数列特征方程的应用所谓数列的特征方程,实际上就是为研究相应的数列而引入的一些等式,常用的有以下几种形式:1.形如的数列,一般是令,解出,则是公比为的等比数列。2.形如的数列,一般是令,解出,则①当时,,其中为待定系数,可根据初始值求出;②当时,,其中为待定系数,可根据初始值求出。3.形如的数列,一般是令,解出,则①当时,为等比数列;②当时,为等差数列。典型例题:例1.(年全国大纲卷理12分)函数2()23fxxx。定义数列nx如下:112,nxx是过两点(4,5),(,())nnnPQxfx的直线nPQ与x轴交点的横坐标。(1)证明:123nnxx;(2)求数列nx的通项公式。【答案】解:(1)∵2(4)4835f,∴点(4,5)P在函数()fx的图像上。∴由所给出的两点(4,5),(,())nnnPQxfx,可知,直线nPQ斜率一定存在。∴直线nPQ的直线方程为()55(4)4nnfxyxx。令0y,可求得,解得。∴1432nnnxxx。下面用数学归纳法证明23nx:当1n时,12x,满足123x,假设nk时,23kx成立,则当1nk时,1435422kkkkxxxx,由23kx得,,即,∴。∴123kx也成立。综上可知23nx对任意正整数恒成立。下面证明1nnxx:∵22143432(1)4222nnnnnnnnnnnxxxxxxxxxxx,∴由23nx得,。∴。∴10nnxx即1nnxx。综上可知123nnxx恒成立。(2)由1432nnnxxx得到该数列的一个特征方程432xxx即2230xx,解得3x或1x。∴①,14355(1)122nnnnnxxxxx②。两式相除可得11331151nnnnxxxx。而1132311213xx∴数列31nnxx是以13为首项以15为公比的等比数列1311()135nnnxx。∴11195143351351nnnnx。【考点】数列的通项公式以及函数与数列相结全的综合运用,不等式的证明,数学归纳法。【解析】(1)先从函数入手,表示直线方程,从而得到交点坐标,再运用数学归纳法证明23nx,运用差值法证明1nnxx,从而得证。(2)根据递推公式构造等比数列进而求得数列的通项。