内容正文:
4.1 数列
一、数列的概念及表示方式
1、数列的有关概念
数列
按一定次序排列的一列数叫做数列
项
数列中的每一个数叫做这个数列的项
首项
数列的第1项常称为首项
通项
数列中的第项叫做数列的通项
2、数列的表示
(1)一般形式:,,,…,,…
(2)字母表示:上面的数列也可以记为 注:是数列的第项,也叫通项。
3、数列的通项公式
(1)通项公式:如果数列的第项与之间的函数关系可以用一个式子表示成,
那个这个式子就叫做这个数列的通项公式,数列的通项公式就是相应函数的解析式.
(2)递推公式:如果已知数列的第1项(或前几项),且从第二项(或某一项)开始的任一项an与它的前一项an-1(或前几项)间的关系可以用一个公式来表示,那么这个公式就叫做这个数列的递推公式.
二、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
其中n∈N+
递减数列
常数列
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
三、数列的函数性质
1、数列可以看成以正整数集N+(或它的有限子集{1,2,…,n})为定义域的函数,当自变量按照从小到大的顺序依次取值时所对应的一列函数值.
2、数列是一类特殊的函数,由于一般函数有三种表示方法,数列也不例外,有列举法、图像法和解析法。
3、判断数列的单调性的方法
(1)作差比较法:⇔数列是递增数列;
⇔数列是递减数列;
⇔数列是常数列.
(2)作商比较法:ⅰ.当时,则
⇔数列是递增数列;
⇔数列是递减数列;
⇔数列是常数列;
ⅱ.当时,则
⇔数列是递减数列;
⇔数列是递增数列;
⇔数列是常数列.
(3)结合相应函数的图象直观判断:
写出数列对应的函数,利用导数或利用基本初等函数的单调性探求其单调性,再将函数的单调性对应到数列中去.
四、求数列最大(小)项的方法
(1)构造函数,确定出函数的单调性,进一步求出数列的最大项或最小项.
(2)利用,求数列中的最大项;
利用,求数列中的最小项.
当解不唯一时,比较各解大小即可确定.
五、由数列的前几项求数列的通项公式
(1)各项的符号特征,通过或来调节正负项.
(2)考虑对分子、分母各个击破或寻找分子、分母之间的关系.
(3)相邻项(或其绝对值)的变化特征.
(4)拆项、添项后的特征.
(5)通过通分等方法变化后,观察是否有规律.
【注意】根据数列的前几项求其通项公式其实是利用了不完全归纳法,
蕴含着“从特殊到一般”的数学思想,由不完全归纳法得出的结果不一定是准确的.
六、数列的通项an与前n项和Sn的关系
①当时,a1若适合,则的情况可并入时的通项;
②当时,a1若不适合,则用分段函数的形式表示.
题型一 数列的概念与分类
【例1】(2023·江苏苏州·高二吴江中学校考阶段练习)下列说法中正确的是( )
A.如果一个数列不是递增数列,那么它一定是递减数列
B.数列1,0,,与,,0,1是相同的数列
C.数列的第k项为
D.数列0,2,4,6,可记为
【变式1-1】(2023·黑龙江鸡西·高二鸡西市第四中学校考期中)下列结论中,正确的是( )
A.数列可以看作是一个定义在正整数集(或它的有限子集)上的函数
B.数列的项数一定是无限的
C.数列的通项公式的形式是唯一的
D.数列1,3,2,6,3,9,4,12,5,15,…不存在通项公式
【变式1-2】(2023·高二课时练习)数列的通项公式是,,则它的图象是( )
A.直线 B.直线上孤立的点 C.抛物线 D.抛物线上孤立的点
【变式1-3】(2022·吉林白山·高三抚松县第一中学校考阶段练习)现有下列说法:
①元素有三个以上的数集就是一个数列;
②数列1,1,1,1,…是无穷数列;
③每个数列都有通项公式;
④根据一个数列的前若干项,只能写出唯一的通项公式;
⑤数列可以看着是一个定义在正整数集上的函数.
其中正确的有( ).
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
题型二 由数列的前几项求通项
【例2】(2023·河南·高二校联考阶段练习)数列1,,,…的通项公式可能是( )
A. B. C. D.
【变式2-1】(2023·湖北武汉·高二校联考期中)根据下列5个图形及相应点的个数的变化规律,可以得出第8个图有 个点.
【变式2-2】(2023·福建宁德·高二福鼎市第一中学校考阶段练习)数列的一个通项公式为( )
A. B. C. D.
【变式2