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aₙ₊₁ = aₙ + d 型

这是最简单的递推关系类型,它直接对应等差数列。

递推关系

等差型递推关系
an+1=an+d(d 为常数)a_{n+1} = a_n + d \quad (d \text{ 为常数})

含义:每一项都比前一项多一个固定的常数 dd

求解方法

从递推关系出发:

a2=a1+da3=a2+d=a1+2da4=a3+d=a1+3dan=a1+(n1)d\begin{aligned} a_2 &= a_1 + d \\ a_3 &= a_2 + d = a_1 + 2d \\ a_4 &= a_3 + d = a_1 + 3d \\ &\vdots \\ a_n &= a_1 + (n-1)d \end{aligned}
通项公式
an=a1+(n1)da_n = a_1 + (n-1)d

这正是等差数列的通项公式!

应用示例

示例1:基本求解

已知数列 {an}\{a_n\} 满足 a1=3a_1 = 3an+1=an+5a_{n+1} = a_n + 5,求 ana_n

这是 an+1=an+da_{n+1} = a_n + d 型,其中 d=5d = 5

an=a1+(n1)d=3+(n1)×5=5n2a_n = a_1 + (n-1)d = 3 + (n-1) \times 5 = 5n - 2

示例2:实际应用

某公司第一年利润100万元,以后每年比上一年增加20万元。求第 nn 年的利润。

设第 nn 年的利润为 ana_n 万元,则:

  • a1=100a_1 = 100
  • an+1=an+20a_{n+1} = a_n + 20

这是等差型递推,d=20d = 20

an=100+(n1)×20=20n+80 (万元)a_n = 100 + (n-1) \times 20 = 20n + 80 \text{ (万元)}

练习题

练习 1

数列 {an}\{a_n\} 满足 a1=2a_1 = -2an+1=an+3a_{n+1} = a_n + 3,求 a10a_{10}

参考答案

这是等差型递推,d=3d = 3

a10=a1+(101)×3=2+27=25a_{10} = a_1 + (10-1) \times 3 = -2 + 27 = 25

答案a10=25a_{10} = 25

练习 2

数列 {an}\{a_n\} 满足 a1=5a_1 = 5an+1an=2a_{n+1} - a_n = -2,求通项公式。

参考答案

an+1an=2a_{n+1} - a_n = -2an+1=an2a_{n+1} = a_n - 2,这是等差型递推,d=2d = -2

an=5+(n1)×(2)=52n+2=72na_n = 5 + (n-1) \times (-2) = 5 - 2n + 2 = 7 - 2n

答案an=72na_n = 7 - 2n

练习 3

数列 {an}\{a_n\} 满足 a3=10a_3 = 10an+1=an+4a_{n+1} = a_n + 4,求 a1a_1 和通项公式。

参考答案

这是等差型递推,d=4d = 4,通项公式为 an=a1+(n1)×4a_n = a_1 + (n-1) \times 4

a3=10a_3 = 10a1+2×4=10a_1 + 2 \times 4 = 10 a1=2a_1 = 2

因此通项公式为: an=2+4(n1)=4n2a_n = 2 + 4(n-1) = 4n - 2

答案a1=2a_1 = 2an=4n2a_n = 4n - 2


总结

中英对照

中文术语英文术语音标说明
递推关系recurrence relation/rɪˈkɜːrəns rɪˈleɪʃən/通过前项定义后项的关系
等差型arithmetic type/ˌærɪθˈmetɪk taɪp/形如 an+1=an+da_{n+1} = a_n + d 的递推
公差common difference/ˈkɒmən ˈdɪfrəns/等差数列中相邻项的差

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