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數列的通項公式與求和的方法

生活 更新时间:2024-09-15 14:17:56

一、有關數列的概念:

1、數列是按照一定順序排列的一列數,數列中的每一個數叫做這個數列的項

數列中的每一項都和它的序号有關,排在第一位的數稱為這個數列的第 1 項 (通常也叫做首項),排在第二位的數稱為這個數列的第 2 項 , ...... ,排在第 n 位的數稱為這個數列的第 n 項

2、數列的一般形式可以寫成如下形式:

數列的通項公式與求和的方法(數列的概念及通項公式的常用求法)1

數列一般形式圖(1)

3、項數有限的數列叫做有窮數列,項數無限的數列叫做無窮數列

4、如果數列 {an} 的第 n 項與序号 n 之間的關系可以用一個式子來表示,那麼這個公式叫做這個數列的通項公式

5、從數列中的第二項起,每一項都大于前一項的數列叫做遞增數列

從數列中的第二項起,每一項都小于前一項的數列叫做遞減數列

各項相等的數列叫常數列

從第二項起,有些項大于它前一項,有些項小于它前一項的數列叫做擺動數列

6、數列的圖像都是一群孤立的點 。

7、數列有三種表示形式:列舉法、通項公式法、圖像法

8、遞推公式:如果已知數列 {an} 的第 1 項 (或前幾項),且任一項 an 與它的前一項 an-1 (或前 n 項)間的關系可以用一個公式來表示,那麼這個公式就叫做這個數列的遞推公式。遞推公式也是給出數列的一種方法 。

數列的通項公式與求和的方法(數列的概念及通項公式的常用求法)2

二、數列通項公式的常用求法

1、根據數列的某幾項寫出數列的通項公式,常用到 “觀察法”,具備較強的觀察和邏輯推理能力是解決這類題目的關鍵。

例1:根據數列的前 4 項,寫出它的一個通項公式:

(1)9,99,999,9999,…

數列的通項公式與求和的方法(數列的概念及通項公式的常用求法)3

例題1圖(1)

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例題1圖(2)

注:觀察數列中各項的特點,關鍵是找出各項與項數 n 的關系 。

2、數列基本概念的辨析。

解決此類題目的關鍵是要深刻理解數列與函數的關系、數列與集合的聯系與區别、數列的基本概念和性質等。

① 公式法

例2: 已知數列 {an} 是公差為 d 的等差數列,數列 {bn} 是公比為 q 的 (q∈R且q≠1) 的等比數列,若函數 f (x) = (x-1)^2,

a1 = f (d-1),a3 = f (d 1),b1 = f (q 1),b3 = f (q-1) ;

(1) 求數列 { a n } 和 { b n } 的通項公式;

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例題2圖

注:當已知數列為等差等比數列時,可直接利用等差或等比數列的通項公式,隻需求得首項及公差公比 。

疊加法

例3:已知數列 6,9,14,21,30,… 求此數列的一個通項 。

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例題3圖

注:一般地,對于形如 an 1 = an f ( n ) 類的通項公式,隻要 f ( 1 ) f ( 2 ) ... f ( n ) 能進行求和,則宜采用此方法求解。

疊乘法

例4:在數列{an}中,a1 = 1, (n 1) · an 1 = n · an,求數列 an 的表達式 。

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例題4圖

注:一般地,對于形如 an 1 = f ( n ) · an 類的通項公式,當 f ( 1 ) · f ( 2 ) · ... · f ( n ) 的值可以求得時,宜采用此方法 。

Sn法

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Sn法圖

例5:已知下列兩數列 {an} 的前 n 項和 sn 的公式,求數列 {an} 的通項公式 。

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例題5圖(1)

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例題5圖(2)

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例題5圖(3)

注:要先分 n = 1和 n ≥ 2 兩種情況分别進行運算,然後驗證能否統一 。

待定系數法

例6:設數列 {cn} 的各項是一個等差數列與一個等比數列對應項的和,若c1=2,c2=4,c3=7,c4=12,求此數列的通項公式 cn 。

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例題6圖(1)

注:用待定系數法解題時,常先假定通項公式或前n項和公式為某一多項式,一般地,若數列 {an} 為等差數列:

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例題6圖(2)

3、求數列通項的其它方法 。

輔助數列法

例7:已知數列 {an} 的遞推關系為 an 1 = 2an 1 , 且 a1 = 1 , 求數列 {an} 的通項 an 。

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例題7圖

注:這種方法類似于換元法, 主要用于已知遞推關系式求通項公式 。

歸納、猜想

例8:

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例題8圖

注:對難以用上各法求通項的數列,常先由遞推公式算出前幾項,找到規律,歸納、猜想出通項公式 。

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