内容正文:
第一章 数学
§1 数列的概念及其函数特性
(
观察下列图形
:
1
.
三角形数
①
2
.
正方形数
②
上述图形都是由小方块按照一定顺序排列表示的一列数
,
这就是本节所要学习的数列。
1
.
通过日常生活和数学中的实例
,
了解数列的概念和表示方法
(
列表、图象、通项公式
)
。
2
.
了解数列是一种特殊函数
,
会根据函数的单调性判断数列的增减性。
)
1.1 数列的概念
1.数列的相关概念
(1)按一定次序排列的一列数叫作数列,数列中的每一个数叫作这个数列的项,数列的一般形式可以写成a1,a2,a3,…,an,…,或简记为数列{an},其中a1是数列的第1项,也叫数列的首项;an是数列的第n项,也叫数列的通项。
(2)项数有限的数列,称为有穷数列;项数无限的数列,称为无穷数列。
2.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),那么这个式子就叫作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。
微提醒
1.不是所有数列都能写出通项公式。
2.通项公式的形式也不是唯一的。
微思考
数列2,3,4与数列2,4,3是同一个数列吗?
提示:不是。顺序不一样。
类型一
数列的概念
【例1】 (多选)下列叙述不正确的是 ( )
A.数列2,4,6,8和数列4,2,6,8是同一个数列
B.同一个数在数列中可能重复出现
C.数列是按一定顺序排列的有规律的一列数
D.数列的通项公式是不唯一的
解析 根据数列的定义,如果组成两个数列的数相同而排列次序不同,那么它们就是不同的数列,A错误;数列中的数可以重复出现,B正确;数列中的数的排列不一定有规律,C错误;数列-1,1,-1,1,-1,1,…的通项公式可以写成an=(-1)n,也可以写成an=(-1)n+2,还可以写成分段函数的形式,D正确。
答案 AC
(
运用数列的定义判断一组元素是否为数列的一般步骤
(
1
)
判断这组元素是否都是数。
(
2
)
判断这组元素是否按照一定的顺序排列。
注意
:
按一定顺序不表示该数列具有规律性
,
即数列中的每一项可以是有规律的
,
也可以是无规律的
)
【变式训练】 下列数列中,为无穷数列的是 ( )
A.1,,,
B.-1,-2,-3,-4
C.-1,-,-,-,…
D.1,,,…,
解析 A,B,D是有穷数列,只有C符合题意。
答案 C
类型二
利用数列的前几项求通项公式
【例2】 根据数列的前几项,写出下列各数列的一个通项公式:
(1)-1,7,-13,19,…;
(2),2,,8,,…;
(3)0.8,0.88,0.888,…;
(4),,-,,-,,…;
(5),1,,,…。
解 (1)符号问题可通过(-1)n或(-1)n+1表示,其各项的绝对值的排列规律为:后面的数的绝对值总比前面数的绝对值大6,故通项公式为an=(-1)n(6n-5)。
(2)统一分母为2,则有,,,,,…,因而有an=。
(3)将数列变形为(1-0.1),(1-0.01),(1-0.001),…,所以an=。
(4)各项的分母分别为21,22,23,24,…,易看出第2,3,4项的分子分别比分母小3。因此把第1项变为-,至此原数列可化为-,,-,,…,所以an=(-1)n·。
(5)将数列统一为,,,,…,对于分子3,5,7,9,…,是序号的2倍加1,可得分子的通项公式为bn=2n+1,对于分母2,5,10,17,…,联想到数列1,4,9,16,…,即数列{n2},可得分母的通项公式为cn=n2+1,所以可得原数列的一个通项公式为an=。
(
此类问题虽无固定模式
,
但也有规律可循
,
主要靠观察
(
观察规律
)
、比较
(
比较已知数列
)
、归纳、转化
(
转化为特殊数列
)
、联想
(
联想常见的数列
)
等方法。具体方法为
:
①
分式中分子、分母的特征
;
②
相邻项的变化特征
;
③
拆项后的特征
;
④
各项的符号特征和绝对值特征
;
⑤
化异为同。对于分式还可以考虑对分子、分母各个击破
,
或寻找分子、分母之间的关系
)
【变式训练】 写出下面数列的一个通项公式,使它的前4项分别是下列各数:
(1)-,,-,;
(2),,,;
(3)7,77,777,7 777。
解 (1)这个数列前4项的分母都是序号数乘以比序号数大1的数,并且奇数项为负,偶数项为正,所以它的一个通项公式为an=,n∈N+。
(2)这个数列的前4项的分母都是比序号大1的数,分子都是比序号大1的数的平方减1,所以它的一个通项公式为an=,n∈N+。
(3)这个数列的前4项可以变为×9,×99,×999,×9 999,
即×(10-1),×(100-