内容正文:
第34讲 数列的概念及简单表示法
1.数列的定义
按照确定的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.
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,它们分别是表格法、图象法和解析式法.
4.数列的通项公式
如果数列{an}的第n项an与它的序号n之间的对应关系可以用一个式子来表示,那么这个式子叫做这个数列的通项公式.
5.数列的递推公式
如果一个数列的相邻两项或多项之间的关系可以用一个式子来表示,那么这个式子叫做这个数列的递推公式.
· 考点1 由an与Sn的关系求通项
[名师点睛]
(1)已知Sn求an的常用方法是利用an=转化为关于an的关系式,再求通项公式.
(2)Sn与an关系问题的求解思路
方向1:利用an=Sn-Sn-1(n≥2)转化为只含Sn,Sn-1的关系式,再求解.
方向2:利用Sn-Sn-1=an(n≥2)转化为只含an,an-1的关系式,再求解.
[典例]
1.(多选)设Sn是数列{an}的前n项和,且a1=-1,an+1=SnSn+1,则下列结论正确的是( )
A.an=
B.an=
C.Sn=-
D.数列是等差数列
答案 BCD
解析 ∵an+1=Sn·Sn+1=Sn+1-Sn,两边同除以Sn+1·Sn,得-=-1.
∴是以-1为首项,d=-1的等差数列,
即=-1+(n-1)×(-1)=-n,
∴Sn=-.
当n≥2时,an=Sn-Sn-1=-+=,
又a1=-1不符合上式,
∴an=
2.设数列{an}的前n项和为Sn,数列{Sn}的前n项和为Tn,满足Tn=2Sn-n2,n∈N+.
①求a1的值;
②求数列{an}的通项公式.
解 ①令n=1时,T1=2S1-1,
∵T1=S1=a1,∴a1=2a1-1,∴a1=1.
②n≥2时,Tn-1=2Sn-1-(n-1)2,
则Sn=Tn-Tn-1=2Sn-n2-[2Sn-1-(n-1)2]=2(Sn-Sn-1)-2n+1
=2an-2n+1.
因为当n=1时,a1=S1=1也满足上式,
所以Sn=2an-2n+1(n≥1),
当n≥2时,Sn-1=2an-1-2(n-1)+1,
两式相减得an=2an-2an-1-2,
所以an=2an-1+2(n≥2),
所以an+2=2(an-1+2),
因为a1+2=3≠0,
所以数列{an+2}是以3为首项,公比为2的等比数列.
所以an+2=3×2n-1,∴an=3×2n-1-2,
当n=1时也成立,
所以an=3×2n-1-2.
[举一反三]
1.已知数列{an}中,Sn是其前n项和,且Sn=2an+1,则数列的通项公式an=________.
答案 -2n-1
解析 当n=1时,a1=S1=2a1+1,∴a1=-1.
当n≥2时,Sn=2an+1,①
Sn-1=2an-1+1.②
①-②,Sn-Sn-1=2an-2an-1,即an=2an-2an-1,
即an=2an-1(n≥2),∴{an}是首项a1=-1,q=2的等比数列.
∴an=a1·qn-1=-2n-1.
2.设数列{an}满足a1+3a2+…+(2n-1)an=2n,则an=________.
答案
解析 因为a1+3a2+…+(2n-1)an=2n,
故当n≥2时,a1+3a2+…+(2n-3)an-1=2(n-1),
两式相减得(2n-1)an=2,
所以an=(n≥2),
又由题设可得a1=2,满足上式,
故an=.
· 考点2 由数列的递推关系式求通项公式
[名师点睛]
(1)形如an+1=an+f(n)的递推关系式利用累加法求和,特别注意能消去多少项,保留多少项.
(2)形如an+1=an·f(n)的递推关系式可化为=f(n)的形式,可用累乘法,也可用an=··…··a1代入求出通项.
(3)形如an+1=pan+q的递推关系式可以化为(an+1+x)=p(an+x)的形式,构成新的等比数列,求出通项公式,求变量x是关键.
(4)形如an+1=(A,B,C为常数)的数列,可通过两边同时取倒数的方法构造新数列求解.
[典例]
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
答案 A
解析 因为an+1-an=ln
=ln(n+1)-ln n,
所以