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一阶线性递推公式

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一阶线性递推公式

一阶线性递推数列主要有如下几种形式:

1、

这类递推数列可通过累加法而求得其通项公式(数列{f(n)}可求前n项和).

当为常数时,通过累加法可求得等差数列的通项公式.而当为等差数列时,则为二阶等差数列,其通项公式应当为形式,注意与等差数列求和公式一般形式的区别,后者是,其常数项一定为0.

2、

这类递推数列可通过累乘法而求得其通项公式(数列{g(n)}可求前n项积).

当为常数时,用累乘法可求得等比数列的通项公式.

3、

这类数列通常可转化为,或消去常数转化为二阶递推式.

例1已知数列中,,求的通项公式.

解析:解法一:转化为型递推数列.

∵∴又,故数列{}是首项为2,公比为2的等比数列.∴,即.

解法二:转化为型递推数列.

∵=2xn-1+1(n≥2)①∴=2xn+1②

②-①,得(n≥2),故{}是首项为x2-x1=2,公比为2的等比数列,即,再用累加法得.

解法三:用迭代法.

当然,此题也可用归纳猜想法求之,但要用数学归纳法证明.

例2已知函数的反函数为

求数列的通项公式.

解析:由已知得,则.

令=,则.比较系数,得.

即有.∴数列{}是以为首项,为公比的等比数列,∴,故.

评析:此题亦可采用归纳猜想得出通项公式,而后用数学归纳法证明之.

(4)

若取倒数,得,令,从而转化为(1)型而求之.

(5)

这类数列可变换成,令,则转化为(1)型一阶线性递推公式.

例3设数列求数列的通项公式.

解析:∵,两边同除以,得.令,则有.于是,得,∴数列是以首项为,公比为的等比数列,故,即,从而.

例4设求数列的通项公式.

解析:设用代入,可解出.

∴是以公比为-2,首项为的等比数列.

即.

(6)

这类数列可取对数得,从而转化为等差数列型递推数列.

二、可转化为等差、等比数列或一些特殊数列的二阶递推数列

例5设数列求数列的通项公式.

解析:由可得

故即用累加法得

例6在数列求数列的通项公式.

解析:可用换元法将其转化为一阶线性递推数列.

令使数列是以 为公比的等比数列(待定).

即∴对照已给递推式, 有即的两个实根.

从而

∴①

或②

由式①得由式②得.

消去.

例7在数列求.

解析:由①,得②.

式②+式①,得,从而有.∴数列是以6为其周期.故==-1.

三、特殊的n阶递推数列

例8已知数列满足,求的通项公式.

解析:∵ ①

∴ ②

②-①,得.∴故有

将这几个式子累乘,得

例9数列{}满足,求数列{}的同项公式.

解析:由 ①,得 ②.

式①-式②,得,或,故有.

∴,.

将上面几个式子累乘,得,即.

∵也满足上式,∴