您的当前位置:首页正文

(完整版)特征根法求数列通项

2023-01-02 来源:步旅网
特征根法求解数列递推公式

类型一、形如an 2 pa* i qan(p,q是常数)的数列

(二阶线性递推式)

形如ai mi, a2 m2,a* 2 pa* 1 qa*( p,q是常数)的二阶递推数列都可用特

征根法求得通项an,其特征方程为x2 px q…①

(1) 若①有二异根,,则可令an Ci n C2 n(Ci,C2是待定常数) (2) 若①有二重根

,则可令an (Ci nC2) n(Ci,C2是待定常数)

再利用ai mi,a2 m2,可求得G©,进而求得a.

2,a2 3, an 2 3an i 2an(n 已知数列{an}满足

ai

an 2

其特征方程为x 3x 2,解得 Xi i,X2 2,令 an 解:

c ai Ci 2C2 2

,得 an i 2

a2 C 4C2 3 C

例2 an

2

N ),求数列{an}的通

Ci i

C2 2n ,

n i

已知数列{an}满足ai i,a2

2,4an 2

4an i an(n

求数列{an}的通

解:其特征方程为4x2

4x

解得 Xi

X2

C

i

nc2

2

ai ( Ci C2)

2 4

i

a2 (Ci 2C2)

,得 &

C2

an

3n 2 2* i

类型二、形如an 1

A?」的数列 Can D Aan B (分式递推式)

N (代 B,C,D 是常数且 C 0,AD BC 0)

对于数列an 1

,a1 m,n

Can D Ax B Cx D

其特征方程为 X

2Cx,变形为 (D

A)x B 0…② an c

— an

(1)若②有二异根,,则可令旦口

an 1

(其中c是待定常数)

代入a1, a2的值可求得c值。 即数列

a

an

是首项为

a

a1

,公比为c的等比数列,于是这样可求得a

(2)若②有二重根

,则可令 — 数)

1

an 1

an

-—— c (其中c是待定常

代入a1, a2的值可求得c值。

1 是首项为」

即数列」 an

an

,公差为c的等差数列,于是这样可求得an

an 1 2 例3已知数列{an}满足ai 2,a 2)

n 离TIB

x 2 2

,化简得2x 2 解:其特征方程为 x

2x 1

an 1 c an 1 1 -

an 1 an 1 1

求数列{an}的通项

an

0,解得 X1 1,X2

1,令

2,得 a2

4

,可得c

5

an an 1

an 1 an 1 3

an

3n ( 1)n 3n ( 1)n

3为公比的等比数列,

3

例4已知数列{a.}满足ai 2,am

空」(n N*),求数列{a.}的通项a.

4a. 6

x2 ,解得 Xi 2

X 2 0

X

1

解:其特征方程为X经,即

4x 6

1 1 c

1 1 an 01 1

2

2

3 求得c 1, 由印 2,得 a2 ,令

14 1 1

an ai

2 (n 1)1 n 3, 5 5 13 5n 2 10n 6

I为首项,以1

为公差的等差数列,

【附】

类型一证明:递推公式为an 2 pan i qan (其中p, q均为非零常数)。

先把原递推公式转化为an 2 x1an 1 x2(an 1 x1 an),其中x1, x2满足

1

$ P ,显然疋兀是方程x2 px q 0的两个非零根。

X1X2 1) 2)

q

如果a2 “i 0,则an 2 x© i 0, an成等比,很容易求通项公式。 如果a2 XQi 0,则{ an 2 X^ni}成等比。公比为X2,

所以 an 1 x^n (a2 X1a1)X2n 1,转化成:

bn

a1x2(1 x2) T

X1 n X2

X1a1 )

(a2

x1a1 )x X1 X2

X-I x2

an 1 n 1

X2

X1 an X2 X

n 2 2

(a2

(I ) 又如果X-]

X2,则{ a; 11 }等

公差为(a2 差,

X2

XQ1),

a2 所以勺1

(n 1)(a2 xe), 1X2 1

即: an 1 [a2 (n 1)(a2

an

X£1)]X2

) n 1

]X2

n 1

[亚 (n 2)

X2

(a2 X1a1

-

X2

可以整理成通式: an (A Bn )x;

(II) 如果 X1 X2 ,则令 n 1 XQ1) B,就有 n 1,

2

t A, X2

bn 1 Abn B,利用待定系数法可以求出bn的通项公式

b

(a

所以 an [a1X2(1 xj(0)X-I X2

n1 (a2 X1a1)X2X2

]x2n 2,化简整理得:

X1 x2

込型竺亠x;1

X-I X2

X-I x2

可以整理成通式:an Ax1n Bx1n

(注:类型二证明方法如同类型一,从略。特征根法结论可直接在大题中使用。)

因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容