内容正文:
2.1 数列
学习目标: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).(难点)2.理解数列的通项公式及简单应用.(重点)3.数列与集合、函数等概念的区别与联系.(易混点)
1.数列的概念
按照一定次序排列的一列数称为数列,数列中的每个数都叫做这个数列的项.项数有限的数列叫做有穷数列,项数无限的数列叫做无穷数列.
2.数列的表示方法
数列的一般形式可以写成a1,a2,a3,…,an,…,简记为{an},其中a1称为数列{an}的第1项(或称为首项),a2称为第2项,…,an称为第n项.
3.数列与函数的关系
数列可以看成以正整数集N*(或它的有限子集{1,2,…,k})为定义域的函数an=f(n),当自变量按照从小到大的顺序依次取值时,所对应的一列函数值.
4.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公式来表示,那么这个公式叫做这个数列的通项公式.数列可以用通项公式来描述,也可以通过列表或图象来表示.
[基础自测]
1.思考辨析
(1)数列1,2,3,5,7可表示为{1,2,3,5,7}.
( )
(2)数列1,0,-1,-2与数列-2,-1,0,1是相同的数列.
( )
(3)数列.
( )的第5项为
(4)数列0,2,4,6,…是无穷数列.
( )
[答案] (1)× (2)× (3)√ (4)√
2.数列1,3,5,7,9,…的一个通项公式可以是________.
[解析] 1,3,5,7,9,…的一个通项公式可以是an=2n-1,n∈N*.
[答案] an=2n-1,n∈N*
3.若数列{an}的通项公式为an=3n-2,则a5=________.
[解析] ∵an=3n-2,∴a5=3×5-2=13.
[答案] 13
根据数列的前n项写出通项公式
写出下列数列的一个通项公式.
(1),…;,8,,2,
(2)9,99,999,9 999,…;
(3),…;,,,
(4)-,….,,-,
[思路探究] ―→―→
―→
[解] (1)数列的项,有的是分数,有的是整数,可将各项都统一成分数再观察:(n∈N*).,…,所以它的一个通项公式为an=,,,,
(2)各项加1后,变为10,100,1 000,10 000,….此数列的通项公式为10n,可得原数列的通项公式为an=10n-1(n∈N*).
(3)数列中每一项由三部分组成,分母是从1开始的奇数列,可用2n-1表示;分子的前一部分是从2开始的自然数的平方,可用(n+1)2表示,分子的后一部分是减去一个自然数,可用n表示,综上,原数列的通项公式为an=(n∈N*).
(4)这个数列的前4项的绝对值都等于项数与项数加1的积的倒数,且奇数项为负,偶数项为正,所以它的一个通项公式是an=(-1)n(n∈N*).
[规律方法] 用观察法求数列的通项公式的一般规律
(1)一般数列通项公式的求法
(2)对于符号交替出现的情况,可先观察其绝对值,再用(-1)k处理符号问题.
(3)对于周期出现的数列,可考虑拆成几个简单数列和的形式,或者利用周期函数,如三角函数等.
[跟踪训练]
1.写出下列数列的一个通项公式.
(1)3,5,9,17,33,…;
(2),…;,,,,
(3),….,-,,-,-1,
[解] (1)中3可看做21+1,5可看做22+1,9可看做23+1,17可看做24+1,33可看做25+1,….
所以an=2n+1.
(2)每一项的分子比分母少1,而分母组成数列为21,22,23,24,…,所以an=.
(3)偶数项为负而奇数项为正,故通项公式必含因式(-1)n+1,观察各项绝对值组成的数列,从第3项到第6项可见,分母分别由奇数7,9,11,13组成,而分子则是32+1,42+1,52+1,62+1,按照这样的规律第1,2两项可分别改写为.,所以an=(-1)n+1,-
通项公式的简单应用
已知数列{an}的通项公式是an=2n2-n.
(1)写出数列的前3项;
(2)判断45是否为{an}中的项?3是否为{an}中的项?
[思路探究] (1)令n=1,2,3求解即可;
(2)令an=45或an=3解n便可.
[解] (1)在通项公式中依次取n=1,2,3,可得{an}的前3项分别为:1,6,15.
(2)令2n2-n=45,得2n2-n-45=0,
解得n=5或n=-(舍去),故45是数列{an}中的第5项.
令2n2-n=3,得2n2-n-3=0,
解得n=-1或n=,即方程没有正整数解,
故3不是数列中的项.
[规律方法]
1.如果已知数列的通项公式,只要将相应项数代入通项公式,就可以写出数列中的指定项.
2.判断某数是否为数列中的一项,步骤如下:
(1)将所给的数代入通项公式中;
(2)