内容正文:
4.1.1 数列的概念与简单表示法
第四章 数列
2023/12/9
4.1 数列的概念
高二数学备课组
1
引 入
水星 金星 地球 火星 木星 土星
实际距离 0.39 0.72 1.0 1.52 5.2 9.5 ···
计算距离 ···
情境:德国天文学家提丢斯 (Titius, 1729—1796) 研究了一列数:
3,6,12,24,48,96,192,···
他由此得出太阳到行星平均距离的经验定律!
注:表中数据的单位为天文单位, 1个天文单位等于太阳到地球的距离.
0,
天王星
19.2
谷神星
0.4 0.7 1.0 1.6 2.8 5.2 10.0 19.6
2.7
如果你是天文学家,通过这列数,你有什么大胆的猜测?
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引 入
像这样如果用正整数表示事物发展过程的先后顺序,并且把这样的正整数看作自变量的取值,把事物的对应数值看作相应的函数值,那么数列就是定义在正整数集(或正整数集的有限子集)上的一类离散函数.
对数列的研究源于现实生产、生活的需要.人们常用这样的一列数有序地表达一类事物,或者记录一个过程.
按照确定的顺序排列的一列数称为数列.
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引 入
数列
特殊的数列
概念
表示方法
等差数列
等比数列
数学归纳法
基本原理
简单应用
本章我们将学习数列的概念和表示方法,并研究两类特殊的数列—等差数列和等比数列,探究他们的取值规律,建立他们的通项公式和前n项和公式,并应用他们解决问题.我们还将学习数学归纳法,这是一种证明与正整数有关的数学命题的特殊方法.
通项公式
前n项和公式
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引 入
在现实生活和数学学习中,我们经常需要根据问题的意义,通过对一些数据按特定顺序排列的方法来刻画研究对象.例如:
1. 王芳从1岁到17岁,每年生日那天测量身高,将这些身高数据(单位: cm)依次排成一列数:
75, 87, 96, 103, 110, 116, 120, 128, 138, 145, 153, 158, 160, 162, 163, 165, 168 ①
问题1 它们之间能否交换位置?具有确定的顺序吗?
它们之间不能交换位置. 所以,①是具有确定顺序的一列数.
记王芳第i岁时的身高为hi,那么h1=75,h2=87,…,h17=168.
hi中的 i 反映了身高按岁数从1到17的顺序排列时的确定位置,
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引 入
2. 在两河流域发掘的一块泥版上, 有一列依次表示一个月中从第1天到第15天每天月亮可见部分的数:
5, 10, 20, 40, 80, 96, 112, 128, 144, 160, 176, 192, 208, 224, 240 ②
9
10
11
13
12
14
15
1
2
4
5
6
7
8
3
同样它们之间也不能交换位置.所以,②也是具有确定顺序的一列数.
问题2 它们之间能否交换位置?具有确定的顺序吗?
记第i天月亮可见部分的数为si,那么 s1=5,s2=10,…,s15=240.
si中的i反映了月亮可见部分的数按日期从1到15的顺序排列时的确定位置,
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探究新知
3.的n次幂按1次幂、2次幂、3次幂、4次幂……依次排成一列数:
③
问题3 你能仿照上面的叙述,说明③也是具有确定顺序的一列数吗?
它们之间不能交换位置.这也是具有确定顺序的一列数
追问上述例子的共同特征是什么?
一列数
顺序
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探究新知
一般地,我们把按照确定的顺序排列的一列数称为数列,
1.数列的概念:
数列的项
数列中的每一个数叫做这个数列的项.
数列的第一个位置上的数叫做这个数列的第1项,常用符号a1表示,
首项(第1项)
第二个位置上的数叫做这个数列的第2项,用a2表示······
第2项
第n个位置上的数叫做这个数列的第n项,用an表示,
第n项
数列的一般形式是
a1,a2,a3,…,an,…. (n∈N*) 简记作{an} .
问题4 {an} 与an的意思一样吗?
注: 右下角标表示这一项在数列中的位置序号
{an}表示一个数列:a1,a2,a3,…,an,…. ;
an表示数列{an}中的第n项.
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探究新知
(1) “1, 2, 3, 4, 5”与“5, 4, 3, 2, 1”是同一个数列吗?与“1, 3, 2, 4, 5呢?
——数列的有序性
(2) 数列中的数可以重复吗?
问题5 数列与集合有什么区别?
集合讲究:无序性、互异性、确定性,
——可重复
数列讲究:有序性、可重复性、确定性.
(辨析数列的概念:)
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探究新知
由于数