内容正文:
第1节 数列的概念
[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.
1.数列的定义
按照一定顺序排列的一列数称为数列,数列中的每一个数叫做这个数列的项.
2.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
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.数列的通项公式
如果数列{an}的第n项与序号n之间的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来表示,那么这个式子叫做这个数列的递推公式.
[重要结论]
1.已知数列{an}的前n项和Sn,则an=
2.在数列{an}中,若an最大,则(n≥2,n∈N*);若an最小,则(n≥2,n∈N*).
1.判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”).
(1)相同的一组数按不同顺序排列时都表示同一个数列.( )
(2)1,1,1,1,…,不能构成一个数列.( )
(3)任何一个数列不是递增数列,就是递减数列.( )
(4)如果数列{an}的前n项和为Sn,则对任意n∈N*,都有an+1=Sn+1-Sn.( )
答案:(1)× (2)× (3)× (4)√
2.(教材改编题)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=.故选A.
3.(2023·山西太原调研)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=.
答案:
4.(2023·山东省临沂第一中学模拟)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 .
解析:因为{an}是递增数列,所以对任意的n∈N*,都有an+1>an,即(n+1)2+λ(n+1)>n2+λn,整理,得2n+1+λ>0,即λ>-(2n+1).(*)
因为n≥1,所以-(2n+1)≤-3,要使不等式(*)恒成立,只需λ>-3.
答案:(-3,+∞)
考点一 由an与Sn的关系求通项公式
[例1] (1)设Sn为数列{an}的前n项和,若2Sn=3an-3,则a4等于( )
A.27 B.81 C.93 D.243
(2)设数列{an}满足a1+3a2+…+(2n-1)an=2n,则an= .
解析:(1)根据2Sn=3an-3,
可得2Sn+1=3an+1-3,
两式相减得2an+1=3an+1-3an,
即an+1=3an,
当n=1时,2S1=3a1-3,解得a1=3,
所以数列{an}是以3为首项,3为公比的等比数列,所以a4=a1q3=34=81.故选B.
(2)当n=1时,a1=21=2.
因为a1+3a2+…+(2n-1)an=2n,①
所以a1+3a2+…+(2n-3)an-1=2n-1(n≥2),②
由①-②,得(2n-1)an=2n-2n-1=2n-1,所以an=(n≥2).
显然当n=1时不满足上式,
所以an=
答案:(1)B (2)
1.由Sn求an的步骤
(1)先利用a1=S1求出a1.
(2)用n-1替换Sn中的n得到一个新的关系,利用an=Sn-Sn-1(n≥2)便可求出当n≥2时an的表达式.
(3)注意检验n=1时的表达式是否可以与n≥2的表达式合并.
2.Sn与an关系问题的求解思路
(1)利用an=Sn-Sn-1(n≥2)转化为只含Sn,Sn-1的关系式,再求解.
(2)利用Sn-Sn-1=an(n≥2)转化为只含an,an-1的关系式,再求解.
[素能演练1] (1)已知数列{an}的前n项和为Sn,且Sn=2n2+n+1,n∈N*,则an= .
(2)设Sn是数列{an}的前n项和,且a1=-1,an+1=SnSn+1,则an= .
解析:(1)根据题意,可得Sn-1=2(n-1)2+(n-1)+1.由an与Sn的关系,可得an=Sn-Sn-1,
代入化简得an=2n2+n+1-2(n-1)2-(n-1)-1=4n-1.经检验,当n=1时a1=4,不满足此式.
所以an=
(2)由已知得an+1=Sn+1-Sn=Sn+1Sn,两边同时除以Sn+1S