内容正文:
第1节 数列基础
课程标准解读
1.了解数列的概念和几种简单的表示方法. 2.了解数列是自变量为正整数的一类特殊函数. 3.能够利用an与Sn的关系求通项公式an. 4.掌握利用递推关系构造等差或等比数列求通项公式an.
[知识梳理]
1.数列的概念
按照一定次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一个通项公式.
4.数列的递推公式
如果已知数列的首项(或前几项),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).
常用结论
1.若数列{an}的前n项和为Sn,通项公式为an,则an=
2.在数列{an}中,若an最大,则(n≥2),
若an最小,则(n≥2).
[诊断自测]
1.思考辨析(在括号内打“ √”或“×”)
(1)根据数列的前几项归纳出数列的通项公式可能不止一个.( )
(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∀n∈N*,都有an+1=Sn+1-Sn.( )
答案:(1)√ (2)× (3)× (4)√
2.(教材改编)在数列{an}中,a1=1,an=1+(n≥2),则a5=( )
A. B.
C. D.
解析:D a2=1+=2,a3=1+=,a4=1+=3,a5=1+=.
3.(教材改编)数列,,,,,…的通项公式为an=________.
解析:a1==,a2==,a3==,a4==,a5=,…通过观察可知an=,n∈N*.
答案:,n∈N*
4.(易错自纠)若an=n2-5n+3,则当n=________时,an取得最小值.
解析:an=(n-)2-,又n∈N*,∴n=2或3时an取得最小值.
答案:2或3
5.(易错自纠)已知数列{an}的前n项和Sn满足Sn=2n+1-1,则数列{an}的通项公式为________.
解析:因为Sn=2n+1-1,所以当n≥2时,an=Sn-Sn-1=(2n+1-1)-(2n-1)=2n,当n=1时,a1=S1=3不满足上式,
故an=
答案:an=
考点一 由Sn与an的关系求an(综合性)
(1)已知数列{an}的前n项和Sn=n2+2n+1(n∈N*),则an=________.
[解析] 由题意知,当n≥2时,an=Sn-Sn-1=2n+1;当n=1时,a1=S1=4≠2×1+1.因此an=
[答案]
(2)已知数列{an}满足1+a1+2a2+3a3+…+nan=(n-1)2n+1+2,n∈N*,则数列{an}的通项公式为________.
[解析] 对于1+a1+2a2+3a3+…+nan=(n-1)·2n+1+2(n∈N*),
当n≥2时,可得1+a1+2a2+3a3+…+(n-1)·an-1=(n-2)·2n+2,
两式相减得nan=(n-1)·2n+1-(n-2)·2n=n·2n,即an=2n(n≥2).
当n=1时,可得1+a1=2,a1=1,不满足上式,
所以数列 {an}的通项公式为an=
[答案] an=
(3)数列{an}的前n项和为Sn,若a1=1,an+1=3Sn(n∈N*),则an=________.
[解析] 由an+1=3Sn得Sn+1-Sn=3Sn,
∴Sn+1=4Sn,又S1=a1=1≠0,
∴{Sn}是首项为1,公比为4的等比数列,∴Sn=4n-1.
∴当n≥2时,an=Sn-Sn-1=4n-1-4n-2=3×4n-2,
又n=1时,不适合上式,∴an=
[答案]
[母题探究] 将本例(1)中“Sn”变为Sn=n2+2n(n∈N*),则an=________.
解析:当n=1时,a1=S1=3,
n≥2时,an=Sn-Sn-1=2n+1,适合n=1,
∴an=2n+1.
答案:2n+1
1.已知Sn求an的常用方法是利用an=转化为关于an的关系式,再求通项公式.
2.Sn与an关系问题的求解思路
方向1:利用an=Sn-Sn-1(n≥2)转化为只含Sn,Sn-1的关系式,再求解.
方向2:利用Sn-Sn-1=an(