内容正文:
考点19 数列的概念与简单表示法
【命题解读】
(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函数;
(3)理解数列的项及通项公式.
【命题预测】
1.考查用不完全归纳法求数列的一个通项公式;
2.高考对递推公式和通向公式的考查难度适中,一般是通过变换转化成特殊的数列求解;
3.考查数列与函数之间的特殊关系,将数列的单调性转化为相应函数的单调性;
4.预计2021年高考中,仍会对本节内容进行重点考查.
【复习建议】
一、数列的定义
按照一定顺序排列的一列数称为数列,数列中的每一个数叫做这个数列的项.
二、数列的分类
分类原则
类型
满足条件
按项数分类
有穷数列
项数有限
无穷数列
项数无限
按项与项间的大小关系分类
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2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
三、数列的通项公式
如果数列{an}的第n项与序号n之间的关系可以用一个式子来表示,那么这个公式叫做这个数列的通项公式.
四、通项公式和递推公式的异同点
不同点
相同点
通项
公式
可根据某项的序号n的值,直接代入求出an
都可确定一个数列,也都可求出数列的任意一项
递推
公式
可根据第一项(或前几项)的值,通过一次(或多次)赋值,逐项求出数列的项,直至求出所需的an,也可通过变形转化,直接求出an
.五、数列的表示方法
(1)列举法:将数列中的每一项按照项的序号逐一写出,一般用于“杂乱无章”且项数较少的情况.
(2)解析法:主要有两种表示方法,
①通项公式:如果数列的第n项与序号n之间的关系可以用一个式子来表示,那么这个公式叫做这个数列的通项公式,即.
②递推公式:如果已知数列的第一项(或前几项),且任一项与它的前一项 (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.
(3) 图象法:数列是特殊的函数,可以用图象直观地表示.数列用图象表示时,可以以序号为横坐标,相应的项为纵坐标描点画图.由此可知,数列的图象是无限个或有限个孤立的点.
六、数列的前n项和与通项的关系
数列的前n项和通常用表示,记作,则通项.
若当时求出的也适合时的情形,则用一个式子表示,否则分段表示.
考向一 数列的通项公式
常见的数列的通项公式:
(1)数列1,2,3,4,…的通项公式为;
(2)数列2,4,6,8,…的通项公式为;
(3)数列1,4,9,16,…的通项公式为;
(4)数列1,2,4,8,…的通项公式为;
(5)数列1,,,,…的通项公式为;
(6)数列,,,,…的通项公式为.
典例1 根据数列的前几项,写出下面数列的一个通项公式.
(1);
(2)8,98,998,9998,…;
(3);
【解析】(1)符号问题可通过或表示,其各项的绝对值的排列规律为:后面的数的绝对值总比前面数的绝对值大,故通项公式为.
(2)各项分别加上2,即得数列:10,100,1000,10000, …,
故数列的一个通项公式为an=10n−2.
(3)各项的分母依次为:21,22,23,24, …,
容易看出第2,3,4项的分子比相应分母小3,
再由各项的符号规律,把第1项变形为,既符合符号变化的规律,也满足了分子与分母之间的关系,
故数列的一个通项公式为.
考向二 数列的递推公式
解题技巧:
递推公式和通项公式是数列的两种表示方法,它们都可以确定数列中的任意一项.高考对递推公式的考查难度适中,一般是通过变换转化成特殊的数列求解.
典例1 已知数列满足,若,则=( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】
依次求出得解.
【详解】
时,;
时,;
时,.
故选:A
【点睛】
本题主要考查利用递推公式求数列的项,意在考查学生对该知识的理解掌握水平.
考向三 利用与的关系求通项公式
已知求的一般步骤:
(1)先利用求出;
(2)用替换中的n得到一个新的关系,利用便可求出当时的表达式;
(3)对时的结果进行检验,看是否符合时的表达式,如果符合,则可以把数列的通项公式合写;如果不符合,则应该分与两段来写.
利用求通项公式时,务必要注意这一限制条件,所以在求出结果后,要看看这两种情况能否整合在一起.
典例1 设数列的前项和. 则的值为( ).
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】
利用得出数列的通项公差,然后求解.
【详解】
由得,,,
所以,
所以,故.
故选:C.
【点睛】
本题考查数列的通项公式求解,较简单,利用求解即可.
考向四 数列的单调性
数列单调性的判断方法:
①作差法