内容正文:
数列的概念与简单的表示
1数列的相关概念
定义:数列是按照一定次序排列的一列数;
数列的项:数列中的每一个数叫做这个数列的项,第一项常称为首项;
数列的表示:数列的一般形式可以写成,简记.
2 数列的分类
分类标准
名称
含义
例子
按项的个数
有穷数列
项数有限的数列
无穷数列
项数无限的数列
按项的大小
递增数列
递减数列
常数列
每项都相等的数列
摆动数列
每项的大小忽大忽小的数列
3数列与函数的关系
数列就是定义在正整数集(或它的有限子集)上的函数,其图象是一系列有限或无限孤立的点.
PS 日后研究数列的性质可以从函数的角度出发,比如单调性,最值等.
4通项公式
如果数列的第项与序号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.
Eg 数列,…,其通项公式可以是等.
注:与是不同的概念,表示数列,而表示的是数列的第项;
数列的项与它的项数是不同的概念,数列的项是指这个数列中的某一个确定的数,它是一个函数值;而项数是指这个数在数列中的位置序号,它是自变量的值.
5 递推公式
若已知数列的第一项(或前项),且任一项和它的前一项(或前项)间的关系可以用一公式表示,那么这个公式叫做这个数列的递推公式.
Eg (初始条件),(递推关系);
.
6 与的关系
若为数列的前项和,即
则.
【题型一】对数列的相关概念的理解
【典题1】下列有关数列的说法正确的是( )
①数列可以表示成;
②数列与数列是同一数列;
③数列的第项是;
④数列中的每一项都与它的序号有关.
A.①② B.③④ C.①③ D.②④
【解析】对于①,是集合,不是数列,故选项①错误;
对于②,数列是有序的,故数列与数列是不同的数列,故选项②错误;
对于③,数列的第项是,故选项③正确;
对于④,由数列的定义可知,数列中的每一项都与它的序号有关,故选项④正确.
故选:.
【点拨】注意集合与数列的在“顺序、异同性、表示方法”上的区别. 数列是有序性,集合是无序性的;集合是互异性的,但数列不作要求.
【典题2】 数列为从开始的非负整数有限数列,表示在这个数列中出现的次数.那么数列的项数不可能是 ( )
A.4 B.5 C.6 D.7
【解析】表示在这个数列中出现的次数.(理解这个是关键)
当时,满足条件,此时数列有项,故排除;
当时,满足条件,此时数列有项,故排除;
当时,满足条件,此时数列有项,故排除;
故选:.
【点拨】本题是选择题,优先考虑排除法.
【典题3】求数列是增减性.
【解析】方法一 作差法
,
所以,故数列是增数列.
方法二 作商法
,
又,所以,故数列是增数列.
方法三 函数思想
,
在递增,也是随着的增大而增大,
故数列是增数列.
或,由在递增也可得结论.
【点拨】求证数列单调性,常用方法有三:
作差法,比较与的大小;
作商法,比较与1的大小,此时要注意的正负;
视通项公式为函数解析式,用函数单调性的方法处理,此时要注意的取值范围是正整数.
【典题4】已知数列满足,若数列是单调递减数列,则实数的取值范围是 .
【解析】数列是单调递减数列,
则,
(利用减数列的概念,相当于得到一个恒成立问题,可想到分类参数法求解,
由于的存在,需要对的奇偶性进行分类讨论)
当为偶数时,,
由于为递增数列,则数列的最小值,
,即,
当为奇数时,,
由于为递减数列,则数列的最大值,
,,
综上所述实数的取值范围是.
【点拨】本题充分考核了数列单调性的运用,其中也满满的“函数思想”,遇到类似式子进行奇偶性分类讨论是常用手段.
【典题5】若数列中的最大项是第项,求.
【解析】令,
假设,(作商法)
则,即,
又是整数,即时,;当时,;所以最大.
【点拨】本题通过讨论数列的增减性,从而得到最大值,其中就有函数思想的影子.
巩固练习
1 (★) 下列叙述正确的是( )
A.数列与是同一数列 B.数列的通项公式是
C.是常数列 D.是递增数列,也是无穷数列
【答案】D
【解析】根据题意,依次分析选项:
对于、数列与数列中顺序不同,不是同一数列,故错误;
对于、数列的通项公式是,故错误;
对于、常数列的通项为,则不是常数列,故错误;
对于、是递增数列,也是无穷数列,故正确.
故选:.
2(★) 对于项数都为的数列和,记为中的最小值,给出下列命题:
①若数列的前项依次为,则;
②若数列是递减数列,则数列也是递减数列;
③数列可能是先递减后递增的数列;
④若数列是递增数列,则数列是常数列.
其中,是真命题的为( )
A.①④ B.①③ C.②③ D.②④
【答案】 D
【解析】①由数列的前项依次为,
可知