方法13 累差累商
所谓累差迭加法,是指由形如a1=a,an-an -1=f(n)(n≥2)的递推关系求数列通项公式的一种方法;所谓累商迭乘法,是指由形如a1=a,=g(n)(n≥2)的递推关系求数列通项公式的一种方法.
利用累差迭加法、累商迭乘法来求解数学问题时,若呈现的递推关系是不等式关系,也可以利用构造法解决.已知形如a1=a,an+1-an<f(n)的递推关系,则an<a+f(1)+f(2)+…+f(n-1);已知形如a1=a,<g(n)的递推关系,则an<ag(1)g(2)…g(n-1).
【例1】 (构造等差型)已知数列{an}满足an+1=3an+2×3n+1,a1=3,求数列{an}的通项公式.
解:an+1=3an+2×3n+1两边同除以3n+1,得=++,
则-=+,故当n≥2时,
=(-)+(-)+(-)+…+(-)+=(+)+(+)+(+)+…+(+)+=+(+++…+)+1=++1=+-,
则an=×3n+×3n-(n≥2).
当n=1时,也满足上式.
综上,an=×3n+×3n-.
训练1 设数列{an}满足nan+1-(n+1)an=(n∈N*),a1=,则an=( )
A. B.
C. D.
解析:C 由nan+1-(n+1)an=,得-==-.当n≥2时,-=-,…,-=-,由累差迭加法可得-a1=-.因为a1=,所以=1-=,所以an=(n≥2).当n=1时,也满足上式.综上知an=,故选C.
【例2】 (构造等比型)设数列{an}满足a1=1,a2=2,且对于其中任意三个连续的项an-1,an,an+1,都有an=(n≥2),则{an}的通项公式an=( )
A.3- B.3+
C.3n+2 D.3n-2
解析:A 当n≥2时,an=,则2nan=(n-1)an-1+(n+1)an+1,(n+1)·(an+1-an)=(n-1)(an-an-1),所以=.设bn=an+1-an,即=,则··…·=··…·,得=,所以bn=b1.因为b1=a2-a1=1,所以bn=(n≥2).当n=1时,也满足上式,所以bn=.an+1-an=bn==2(-).(an-an-1)+(an-1-an-2)+…+(a2-a1)=2(-+-+…+1-)=2(1-),即an-a1=2(1-),则an=3-(n≥2).当n=1时,也满足上式,所以an=3-.
训练2 已知数列{an}的前n项和为Sn,且an+1=,a1=1,n∈N*,则{an}的通项公式为an=( )
A.n B.2n-1
C.3n-2 D.-2n+3
解析:B 因为an+1=,所以(2n-1)an+1=4Sn-1 ①,(2n-3)an=4Sn-1-1(n≥2) ②,
①-②得(2n-1)an+1-(2n-3)an=4an,整理得=(n≥2),则an=···…···a1=···…···1=2n-1(n≥2).当n=1时,也满足上式.所以an=2n-1,故选B.
2 / 2方法13 累差累商
所谓累差迭加法,是指由形如a1=a,an-an -1=f(n)(n≥2)的递推关系求数列通项公式的一种方法;所谓累商迭乘法,是指由形如a1=a,=g(n)(n≥2)的递推关系求数列通项公式的一种方法.
利用累差迭加法、累商迭乘法来求解数学问题时,若呈现的递推关系是不等式关系,也可以利用构造法解决.已知形如a1=a,an+1-an<f(n)的递推关系,则an<a+f(1)+f(2)+…+f(n-1);已知形如a1=a,<g(n)的递推关系,则an<ag(1)·g(2)…g(n-1).
【例1】 (构造等差型)已知数列{an}满足an+1=3an+2×3n+1,a1=3,求数列{an}的通项公式.
训练1 设数列{an}满足nan+1-(n+1)an=(n∈N*),a1=,则an=( )
A. B.
C. D.
【例2】 (构造等比型)设数列{an}满足a1=1,a2=2,且对于其中任意三个连续的项an-1,an,an+1,都有an=(n≥2),则{an}的通项公式an=( )
A.3- B.3+
C.3n+2 D.3n-2
训练2 已知数列{an}的前n项和为Sn,且an+1=,a1=1,n∈N*,则{an}的通项公式为an=( )
A.n B.2n-1
C.3n-2 D.-2n+3
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