内容正文:
专题01 数列的概念及表示
一、考点传真:
1.了解数列的概念和几种简单的表示方法(列表、图象、通项公式);
2.了解数列是自变量为正整数的一类特殊函数.
二、知识点梳理:
1.数列的定义
按照一定顺序排列着的一列数称为数列,数列中的每一个数叫做这个数列的项.
2.数列的分类
分类标准
类型
满足条件
项数
有穷数列
项数有限
无穷数列
项数无限
项与项间的
大小关系
递增数列
an+1>an
其中n∈N*
递减数列
an+1<an
常数列
an+1=an
摆动数列
从第二项起,有些项大于它的前一项,有些项小于它的前一项的数列
3.数列的表示法
数列有三种表示法,它们分别是列表法、图象法和解析法.
4.数列的通项公式
(1)通项公式:如果数列{an}的第n项an与序号n之间的关系可以用一个式子an=f(n)来表示,那么这个公式叫做这个数列的通项公式.
(2)递推公式:如果已知数列{an}的第1项(或前几项),且从第二项(或某一项)开始的任一项an与它的前一项an-1(或前几项)间的关系可以用一个公式来表示,那么这个公式就叫做这个数列的递推公式.
【注意点】
(1).若数列{an}的前n项和为Sn,通项公式为an,则an=
(2).数列是按一定“次序”排列的一列数,一个数列不仅与构成它的“数”有关,而且还与这些“数”的排列顺序有关.
(3).易混项与项数的概念,数列的项是指数列中某一确定的数,而项数是指数列的项对应的位置序号.
三、例题:
例1.(2020年全国2卷理数,12)周期序列在通信技术中有着重要应用.若序列满足,且存在正整数,使得成立,则称其为周期序列,并称满足的最小正整数为这个序列的周期.对于周期为的序列,是描述其性质的重要指标.下列周期为5的序列中,满足的序列是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】对于A,因为,,不满足,故A不正确;对于B,因为,不满足,故B不正确;对于C,因为,,,,满足,故C正确;对于D,因为,不满足,故D不正确.综上所述,故选C.
例2.(2018·全国Ⅰ卷)记Sn为数列{an}的前n项和.若Sn=2an+1,则S6=________.
【答案】-63
【解析】由Sn=2an+1,得a1=2a1+1,所以a1=-1.
当n≥2时,an=Sn-Sn-1=2an+1-(2an-1+1),
得an=2an-1.
∴数列{an}是首项为-1,公比为2的等比数列.
∴S6===-63.
例3.(2016课标全国Ⅲ卷)已知各项都为正数的数列{an}满足a1=1,-(2an+1-1)an-2an+1=0.
(1)求a2,a3;
(2)求{an}的通项公式.
【解析】 (1)由题意得a2=,a3=.(5分)
(2)由-(2an+1-1)an-2an+1=0得2an+1(an+1)=an(an+1).
因为{an}的各项都为正数,所以=.
故{an}是首项为1,公比为的等比数列,因此an=.(12分)
例4.(2014江西卷)已知数列{an}的前n项和Sn=,n∈N*.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)证明:对任意的n>1,都存在m∈N*,使得a1,an,am成等比数列.
【解析】 (1)由Sn=,得a1=S1=1,当n≥2时,an=Sn-Sn-1=3n-2.
经验证,a1=1符合an=3n-2,
所以数列{an}的通项公式为an=3n-2.
(2)证明:要使a1,an,am成等比数列,只需要=a1·am,
即(3n-2)2=1·(3m-2),即m=3n2-4n+2,
而此时m∈N*,且m>n,
所以对任意的n>1,都存在m∈N*,使得a1,an,am成等比数列.
四、巩固练习:
1.在数列{an}中,a1=1,an+1=2an+1(n∈N*),则a4的值为( )
A.31 B.30
C.15 D.63
【答案】C
【解析】由题意,得a2=2a1+1=3,a3=2a2+1=7,a4=2a3+1=15,故选C.
2.已知数列{an}满足an+1=,若a1=,则a2 019=( )
A.-1 B.
C.1 D.2
【答案】A
【解析】由a1=,an+1=,得a2==2,a3==-1,a4==,a5==2,
…,于是可知数列{an}是以3为周期的周期数列,因此a2 018=a3×672+3=a3=-1.
3.数列-1,4,-9,16,-25,…的一个通项公式为( )
A.an=n2 B.an=(-1)n·n2
C.an=(-1)n+1·n2 D.an=(-1)n·(n+1)2
【答案】B
【解析】易知数列-1,4,-9,16,-25,…的一个通项公式为an=(-1)n·n2,故选B.