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遞推數列

(數列名稱)

鎖定
遞推數列是可以遞推找出規律的數列,找出這個規律的通項式就是解遞推數列。求遞推數列通項公式的常用方法有:公式法、累加法、累乘法、待定係數法等方法。
中文名
遞歸數列
外文名
recursive sequence
所屬學科
數學
數列項數分類
有窮數列無窮數列
特殊的數列
呈週期性變化的數列叫做週期數列
常用方法
公式法、累加法等方法

遞推數列數列簡介

首先數列的定義是:按一定次序排列的一列數稱為數列(sequence of number)。數列中的每一個數都叫做這個數列的項。
排在第一位的數列稱為這個數列的第1項(通常也叫做首項),排在第二位的數稱為這個數列的第2項……排在第n位的數稱為這個數列的第n項。所以,數列的一般形式可以寫成
.
簡記為
通項公式:有些時候,數列的第
與項的序數
之間的關係可以用一個公式表示,這個公式就叫做這個數列的通項公式。
數列中數的總數為數列的項數。特別地,數列可以看成以正整數集
(或它的有限子集
)為定義域的函數
. (需要注意的是,一些題目中可能會定義
如果可以用一個公式來表示,則它的通項公式是
.

遞推數列數列分類

  1. 按照項數是否有限分為有窮數列和無窮數列。(1)項數有限的數列為“有窮數列”(finite sequence)(2)項數無限的數列為“無窮數列”(infinite sequence)
  2. 按照項與項的大小關係分為遞增數列遞減數列擺動數列。(1)從第2項起,每一項都不小於它的前一項的數列叫做遞增數列;(2)從第2項起,每一項都不大於它的前一項的數列叫做遞減數列;(3)從第2項起,有些項大於它的前一項,有些項小於它的前一項的數列叫做擺動數列;
  3. 按照有界性分為有界數列無界數列。一個數列每一項的絕對值都小於某個正數即
    這個數列是有界數列,反之為無界數列。
  4. 一些特殊的數列(1)各項呈週期性變化的數列叫做週期數列(如三角函數);(2)各項相等的數列叫做常數列。(注意常數列是遞增數列遞減數列的特殊情況。)

遞推數列遞推公式

遞推公式:如果數列{a[n]}的第n項與它前一項或幾項的關係可以用一個式子來表示,那麼這個公式叫做這個數列的遞推公式。
用遞推公式表示的數列就叫做遞推數列
比如等比數列
可以表示為:

遞推數列常見數列

遞推數列等差數列

相關定義
一般地,如果一個數列從第2項起,每一項與它的前一項的差等於同一個常數,這個數列就叫做等差數列(arithmetic sequence),等差數列可以縮寫為A.P.。這個常數叫做等差數列的公差(common difference),公差通常用字母d表示。
由三個數a,A,b組成的等差數列可以堪稱最簡單的等差數列。這時,A叫做a與b的等差中項(arithmetic mean)。
有關係:
.
相關公式
通項公式
求和公式
Sn=(d/2)*n2+(a1-d/2)n
(求和公式的思想來源於首尾配對)
性質
從等差數列的定義、通項公式,前n項和公式還可推出:
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,則有
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…成等差數列,等等。
和=(首項+末項)×項數÷2
項數=(末項-首項)÷公差+1
首項=2和÷項數-末項
末項=2和÷項數-首項
設a1,a2,a3為等差數列。則a2等差中項,則2a2=a1+a3
應用
日常生活中,人們常常用到等差數列如:在給各種產品的尺寸劃分級別
時,當其中的最大尺寸與最小尺寸相差不大時,常按等差數列進行分級。
若為等差數列,且有an=m,am=n.則a(m+n)=0。

遞推數列等比數列

相關定義
一般地,如果一個數列從第2項起,每一項與它的前一項的比等於同一個常數,這個數列就叫做等比數列geometric sequence)。這個常數叫做等比數列的公比(common ratio),公比通常用字母q表示。
等比數列可以縮寫為G.P.(Geometric Progression)。
如果在a與b中間插入一個數G,使a,G,b成等比數列,那麼G叫做a與b的等比中項
有關係:G2=ab;G=±(ab)1/2
注:兩個非零同號的實數的等比中項有兩個,它們互為相反數,所以G2=ab是a,G,b三數成等比數列的必要不充分條件
相關公式
通項公式
an=a1qn-1
an=Sn-S(n-1) (n≥2)
求和公式
當q≠1時,等比數列的前n項和的公式為
Sn=a1(1-qn)/(1-q)=(a1-an*q)/(1-q)(q≠1)
相關計算
1.等比數列:
通項公式 an=a1*qn-1(a1:首項;an:第n項)
an=a1*qn-1,am=a1*qm-1
則an/am=qn-m
(1)an=am*qn-m
(2)a,G,b 若構成等比中項,則G2=ab (a,b,G≠0)
(3)若m+n=p+q 則 am*an=ap*aq
2.等比數列前n項和
設 a1,a2,a3...an構成等比數列
前n項和Sn=a1+a2+a3...an
Sn=a1+a1*q+a1*q2+....a1*qn-2+a1*qn-1
這個公式雖然是最基本公式,但一部分題目中求前n項和是很難用下面那個公式推導的,這時可能要直接從基本公式推導過去,所以希望這個公式也要理解。
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個方法: 1,完全歸納法(即數學歸納法) 2 累乘法 3 錯位相減法 4 倒序求和法 5 裂項相消法
性質
另外,一個各項均為正數的等比數列各項取同底數數後構成一個等差數列;反之,以任一個正數C為底,用一個等差數列的各項做指數構造冪Can,則是等比數列。在這個意義下,我們説:一個正項等比數列與等差數列是“同構”的。
性質:
①若 m、n、p、q∈N*,且m+n=p+q,則am*an=ap*aq
②在等比數列中,依次每 k項之和仍成等比數列.
G是a、b的等比中項”“G2=ab(G≠0)
(5) 等比數列前n項之和Sn=a1(1-qn)/(1-q)
在等比數列中,首項a1與公比q都不為零.
應用
等比數列在生活中也是常常運用的。
如:銀行有一種支付利息的方式---複利。
即把前一期的利息和本金價在一起算作本金,
再計算下一期的利息,也就是人們通常説的利滾利
按照複利計算本利和的公式:本利和=本金*(1+利率)^存期
如果一個數列從第2項起,每一項與它的前一項的比等於同一個常數,這個數列就叫做等比數列。這個常數叫做等比數列的公比,公比通常用字母q表示(q≠0)。
(1)等比數列的通項公式是:an=a1*qn-1
若通項公式變形為an=a1/q*qn(n∈N*),當q>0時,則可把an看作自變量n的函數,點(n,an)是曲線y=a1/q*qx上的一羣孤立的點。
(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)
任意兩項am,an的關係為an=am*qn-m
(3)從等比數列的定義、通項公式、前n項和公式可以推出: a1*an=a2*an-1=a3*an-2=…=ak*an-k+1,k∈{1,2,…,n}
(4)等比中項:aq·ap=ar2,ar則為ap,aq等比中項。
記πn=a1*a2…an,則有π2n-1=an*2n-1,π2n+1=(an+1)2n+1

遞推數列等和數列

定義
等和數列”:在一個數列中,如果每一項與它的後一項的和都為同一個常數,那麼這個數列叫做等和數列,這個常數叫做該數列的公和。
對一個數列,如果其任意的連續k(k≥2)項的和都相等,我們就把此數列叫做等和數列
性質
必定是循環數列
常見形式
an=Sn-Sn-1 (n≥2)
累和法(an-an-1=... an-1 - an-2=... a2-a1=...將以上各項相加可得an)。
逐商全乘法(對於後一項與前一項商中含有未知數的數列)。
化歸法(將數列變形,使原數列的倒數或與某同一常數的和成等差或等比數列)。
特別數
在等差數列中,總有Sn S2n-Sn S3n-S2n
2(S2n-Sn)=(S3n-S2n)+Sn
即三者是等差數列,同樣在等比數列中。三者成等比數列
不動點法(常用於分式通項遞推關係)
不動點法求數列通項
對於某些特定形式的數列遞推式可用不動點法來求.

遞推數列求解公式

下面將寫出一些特定遞推公式的基本方法,遞推公式千變萬化,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
此時發現,若定義
,則有
.
再用等比數列的知識,求出
通項公式,就有
.
4. 特徵根的應用
數列
滿足
.
稱其特徵方程
.
若方程兩根
.
若方程兩根
.
注意,
均為待定係數,由數列
的初始值決定.
這個方法的證明略。