内容正文:
§1 数列的概念及其函数特性
1.1 数列的概念
[素养目标] 1.了解数列及通项公式的概念,能根据通项公式确定数列中的项. 2.能根据数列的前几项写出数列的一个通项公式. 3.培养数学抽象、逻辑推理、数学建模的学科素养.
探究点一 数列的有关概念
[基础梳理]
1.数列的概念
(1)数列:按一定次序排列的一列数叫作数列.
(2)数列的项:数列中的每一个数叫作这个数列的项.
(3)数列的表示:数列的一般形式可以写成a1,a2,a3,…,an,…,简记为:{an}.数列的第1项a1也称首项,an是数列的第n项,也叫数列的通项.
思考:
(1)如果组成两个数列的数相同但排列次序不同,那么它们是相同的数列吗?
提示:从数列的定义可以看出,组成数列的数是按一定顺序排列的,如果组成数列的数相同但次序不同,那么它们就不是同一数列.
(2)同一个数在数列中可以重复出现吗?
提示:在数列的定义中,并没有规定数列中的数必须不同,因此同一个数在数列中可以重复出现.
(3)数列{an}与an相同吗?
提示:数列{an}与an是不同的.{an}表示数列:a1,a2,a3,…,an,…,而an表示数列{an}中的第n项.
2.数列的分类
类别
含义
有穷数列
项数有限的数列
无穷数列
项数无限的数列
思考:
1,2,3,4与1,2,3,4,…是否是相同的数列?
提示:不是相同的数列.1,2,3,4是有穷数列,1,2,3,4,…是无穷数列.
[互动探究]
[典例1] 下列说法正确的是( )
A.数列1,2,3,4,5,6与数列1,2,5,6,3,4是同一个数列
B.数列1,2,3,4,5,6可以表示为{1,2,3,4,5,6}
C.0,2,4,6,8,…,2n是无穷数列
D.同一个数在一个数列中可以重复出现
解析:两个数列只有元素相同,排列顺序也相同时,才是同一个数列,故A不正确;数列与集合不同,数列不能表示成集合的形式,故B不正确;当n确定后,数列0,2,4,6,8,…,2n的项数就确定了,所以该数列是有穷数列,故C错误;根据数列定义知D正确.
答案:D
[典例2] 数列2,5,11,20,x,47…中的x等于( )
A.28 B.32
C.33 D.37
解析:由前几项为2,5,11,20,x,47可以发现5-2=3×1,11-5=3×2,20-11=3×3,可得x-20=3×4,解得x=32.
答案:B
数列概念的三个注意点
(1)数列{an}表示数列a1,a2,a3,…,an,…,不是表示一个集合,与集合表示有本质的区别.
(2)从数列的定义可以看出,如果组成数列的数相同而排列次序不同,那么它们就是不同的数列;在定义中,并没有规定数列中的数必须不同,因此,同一个数在数列中可以重复出现.
(3)数列中各项的次序揭示了数列的规律性,是理解、把握数列的关键.
[变式训练]
1.下列说法正确的是( )
A.数列3,5,7与数列7,5,3是相同数列
B.数列2,3,4,4可以记为{2,3,4}
C.数列1,,,…,,…可以记为
D.数列{2n+1}的第5项是10
解析:选C.数列是有序的,选项A错误;数列与数集是两个不同的概念,选项B错误;对于D,当n=5时,2×5+1=11,选项D错误,故C正确.
2.在数列1,1,2,3,5,8,x,21,34,55中,x等于( )
A.11 B.12
C.13 D.14
解析:选C.由前6项可知:从第3项起,每一项都是它前面两项的和,所以x=5+8=13.
探究点二 由数列的前几项确定数列的通项公式
[基础梳理]
数列的通项公式
如果数列{an}的第n项an与n之间的函数关系可以用一个式子表示成an=f(n),那么这个式子叫作数列{an}的通项公式.
[互动探究]
[典例3] 数列3,6,11,20,…的一个通项公式为( )
A.an=3n B.an=n(n+2)
C.an=n+2n D.an=2n+1
解析:依题意,a1=3=1+21;a2=6=2+22;a3=11=3+23;a4=20=4+24;…,所以an=n+2n.
答案:C
[典例4] 写出下列各数列的一个通项公式:
(1)4,6,8,10,…;
(2),,,,,…;
(3)-1,,-,,…;
(4)5,55,555,5555,….
解:(1)易知该数列是首项从4开始的偶数,所以该数列的一个通项公式为an=2n+2,n∈N+.
(2)易知该数列中每一项分子比分母少1,且分母可写成21,22,23,24,25,…,故所求数列的通项公式可写为an=,n∈N+.
(3)通过观察可知,该数列中的奇数项为负,偶数项为正,故选择(-1)n.又第1项可改写成分数-,所以每一项的分母依次为3,5,7,