内容正文:
第五章 数列
5.1 数列基础
5.1.1 数列的概念
[学习任务]
1.理解数列的有关概念与数列的表示方法,掌握数列的分类,了解数列的单调性.
2.理解数列的通项公式,并会用通项公式写出数列的任一项.
3.会根据数列的前几项写出数列的一个通项公式.
[对应学生用书第1页]
知识点一 数列的概念
1.按照一定次序排列的一列数称为数列.数列中的每一个数都称为这个数列的项,各项依次称为这个数列的第1项(或首项),第2项……,组成数列的数的个数称为数列的项数.
2.一般地,项数有限的数列称为有穷数列,项数无限的数列称为无穷数列.有穷数列的最后一项一般也称为这个数列的末项.
判断正误(正确的画“√”,错误的画“×”).
(1)1,1,1,1是一个数列. (√)
(2)数列1,3,5,7可表示为{1,3,5,7}. (×)
(3)1,2,3,4与4,3,2,1表示同一个数列. (×)
知识点二 数列的通项
1.数列的一般形式可以写成a1,a2,a3,…,an,…,其中an表示数列的第 n项(也称n为an的序号,其中n为正整数,即n∈N+),称为数列的通项.此时,一般将整个数列简记为{an}.
2.一般地,如果数列的第n项an与n之间的关系可以用an=f(n)来表示,其中f(n)是关于n的不含其他未知数的表达式,则称上述关系式为这个数列的一个通项公式.
1.若数列的通项公式为an=,则该数列的第5项为 ( )
A. B.
C. D.
解析 由已知得a5==,故选C.
答案 C
2.数列3,5,9,17,33,…的一个通项公式是 .
解析 通过观察数列中数据的特征可得第n项数等于2的n次方加1,即an=2n+1,n∈N*.
答案 an=2n+1,n∈N*
知识点三 数列与函数的关系
1.数列与函数的关系
事实上,数列{an}可以看成定义域为正整数集的子集的函数,数列中的数就是自变量从小到大依次取正整数值时对应的函数值,而数列的通项公式也就是相应函数的解析式.这就提示我们,数列也可以用平面直角坐标系中的点来直观地表示.
2.数列的单调性
递增数列
从第2项起,每一项都大于它的前一项的数列
递减数列
从第2项起,每一项都小于它的前一项的数列
常数列
各项都相等的数列
摆动数列
an与an+1的大小不确定
[思考] 如何判断一个数列是递增数列还是递减数列?
[提示] (1)按定义判断:若an+1>an,则{an}是递增数列;若an+1<an,则{an}是递减数列.
(2)利用函数f(n)在(0,+∞)上的单调性判断.
[对应学生用书第2页]
探究一 数列的概念与分类
[例1] 已知下列数列:
(1)0,0,0,0,0,0;
(2)0,-1,2,-3,4,-5,…;
(3)0,,,…,,…;
(4)1,0.2,0.22,0.23,…;
(5)0,-1,0,…,cosπ,….
其中,有穷数列是 ,无穷数列是 ,递增数列是 ,递减数列是 ,常数列是 ,摆动数列是 .(填序号)
[解析] (1)是常数列且是有穷数列;
(2)是无穷摆动数列;
(3)是无穷递增数列;
(4)是无穷递减数列;
(5)是无穷摆动数列.
[答案] (1) (2)(3)(4)(5) (3) (4) (1) (2)(5)
判断给出的数列是有穷数列还是无穷数列,只需观察数列是有限项还是无限项.若数列含有限项,则是有穷数列,否则为无穷数列.而判断数列的单调性,则需要从第2项起,观察每一项与它的前一项的大小关系,若满足an<an+1,则是递增数列;若满足an>an+1,则是递减数列;若满足an=an+1,则是常数列;若an与an+1的大小不确定时,则是摆动数列.
1.下列数列哪些是有穷数列?哪些是无穷数列?哪些是递增数列?哪些是递减数列?哪些是常数列?
(1)1,0.84,0.842,0.843,…;
(2)2,4,6,8,10,…;
(3)7,7,7,7,…;
(4),,,,…;
(5)10,9,8,7,6,5,4,3,2,1;
(6)0,-1,2,-3,4,-5,….
解 (5)是有穷数列;(1)(2)(3)(4)(6)是无穷数列;(2)是递增数列;(1)(4)(5)是递减数列;(3)是常数列.
探究二 由数列的前几项求通项公式
[例2] 写出下列数列的一个通项公式:
(1),2,,8,,…;
(2)9,99,999,9 999,…;
(3)1,2,3,4,…;
(4)-,,-,,….
[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:,,,,,…,所以它的一个通项公式为an=(n∈N*).
(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