内容正文:
第4.1讲 数列的概念
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1.数列的定义
按照一定次序排列起来的一列数叫做数列,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.
考点一 由数列的前几项求数列的通项
【典例1-1】 (1)已知数列的前4项为2,0,2,0,则依此归纳该数列的通项不可能是( )
A.an=(-1)n-1+1 B.an=
C.an=2sin D.an=cos(n-1)π+1
(2)已知数列{an}为,,-,,-,,…,则数列{an}的一个通项公式是________.
解析 (1)对n=1,2,3,4进行验证,an=2sin不合题意.
(2)各项的分母分别为21,22,23,24,…,易看出从第2项起,每一项的分子都比分母少3,且第1项可变为-,
故原数列可变为-,,-,,…,
故其通项公式可以为an=(-1)n·.
答案 (1)C (2)an=(-1)n·
规律方法 由前几项归纳数列通项的常用方法及具体策略
(1)常用方法:观察(观察规律)、比较(比较已知数列)、归纳、转化(转化为特殊数列)、联想(联想常见的数列)等方法.
(2)具体策略:①分式中分子、分母的特征;②相邻项的变化特征;③拆项后的特征;④各项的符号特征和绝对值特征;⑤化异为同,对于分式还可以考虑对分子、分母各个击破,或寻找分子、分母之间的关系;⑥对于符号交替出现的情况,可用(-1)k或(-1)k+1,k∈N+处理.
【跟踪训练1-1】 写出下列各数列的一个通项公式:
(1)-,,-,,…;
(2),2,,8,,…;
(3)5,55,555,5 555,….
考点二 由an与Sn的关系求通项
【典例2-1】 (1)已知Sn为数列{an}的前n项和,且log2(Sn+1)=n+1,则数列{an}的通项公式为________________.
(2)记Sn为数列{an}的前n项和.若Sn=2an+1,则S6=________.
解析 (1)由log2(Sn+1)=n+1,得Sn+1=2n+1,
当n=1时,a1=S1=3;
当n≥2时,an=Sn-Sn-1=2n,
所以数列{an}的通项公式为an=
(2)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.
答案 (1)an= (2)-63
规律方法 数列的通项an与前n项和Sn的关系是an=①当n=1时,a1若适合Sn-Sn-1,则n=1的情况可并入n≥2时的通项an;②当n=1时,a1若不适合Sn-Sn-1,则用分段函数的形式表示.
易错警示 在利用数列的前n项和求通项时,往往容易忽略先求出a1,而是直接把数列的通项公式写成an=Sn-Sn-1的形式,但它只适用于n≥2的情形.例如例2第(1)题易错误求出an=2n(n∈N+).
【跟踪训练2-1】 (1)已知数列{an}的前n项和Sn=2n2-3n,则数列{an}的通项公式an=________.
(2)已知数列{an}的前n项和Sn=3n+1,则数列的通项公式an=________.
考点三 由数列的递推关系求通项
【典例3-1】 (1)在数列{an}中,a1=2,an+1=an+ln,则an等于( )
A.2+ln n B.2+(n-1)ln n
C.2+nln n D.1+n+ln n
(2)若a1=1,nan-1=(n+1)an(n≥2),则数列{an}的通项公式an=________.
(3)若a1=1,an+1=2an+3,则通项公式an=________.
(4)若数列{an}满足a1=1,an+1=,则an=________.
解析 (1)因为an+1-an=ln =ln(n+1)-ln n,
所以a2-a1=ln 2-ln 1,
a3-a