专题地图 › 递推数列
2008 年辽宁预赛 · 第 14 题
F3解答题递推数列
设数列 {an}(an≥0)满足 a1=0,a2=1,a3=9,且
Sn2Sn−2=10Sn−13(n>3),
其中 Sn 为数列 {an} 的前 n 项和,求 an (n≥3) 的表达式。
作答
这是解答题,请在纸上写出完整过程。写完后对照解答给自己评分。
解析
思路
部分和为正,故根式递推的分支唯一;从前两个部分和出发归纳其等比形式。
解答
由非负性及初值得 S2=1,S3=10,并且 Sn>0 对 n≥2 成立。由题设,对 n≥4 有
Sn=Sn−210Sn−13.
假设相邻两项为 Sn−1=10n−3,Sn−2=10n−4,则根号内为 102n−4,故 Sn=10n−2。归纳得此式对所有 n≥2 成立。因此对 n≥3,
an=Sn−Sn−1=9⋅10n−3.
复核
n=3 时通式给出 a3=9;再算 S4=100,a4=90。将 Sn=10n−2 代回有 Sn2Sn−2=103n−8=10Sn−13,指数相符。
方法总结
非线性部分和递推若初值已呈现固定比例,可用正性确保唯一分支,再归纳证明。
为什么评为 F3(会透露解法方向)
需利用非负性排除平方根负支,并从二阶非线性部分和关系归纳其通式,再恢复原项。
用到的方法(会透露解法方向)
核心工具:设首项和公差(公比)、裂项相消