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如何用待定系数法求数列通项公式an+1 2an+2求通项公式,用待定

2025-05-15 07:05:03

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如何用待定系数法求数列通项公式an+1 2an+2求通项公式,用待定,快急死了,求给个正确答案!

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2025-05-15 07:05:03

在数学领域中,数列是一个非常重要的研究对象。当我们面对一个递推关系式时,如 \(a_{n+1} = 2a_n + 2\),如何找到其通项公式呢?这里我们可以采用一种经典的方法——待定系数法。

一、分析递推关系

首先,观察给定的递推关系式 \(a_{n+1} = 2a_n + 2\)。这是一个典型的线性递推关系,其中每一项都与前一项有关,并且存在常数项。为了简化问题,我们通常会尝试将其转化为齐次形式。

二、转化成齐次形式

通过观察,可以将原递推关系改写为:

\[

a_{n+1} - c = 2(a_n - c)

\]

这里,\(c\) 是一个待定常数。为了让右侧的表达式更加简洁,我们需要选择合适的 \(c\) 值使得左侧也能形成一个等比关系。

令 \(b_n = a_n - c\),则有:

\[

b_{n+1} = 2b_n

\]

接下来,我们需要确定 \(c\) 的具体值。代入原递推关系,得到:

\[

a_{n+1} - c = 2(a_n - c) \implies 2a_n + 2 - c = 2a_n - 2c

\]

化简后得:

\[

2 - c = -2c \implies c = 2

\]

因此,令 \(b_n = a_n - 2\),则递推关系变为:

\[

b_{n+1} = 2b_n

\]

三、求解齐次递推关系

对于齐次递推关系 \(b_{n+1} = 2b_n\),可以直接写出其通项公式为:

\[

b_n = b_1 \cdot 2^{n-1}

\]

由于 \(b_n = a_n - 2\),所以:

\[

a_n - 2 = (a_1 - 2) \cdot 2^{n-1}

\]

最终,数列的通项公式为:

\[

a_n = (a_1 - 2) \cdot 2^{n-1} + 2

\]

四、总结

通过上述步骤,我们利用待定系数法成功地将非齐次递推关系转化为齐次递推关系,并最终得到了通项公式。这种方法不仅适用于本题,还可以推广到更多类似的线性递推关系问题中。

希望本文能够帮助大家更好地理解和掌握待定系数法的应用!

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