数列通项公式的求法13种和求和的7种方法

②已知数列满足，求数列的通项公式。3、形如解法：这种类型一般利用待定系数法构造等比数列，即令，与已知递推式比较，解出,从而转化为是公比为的等比数列。例11:设数列：，求.解：令化简得：所以解得，所以又因为，所以数列是以5为首项，3为公比的等比数列。从而可得4、形如解法：这种类型一般利用待定系数法构造等比数列，即令，与已知递推式比较，解出,z.从而转化为是公比为的等比数列。例12:设数列：，求.八：不动点法，形如解法：如果数列满足下列条件：已知的值且对于，都有（其中p、q、r、h均为常数，且），那么，可作特征方程,当特征方程有且仅有一根时,则是等差数列;当特征方程有两个相异的根、时，则是等比数列。例8已知数列满足，求数列的通项公式。解：令，得，则是函数的两个不动点。因为。所以数列是以为首项，以为公比的等比数列，故，则。评注：本题解题的关键是先求出函数的不动点，即方程的两个根，进而可推出，从而可知数列为等比数列，再求出数列的通项公式，最后求出数列的通项公式。例9已知数列满足，求数列的通项公式。解：令，得，则是函数的不动点。因为，所以。评注：本题解题的关键是通过将的换元为，使得所给递推关系式转化形式，从而可知数列为等比数列，进而求出数列的通项公式，最后再求出数列的通项公式。例15：已知数列满足性质：对于且求的通项公式.九：换元法：类比函数的值域的求法有三角代换和代数代换两种，目的是代换后出现的整体数列具有规律性。例16已知数列满足，求数列的通项公式。解：令，则故，代入得即因为，故则，即，可化为，所以是以为首项，以为公比的等比数列，因此，则，即，得。评注：本题解题的关键是通过将的换元为，使得所给递推关系式转化形式，从而可知数列为等比数列，进而求出数列的通项公式，最后再求出数列的通项公式。例18.已知数列满足，，求。解析：设，∵，∴，，…，总之，求数列的通项公式，就是将已知数列转化成等差（或等比）数列，从而利用等差（或等比）数列的通项公式求其通项。十、双数列解法：根据所给两个数列递推公式的关系，灵活采用累加、累乘、化归等方法求解。例19.已知数列中，；数列中，。当时，,，求,.解：因所以即…………（1）又因为所以…….即………（2）由（1）、（2）得：，十一、周期型解法：由递推式计算出前几项，寻找周期。例20：若数列满足，若，则的值为___________。变式:（2005，湖南,文，5）已知数列满足，则= （） A．0 B． C． D．十二、分解因式法当数列的关系式较复杂，可考虑分解因式和约分化为较简形式，再用其它方法求得an.例21.已知数列满足（n∈），且有条件≥2）.解：由得：对n∈，再由待定系数法得：∴十三、循环法数列有形如的关系，如果复合数列构不成等差、等比数列，有时可考虑构成循环关系而求出例22.．在数列中，解：由条件即即每间隔6项循环一次.1998=6×333，∴类型5递推公式为（其中p，q均为常数）。解(特征根法)：对于由递推公式，给出的数列，方程，叫做数列的特征方程。若是特征方程的两个根，当时，数列的通项为，其中A，B由决定（即把和，代入，得到关于A、B的方程组）；当时，数列的通项为，其中A，B由决定（即把和，代入，得到关于A、B的方程组）。例6:数列：，,求解（特征根法）：的特征方程是：。,。又由，于是故练习:已知数列中，,,，求。。变式:（2006，福建,文,22）已知数列满足求数列的通项公式；（I）解：数学归纳法例6已知数列满足，求数列的通项公式。解：由及，得由此可猜测，往下用数学归纳法证明这个结论。（1）当时，，所以等式成立。（2）假设当时等式成立，即，则当时，由此可知，当时等式也成立。根据（1），（2）可知，等式对任何都成立。评注：本题解题的关键是通过首项和递推关系式先求出数列的前n项，进而猜出数列的通项公式，最后再用数学归纳法加以证明。课后习题：1．数列的一个通项公式是（）A、B、C、D、2．已知等差数列的通项公式为,则它的公差为（）A、2B、3C、D、3．在等比数列中,则（）A、B、C、D、4．若等比数列的前项和为，且，，则5．已知数列通项公式，则该数列的最小的一个数是6．在数列{an}中，且，则数列的前99项和等于．7．已知是等差数列，其中，公差。（1）求数列的通项公式；（2）数列从哪一项开始小于0？（3）求数列前项和的最大值，并求出对应的值．8．已知数列的前项和为，（1）求、、的值；（2）求通项公式。9．等差数列中，前三项分别为，前项和为，且。（1）、求和的值；（2）、求=;数列求和的基本方法和技巧一、总论：数列求和7种方法：利用等差、等比数列求和公式错位相减法求和反序相加法求和分组相加法求和裂项消去法求和分段求和法（合并法求和）利用数列通项法求和二、等差数列求和的方法是逆序相加法，等比数列的求和方法是错位相减法，三、逆序相加法、错位相减法是数列求和的二个基本方法。数列是高中代数的重要内容，又是学习高等数学的基础.在高考和各种数学竞赛中都占有重要的地位.数列求和是数列的重要内容之一，除了等差数列和等比数列有求和公式外，大部分数列的求和都需要一定的技巧.下面，就几个历届高考数学和数学竞赛试题来谈谈数列求和的基本方法和技巧.一、利用常用求和公式求和利用下列常用求和公式求和是数列求和的最基本最重要的方法.等差数列求和公式：2、等比数列求和公式：4、6常用结论：1+2+3+……+n=；[例1]已知，求的前n项和.解：由由等比数列求和公式得（利用常用公式）＝＝＝1－[例2]设Sn＝1+2+3+…+n，n∈N*,求的最大值.解：由等差数列求和公式得，（利用常用公式）∴＝＝＝∴当，即n＝8时，二、错位相减法求和这种方法是在推导等比数列的前n项和公式时所用的方法，这种方法主要用于求数列{an·bn}的前n项和，其中{an}、{bn}分别是等差数列和等比数列.[例3]求和：………①解：由题可知，{}的通项是等差数列{2n－1}的通项与等比数列{}的通项之积设……….②（设制错位）①－②得（错位相减）再利用等比数列的求和公式得：∴[例4]求数列前n项的和.解：由题可知，{}的通项是等差数列{2n}的通项与等比数列{}的通项之积设…………………①………………②（设制错位）①－②得（错位相减）∴例：试化简下列和式：解：①若x=1，则Sn=1+2+3+…+n=x≠1,则两式相减得：+…+∴三、反序相加法求和这是推导等差数列的前n项和公式时所用的方法，就是将一个数列倒过来排列（反序），再把它与原数列相加，就可以得到n个.例：求等差数列前n项的和①把项的次序反过来，则：②①+②得：[例5]求证：证明：设…………..①把①式右边倒转过来得（反序）又由可得…………..……..②①+②得（反序相加）∴[例6]求的值解：设………….①将①式右边反序得…………..②（反序）又因为①+②得（反序相加）＝89∴S＝44.5题1已知函数（1）证明：；（2）求的值.解：（1）先利用指数的相关性质对函数化简，后证明左边=右边（2）利用第（1）小题已经证明的结论可知，两式相加得：所以.练习、求值：四、分组法求和有一类数列，既不是等差数列，也不是等比数列，若将这类数列适当拆开，可分为几个等差、等比或常见的数列，然后分别求和，再将其合并即可.[例7]求数列的前n项和：，…解：设将其每一项拆开再重新组合得（分组）当a＝1时，＝（分组求和）当时，＝[例8]求数列{n(n+1)(2n+1)}的前n项和.解：设∴＝将其每一项拆开再重新组合得Sn＝（分组）＝＝（分组求和）＝例：求数列1，，，……，+……+的和.解：∵∴五、裂项法求和这是分解与组合思想在数列求和中的具体应用.裂项法的实质是将数列中的每项（通项）分解，然后重新组合，使之能消去一些项，最终达到求和的目的.通项分解（裂项）如：（1）（2）（3）（4）（5）(6)（7）（8）[例9]求数列的前n项和.解：设（裂项）则（裂项求和）＝＝[例10]在数列{an}中，，又，求数列{bn}的前n项的和.解：∵∴（裂项）∴数列{bn}的前n项和（裂项求和）＝＝[例11]求证：解：设∵（裂项）∴（裂项求和）＝＝＝＝∴原等式成立答案：例：{an}为首项为a1,公差为d的等差数列，求解：∵∴六、分段求和法（合并法求和）针对一些特殊的数列，将某些项合并在一起就具有某种特殊的性质，因此，在求数列的和时，可将这些项放在一起先求和，然后再求Sn.[例12]求cos1°+cos2°+cos3°+···+cos178°+cos179°的值.解：设Sn＝cos1°+cos2°+cos3°+···+cos178°+cos179°∵（找特殊性质项）∴Sn＝（cos1°+cos179°）+（cos2°+cos178°）+（cos3°+cos177°）+···+（cos89°+cos91°）+cos90°（合并求和）＝0[例13]数列{an}：，求S2002.解：设S2002＝由可得……∵（找特殊性质项）∴S2002＝（合并求和）＝＝＝＝5[例14]在各项均为正数的等比数列中，若的值.解：设由等比数列的性质（找特殊性质项）和对数的运算性质得（合并求和）＝＝＝10例：已知等比数列{}中，=64，q=，设=log2，求数列{||}的前n项和.解：==∴=log2=（1）当≤7时，≥0此时，=－+（2）当＞7时，<0此时，=－+42（≥8）－+（≤7）∴=－+42（≥8）七、利用数列的通项求和先根据数列的结构及特征进行分析，找出数列的通项及其特征，然后再利用数列的通项揭示的规律来求数列的前n项和，是一个重要的方法.[例15]求之和.解：由于（找通项及特征）∴＝（分组求和）＝＝＝[例16]已知数列{an}：的值.解：∵（找通项及特征）＝（设制分组）＝（裂项）∴（分组、裂项求和）＝