取倒数法求通项公式经典例题(累加法求通项公式三个例题)

取倒数法求通项公式经典例题(累加法求通项公式三个例题)

首页维修大全综合更新时间:2026-01-13 10:31:27

取倒数法求通项公式经典例题

取倒数法是求解某些数列通项公式的一种方法,特别是当数列的相邻两项的乘积是一个常数时。这种方法通过取相邻两项的倒数,然后利用等差数列或等比数列的性质来求解。下面是一个经典例题:

例题:

数列 {a_n} 的前 n 项和为 S_n = 2^n - 1,求证 {a_n} 是一个等比数列,并求其通项公式。

解答:

首先,我们知道数列 {a_n} 的前 n 项和为 S_n = 2^n - 1。要证明 {a_n} 是一个等比数列,我们需要证明对于任意的 n,都有 a_n / a_(n-1) = a_(n+1) / a_n。

由于 S_n = 2^n - 1,我们可以得到 S_(n-1) = 2^(n-1) - 1。那么 a_n = S_n - S_(n-1) = (2^n - 1) - (2^(n-1) - 1) = 2^n - 2^(n-1) = 2^(n-1)。

现在我们来计算 a_n / a_(n-1) 和 a_(n+1) / a_n:

a_n / a_(n-1) = 2^(n-1) / 2^(n-2) = 2

a_(n+1) / a_n = 2^n / 2^(n-1) = 2

由此可见,对于任意的 n,a_n / a_(n-1) = a_(n+1) / a_n = 2,这说明 {a_n} 是一个公比为 2 的等比数列。

因此,{a_n} 的通项公式为 a_n = a_1 * 2^(n-1),其中 a_1 是数列的第一项。由于 S_1 = 2^1 - 1 = 1,所以 a_1 = 1。

所以,{a_n} 的通项公式为 a_n = 2^(n-1)。

这个例题展示了如何通过取倒数法来求解等比数列的通项公式。这种方法在处理一些特定的数列问题时非常有效。

题目:已知数列

{ a_{n}}

{a

n

 

}满足

a_{n} = frac{1}{a_{n - 1} + 2}(n geqslant 2)

a

n

 

=

a

n−1

 

+2

1

 

(n⩾2),且

a_{1} = 1

a

1

 

=1,则数列

{ a_{n}}

{a

n

 

}的通项公式为____.

【分析】

本题考查数列的递推关系,属于中档题.

【解答】

解:由

a_{n} = frac{1}{a_{n - 1} + 2}(n geqslant 2)

a

n

 

=

a

n−1

 

+2

1

 

(n⩾2),得

a_{n}a_{n - 1} + 2a_{n} = 1(n geqslant 2)

a

n

 

a

n−1

 

+2a

n

 

=1(n⩾2),

2(a_{n} + a_{n - 1}) = a_{n}a_{n - 1}(n geqslant 2)

2(a

n

 

+a

n−1

 

)=a

n

 

a

n−1

 

(n⩾2),

所以

frac{1}{a_{n}} + frac{1}{a_{n - 1}} = 2(n geqslant 2)

a

n

 

1

 

+

a

n−1

 

1

 

=2(n⩾2),

所以数列

{frac{1}{a_{n}}}

{

a

n

 

1

 

}是首项为

1

1,公差为

2

2的等差数列,

所以

frac{1}{a_{n}} = 2n - 1

a

n

 

1

 

=2n−1,

所以

a_{n} = frac{1}{2n - 1}

a

n

 

=

2n−1

1

 

故答案为

a_{n} = frac{1}{2n - 1}

a

n

 

=

2n−1

1

 

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