内容正文:
第 2 课时 数列的递推公式及函数性质
1.数列的递推公式
如果数列{an}的任一项 与它的前一项 之间的关系可用一个公式来表示,即 ,n≥1.那么这个公式就叫作数列{an}的递推公式,a1称为数列{an}的初始条件.
an+1
an
an+1=f(an)
2.数列递推公式与通项公式的关系
递推公式 通项公式
区别 表示an与它的前一项an-1(或前几项)之间的关系f 表示an与n之间的关系
联系 (1)都是表示数列的一种方法;
(2)由递推公式求出前几项可归纳猜想出通项公式
(1)有些数列的通项公式与递推公式可以相互转化.如数列1,3,5,…,2n-1,…的一个通项公式为an=2n-1(n∈N+),用递推公式表示为a1=1,an=an-1+2(n≥2,n∈N+).
(2)与所有数列不一定都有通项公式一样,并不是所有的数列都有递推公式.如π精确到1,0.1,0.01,0.001,…的近似值构成的数列为3,3.1,3.14,3.142,…,无法写出其递推公式.有些数列即使有递推公式,也不一定唯一.如数列2,4,6,8,10,…为正偶数组成的数列,其递推公式可以是a1=2,an+1=an+2(n∈N+),而a1=2,a2=4,an+1=2an-an-1(n≥2)也是它的递推公式.
3.数列1,3,6,10,15,…的递推公式可以是an=an-1+________(n∈N+,n≥2).由a10=55,得a12=____.
答案:n 78
一般地,对于一个数列{an},如果从第2项起,每一项都大于它的前一项,即an+1>an,那么这个数列叫作 ;如果从第2项起,每一项都小于它的前一项,即an+1<an,那么这个数列叫作 ;如果从第2项起,有些项大于它的前一项,有些项小于它的前一项,那么这个数列叫作 ;各项都相等的数列叫作 .
递增数列
递减数列
摆动数列
常数列
1.已知数列{an}满足a1>0,2an+1=an,则数列{an}是 ( )
A.递增数列 B.递减数列
C.常数列 D.以上都不正确
解析:当n≤12时,25-2n>0,数列单调递增;n≥13时,25-2n<0,数列单调递增.
则满足an+1<an的n的值为12.
答案:B
答案:C
2.已知数列{an}的通项公式为an=n2+kn(n∈N+),若数列{an}是递增数列,求实数k的取值范围.
解:由{an}是递增数列,
得an+1-an=(n+1)2+k(n+1)-(n2+kn)=2n+1+k>0对于任意n∈N+恒成立.
∵f(x)=2x+1+k在[1,+∞)上是增加的,
∴2n+1+k>0对任意n∈N+恒成立等价于2×1+1+k>0,∴k>-3,∴实数k的取值范围是(-3,+∞).
发展理性思维
1.设数列{an}中a1=a2=1,且满足a2n+1=3a2n-1与a2n+2-a2n+1=a2n,则数列{an}的前12项的和为 ( )
A.364 B.728 C.907 D.1 635
解析:数列{an}中a1=a2=1,且满足a2n+1=3a2n-1,则a3=3a1=3,a5=3a3=9,a7=3a5=27,a9=3a7=81,a11=3a9=243.
由于a2n+2-a2n+1=a2n,所以a2n+2=a2n+1+a2n,
故a4=a3+a2=4,a6=a5+a4=13,a8=a7+a6=40,a10=a9+a8=121,a12=a11+a10=364,
所以数列{an}的前12项的和为1+1+3+4+9+13+27+40+81+121+243+364=907.故选C.
答案:C
2.数列{an}的通项公式为an=n2+tn(n≤2 020),若数列{an}为递减数列,则t的取值范围是________.
解析:由数列{an}为递减数列知,an+1-an=(n+1)2+t(n+1)-(n2+tn)=2n+1+t<0对于n=1,2,…,2 019恒成立,即t<-(2n+1)对于n=1,2,…,2 019恒成立,所以t<-4 039.故t的取值范围是(-∞,-4 039).
答案:(-∞,-4 039)
注重实践应用
3.古印度“汉诺塔问题”:一块黄铜平板上装着A,B,C三根金铜石细柱,其中细柱A上套着大小不等的环形金盘,大的在下、小的在上.将这些盘子全部转移到另一根柱子上,移动规则如下:一次只能将一个金盘从一根柱子转移到另外一根柱子上,不允许将较大金盘放在较小金盘上面.若A柱上现有3个金盘(如图),将A柱上的金盘全部移到B柱上,至少需要移动的次数为 (