内容正文:
1.2 数列的函数特性
学业标准
素养目标
1.理解数列的函数特性.(重点)
2.会利用数列的图象、通项公式判断数列的增减性.(难点)
1.通过学习数列的函数特性,培养直观想象等核心素养.
2.通过判断数列的增减性,提升逻辑推理等核心素养.
[教材梳理]
导学 数列的函数特性
数列可看作函数,类比函数的表示方法,你认为数列除了通项公式表示法之外,还可以怎样表示?
[提示] 数列还可以用图象、列表来表示.
以数列2,4,6,8,10,12,…为例,你能用几种方法表示这个数列?
[提示] (1)通项公式法:an=2n.
(2)列表法:
n
1
2
3
…
k
…
an
2
4
6
…
2k
…
(3)图象法:
类比函数的单调性,问题2中的数列的增减性如何?
[提示] 问题2中的数列是递增数列,它满足an+1>an.
◎结论形成
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.数列的增减性
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.
[基础自测]
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)数列可以看作是定义域为正整数集的函数的函数值.( )
(2)函数y=f(x)为减函数,则数列an=f(n)必为递减数列.( )
(3)0,1,0,1,…是常数列.( )
(4)数列是递增数列.( )
答案 (1)× (2)√ (3)× (4)√
2.若数列{an}的通项公式为an=4n-5,则关于此数列的图象叙述正确的是( )
A.此数列不能用图象表示
B.此数列的图象仅在第一象限
C.此数列的图象为直线y=4x-5
D.此数列的图象为直线y=4x-5上满足x∈N+的一系列孤立的点
解析 数列{an}的通项公式为an=4n-5,它的图象就是直线y=4x-5上满足x∈N+的一系列孤立的点,故选D.
答案 D
3.已知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 an+1-an=3>0,故数列{an}为递增数列.
答案 A
4.若数列{an}的通项公式为an=-2n2+24n,则数列{an}各项中的最大项是( )
A.第4项 B.第5项
C.第6项 D.第7项
解析 因为an=-2n2+24n=-2(n-6)2+72,
所以当n=6时,an取得最大值为a6,故选C.
答案 C
题型一 图象法判断数列的增减性
已知数列{an}的通项公式为an=,画出它的图象,并判断增减性.
[解析] 图象如图所示,当1≤n≤4,n∈N+时,数列{an}是递减的;当n≥5,n∈N+时,数列{an}也是递减的.
●规律方法
数列的图象可直观地反映数列各项的变化趋势,从而判断数列的增减性.
[触类旁通]
1.根据下面3个数列的通项公式,分别作出它们的图象,并判断它们是递增数列还是递减数列.
(1)an=-;(2)bn=;(3)cn=.
解析 (1)图象如图①,由图象知数列{an}为递减数列.
(2)图象如图②,由图象知数列{bn}为递增数列.
(3)图象如图③,由图象观察表示数列{cn}的各点在横轴上、下摆动,它不是递增数列,也不是递减数列.
题型二 定义法判断数列的增减性
(一题多解)
已知数列{an}的通项公式为an=-,求证:数列{an}为递增数列.
[证明] 证法一 an+1-an=(-)-(-)=2-(+).
因为(2)2-(+)2
=4n+4-(n+2+n+2 )
=2(n+1)-2
=2(- )
=2(- )>0,
即an+1>an,所以数列{an}是递增数列.
证法二 =
=<1.
因为an<0,所以an+1>an.
所以数列{an}是递增数列.
●素养聚焦
在判断数列增减性的过程中,提升了逻辑推理等核心素养.
●规律方法
(1)作差比较法.根据an+1-an的符号判断数列{an}是递增数列、递减数列还是常数列;
(2)作商比较法.根据(an>0或an<0)与1的大小关系进行判断;
(3)图象法.结合相应函数的图象直观判断.
[触类旁通]
2.已知数列{an}的通项公式为an=a·n(a≠0且为常数),试判断数列{an}的增减性.
解析 an-an-1=-a