1、不动点法与特征根法求通项知识与方法1.不动点的概念:对于函数,我们称方程的根为函数的不动点.2.不动点法:当我们遇到,且是一个关于的多项式(或分式多项式)这种类型的递推公式时,可以采用不动点法来求,常见的题型有2类:型,型.(1)型:(例题请参考例1)第一步,构造函数,并令,求出的不动点;第二步,在递推公式两端同时减去,化简使得左右两侧结构一致;第三步,构造数列求通项.(2)型:(三种情况的例题分别为后续的例2、例3、例4)第一步,构造函数,并令,求出的不动点;第二步,若有2个不动点,则用两端分别减去两个不动点,得到两个式子,两式相除可以产生优良结构,进而构造数列求通项;若只有1个不动点,则用
2、两端减去该不动点,再取倒数,化简可以产生优良结构,进而构造数列求通项;若没有不动点,则在考题中,往往是周期较小的周期数列,直接根据首项和递推公式求出前几项找规律即可.3.特征根法:当我们遇到这种类型的二阶线性递推公式时,可以用特征根法来求通项.(两种情况的例题请参考后续的例5和例6)第一步,构造特征方程,并求出特征方程的根;第二步,若上一步的特征方程有2个不同的实根和,则,再利用和来求出系数A和B;若上一步的特征方程有2个相同的实根,则,再利用和来求出系数A和B.典型例题【例1】已知数列满足,则_.【解析】第一步,求不动点,设,令得:,所以;第二步,减不动点,所以,此时发现左右两侧结构一致了;
3、第三步,构造数列求通项,因为,所以是首项为3,公比为2的等比数列,从而,故.【答案】【例2】已知数列满足,则_.【解析】第一步,求不动点,设,令得:,解得:,第二步,减不动点,化简得:,化简得:,用式除以式可得,又,所以,故【答案】【例3】已知数列满足,则_.【解析】第一步,求不动点,设,令得:,解得:;第二步,减不动点,化简得,所以,从而,故,又,所以是首项和公差均为的等差数列,从而,故.【答案】【例4】已知数列满足,则_.【解析】第一步,求不动点,设,令得:,化简得:,显然该方程无解,这种情况下一般是周期不大的周期数列,我们只需算出前几项,找出规律即可,由题意,所以,从而是以6为周期的周期
4、数列,故.【答案】2【例5】已知数列中,且,则_.【解析】特征方程为,解得:或3,所以可设,因为,所以,解得:,从而.【反思】特征根法的原理是怎么样的,为什么可以这样做?去看看视频吧.【答案】【例6】已知数列中,且,则_.【解析】特征方程为,解得:,所以可设,因为,所以,解得:,从而.【答案】强化训练1.()已知数列满足,则_.【解析】第一步,求不动点,设,令得:,所以;第二步,减不动点,所以;第三步,构造数列求通项,因为,所以是首项为,公比为的等比数列,从而,故.【答案】2.(2012大纲卷(节选第2问)函数,定义数列如下:,是过两点、的直线与x轴交点的横坐标,求数列的通项公式.【解析】由题
5、意,直线的斜率为,所以的方程为,令得:,由题意,设,令可得:,解得:或,从而,整理得:,整理得:,用式除以式可得:,又,所以是首项为,公比为的等比数列,从而,故.3.()已知数列满足,则_.【解析】第一步,求不动点,设,令得:,解得:或;第二步,减不动点,因为,所以,化简得:,化简得:,用式除以式可得:,又,所以是首项为,公比为的等比数列,故从而.【答案】4.()已知数列满足,则_.【解析】第一步,求不动点,设,令得:,解得:;第二步,减不动点,化简得:,所以,从而,又,所以是首项为,公差为1的等差数列,故,所以.【答案】5.()设数列满足,且,则_.【解析】设,令得:,化简得:,无解,这种情况下一般是周期不大的周期数列,我们来算一下前几项看规律,由题意,所以是周期为4的周期数列,故.【答案】6.()已知数列中,且,则_.【解析】特征方程为,解得:或1,所以可设,因为,所以,解得:,故.【答案】7.()已知数列中,且,则_.【解析】特征方程为,解得:,所以可设,因为,所以,解得:,故.【答案】