内容正文:
8.1 数列的相关定义
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1.数列的概念
(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)数列与函数的关系:从函数观点看,数列可以看成以正整数集N*(或它的有限子集)为定义域的函数an=f(n).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.
(3)数列有三种表示法:它们分别是列表法、图象法和通项公式法.
2.数列的分类
分类原则
类型
满足条件
按项数分类
有穷数列
项数有限
无穷数列
项数无限
按项与项间的大小关系分类
递增数列
an+1>an
其中
n∈N*
递减数列
an+1<an
常数列
an+1=an
按其他
标准分类
有界数列
存在正数M,使|an|≤M
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.数列的两种常用的表示方法
(1)通项公式:如果数列{an}的第n项an与序号n之间的关系可以用一个式子an=f(n)来表示,那么这个公式叫做这个数列的通项公式.
(2)递推公式:如果已知数列{an}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.
4. 强调an与Sn的关系: ,强调对代入检验.
小贴士:根据所给数列的前几项求其通项时,需仔细观察分析,抓住以下几方面的特征:分式中分子、分母的各自特征;相邻项的联系特征;拆项后的各部分特征;符号特征.应多进行对比、分析,从整体到局部多角度观察、归纳、联想.
【典例1】数列{an}的通项公式是an=n2-7n+6.
(1)这个数列的第4项是多少?
(2)150是不是这个数列的项?若是这个数列的项,它是第几项?
(3)该数列从第几项开始各项都是正数?
【解析】(1)当n=4时,a4=42-4×7+6=-6.
(2)令an=150,即n2-7n+6=150,
解得n=16或n=-9(舍去),
即150是这个数列的第16项.
(3)令an=n2-7n+6>0,
解得n>6或n<1(舍).
∴从第7项起各项都是正数.
【典例2】已知数列{an}的前n项和Sn=2n+1-2.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)设bn=an+an+1,求数列{bn}的通项公式.
【解析】
(1)当n=1时,a1=S1=22-2=2;
当n≥2时,an=Sn-Sn-1=2n+1-2-(2n-2)=2n+1-2n=2n;
因为a1也适合此等式,
所以an=2n(n∈N*).
(2)因为bn=an+an+1,
且an=2n,an+1=2n+1,
所以bn=2n+2n+1=3·2n.
【抢分训练】
1.数列3,2,,,,…的一个通项公式( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由题意,数列3,2,,,,…,可化为,,,,,…,
可得数列的一个通项公式.故选B.
2.已知数列{an}满足a1>0,且an+1=an,则数列{an}是( )
A.递增数列 B.递减数列 C.常数列 D.摆动数列
【答案】B
【解析】由a1>0,且an+1=an,则an>0.又=<1,∴an+1<an.因此数列{an}为递减数列,故选B.
3.九连环是我国从古至今广泛流传的一种益智游戏,它用九个圆环相连成串,以解开为胜.据明代杨慎《丹铅总录》记载:“两环互相贯为一,得其关捩,解之为二,又合面为一“.在某种玩法中,用an表示解下n(n≤9,n∈N*)个圆环所需的移动最少次数,若a1=1.且an=,则解下5个环所需的最少移动次数为( )
A.7 B.13 C.16 D.22
【答案】C
【解析】,,,,,
所以解下5个环所需的最少移动次数为16.故选C.
4.古希腊人常用小石子在沙滩上摆成各种形状来研究数, 例如:他们研究过图①中的由于这些数能表示成三角形,将其称为三角形数;类似地,将图②中的这样的数称为正方形数.下列数中既是三角形数又是正方形数的是( )
A.189 B.1024 C.1225 D.1378
【答案】C
【解析】三角形数的通项公式是,正方形数的通项公式是,所以两个通项都满足的是,三角形数是,正方形数是.故选C.
5.已知数列的前项和为,且,则( )
A. B.6 C.10 D.14
【答案】C
【解析】由题可知:,则.故选C.
6.已知数列,则a2020=( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】数列,满足,因为故得到=-3,再代入得到=,,进而可以发现数列是有周期的,周期为3,2020=,故