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数列通项公式:五种常见构造套路
递推式长得五花八门,但能落到五种构造里。把套路记住,比每次现场想出办法要快得多,也更不容易出错。
01套路一:等差等比直接代入
如果递推式能整理成 aₙ₊₁ - aₙ = 常数,就是等差数列;能整理成 aₙ₊₁ / aₙ = 常数,就是等比数列。这是最基础也最容易被忽略的一类。
很多同学卡住的原因是想太多,其实只要把已知条件整理成这两种标准形式,通项立刻就能写出来。
02套路二与套路三:加常数、加指数
形如 aₙ₊₁ = p·aₙ + q 的递推,是等比数列的“平移版”。处理方法是对整体加一个常数,凑成等比。构造的常数由不动点方程 x = px + q 解出。
如果常数变成了指数形式,比如 aₙ₊₁ = p·aₙ + qⁿ,就要两边同除 qⁿ⁺¹,把它转化为新的等差数列。识别的关键是:非齐次项是不是几何级数。
- 解法核心:把非标准形式转化为等差或等比
- 不动点方程是解常数型构造的通用入口
- 指数型构造的关键动作是“两边同除”
03套路四与套路五:取倒数、取对数
当递推式里出现分式,且分母含有 aₙ,往往可以对两边取倒数,转化为线性递推。这一步看起来粗暴,但非常有效。
当递推式里出现乘积或幂,比如 aₙ₊₁ = aₙ² 或 aₙ₊₁ · aₙ = c,取对数能把乘除变成加减,把幂变成系数,问题瞬间降维。
04做题时的判断顺序
建议按这个顺序快速扫一遍:能直接整理成等差等比吗?不能就看有没有常数项或指数项。还不行就看有没有分式或乘积。一般三步之内就能定位套路。
这套顺序的价值在于减少犹豫时间。考试的时候,犹豫本身就是最大的成本。