例谈构造法求数列的通项公式

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   【摘 要】数列的通项公式是高考的重点和难点,考查的形式更是变化多端。而构造和转化又是非常重要的数学思想方法,它可以帮助我们把不熟悉的问题转变为我们已经掌握的问题,对于开阔学生视野,提高分析问题和解决问题的能力有着重要意义。
   【关键词】构造 数列 通项公式
  
  数列在高考题中既是重点又是难点,高考中表现为一道选择题或填空题和一道解答题。数列又会和函数、不等式、向量等知识结合起来考查,要求综合分析的能力较强。特别是求一般数列的通项公式这类问题题型变化多,解法也有多种,下面仅举几个由一般数列构造特殊的等差数列或等比数列来求通项的例子,希望能够起到抛砖引玉的作用。
  一、形如an+1=Aan+B的形式
   对于这种类型的题目,我们通常在关系式的两边同时加上同一个常数来构造一个新的等比数列,通过等比数列的通项公式求新数列的通项,进而求出原数列的通项公式。
  例1.已知数列{an}中,a1=1,an+1=2an+1,求an。
  解:由题意an+1+1=2(an+1),故{an+1}是以2为首项,2为公比的等比数列。
  ∴an+1=2n 即an=2n-1。
  二、形如an+1=的形式
  对于这种类型的题目,我们通过等式的两边同时取倒数,直接构造一个等差数列或是变成第一种类型再去构造一次,从而求出原数列的通项公式。
   例2.知数列{an}中a1=1,an+1=,求an。
  由题意==+
  所以+=2(+)
  所以{+}是以为首项,2为公比的等比数列
  所以+=×2n-1
  所以an=
  三、形如an+2=pan+1+qan的形式
  对于这种类型的题目,我们通过去找前后两项和中间项的联系,构造一个等比数列,先求出这个等比数列的通项公式,再根据迭加法求出原数列的通项公式。
   例3.已知数列{an}中a1=1,a2=2,an+2=an+1+an求an。
  解:由题意an+2-an+1=-(an+1-an),所以{an+1-an}是首项为1,公比为-的等比数列。所以有an+1-an=(-)n-1即a2-a1=(-)0 ,a3-a2=(-)1,a4-a3=(-)2 an-an-1=(-)n-2 各式相加得an=1+[1-(-)n-1]
  四、形如sn=Aan+B的形式
   对于这种类型的题目,我们通过数列前n项和的概念,把前n项和去掉,找出数列的递推关系式,从而又转变成了第一种类型的题目,通过构造等比数列求出原数列的通项公式。
   例4.数列{an}的前n项和为sn,且sn=2an+n,求an
  解:由sn=2an+n和sn-1=2an-1+n-1相减得an=2an-1-1,则an-1=2(an-1-1),所以{an-1}是以-1为首项,以2为公比的等比数列,由此得an-1=-1×2n-1,即an=1-2n-1。
  五、形如an+1=anA的形式
  对于这种类型的题目,我们可以对等式的两边同时取对数,根据对数的运算性质,把右边的次数转化为前边的系数,从而构造出等比数列,求出数列的通项公式。
  例5.a1=10,an+1=an3,求an。
  解:由题意lgan+1=lgan3=3lgan所以{lgan}是以1为首项,3为公比的等比数列。
  所以lgan=3n-1即an=103n-1。
  解决高考题中数列的解答题,关键在于求出数列的通项公式,上面介绍的构造和转化的方法能把这些问题简单化,把非等差等比的数列转化为等差或等比数列,从而求出数列的通项公式。在学习过程中,既要掌握这几种构造的方法,更要认真体会它所蕴涵的数学思想和数学方法,这样才能举一反三,触类旁通,有助于培养学生思维的广阔性和灵活性,对于学生全面地分析问题,多角度地研究问题有很大帮助。
  (河北大城县第一中学;065900)
  
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