内容正文:
第五章 数列
第一节 数列的概念与简单表示法
【考试要求】 1.了解数列的概念和几种简单的表示方法(列表、图象、通项公式);2.了解数列是自变量为正整数的一类特殊函数。
主干知识整合
基础梳理
1.数列的有关概念
(1)数列的定义❶
按照一定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。
(2)数列的分类
分类标准
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2项起,有些项大于它的前一项,有些项小于它的前一项
周期数列
对n∈N*,存在正整数常数k,使an+k=an
(3)数列的表示法
数列有三种表示法,它们分别是列表法、图象法和解析式法。
[微点清] ❶数列是一种特殊的函数,在研究数列问题时,既要注意函数方法的普遍性,又要考虑数列方法的特殊性。
2.数列的通项公式
(1)数列的通项公式
如果数列{an}的第n项an与序号n之间的对应关系可以用一个式子来表达,那么这个公式叫做这个数列的通项公式❷。
(2)已知数列{an}的前n项和Sn,则an=
[微点清] ❷①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.数列的递推公式
如果已知数列{an}的首项(或前几项),且任一项an与它的前一项an-1(n≥2)(或前几项)间的关系可用一个公式来表示,那么这个公式叫做数列的递推公式。
小题演练
一、基础题
1.数列{an}的前几项为,3,,8,,…,则此数列的通项公式可能是 (A)
A.an= B.an=
C.an= D.an=
解析 数列为,,,,,…,其分母为2,分子可表示为1+5(n-1)=5n-4,因此通项公式可能为an=。
2.在数列{an}中,a1=1,an=1+(n≥2),则a5等于 (D)
A. B. C. D.
解析 a2=1+=2,a3=1+=,a4=1+=3,a5=1+=。
3.设数列{an}的前n项和为Sn,且Sn=,若a4=32,则a1= 。
解析 由题意,得a4=S4-S3=32。即-=32,解得a1=。
二、易错题
4.(忽视n=1的特殊情况致误)已知数列{an}的前n项和Sn=n2+1,则an= 。
解析 当n=1时,a1=S1=2,当n≥2时,an=Sn-Sn-1=n2+1-[(n-1)2+1]=2n-1,a1=2不满足上式。故an=
5.(忽视项数为整数的情况致误)数列{an}中,an=-n2+11n(n∈N*),则此数列最大项的值是 30 。
解析 an=-n2+11n=-n-2+,因为n∈N*,所以当n=5或n=6时,an取得最大值30。
6.(忽视数列的周期性致误)设函数{an}的通项公式为an=+cos(n∈N*),又k∈N*,则 (D)
A.ak=ak+3 B.ak=ak+4
C.ak=ak+5 D.ak=ak+6
解析 由函数f(x)=cos的周期T==6,知an=+cos的周期为6,故ak=ak+6。
关键能力突破
类型一 归纳数列的通项公式 自练自悟
1.数列-,,-,,-,…的一个通项公式为an= (D)
A.(-1)n+1·
B.(-1)n·
C.(-1)n+1·
D.(-1)n·
解析 数列转化为-,,-,,-,…,所以该数列的一个通项公式为an=(-1)n·。
2.大衍数列来源于《乾坤谱》中对易传“大衍之数五十”的推论,主要用于解释中国传统文化中的太极衍生原理,数列中的每一项都代表太极衍生过程,是中华传统文化中隐藏着的世界数学史上第一道数列题,其中一列数如下:0,2,4,8,12,18,24,32,40,50,…,按此规律得到的数列记为{an},则a15= (B)
A.98 B.112
C.128 D.132
解析 奇数项为0,4,12,24,40,…,即,,,,,…,所以当n为奇数时,an=,所以a15==112。故选B。
3.(2022·全国乙卷)嫦娥二号卫星在完成探月任务后,继续进行深空探测,成为我国第一颗环绕太阳飞行的人造行星。为研究嫦娥二号绕日周期与地球绕日周期的比值,用到数列{bn}:b1=1+,b2=1+,b3=1+,…。依此类推,其中αk∈N*(k=1,2,…),则 (D)
A.b1<b5 B.b3<b8
C.b6<b2 D.b4<b7
解析 当n取奇数时,由已知b1=1+,b3=1+,因为>,所以b1>b3,同理可得b3>b5,b5>b7,…,于是可得b1>b3>b5>b