aₙ₊₁ = qaₙ 型
这种递推关系对应等比数列,体现了指数增长的特征。
递推关系
含义:每一项都是前一项的 q 倍。
求解方法
从递推关系出发:
a2a3a4an=qa1=qa2=q2a1=qa3=q3a1⋮=qn−1a1
这正是等比数列的通项公式!
结论:递推关系
an+1=qan 定义的数列是等比数列,公比为
q。
应用示例
示例1:基本求解
已知数列 {an} 满足 a1=2,an+1=3an,求 an。
解:
这是 an+1=qan 型,其中 q=3。
an=a1⋅qn−1=2⋅3n−1
示例2:细菌繁殖
某种细菌每小时分裂一次,每次分裂成2个。初始有1个细菌,求 n 小时后细菌的数量。
解:
设 n 小时后细菌数量为 an,则:
- a1=1
- an+1=2an
这是等比型递推,q=2:
an=1⋅2n−1=2n−1
示例3:复利计算
存入银行10000元,年利率5%,按复利计算,n 年后本利和是多少?
解:
设 n 年后本利和为 an 元,则:
- a1=10000
- an+1=an×(1+5%)=1.05an
这是等比型递推,q=1.05:
an=10000⋅1.05n−1
练习题
练习 1
数列 {an} 满足 a1=3,an+1=2an,求 a6。
参考答案(2 个标签)
递推关系等比数列
解:
这是等比型递推,q=2。
a6=3⋅26−1=3⋅32=96
答案:a6=96
练习 2
数列 {an} 满足 a1=8,an+1=21an,求通项公式。
参考答案(2 个标签)
递推关系等比数列
解:
这是等比型递推,q=21。
an=8⋅(21)n−1=8⋅2n−11=2n−18=2n−123=24−n
答案:an=24−n 或 an=2n16
练习 3
数列 {an} 满足 a3=12,an+1=3an,求 a1 和通项公式。
参考答案(2 个标签)
递推关系等比数列
解:
这是等比型递推,q=3,通项公式为 an=a1⋅3n−1。
由 a3=12:
a1⋅33−1=12
a1⋅9=12
a1=34
因此通项公式为:
an=34⋅3n−1=34⋅3n−1=314⋅3n−1=4⋅3n−2
答案:a1=34,an=34⋅3n−1
总结
本文出现的符号
| 符号 | 类型 | 读音/说明 | 在本文中的含义 |
|---|
| an,an+1 | 数学符号 | a-sub-n / a-sub-n-plus-one | 数列的第 n、n+1 项 |
| q | 数学符号 | q | 公比(常数) |
| a1 | 数学符号 | a-sub-one | 数列首项 |
| n | 数学符号 | n | 项数 |
| {an} | 数学符号 | set of a-sub-n | 数列 |
中英对照
| 中文术语 | 英文术语 | 音标 | 说明 |
|---|
| 等比型 | geometric type | /ˌdʒiːəˈmetrɪk taɪp/ | 形如 an+1=qan 的递推 |
| 公比 | common ratio | /ˈkɒmən ˈreɪʃiəʊ/ | 等比数列中相邻项的比 |
| 指数增长 | exponential growth | /ˌekspəˈnenʃəl ɡrəʊθ/ | 按固定倍数增长 |
| 通项公式 | general term formula | /ˈdʒenərəl tɜːm ˈfɔːmjələ/ | 用 n 直接表示第 n 项的公式 |