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《待定系數(shù)法求遞推數(shù)列通項公式》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第12頁共12頁最全的待定系數(shù)法求遞推數(shù)列通項用待定系數(shù)法求遞推數(shù)列通項公式初探摘要:本文通過用待定系數(shù)法分析求解9個遞推數(shù)列的例題,得出適用待定系數(shù)法求其通項公式的七種類型的遞推數(shù)列,用于解決像觀察法、公式法、迭乘法、迭加法、裂項相消法和公式法等不能解決的數(shù)列的通項問題。關(guān)鍵詞:變形對應(yīng)系數(shù)待定遞推數(shù)列數(shù)列在高中數(shù)學中占有重要的地位,推導通項公式是學習數(shù)列必由之路,特別是根據(jù)遞推公式推導出通項公式,對教師的教學和學生的學習來說都是一大難點,遞推公式千奇百怪,推導方法卻各不相同,靈活多變。對學生的觀察
2、、分析能力要求較高,解題的關(guān)鍵在于如何變形。常見的方法有觀察法、公式法、迭乘法、迭加法、裂項相消法和公式法。但是對比較復雜的遞推公式,用上述方法難以完成,用待定系數(shù)法將遞推公式進行變形,變成新的數(shù)列等差數(shù)列或等比數(shù)列。下面就分類型談?wù)勅绾卫么ㄏ禂?shù)法求解幾類數(shù)列的遞推公式。一、型(為常數(shù),且)例題1.在數(shù)列中,,,試求其通項公式。分析:顯然,這不是等差或等比數(shù)列,但如果在的兩邊同時加上1,整理為,此時,把和看作一個整體,或者換元,令,那么,即,,因此,數(shù)列或就是以2為首項,以2為公比的等比數(shù)列,或者
3、,進一步求出。啟示:在這個問題中,容易看出在左右兩邊加上1就構(gòu)成了新的等比數(shù)列,那不易看出在左右兩邊該加幾后構(gòu)成新的等比數(shù)列時,該怎么辦呢?其實,已知,可變形為第12頁共12頁最全的待定系數(shù)法求遞推數(shù)列通項的形式,然后展開括號、移項后再與相比較,利用待定系數(shù)法可得。這樣,對于形如(其中為常數(shù),且)的遞推數(shù)列,先變?yōu)榈男问?,展開、移項,利用待定系數(shù)法有,即則數(shù)列首項為等比數(shù)列因此,形如這一類型的數(shù)列,都可以利用待定系數(shù)法來求解。那么,若變?yōu)?是關(guān)于非零多項式時,該怎么辦呢?是否也能運用待定系數(shù)法呢?二型
4、例題2.在數(shù)列中,,,試求其通項公式。分析:按照例題1的思路,在兩邊既要加上某一常數(shù)同時也要加上n的倍數(shù),才能使新的數(shù)列有一致的形式。先變?yōu)?,展開比較得進一步則數(shù)列是的等比數(shù)列,所以,同樣,形如的遞推數(shù)列,設(shè)第12頁共12頁最全的待定系數(shù)法求遞推數(shù)列通項展開、移項、整理,比較對應(yīng)系數(shù)相等,列出方程解得即則數(shù)列是以為首項,以p為公比的等比數(shù)列。于是就可以進一步求出的通項。同理,若其中是關(guān)于n的多項式時,也可以構(gòu)造新的等比數(shù)列,利用待定系數(shù)法求出其通項。比如當=時,可設(shè)展開根據(jù)對應(yīng)系數(shù)分別相等求解方程即可
5、。為n的三次、四次、五次等多項式時也能用同樣的思路和方法進行求解。而如果當是n的指數(shù)式,即時,遞推公式又將如何變形呢?三例題3.在數(shù)列中,,,試求其通項。分析1:由于與例題1的區(qū)別在于2n是指數(shù)式,可以用上面的思路進行變形,在兩邊同時加上變?yōu)榧磩t數(shù)列是首項為3,公比為3的等比數(shù)列,則第12頁共12頁最全的待定系數(shù)法求遞推數(shù)列通項分析2:如果將指數(shù)式先變?yōu)槌?shù),兩邊同除就回到了我們的類型一。進一步也可求出。例題4.在數(shù)列中,,,試求的通項。分析:若按例題3的思路2,在兩邊同時除以,雖然產(chǎn)生了、,但是又增
6、加了,與原式并沒有大的變化。所以只能運用思路1,在兩邊同時加上10整理進一步則數(shù)列是首項為15,公比為3的等比數(shù)列即啟示:已知數(shù)列的首項,1)當,即由例題3知,有兩種思路進行變換,利用待定系數(shù)法構(gòu)造首項和公比已知或可求的等比數(shù)列。思路一:在兩邊同時除以,將不含的項變?yōu)槌?shù),即為前面的類型一,再用類型一的待定系數(shù)法思想可得數(shù)列最終求解出的通項。思路二:在兩邊同時加上的倍數(shù),最終能變形為第12頁共12頁最全的待定系數(shù)法求遞推數(shù)列通項對應(yīng)系數(shù)相等得,即即求出數(shù)列的通項,進一步求出的通項。1)當時,即由例4可
7、知只能在選擇思路二,兩邊既要加的倍數(shù),也要加常數(shù),最終能變形為比較得x,y的方程組于是求出數(shù)列的通項,進一步求出的通項。四:其中可以為常數(shù)、n的多項式或指數(shù)式)以=0為例。例題5.在數(shù)列中,,試求的通項。分析:這是三項之間遞推數(shù)列,根據(jù)前面的思路,可以把看做常數(shù)進行處理,可變?yōu)?,先求出?shù)列的通項然后利用累加法即可進一步求出的通項。第12頁共12頁最全的待定系數(shù)法求遞推數(shù)列通項對于形如的遞推數(shù)列,可以設(shè)展開,利用對應(yīng)系數(shù)相等,列方程于是數(shù)列就是以為首項,y為公比的等比數(shù)列,不難求出的通項進一步利用相關(guān)即
8、可求出。同理,當為非零多項式或者是指數(shù)式時,也可結(jié)合前面的思路進行處理。問題的關(guān)鍵在于先變形然后把看做一個整體就變?yōu)榱饲懊娴念愋汀N澹盒?,為正項?shù)列例題6.在數(shù)列中,,試求其通項。分析:此題和前面的幾種類型沒有相同之處,左邊是一次式,而右邊是二次式,關(guān)鍵在于通過變形,使兩邊次數(shù)相同,由于,所以可聯(lián)想到對數(shù)的相關(guān)性質(zhì),對兩邊取對數(shù),即就是前面的類型一了,即變形得對于類似的遞推數(shù)列,由于兩邊次數(shù)不一致,又是正項數(shù)列,所以可以利用對數(shù)性質(zhì),兩邊同時取對數(shù),得然