内容正文:
1.2 数列的函数特性
明学习目标
知结构体系
课标
要求
1.理解数列可视作定义在正整数集(或其子集)上的函数概念,会画数列的图象.
2.会利用数列的图象、通项公式判断数列的增减性.
重点
难点
重点:掌握数列的函数特性.
难点:判断数列的增减性.
1.数列的图象
可以把一个数列视作定义在正整数集(或其子集)上的函数,因此可以用图象(平面直角坐标系内的一串点)来表示数列,图象中每个点的坐标为(n,an),n=1,2,3,…这个图象也称为数列的图象.
2.数列的单调性
递增数列
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,那么这个数列叫作递增数列
递减数列
一个数列{an},如果从第2项起,每一项都小于它的前一项,即an+1<an,那么这个数列叫作递减数列
常数列
如果数列{an}的各项都相等,那么这个数列叫作常数列
1.判断正误
(1)一个数列,如果它不是递增数列,就是递减数列.( )
(2)数列是特殊的函数,因此其图象是连续不断的曲线.( )
(3)可以用判断函数单调性的方法判断数列的单调性.( )
答案:(1)× (2)× (3)√
2.已知数列{an}满足an+1-an-3=0,则数列{an}是( )
A.递增数列 B.递减数列
C.常数列 D.不能确定
解析:选A 由条件得an+1-an=3>0,可知an+1>an,所以数列{an}是递增数列.
3.已知递减数列{an}中,an=kn(k为常数),则实数k的取值范围是( )
A.R B.(0,+∞)
C.(-∞,0) D.(-∞,0]
解析:选C an+1-an=k(n+1)-kn=k<0.
4.设an=-n2+10n+11,则数列{an}的最大项为( )
A.5 B.11 C.10或11 D.36
解析:选D ∵an=-n2+10n+11=-(n-5)2+36,∴当n=5时,an取得最大值36.
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利用图象判断数列的单调性
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[典例] 已知数列{an}的通项公式为an=,画出它的图象,并判断增减性.
[解] 图象如图所示,该数列在{1,2,3,4}上是递减的,在{5,6,…}上也是递减的.
利用数列的图象判断数列的增减性
数列的图象可直观地反映数列各项的变化趋势,从而可判断数列的增减性.
[对点训练]
已知数列{an}的通项公式为an=(-1)n+2,画出该数列的图象,并判断该数列的增减性.
解:由题可知,数列{an}的通项公式为an=(-1)n+2,n∈N+,∴a1=1,a2=3,a3=1,a4=3,a5=1,…,则数列{an}的图象如图所示,所以该数列既不是递增的,也不是递减的.
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定义法判断函数的单调性
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[典例] 已知数列{an}的通项公式为an=,讨论数列{an}的单调性.
[解] an==1+,
故an-an-1=-,
当2≤n<即2≤n≤15时,an-an-1<0即an<an-1,但此时an<1,
当n>1+即n≥17时,an-an-1<0即an<an-1,但此时an>1,
而a16>1>a1,
综上,当1≤n≤15时,{an}为递减数列,当n≥16时,{an}为递减数列,
即a15<a14<…<a1<1,1<an<an-1<…<a16.
作差法比较an+1-an与0的大小的策略
若an+1-an>0对于任意n(n∈N+)恒成立,则数列{an}是递增数列;
若an+1-an<0对于任意n(n∈N+)恒成立,则数列{an}是递减数列;
若an+1-an=0对于任意n(n∈N+)恒成立,则数列{an}是常数列.
[对点训练]
写出数列1,,,,,…的通项公式,并判断它的增减性.
解:该数列的通项公式为an=,
∴an+1-an=-
=.
∵n∈N+,∴(3n+1)(3n-2)>0,
∴an+1<an,∴该数列为递减数列.
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数列的函数特性的应用
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[典例] 已知an=(n∈N+),则数列{an}中有没有最大项?如果有,求出最大项;如果没有,请说明理由.
[解] 法一:由an=(n∈N+)得,an+1-an=-=,n∈N+.
当n<8时,an+1-an>0,即an+1>an,即{an}在n<8时单调递增;当