递推数列
数列名称
递推数列是可以递推找出规律的数列,找出这个规律的通项式就是解递推数列。求递推数列通项公式的常用方法有:公式法、累加法、累乘法、待定系数法等方法。
数列简介
首先数列的定义是:按一定次序排列的一列数称为数列(sequence of number)。数列中的每一个数都叫做这个数列的项。
排在第一位的数列称为这个数列的第1项(通常也叫做首项),排在第二位的数称为这个数列的第2项……排在第n位的数称为这个数列的第n项。所以,数列的一般形式可以写成.
简记为 。
通项公式:有些时候,数列的第项与项的序数之间的关系可以用一个公式表示,这个公式就叫做这个数列的通项公式。
数列中数的总数为数列的项数。特别地,数列可以看成以正整数集(或它的有限子集)为定义域的函数. (需要注意的是,一些题目中可能会定义)
如果可以用一个公式来表示,则它的通项公式是.
数列分类
递推公式
递推公式:如果数列{a[n]}的第n项与它前一项或几项的关系可以用一个式子来表示,那么这个公式叫做这个数列的递推公式。
用递推公式表示的数列就叫做递推数列
比如等比数列可以表示为:
常见数列
等差数列
相关定义
一般地,如果一个数列从第2项起,每一项与它的前一项的差等于同一个常数,这个数列就叫做等差数列(arithmetic sequence),等差数列可以缩写为A.P.。这个常数叫做等差数列的公差(common difference),公差通常用字母d表示。
由三个数a,A,b组成的等差数列可以堪称最简单的等差数列。这时,A叫做a与b的等差中项(arithmetic mean)。
有关系:.
相关公式
通项公式
求和公式
Sn=(d/2)*n2+(a1-d/2)n
(求和公式的思想来源于首尾配对)
性质
从等差数列的定义、通项公式,前n项和公式还可推出:
a1+an=a2+an-1=a3+an-2=…=ak+an-k+1,k∈{1,2,…,n}
若m,n,p,q∈N*,且m+n=p+q,则有
am+an=ap+aq
Sm-1=(2n-1)an,S2n+1=(2n+1)an+1
Sk,S2k-Sk,S3k-S2k,…,Snk-S(n-1)k…成等差数列,等等。
和=(首项+末项)×项数÷2
项数=(末项-首项)÷公差+1
首项=2和÷项数-末项
末项=2和÷项数-首项
设a1,a2,a3为等差数列。则a2为等差中项,则2a2=a1+a3。
应用
日常生活中,人们常常用到等差数列如:在给各种产品的尺寸划分级别时,当其中的最大尺寸与最小尺寸相差不大时,常按等差数列进行分级。若为等差数列,且有an=m,am=n.则a(m+n)=0。
等比数列
相关定义
一般地,如果一个数列从第2项起,每一项与它的前一项的比等于同一个常数,这个数列就叫做等比数列(geometric sequence)。这个常数叫做等比数列的公比(common ratio),公比通常用字母q表示。
等比数列可以缩写为G.P.(Geometric Progression)。
如果在a与b中间插入一个数G,使a,G,b成等比数列,那么G叫做a与b的等比中项
有关系:G2=ab;G=±(ab)1/2
注:两个非零同号的实数的等比中项有两个,它们互为相反数,所以G2=ab是a,G,b三数成等比数列的必要不充分条件
相关公式
通项公式
an=a1qn-1
an=Sn-S(n-1) (n≥2)
求和公式
当q≠1时,等比数列的前n项和的公式为
Sn=a1(1-qn)/(1-q)=(a1-an*q)/(1-q)(q≠1)
相关计算
1.等比数列:
通项公式 an=a1*qn-1(a1:首项;an:第n项)
an=a1*qn-1,am=a1*qm-1
则an/am=qn-m
(1)an=am*qn-m
(2)a,G,b 若构成等比中项,则G2=ab (a,b,G≠0)
(3)若m+n=p+q 则 am*an=ap*aq
2.等比数列前n项和
设 a1,a2,a3...an构成等比数列
前n项和Sn=a1+a2+a3...an
Sn=a1+a1*q+a1*q2+....a1*qn-2+a1*qn-1
这个公式虽然是最基本公式,但一部分题目中求前n项和是很难用下面那个公式推导的,这时可能要直接从基本公式推导过去,所以希望这个公式也要理解。
Sn=a1(1-qn)/(1-q)=(a1-an*q)/(1-q) (q≠1)
Sn=na1 (q=1)
求和一般有以下5个方法: 1,完全归纳法(即数学归纳法) 2 累乘法 3 错位相减法 4 倒序求和法 5 裂项相消法
性质
另外,一个各项均为正数的等比数列各项取同底数数后构成一个等差数列;反之,以任一个正数C为底,用一个等差数列的各项做指数构造幂Can,则是等比数列。在这个意义下,我们说:一个正项等比数列与等差数列是“同构”的。
性质:
①若 m、n、p、q∈N*,且m+n=p+q,则am*an=ap*aq
②在等比数列中,依次每 k项之和仍成等比数列.
G是a、b的等比中项”“G2=ab(G≠0)
(5) 等比数列前n项之和Sn=a1(1-qn)/(1-q)
在等比数列中,首项a1与公比q都不为零.
应用
等比数列在生活中也是常常运用的。
如:银行有一种支付利息的方式——复利。即把前一期的利息和本金价在一起算作本金,再计算下一期的利息,也就是人们通常说的利滚利。按照复利计算本利和的公式:本利和=本金*(1+利率)^存期
如果一个数列从第2项起,每一项与它的前一项的比等于同一个常数,这个数列就叫做等比数列。这个常数叫做等比数列的公比,公比通常用字母q表示(q≠0)。
(1)等比数列的通项公式是:an=a1*qn-1
若通项公式变形为an=a1/q*qn(n∈N*),当q≥0时,则可把an看作自变量n的函数,点(n,an)是曲线y=a1/q*qx上的一群孤立的点。
(2)求和公式:Sn=na1(q=1)
Sn=a1(1-qn)/(1-q)
=(a1-a1*qn)/(1-q)
=a1/(1-q)-a1/(1-q)*qn ( 即a-aqn)
(前提:q ≠ 1)
任意两项am,an的关系为an=am*qn-m
(3)从等比数列的定义、通项公式、前n项和公式可以推出: a1*an=a2*an-1=a3*an-2=…=ak*an-k+1,k∈{1,2,…,n}
(4)等比中项:aq·ap=ar2,ar则为ap,aq等比中项。
记πn=a1*a2…an,则有π2n-1=an*2n-1,π2n+1=(an+1)2n+1
等和数列
定义
等和数列”:在一个数列中,如果每一项与它的后一项的和都为同一个常数,那么这个数列叫做等和数列,这个常数叫做该数列的公和。
对一个数列,如果其任意的连续k(k≥2)项的和都相等,我们就把此数列叫做等和数列
性质
必定是循环数列
常见形式
an=Sn-Sn-1 (n≥2)
累和法(an-an-1=... an-1 - an-2=... a2-a1=...将以上各项相加可得an)。
逐商全乘法(对于后一项与前一项商中含有未知数的数列)。
化归法(将数列变形,使原数列的倒数或与某同一常数的和成等差或等比数列)。
特别数
在等差数列中,总有Sn S2n-Sn S3n-S2n
2(S2n-Sn)=(S3n-S2n)+Sn
即三者是等差数列,同样在等比数列中。三者成等比数列
不动点法(常用于分式通项递推关系)
不动点法求数列通项
对于某些特定形式的数列递推式可用不动点法来求.
求解公式
下面将写出一些特定递推公式的基本方法,递推公式千变万化,重要的是汲取其中的思想。
1. 形如的方法
用累加法,即
2. 形如的方法
用累乘法,即
3. 形如的方法
此时发现,若定义,则有.
再用等比数列的知识,求出的通项公式,就有.
4. 特征根的应用
数列满足.
称其特征方程为.
若方程两根.
若方程两根.
注意,均为待定系数,由数列的初始值决定.
这个方法的证明略。
参考资料
最新修订时间:2024-12-19 16:02
目录
概述
数列简介
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