内容正文:
第1讲 数列的概念与表示
课程标准:通过日常生活和数学中的实例,了解数列的概念和表示方法(列表法、图象法、通项公式法),了解数列是一种特殊函数.
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.其中第1项也叫做首项.数列的一般形式是a1,a2,…,an,…,简记为{an}.
2.数列的表示方法
(1)列表法
列出表格来表示数列{an}的第n项与序号n之间的关系.见下表:
序号n
1
2
3
…
n
…
项an
a1
a2
a3
…
an
…
(2)图象法
在平面直角坐标系中,数列的图象是一系列横坐标为正整数的孤立的点(n,an).
(3)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.
(4)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表示,那么这个式子叫做这个数列的递推公式,知道了首项和递推公式,就能求出这个数列的每一项.
3.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
4.数列{an}的前n项和Sn与an的关系
(1)Sn的定义
把数列{an}从第1项起到第n项止的各项之和,称为数列{an}的前n项和,记作Sn,即Sn=a1+a2+…+an.
(2)an与Sn的关系
an=
1.在数列{an}中,若an最大,则
若an最小,则
2.数列与函数的关系
数列是一种特殊的函数,即数列是一个定义在非零自然数集或其子集上的函数,当自变量依次从小到大取值时所对应的一列函数值,就是数列.
3.数列通项公式的注意点
(1)并不是所有的数列都有通项公式.
(2)同一个数列的通项公式在形式上未必唯一.
(3)对于一个数列,如果只知道它的前几项,而没有指出它的变化规律,是不能确定这个数列的.
1.在数列1,1,2,3,5,8,13,x,34,55,…中,x应取( )
A.19 B.20
C.21 D.22
答案 C
解析 由题意,可以发现,从第三项起,每一项都是前面两项的和,∴x=8+13=21.故选C.
2.(多选)已知数列的前4项为2,0,2,0,则依此归纳该数列的通项可能是( )
A.an=(-1)n-1+1 B.an=
C.an=2sin D.an=cos(n-1)π+1
答案 ABD
解析 对n=1,2,3,4进行验证,an=2sin不符合题意,其他均符合.故选ABD.
3.在数列{an}中,a1=1,anan-1=an-1+(-1)n(n≥2,n∈N*),则的值是( )
A. B.
C. D.
答案 C
解析 由已知,得a2=1+(-1)2=2,∴2a3=2+(-1)3,a3=,∴a4=+(-1)4,a4=3,∴3a5=3+(-1)5,∴a5=,∴=×=.故选C.
4.若Sn为数列{an}的前n项和,且Sn=,则=( )
A. B.
C. D.30
答案 D
解析 ∵当n≥2时,an=Sn-Sn-1=-=,∴=5×(5+1)=30.故选D.
5.根据下面的图形及相应的点数,写出点数构成的数列的一个通项公式为an=________.
答案 5n+1
解析 由a1=6=5×1+1,a2=11=5×2+1,a3=16=5×3+1,…,归纳an=5n+1.
6.已知an=n2+λn,且对于任意的n∈N*,数列{an}是递增数列,则实数λ的取值范围是________.
答案 (-3,+∞)
解析 由{an}是递增数列可知,an+1>an,即an+1-an=[(n+1)2+λ(n+1)]-(n2+λn)=2n+1+λ>0对任意的n∈N*恒成立.∴λ>-(2n+1)对任意的n∈N*恒成立,又当n∈N*时,-(2n+1)≤-3,故λ>-3.
考向一 由数列的前几项求数列的通项公式
例1 根据下面各数列前几项的值,写出数列的一个通项公式:
(1)-1,7,-13,19,…;
(2)-,,-,,…;
(3),,,,,…;
(4)9,99,999,9999,….
解 (1)偶数项为正,奇数项为负,故通项公式必含有因式(-1)n;观察各项的绝对值,后一项的绝对值总比它前一项的绝对值大6,故数列的一个通项公式为an=(-1)n(6n-5).
(2)这个数列的前4项的绝对值都等于序号与序号加1的乘积的倒数,且奇数项为负,偶数项为正,故它的一个通项公式为an=(-1)n·.
(3)这是一个分数数列,其分子构成偶数数列,而分母可分解为1×3,3×5,5×7,7×9,9×11,…,即分