不动点求两类递推数列的通项公式

发表于 讨论求助 2023-05-10 14:56:27

满足方程,则称是函数的一个不动点,利用不动点可将某些由递推关系所确定的数列转化为等差、等比数列。下面举例说明。

结论1 若的不动点,满足,则是公比为a的等比数列。

证明:因为的不动点,所以,所以,所以,所以数列是公比为a的等比数列。

1. (2005年高考·北京卷)设数列的首项,且。记。判断是否为等比数列。

解:。令,求出不动点

由结论1得:数列是公比为的等比数列。故是首项为,公比为的等比数列。

2. (2005年高考·山东卷)已知数列的首项为,前n项和为,且,求的通项公式。

解:由已知,得

时,

两式相减得

时,,即,也即

,所以,从而+1,故成立。

,求出不动点

由结论1得:数列{}是公比为2的等比数列,所以,故

结论2 设,数列满足,且

1)若有两个相异不动点,则数列是公比为的等比数列;

2)若只有唯一不动点,则数列是等差数列。

证明:(1)因为由题设知

同理

所以

所以数列是公比为的等比数列。

2)因为的唯一不动点,所以=x,即有唯一解,所以

所以

所以数列是公差为的等差数列。

3. (2005年高考·重庆卷)设数列满足),且。求数列的通项公式及数列的前n项和。

解:由已知得,由方程,求出不动点

于是

所以数列是公比为的等比数列

所以

解得

故数列的前n项和为

4. 已知数列满足

解:由方程,求出唯一不动点,于是

所以数列是公差为的等差数列。

所以

解得

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