内容正文:
第01讲 数列的概念
课程标准
学习目标
1.理解数列的概念.
2.掌握数列的通项公式及应用.
3.能根据数列的前几项写出数列的一个通项公式.
1.通过实例了解数列的概念,明确数列与数集的区别,理解数列的项与项数的含义,理解数列的函数特征。
2.根据给定的项数,求出相应数列的通项公式,并理解通项公式的含义。
3.知道数列的分类:有穷数列和无穷数列等。
4.掌握数列的表示方法。
5.通过观察、归纳、猜想等方法,探索数列的规律。
知识点01 数列的概念及一般形式
(1) 数列的定义:按照一定次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,各项依次成为这个数列的第1项(或首项),第2项……,组成数列的数的个数称为数列的项数。
(2)
数列的一般形式可以写成,,,……,,……,其中表示数列的第项(也称为的序号,其中为正整数,即),称为数列的通项。此时一般将整个数列简记为.
【解读】与集合中元素的性质相比较,数列中的项的性质具有以下特点:
①确定性:一个数是或不是某一数列中的项是确定的,集合中的元素也具有确定性;
②可重复性:数列中的数可以重复,而集合中的元素不能重复出现(即互异性);
③有序性:一个数列不仅与构成数列的“数”有关,而且与这些数的排列顺序有关,而集合中的元素没有顺序(即无序性);
④数列中的每一项都是数,而集合中的元素还可以代表除数字外的其他事物.
【即学即练1】下列结论中正确的是( )
A.数列的项数是无限的
B.数列中各项与顺序无关
C.数列1,3,5,7可表示为
D.数列1,3,5,7与数列7,5,3,1不是同一数列
知识点02 数列的分类及表示
1、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
2、数列的表示:数列有三种表示法,它们分别是列表法、图象法和解析法.
【即学即练2】下列数列中,既是递增数列又是无穷数列的是( )
A.1,,,,… B.,,,
C.,,,,… D.1,,,…,
知识点03数列的通项公式
一般地,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,则称此关系式为这个数列的通项公式.
【解读】①数列的通项公式实际上是一个以正整数集N+或它的有限子集{1,2,3,…,n}为定义域的函数解析式.
②和所有的函数关系不一定都有解析式一样,并不是所有的数列都有通项公式.
③有通项公式的数列,其通项公式在形式上不一定是唯一的.
【即学即练3】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
知识点04数列与函数
从函数的观点看,数列可以看作是特殊的函数,关系如下表:
定义域
正整数集N+(或它的有限子集{1,2,3,…,n})
解析式
数列的通项公式
值域
由自变量从小到大依次取正整数值时对应的函数值构成
表示方法
(1)通项公式(解析法);(2)列表法;(3)图像法
【即学即练4】(多选)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.数列若用图像表示,则从图像上看都是一群孤立的点
C.数列的项数是无限的
D.数列是递增数列
题型01 数列的概念与辨析
【典例1】(2024高二·全国·专题练习)下列说法正确的是( )
A.数列4,7,3,4的首项是4
B.数列中,若,则从第2项起,各项均不等于3
C.数列3,6,8可以表示为
D.,-3,-1,1,,5,7,9,11一定能构成数列
【变式1】(24-25高二上·全国·课后作业)若数列的通项公式为,则关于此数列的图象叙述正确的是( )
A.此数列不能用图象表示
B.此数列的图象仅在第一象限
C.此数列的图象为直线
D.此数列的图象为直线上满足的一系列孤立的点
【变式2】(2024高三·全国·专题练习)将正整数的前5个数排列如下:
①1,2,3,4,5;②5,4,3,2,1;③2,1,5,3,4;④4,1,5,3,2.
其中可以称为数列的有( )
A.① B.①② C.①②③ D.①②③④
【变式3】(23-24高二上·山西·期末)下列说法中,正确的是( )
A.数列可表示为集合
B.数列与数列是相同的数列
C.数列的第项为
D.数列可记为
【变式4】(24-25高二上·全国·课后作业)下列说法中,不正确的是( )
A.数列可表示为
B.数列与数列是相同的数列
C.数列的项可以相等
D.数列和数列一定不是同一数列
题型02 根据规律求数列的项
【典例2】(23-24高二下·陕西渭南·期中)已知数列,2,,,,,…,则这个数列的第25项为( )
A. B. C.7 D.
【变式1】(23-24高二下·四川成都·期中)在数列1,,4,,16,…中,这个数列的第7项是( )
A. B.64 C.128 D.
【变式2】(24-25高二上·福建龙岩·期中)已知数列1,,2,,3,,…,根据该数列的规律,100是该数列的第( )
A.100项 B.101项 C.199项 D.200项
【变式3】(23-24高二下·河北张家口·开学考试)将正偶数按如图所示的规律排列:
则4048在第 行,从左向右该行的第 个数.
【变式4】(24-25高二·上海·随堂练习)以下数表的构造思路来源于我国南宋数学家所著的《详解九章算法》一书中的“杨辉三角”:
该表由若干行数字组成,从第二行起,每一行中的数字均等于其“肩上”两数之和,表中最后一行仅有一个数,则这个数为 .
题型03 数列的分类及判断
【典例3】(24-25高二上·全国·课后作业)下面四个数列中,既是无穷数列又是递增数列的是( )
A. B.
C. D.
【变式1】(24-25高二上·全国·课后作业)已知数列,则该数列是( )
A.递增数列 B.递减数列 C.摆动数列 D.常数列
【变式2】(24-25高二上·全国·课堂例题)下列数列中,为递增数列的是 ,为递减数列的是 ,为常数列的是 .
①1,0.84,,,…;
②2,4,6,8,10,…;
③7,7,7,7,…;
④,,,,…;
⑤10,9,8,7,6,5,4,3,2,1.
【变式3】(24-25高二上·全国·课前预习)下列数列哪些是递增数列?哪些是递减数列?哪些是常数列?哪些是摆动数列?
①;
②,
③
④,,,,…;
⑤;
⑥.
题型04 根据数列的单调性求参数
【典例4】(24-25高二上·江苏苏州·阶段练习)已知数列是递增数列,且对于任意,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【变式1】(2024·贵州·模拟预测)已知数列满足,则“数列是递增数列”的充要条件是( )
A. B. C. D.
【变式2】(24-25高三上·安徽·阶段练习)“”是“数列为递增数列”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【变式3】(24-25高二上·湖南长沙·期中)已知数列的通项,若是递增数列,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
题型05 求数列项的最值
【典例5】(24-25高三上·广东汕头·开学考试)已知数列,则数列的前100项中的最小项和最大项分别是( )
A., B., C., D.,
【变式1】(24-25高二上·全国·课前预习)已知数列,则该数列中最大项的序号是( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【变式2】(24-25高二上·全国·课前预习)已知数列,则该数列中最大项的序号是( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【变式3】(23-24高二下·贵州毕节·阶段练习)(多选)已知数列的通项公式为,则下列说法正确的是( )
A.是数列的最小项 B.是数列的最大项
C.是数列的最大项 D.当时,数列递减
【变式4】(24-25高二上·上海·阶段练习)已知数列满足为正整数,则该数列的最大项是第 项.
题型06 根据数列的前几项求通项
【典例6】(24-25高二上·山东菏泽·阶段练习)若数列的前四项依次为2,12,112,1112,则的一个通项公式为( )
A. B.
C. D.
【变式1】(24-25高二上·山东青岛·阶段练习)数列,…的一个通项公式( )
A. B. C. D.
【变式2】(24-25高二上·全国·课后作业)数列的一个通项公式( )
A. B. C. D.
【变式3】(23-24高二下·安徽·期末)数列的通项公式可以为( )
A. B.
C. D.
题型07 根据通项公式求值
【典例7】(24-25高二上·河南·期中)已知数列的通项公式为,且和是中的两项,则( )
A. B. C. D.
【变式1】(23-24高二下·海南·期中)已知一个数列的通项公式,则( )
A. B.3 C. D.5
【变式2】(24-25高二上·全国·课后作业)已知数列的通项公式为,若第项是第项的3倍,则 .
【变式3】(24-25高二上·全国·课后作业)已知数列的通项公式为,则 ,若,则 .
一、单选题
1.下列数列中,既是递增数列又是无穷数列的是( )
A.1,,,,… B.,,,
C.,,,,… D.1,,,…,
2.(23-24高二上·江苏淮安·阶段练习)已知数列,则是这个数列的( )
A.第20项 B.第21项
C.第22项 D.第23项
3.(22-23高二下·全国·课后作业)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
4.(24-25高二上·甘肃白银·期中)已知数列,则该数列的第项为( )
A. B. C. D.
5.(23-24高二下·浙江·期中)大衍数列,来源于《乾坤谱》中对易传“大衍之数五十”的推论,主要用于解释中国传统文化中的太极衍生原理,数列中的每一项都代表太极衍生过程中曾经经历过的两仪数量总和,它是中华传统文化中隐藏着的世界数学史上第一道数列题目,该数列从第一项起依次是,,则( )
A.数列第16项为144 B.数列第16项为128
C.200是数列第18项 D.200不是数列中的项
6.(23-24高二上·贵州贵阳·阶段练习)数列,,,,的一个通项公式为( )
A. B. C. D.
7.(24-25高二上·全国·课后作业)已知函数若数列满足,且是递增数列,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
8.(23-24高二上·安徽马鞍山·阶段练习)已知,则这个数列的前100项中的最大项与最小项分别是( )
A., B., C., D.,
二、多选题
9.(23-24高二下·四川成都·期中)下面四个结论正确的是( )
A.数列1,2,3,4和数列1,3,4,2是相同的数列
B.数列2,5,2,5,…,2,5,…是无穷数列
C.数列若用图象表示,从图象上看都是一群孤立的点
D.数列的通项公式是唯一的
10.(24-25高二上·全国·课后作业)(多选)下列有关数列的说法正确的是( )
A.数列的图象是一群孤立的点
B.如果一个数列不是递增数列,那么它一定是递减数列
C.数列0,2,4,6,8,…的一个通项公式为
D.数列的一个通项公式为
11.(24-25高二上·江苏盐城·阶段练习)若数列的通项公式为,则( )
A.该数列仅有6个正数项 B.该数列有无限多个负数项
C.该数列的最大项就是函数的最大值 D.是该数列中的一项.
三、填空题
12.(23-24高二下·陕西西安·阶段练习)已知数列的通项公式,则等于 .
13.(23-24高二下·河南南阳·开学考试)在数列中,若,则的值为 .
14.(23-24高二下·辽宁·期末)设高斯函数表示不超过的最大整数(如),已知,则 ; .
四、解答题
15.(24-25高二上·全国·课后作业)已知数列的通项公式为.
(1)计算的值;
(2)是不是该数列中的项?若是,应为第几项?若不是,说明理由.
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第01讲 数列的概念
课程标准
学习目标
1.理解数列的概念.
2.掌握数列的通项公式及应用.
3.能根据数列的前几项写出数列的一个通项公式.
1.通过实例了解数列的概念,明确数列与数集的区别,理解数列的项与项数的含义,理解数列的函数特征。
2.根据给定的项数,求出相应数列的通项公式,并理解通项公式的含义。
3.知道数列的分类:有穷数列和无穷数列等。
4.掌握数列的表示方法。
5.通过观察、归纳、猜想等方法,探索数列的规律。
知识点01 数列的概念及一般形式
(1) 数列的定义:按照一定次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,各项依次成为这个数列的第1项(或首项),第2项……,组成数列的数的个数称为数列的项数。
(2)
数列的一般形式可以写成,,,……,,……,其中表示数列的第项(也称为的序号,其中为正整数,即),称为数列的通项。此时一般将整个数列简记为.
【解读】与集合中元素的性质相比较,数列中的项的性质具有以下特点:
①确定性:一个数是或不是某一数列中的项是确定的,集合中的元素也具有确定性;
②可重复性:数列中的数可以重复,而集合中的元素不能重复出现(即互异性);
③有序性:一个数列不仅与构成数列的“数”有关,而且与这些数的排列顺序有关,而集合中的元素没有顺序(即无序性);
④数列中的每一项都是数,而集合中的元素还可以代表除数字外的其他事物.
【即学即练1】下列结论中正确的是( )
A.数列的项数是无限的
B.数列中各项与顺序无关
C.数列1,3,5,7可表示为
D.数列1,3,5,7与数列7,5,3,1不是同一数列
【答案】D
【解析】数列按项数分类可分为有穷数列与无穷数列,
即数列的项数可以是有限的,也可以是无限的,故A错误;
数列与顺序有关,
构成数列的数是有顺序的,而集合中的元素是无序的,故C错误;
根据数列定义,两数列的数排列次序不相同,不是相同的数列,故D正确.故选:BD.
知识点02 数列的分类及表示
1、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
2、数列的表示:数列有三种表示法,它们分别是列表法、图象法和解析法.
【即学即练2】下列数列中,既是递增数列又是无穷数列的是( )
A.1,,,,… B.,,,
C.,,,,… D.1,,,…,
【答案】C
【解析】A,B都是递减数列,D是有穷数列,只有C符合题意.故选:C.
知识点03数列的通项公式
一般地,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,则称此关系式为这个数列的通项公式.
【解读】①数列的通项公式实际上是一个以正整数集N+或它的有限子集{1,2,3,…,n}为定义域的函数解析式.
②和所有的函数关系不一定都有解析式一样,并不是所有的数列都有通项公式.
③有通项公式的数列,其通项公式在形式上不一定是唯一的.
【即学即练3】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
【答案】A
【解析】对于A,由数列定义知,A正确;
对于B,数列只有5项,该数列项数有限,B错误;
对于C,数列的通项公式可以为,
也可以为,该数列通项公式不唯一,C错误;
对于D,该数列的通项公式可以为,D错误.故选:A
知识点04数列与函数
从函数的观点看,数列可以看作是特殊的函数,关系如下表:
定义域
正整数集N+(或它的有限子集{1,2,3,…,n})
解析式
数列的通项公式
值域
由自变量从小到大依次取正整数值时对应的函数值构成
表示方法
(1)通项公式(解析法);(2)列表法;(3)图像法
【即学即练4】(多选)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.数列若用图像表示,则从图像上看都是一群孤立的点
C.数列的项数是无限的
D.数列是递增数列
【答案】ABD
【解析】由数列的定义知,数列是特殊的函数,
其定义域是正整数集或它的有限子集,选项A,B正确;
由于数列有有穷数列与无穷数列之分,即数列的项数可以是有限的,也可以是无限的,C不正确;
对于,得到,所以,数列是递增数列,D正确,故选:ABD
题型01 数列的概念与辨析
【典例1】(2024高二·全国·专题练习)下列说法正确的是( )
A.数列4,7,3,4的首项是4
B.数列中,若,则从第2项起,各项均不等于3
C.数列3,6,8可以表示为
D.,-3,-1,1,,5,7,9,11一定能构成数列
【答案】A
【分析】根据数列的定义可判断各项的正误.
【详解】对于A,数列4,7,3,4的第1项就是首项,即4,故A正确.
对于B,同一个数在一个数列中可以重复出现,故B错误.
对于C,数列和数的顺序有关,集合中元素具有无序性,故C错误.
对于D,当都代表数(数列的各项都是数)时,能构成数列,
当中至少有一个不代表数时,不能构成数列,
因为数列是按确定的顺序排列的一列数,故D错误.
故选:A.
【变式1】(24-25高二上·全国·课后作业)若数列的通项公式为,则关于此数列的图象叙述正确的是( )
A.此数列不能用图象表示
B.此数列的图象仅在第一象限
C.此数列的图象为直线
D.此数列的图象为直线上满足的一系列孤立的点
【答案】D
【分析】根据数列的图象是直角坐标系里一个个散点,一一判定选项即可.
【详解】数列的通项公式为,
它的图象就是直线上满足的一系列孤立的点,所以A、C错误,
当时,,该点在第四象限,
当且时,,此时数列图象在第一象限,所以B错误.
故选:D.
【变式2】(2024高三·全国·专题练习)将正整数的前5个数排列如下:
①1,2,3,4,5;②5,4,3,2,1;③2,1,5,3,4;④4,1,5,3,2.
其中可以称为数列的有( )
A.① B.①② C.①②③ D.①②③④
【答案】D
【分析】根据数列的定义知识即可求解.
【详解】根据数列是按“一定顺序”排列着的一列数,所以①②③④都正确,故D项正确.
故选:D.
【变式3】(23-24高二上·山西·期末)下列说法中,正确的是( )
A.数列可表示为集合
B.数列与数列是相同的数列
C.数列的第项为
D.数列可记为
【答案】C
【分析】利用数列定义即可逐个选项判断即可得解.
【详解】对于A,由数列的定义易知A错误;
对于B,两个数列排列次序不同,是不同的数列,故B错误;
对于C,数列的第项为,故C正确;
对于D,因为,所以,这与数列的定义不相符,故D错误.
故选:C.
【变式4】(24-25高二上·全国·课后作业)下列说法中,不正确的是( )
A.数列可表示为
B.数列与数列是相同的数列
C.数列的项可以相等
D.数列和数列一定不是同一数列
【答案】ABD
【分析】根据数列的概念判断各选项即可.
【详解】对于A,不表示数列,故A错误;
对于B,数列具有有序性,故B错误;
对于C,数列的项可以相等,故C正确;
对于D,当时,数列和数列表示同一数列,故D错误.
故选:ABD.
题型02 根据规律求数列的项
【典例2】(23-24高二下·陕西渭南·期中)已知数列,2,,,,,…,则这个数列的第25项为( )
A. B. C.7 D.
【答案】B
【分析】根据数列前的几项归纳出,即可求出结果.
【详解】由题知,所以,
故选:B.
【变式1】(23-24高二下·四川成都·期中)在数列1,,4,,16,…中,这个数列的第7项是( )
A. B.64 C.128 D.
【答案】B
【分析】根据所给数列的部分项归纳数列通项公式即可得解.
【详解】由数列1,,4,,16,…,可知通项公式为,
所以.
故选:B
【变式2】(24-25高二上·福建龙岩·期中)已知数列1,,2,,3,,…,根据该数列的规律,100是该数列的第( )
A.100项 B.101项 C.199项 D.200项
【答案】C
【分析】由数列中的数字规律可知每一组由两项组成,计算可得结果.
【详解】根据该数列的规律可将数列进行分组,每一组含有两个互为相反数的组合,
因此100即为第100组的第一个数,其前面有99组,每一组有两项,
因此100是该数列的第项.
故选:C
【变式3】(23-24高二下·河北张家口·开学考试)将正偶数按如图所示的规律排列:
则4048在第 行,从左向右该行的第 个数.
【答案】 45 88
【分析】由已知归纳出规律,计算出前行所有数和的个数后,可确定4048所在的行及其顺序号.
【详解】4048是第2024个数,
由已知得前行所有的个数为,
,
,
所以数字4048在第45行,第88个数.
故答案为:45;88.
【变式4】(24-25高二·上海·随堂练习)以下数表的构造思路来源于我国南宋数学家所著的《详解九章算法》一书中的“杨辉三角”:
该表由若干行数字组成,从第二行起,每一行中的数字均等于其“肩上”两数之和,表中最后一行仅有一个数,则这个数为 .
【答案】
【分析】结合题意,利用从第二行起,每一行中的数字均等于其“肩上”两数之和,使用数列的知识求解即可.
【详解】观察每一行第一个数的规律:
第一行的第一个数为,
第二行的第一个数为,
第三行的第一个数为,
第四行的第一个数为,…,
第n行的第一个数为,
表中一共2018行,
∴第2018行的第一个数即.
故答案为:
题型03 数列的分类及判断
【典例3】(24-25高二上·全国·课后作业)下面四个数列中,既是无穷数列又是递增数列的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】利用无穷数列、递增数列的定义逐项判断即得.
【详解】对于A,,数列是递减数列,A不是;
对于B,,数列不是递增数列,B不是;
对于C,,数列是递增数列,是无穷数列,C是;
对于D,数列是有穷数列,D不是.
故选:C
【变式1】(24-25高二上·全国·课后作业)已知数列,则该数列是( )
A.递增数列 B.递减数列 C.摆动数列 D.常数列
【答案】C
【分析】根据给定的通项公式,结合单调数列、摆动数列的定义判断即得.
【详解】数列,则,,
因此,数列是摆动数列.
故选:C
【变式2】(24-25高二上·全国·课堂例题)下列数列中,为递增数列的是 ,为递减数列的是 ,为常数列的是 .
①1,0.84,,,…;
②2,4,6,8,10,…;
③7,7,7,7,…;
④,,,,…;
⑤10,9,8,7,6,5,4,3,2,1.
【答案】 ② ①④⑤ ③
【分析】根据数列单调性的定义,即可判断.
【详解】由数列的单调性,易知②是递增数列;①④⑤是递减数列;③是常数列.
故答案为:②;①④⑤;③
【变式3】(24-25高二上·全国·课前预习)下列数列哪些是递增数列?哪些是递减数列?哪些是常数列?哪些是摆动数列?
①;
②,
③
④,,,,…;
⑤;
⑥.
【答案】①②是递增数列;③是递减数列;⑥是常数列;④⑤是摆动数列
【分析】根据递增数列,递减数列,常数列,摆动数列的概念进行判断.
【详解】(1)递增数列,因为从第2项起,每一项都大于它的前一项;
(2)递增数列,因为从第2项起,每一项都大于它的前一项;
(3)递减数列,因为从第2项起,每一项都小于它的前一项;
(4)摆动数列,因为从第2项起,数列中有些项大于它的前一项,有些项小于它的前一项;
(5)摆动数列,因为从第2项起,数列中有些项大于它的前一项,有些项小于它的前一项;
(6)常数数列,各项均为9,故为常数数列.
题型04 根据数列的单调性求参数
【典例4】(24-25高二上·江苏苏州·阶段练习)已知数列是递增数列,且对于任意,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】利用二次函数的单调性,结合可得.
【详解】因为,且数列是递增数列,
所以,即.
故选:C
【变式1】(2024·贵州·模拟预测)已知数列满足,则“数列是递增数列”的充要条件是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据条件,利用递增数列满足,即可求解.
【详解】因为,所以
由,得到,所以“数列是递增数列”的充要条件是,
故选:B.
【变式2】(24-25高三上·安徽·阶段练习)“”是“数列为递增数列”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也不必要条件
【答案】A
【分析】根据数列为递增数列的定义求得的范围,再由充分条件、必要条件的定义判断即可.
【详解】由“数列为递增数列”,
得,
所以恒成立,所以,
由得,由不一定有,
故“”是“数列为递增数列”的充分不必要条件.
故选:.
【变式3】(24-25高二上·湖南长沙·期中)已知数列的通项,若是递增数列,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据题意,列出不等式组求解即可.
【详解】解:由已知得,即,解得.
故选:B.
题型05 求数列项的最值
【典例5】(24-25高三上·广东汕头·开学考试)已知数列,则数列的前100项中的最小项和最大项分别是( )
A., B., C., D.,
【答案】B
【分析】先化简,再借助函数的单调性分析得解.
【详解】,
因为,
所以时,数列单调递增,且;时,数列单调递增,且.
∴在数列的前100项中最小项和最大项分别是.
故选:B.
【变式1】(24-25高二上·全国·课前预习)已知数列,则该数列中最大项的序号是( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】A
【分析】根据数列的函数特性进行判断即可.
【详解】因为,,
所以当时,取得最大值.
故选:A.
【变式2】(24-25高二上·全国·课前预习)已知数列,则该数列中最大项的序号是( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】A
【分析】根据数列的函数特性进行判断即可.
【详解】因为,,
所以当时,取得最大值.
故选:A.
【变式3】(23-24高二下·贵州毕节·阶段练习)(多选)已知数列的通项公式为,则下列说法正确的是( )
A.是数列的最小项 B.是数列的最大项
C.是数列的最大项 D.当时,数列递减
【答案】BCD
【分析】设第项为的最大项,根据列出不等式组,求解即可判断BCD,利用数列的单调性及范围判断A.
【详解】设第项为的最大项,
则,即,所以,
又,所以或,
故数列中与均为最大项,且,
当时,数列递减,故BCD正确,
当趋向正无穷大时,无限趋向于0且大于0,且,
所以不是数列的最小项,且数列无最小值,故A错误.
故选:BCD
【变式4】(24-25高二上·上海·阶段练习)已知数列满足为正整数,则该数列的最大项是第 项.
【答案】2和3
【分析】结合对勾函数的单调性求解即可.
【详解】
在上单调递减,单调递增,
且故该数列的最大项是第二项和第三项.
故答案为:2和3
题型06 根据数列的前几项求通项
【典例6】(24-25高二上·山东菏泽·阶段练习)若数列的前四项依次为2,12,112,1112,则的一个通项公式为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】通过观察前几项的规律即可求解.
【详解】由,,,,
可得的一个通项公式为.
故选:D.
【变式1】(24-25高二上·山东青岛·阶段练习)数列,…的一个通项公式( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由数列中每一项的特点可分析得到通项公式的结构.
【详解】由于数列的符号正负项间隔出现,故符号为,
且每项为,故数列的一个通项公式为.
故选:D.
【变式2】(24-25高二上·全国·课后作业)数列的一个通项公式( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】观察每项的特点,分别确定项的符号以及每一项的联系,即可找出数列的通项公式.
【详解】通过观察这一列数发现,奇数项为正,偶数项为负,
故第项的正负可以用表示;
而,
故数列的通项可为.
故选:D
【变式3】(23-24高二下·安徽·期末)数列的通项公式可以为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】根据题意逐一检验选项即可.
【详解】对于选项A:令,可得,不合题意;
对于选项B:代入检验均可,符合题意;
对于选项C:令,可得,不合题意;
对于选项D:令,可得,不合题意;
故选:B.
题型07 根据通项公式求值
【典例7】(24-25高二上·河南·期中)已知数列的通项公式为,且和是中的两项,则( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据数列的通项公式,可得到两个方程,解方程可得解.
【详解】设,(,,为正整数),
则,,
即有,
可得,解得,
可得.
故选:B.
【变式1】(23-24高二下·海南·期中)已知一个数列的通项公式,则( )
A. B.3 C. D.5
【答案】C
【分析】将代入通项公式即可.
【详解】因为为偶数,
所以
故选:C
【变式2】(24-25高二上·全国·课后作业)已知数列的通项公式为,若第项是第项的3倍,则 .
【答案】2
【分析】根据题意,由数列的通项公式列出方程,代入计算,即可求解.
【详解】由题得,又,所以,
解得(舍去)或.
故答案为:
【变式3】(24-25高二上·全国·课后作业)已知数列的通项公式为,则 ,若,则 .
【答案】 12
【分析】根据数列的通项公式计算求出,再根据项的值计算求参.
【详解】∵,∴.
由,得,解得或(舍去).
故答案为:;12.
一、单选题
1.下列数列中,既是递增数列又是无穷数列的是( )
A.1,,,,… B.,,,
C.,,,,… D.1,,,…,
【答案】C
【分析】由无穷数列的概念,数列的单调性利用排除法判断.
【详解】A,B都是递减数列,D是有穷数列,只有C符合题意.
故选:C.
2.(23-24高二上·江苏淮安·阶段练习)已知数列,则是这个数列的( )
A.第20项 B.第21项
C.第22项 D.第23项
【答案】D
【分析】
由即可得.
【详解】,故为第23项.
故选:D.
3.(22-23高二下·全国·课后作业)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
【答案】B
【分析】根据数列的知识确定正确答案.
【详解】数列对应点为,
所以图象是直线上孤立的点.
故选:B
4.(24-25高二上·甘肃白银·期中)已知数列,则该数列的第项为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据数列的前几项,得出数列的通项公式,即可求解.
【详解】因为数列为,
所以该数列的通项公式为,得到,
故选:D.
5.(23-24高二下·浙江·期中)大衍数列,来源于《乾坤谱》中对易传“大衍之数五十”的推论,主要用于解释中国传统文化中的太极衍生原理,数列中的每一项都代表太极衍生过程中曾经经历过的两仪数量总和,它是中华传统文化中隐藏着的世界数学史上第一道数列题目,该数列从第一项起依次是,,则( )
A.数列第16项为144 B.数列第16项为128
C.200是数列第18项 D.200不是数列中的项
【答案】B
【分析】根据数列已知项可分奇数项和偶数项得规律即可判断各选项.
【详解】由此数项的前10项的规律可知,
当为偶数时,,
当为奇数时,,
对于AB,,所以A错误,B正确,
对于C,,所以C错误,
对于D,若200中偶数项,则,得,
所以200是此数列的第20项,所以D错误,
故选:B
6.(23-24高二上·贵州贵阳·阶段练习)数列,,,,的一个通项公式为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】利用观察法即可得解.
【详解】观察数列,,,,
可知其分母为,其分子是交替出现,故分子可为,
所以该数列的一个通项公式为.
故选:A.
7.(24-25高二上·全国·课后作业)已知函数若数列满足,且是递增数列,则实数的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由函数解析式得到数列的通项公式,由分段函数的单调性法则列出不等式,从而求得实数的取值范围.
【详解】由题意知,
因为数列是递增数列,
所以当时,,即;
当时,,且,
所以,即,即,
所以或.
综上可得的取值范围为.
故选:C.
8.(23-24高二上·安徽马鞍山·阶段练习)已知,则这个数列的前100项中的最大项与最小项分别是( )
A., B., C., D.,
【答案】C
【分析】分离常数,得到当,时,,且随着的变大,变大,当,时,,且随着的变大,变大,从而得到答案.
【详解】,
当,时,,,且随着的变大,变大,
当,时,,,且随着的变大,变大,
故这个数列的前100项中的最大项与最小项分别是,.
故选:C
二、多选题
9.(23-24高二下·四川成都·期中)下面四个结论正确的是( )
A.数列1,2,3,4和数列1,3,4,2是相同的数列
B.数列2,5,2,5,…,2,5,…是无穷数列
C.数列若用图象表示,从图象上看都是一群孤立的点
D.数列的通项公式是唯一的
【答案】BC
【分析】根据数列的定义判断A,根据数列的分类判断B,根据数列为特殊的函数判断C,根据通项公式概念判断D.
【详解】由数列中项是有次序的,可知A错误;
根据数列中项数是无限个,可判断数列为无穷数列,故B正确;
由于数列看作函数时,自变量是从1开始的正整数,故图象为一群孤立的点,故C正确;
数列的通项公式不是唯一的,如可以表示同一个数列,故D错误.
故选:BC
10.(24-25高二上·全国·课后作业)(多选)下列有关数列的说法正确的是( )
A.数列的图象是一群孤立的点
B.如果一个数列不是递增数列,那么它一定是递减数列
C.数列0,2,4,6,8,…的一个通项公式为
D.数列的一个通项公式为
【答案】AD
【分析】利用数列的概念、通项公式一一判定选项即可.
【详解】对于选项A,因为数列是一类特殊的函数,其自变量,
所以数列的图象是一群孤立的点,故A正确;
对于选项B,常数列既不是递增数列,也不是递减数列,故B错误;
对于选项C,当时,,故C错误;
对于选项D,因为,
所以该数列的一个通项公式为,故D正确.
故选:AD.
11.(24-25高二上·江苏盐城·阶段练习)若数列的通项公式为,则( )
A.该数列仅有6个正数项 B.该数列有无限多个负数项
C.该数列的最大项就是函数的最大值 D.是该数列中的一项.
【答案】ABD
【分析】根据题意,利用数列的通项公式可逐项分析判断各个选项.
【详解】对于选项A,B,令,解得,
所以数列前6项为正数项,从第7项开始后面的项均为负数项,故A,B正确;
对于C,由,当时,数列取到最大值,
而对函数,当时,取到最大值,故C错误;
对于D,令,解得或(舍去),即是该数列的第10项,故D正确.
故选:ABD.
三、填空题
12.(23-24高二下·陕西西安·阶段练习)已知数列的通项公式,则等于 .
【答案】288
【分析】根据数列的通项公式求解数列的项即可.
【详解】由得,,
所以,.
故答案为:288.
13.(23-24高二下·河南南阳·开学考试)在数列中,若,则的值为 .
【答案】17
【分析】将时分别代入偶数与奇数对应通项,即可求解.
【详解】依题意,.
故答案为:17
14.(23-24高二下·辽宁·期末)设高斯函数表示不超过的最大整数(如),已知,则 ; .
【答案】 4285 2
【分析】由的定义求出即可,求出,,,,,,判断出是一个以周期为6的周期数列,求出即可.
【详解】.,
∴,,
,
同理可得:;;
,;,,…
∴.
故是一个以周期为6的周期数列,
则.
故答案为:4285,2.
【点睛】关键点点睛:第二空的关键是得出是一个以周期为6的周期数列,由此即可顺利得解.
四、解答题
15.(24-25高二上·全国·课后作业)已知数列的通项公式为.
(1)计算的值;
(2)是不是该数列中的项?若是,应为第几项?若不是,说明理由.
【答案】(1)
(2)是数列的第10项.
【分析】(1)利用给定的递推公式,代值计算即可.
(2)利用方程的正整数解即可得解.
【详解】(1)数列中,,,
所以.
(2)若为数列中的项,则,
即,整理得,而,解得,
所以是数列的第10项.
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