内容正文:
第1节 数列基础
最新课程标准
教师专享
核心素养
考情聚焦
1.了解数列的概念和几种简单的表示方法(列表、图像、通项公式).
2.了解数列是自变量为正整数的一类特殊函数.
3.了解数列的递推关系和前n项和
1.由数列的前几项求数列的通项公式,达成数学抽象素养.
2.由an与Sn的关系求通项an,发展逻辑推理和数学运算素养
3.由数列的递推关系求数列的通项公式,增强逻辑推理和数学运算素养
简单数列的通项公式的求解,数列的前n项和与通项的关系,求数列的各项,及由Sn求an是高考的热点.高考中三种题型都有可能出现,试题难度中等
[必备知识]
1.数列的概念
(1)数列的定义:按照 一定顺序 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 .
(2)数列与函数的关系: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.
(3)数列有三种表示法,它们分别是 列表法 、 图像法 和 通项公式法 .
2.数列的分类
分类原则
类型
满足条件
按项数分类
有穷数列
项数 有限
无穷数列
项数 无限
按项与项间的大小关系分类
递增数列
an+1>an
其中n∈N+
递减数列
an+1<an
常数列
an+1=an
按其他标准分类
有界数列
存在正数M,使|an|≤M
摆动数列
从第二项起,有些项大于它的前一项,有些项小于它的前一项的数列
3.数列的两种常用的表示方法
(1)通项公式: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通项公式.
(2)递推公式:如果已知数列的首项(或前n项),且数列的相邻两项或两项以上的关系都可以用一个公式来表示,则称这个公式为数列的递推关系(也称为递推公式或递归公式).
4.数列的前n项和
(1)定义:一般地,给定数列{an},称Sn=a1+a2+a3+…+an为数列{an}的前n项和.
(2)已知数列{an}的前n项和Sn,则an=
1.一些常见数列的通项公式
(1)数列1,2,3,4,…的通项公式为an=n;
(2)数列2,4,6,8,…的通项公式为an=2n;
(3)数列1,3,5,7,…的通项公式为an=2n-1;
(4)数列1,2,4,8,…的通项公式为an=2n-1;
(5)数列1,4,9,16,…的通项公式为an=n2;
(6)数列1,,,,…的通项公式为an=.
(7)数列1,-1,1,-1,…的通项公式为an=(-1)n-1或(-1)n+1;
(8)数列-1,1,-1,1,…的通项公式为an=(-1)n.
2.典型的递推数列及处理方法
递推式
方法
示例
an+1=an+f(n)
累加法
a1=1,
an+1=an+2n
an+1=anf(n)
累乘法
a1=1,an+1
=2nan
an+1=pan+
q(p≠0,1,q≠0)
化为等
比数列
a1=1,
an+1=2an+1
an+1=pan+q·pn+1
(p≠0,1,q≠0)
化为等
差数列
a1=1,an+1
=3an+3n+1
其中(1)an+1=pan+q(p≠0,1,q≠0)的求解方法是:设an+1+λ=p(an+λ),即an+1=pan+pλ-λ,与an+1=pan+q比较即可知只要λ=.
(2)an+1=pan+q·pn+1(p≠0,1,q≠0)的求解方法是两端同时除以pn+1,即得-=q,数列为等差数列.
[自主诊断]
◆[思考辨析]
判断下列说法是否正确,正确的在它后面的括号里打“√”,错误的打“×”.
(1)1,1,1,1,…不能构成一个数列.( )
(2)任何一个数列不是递增数列,就是递减数列.( )
(3)所有数列的第n项都能使用公式表达.( )
(4)根据数列的前几项归纳出的数列的通项公式可能不止一个.( )
(5)已知an+2=f(an+1,an)时,如果要确定这个数列,则必须知道初始值a1,a2.( )
(6)如果数列{an}的前n项和为Sn,则对∀n∈N+,都有an+1=Sn+1-Sn.( )
答案:(1)× (2)× (3)× (4)√ (5)√ (6)√
◆[小题查验]
1.(2023·长沙市模拟)已知数列的前4项为2,0,2,0,`则依此归纳该数列的通项不可能是( )
A.an=(-1)n-1+1 B.an=
C.an=2sin D.an=cos(n-1)π+1
解析:C [对n=1,2,3,4进行验证,an=2sin不合题意,故选C.]
2.已知数列的通项公式为an=n2-8n+15