常數(shù).分析:若能找到--①,令,則為等比數(shù)列,且,由此可化為類型4.下面主要探討如何來確定:①可化為,比較得,此方程稱的特征方程.于是有所以,,轉(zhuǎn)化為類型4可求其通式.分析:上式可化為,,轉(zhuǎn)化為類型1,可求其
4、通式.已知數(shù)列的遞推關(guān)系求數(shù)列的通項公式,都可轉(zhuǎn)化化歸為以上五中類型之一進行求解,等差數(shù)列和等比數(shù)列是最為常見較為簡單的遞歸數(shù)列,熟悉以上幾種類型,明確其中的原理,滲透其中的構(gòu)造思想,對我們解決數(shù)列方面的問題大有幫助.三、應(yīng)用1.若數(shù)列求其通項公式解:原式可變?yōu)槭醉棧?為公差的等差數(shù)列,則,由類型1;可得.2.設(shè),求此數(shù)列的通項公式.解:可把遞推公式化為,可見是常數(shù)列,于是=…=,即,進而可變形為:,所以是等差數(shù)列,由等差數(shù)列的通項公式可得.3(02年高考).某城市01年末汽車保有量為30萬輛,預(yù)計此后每年報廢上一年末汽車保有量的6%,并且每年新增汽車數(shù)量相同,為保護城市環(huán)境,要求該
5、城市汽車保有量不超過60萬輛,那么每年新增汽車數(shù)量不應(yīng)超過多少輛?分析:本題主要考查數(shù)列、數(shù)列的極限等基礎(chǔ)知識,考查建立數(shù)學(xué)模型,運用所學(xué)知識解決實際問題的能力。解:設(shè)01年末汽車保有量為萬輛,以后各年末汽車保有量依次為萬輛,萬輛,……,每年新增汽車x萬輛,則對于,有遞推關(guān)系5,數(shù)列是以為首項,以0.94為公比的等比數(shù)列,故當,即時,當,即時,因為數(shù)列單調(diào)增加,且,所以可以任意靠近,但不會超過。因此,如果要求汽車保有量不超過60萬輛,即,則,即(萬輛)綜上,每年新增汽車不應(yīng)超過3.6萬輛。4.“Hanni塔謎”。有n個外徑不等的圓環(huán),套在尖端朝上的木釘上,最大的圓環(huán)在最底層,成為一個
6、上小下大的塔形(如圖),另外還有兩釘子豎直釘在木板上,現(xiàn)將塔形移到第二個釘子上,而每次只能移動一個圓環(huán),但在每次移動中都不能將大圓環(huán)置于小圓環(huán)之上,這些當然要第三個釘子的作用,試問必須搬動多少次?分析:用遞歸數(shù)列思想建立與的遞歸關(guān)系是解題的關(guān)鍵所在。解:設(shè)為搬完這n個圓環(huán)所需搬動的次數(shù),易知,首先將第一個釘子最上的個圓環(huán)移到第三個釘子上,需搬動次,將底部最大圓環(huán)搬到第二個釘子上,需1次,然后將第三個釘子上的圓環(huán)搬到第二個釘子上,需要次搬動,于是有關(guān)系式,即,則數(shù)列是首項為2,公比為2的等比數(shù)列,故5,即在數(shù)列中,已知,利用類型3構(gòu)造2,令,與對比,得,由數(shù)列是等比數(shù)列,可得,即.總結(jié)
7、:數(shù)列是初等數(shù)學(xué)與高等數(shù)學(xué)的銜接點,它與數(shù)、式、函數(shù)、方程、不等式有著密切的聯(lián)系.因而在歷年的高考試題中占有較大的比重,求解數(shù)列題往往涉及到重要的數(shù)學(xué)思想方法,對學(xué)生的能力要求較高.所以,數(shù)列問題成為歷年高考的熱點內(nèi)容.在這類問題中,求數(shù)列的通項往往是解題的突破口、關(guān)鍵點,本文以高考題為實例,根據(jù)教學(xué)實踐,談?wù)勄蠼飧呖紨?shù)列題的常用策略:化歸轉(zhuǎn)化策略數(shù)列問題??苫瘹w為等差(等比)數(shù)列或化歸為我們熟悉的數(shù)列問題去求解,就數(shù)列通項公式的幾種初等求法作一總結(jié),供參