内容正文:
思
维
导
图
5.1 数列的概念与简单表示法
学生用书 P63
[知识点一] 数列
数列的一般形式可以写成a1,a2,a3,,an,,简
记为{an}.
[知识点二] 通项公式
1.如果数列{an}的第n项与序号n 之间的关系可以
用一个式子来表示,那么这个公式叫作这个数列的
通项公式.
2.已 知 数 列 {an }的 前 n 项 和 Sn,则 an
=
S1,n=1,
Sn-Sn-1,n≥2.{
[知识点三] 数列的分类
1.按项数分类,项数有限的数列叫作有穷数列,项数
无限的数列叫作无穷数列.
2.按项的大小变化分类,从第2项起,每一项都大于
它的前一项的数列叫作递增数列;从第2项起,每
一项都小于它的前一项的数列叫作递减数列;各项
相等的数列叫作常数列;
从第2项起,有些项大于它的前一项,有些项小于
它的前一项的数列叫作摆动数列.
[知识点四] 递推公式
如果数列{an}的第1项或前几项已知,并且数列
{an}的任一项an 与它的前一项an-1(或前几项)间
的关系可以用一个式子来表示,那么这个式子就叫
作这个数列的递推公式.
递推公式也是数列的一种表示方法.
[知识点五] 数列的单调性
判断一个数列的单调性,可以利用递增数列、递减
数列、常数列的定义进行,通常转化为判断一个数
列{an}的任意相邻两项之间的大小关系来确定.
1.若an+1-an >0恒成立,则数列{an}是递增数列;
2.若an+1-an <0恒成立,则数列{an}是递减数列;
3.若an+1-an =0恒成立,则数列{an}是常数列.
[基础自测]
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”).
(1)相同的一组数按不同顺序排列时都表示同一个数
列. ( )
(2)根据数列的前几项归纳出数列的通项公式可能不
止一个. ( )
(3)若数列用图象表示,则从图象上看都是一群孤立
的点. ( )
(4)如果数列{an}的前n项和为Sn,则对∀n∈N∗ ,都
有an+1=Sn+1-Sn. ( )
(5)递推公式也是表示数列的一种方法. ( )
(6)所有数列都有递推公式. ( )
答案:(1)× (2)√ (3)√ (4)√ (5)√
(6)×
2.下列叙述正确的是 ( )
A.所有数列可分为递增数列和递减数列两类
B.数列中的数由它的位置序号唯一确定
C.数列1,3,5,7可表示为{1,3,5,7}
D.同一个数在数列中不可能重复出现
96
解析:B [按项的变化趋势,数列可分为递增数列、
递减数列、常数列、摆动数列等数列,A 错误;数列
1,3,5,7与由实数1,3,5,7组成的集合{1,3,5,7}
是两个不同的概念,C错误;同一个数在数列中可
能重复出现,如2,2,2,表示由实数2构成的常数
列,D错误;对于给定的数列,数列中的数由它的位置
序号唯一确定,B正确.]
3.数列{an}的通项公式为an=
1
2
(n-1)(n+1),则a5
= ( )
A.10 B.12 C.14 D.16
解析:B [由题意,通项公式为an=
1
2
(n-1)(n+1),
则a5=
1
2×
(5-1)×(5+1)=12.故选B.]
4.已知数列的前几项是0、14
、2
9
、3
16
、,写出这个数
列的一个通项公式是 .
解析:该数列的前四项可表示为
a1=
0
12
,a2=
1
22
,a3=
2
32
,a4=
3
42
,
因此,该数列的一个通项公式为an=
n-1
n2
(n∈N∗).
答案:an=
n-1
n2
(n∈N∗ )
5.若数列{an}的通项公式是an=n2-1,则该数列的
第10项a10= ,224是该数列的第
项.
解析:a10=102-1=99.令an=n2-1=224,解得n
=15,即224是该数列的第15项.
答案:99 15
6.设数列{an}满足a1=1,an=1+
1
an-1
(n∈N∗ ,n>
1),则a3= .
解析:由已知,得a2=1+
1
a1
=2,a3=1+
1
a2
=32.
答案:3
2
学生用书 P64
由数列的前几项求通项公式
[例1] 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)0.8,0.88,0.888,;
[解析] (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)将数列变形为89
(1-0.1),89
(1-0.01),
8
9
(1-0.001),,∴an=
8
9 1-
1
10n
æ
è
ç
ö
ø
÷.
解决由数列的前几项求通项公式此类问题,需
抓住下面的特征:
(1)各项的符号特征,通过(-1)n 或(-1)n+1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.
1.根据下面各数列前几项的值,写出数列的一个通项
公式.
(1)23
,4
15
,6
35
,8
63
,10
99
,;
(2)12
,1
4
,-58
,13
16
,-2932
,61
64
,.
解析:(1)这是一个分数数列,分母可分解为1×3,
3×5,5×7,7×9,9×11,,每一项都是两个相邻
奇数的乘积,分子依次为2,4,6,,相邻的偶数.
故 所 求 数 列 的 一 个 通 项 公 式 为 an
= 2n(2n-1)(2n+1).
(2)数列可以改为--12
,1
4
,-58
,13
16
,-2932
,61
64
,
,则分母为2n,分子为2n-3,所以数列的一个通
项公式为an=(-1)n
2n-3
2n
.
由an与Sn的关系求通项公式
[例2] 若数列{an}的前n项和Sn=-2n2+10n,求
数列{an}的通项公式.
[解析] ∵Sn=-2n2+10n,
∴Sn-1=-2(n-1)2+10(n-1),(n≥2)
∴当n≥2时,an=Sn-Sn-1=-2n2+10n+2(n-
1)2-10(n-1)=-4n+12.
当n=1时,a1=-2+10=8=-4×1+12.
此时满足an=-4n+12,
∴数列{an}的通项公式为an=12-4n.
已知数列{an}的前n 项和Sn,求通项公式的
步骤:
(1)当n=1时,a1=S1.
(2)当n≥2 时,根据Sn 写出Sn-1,化简an =Sn
-Sn-1.
(3)如果a1 也满足当n≥2 时,an =Sn -Sn-1 的
式子,
那么数列{an}的通项公式为an=Sn-Sn-1;
如果a1 不满足当n≥2 时,an =Sn -Sn-1 的
式子,
那么数列{an}的通项公式要分段表示为an=
S1,n=1,
Sn-Sn-1,n≥2.{
07
职教高考总复习 数学
2.设数列{an}的前n项和Sn=n2+1,则a6 的值为
( )
A.8 B.9 C.10 D.11
解析:D [S6=62+1=37,S5=52+1=26,故a6=
S6-S5=37-26=11.故选 D.]
由递推关系求通项公式
[例3] 分别求出满足下列条件的数列的通项公式.
(1)a1=0,an+1=an+(2n-1)(n∈N∗ );
(2)a1=1,an+1=2nan(n∈N∗ ).
[解析] (1)an=a1+(a2-a1)++(an-an-1)
=0+1+3++(2n-5)+(2n-3)=(n-1)2,
所以数列的通项公式为an=(n-1)2.
(2)由 于
an+1
an
=2n,故
a2
a1
=21,
a3
a2
=22,,
an
an-1
=2n-1,
将这n-1个等式叠乘,
得
an
a1
=21+2++(n-1)=2
n(n-1)
2 ,故an=2
n(n-1)
2 ,
所以数列的通项公式为an=2
n(n-1)
2 .
由递推关系求数列的通项公式的常用方法
3.在数列{an}中,若a1=2,an+1=an+2n-1,则an=
.
解析:a1=2,an+1=an+2n-1⇒an+1-an=2n-1⇒an
=(an-an-1)+(an-1-an-2)++(a3-a2)+(a2
-a1)+a1,
则an=2n-2+2n-3++2+1+a1
=1-2
n-1
1-2 +2=2
n-1+1.
答案:2n-1+1
数列的函数特征
[例4] 已知数列{an}的通项公式为an=
3n+k
2n
,若数列
{an}为递减数列,则实数k的取值范围为 ( )
A.(3,+∞) B.(2,+∞)
C.(1,+∞) D.(0,+∞)
[解析] D [因为an+1-an=
3n+3+k
2n+1
-3n+k
2n
=3-3n-k
2n+1
,由 数 列 {an}为 递 减 数 列 知,对 任 意
n∈N∗ ,an+1-an=
3-3n-k
2n+1
<0,所以k>3-3n对任
意n∈N∗ 恒成立,所以k∈(0,+∞).故选 D.]
(1)解决数列单调性问题的三种方法:
①用作差比较法,根据an+1-an 的符号判断数
列{an}是递增数列、递减数列还是常数列;
②用作商比较法,根据
an+1
an
(an>0或an<0)与1
的大小关系进行判断;
③结合相应函数的图象直观判断.
(2)求数列最大项或最小项的方法:
①可以利用不等式组
an-1≤an,
an≥an+1{ (n≥2)找到数
列的最大项;
②利用不等式组
an-1≥an,
an≤an+1{ (n≥2)找到数列的
最小项.
4.等差数列{an}的公差d<0,且a21=a211,则数列{an}的
前n项和Sn 取得最大值时的项数n的值为 ( )
A.5 B.6
C.5或6 D.6或7
解析:C [由a21=a211,可得(a1+a11)(a1-a11)=
0,因为d<0,所以a1-a11≠0,所以a1+a11=0,又
2a6=a1+a11,所以a6=0.
因为d<0,所以{an}是递减数列,
所以a1>a2>>a5>a6=0>a7>a8>,显然
前5项和或前6项和最大,故选C.]
学生用书 P66
[基础题组练]
1.下列各项表示数列的是 ( )
A.△,○,☆,□
B.2008,2009,2010,,2023
C.锐角三角形、直角三角形、钝角三角形
D.a+b,a-b,ab,λa
答案:B
2.已知数列{an}满足an=4an-1+3,且a1=0,则此数
列的第5项是 ( )
A.15 B.255 C.16 D.63
答案:B
3.已知数列{an},an-1=man+1(n>1),且a2=3,
a3=5,则实数m 等于 ( )
A.0 B.25 C.2 D.5
答案:B
4.若数列{an}的通项公式为an=-2n2+25n,则数列
{an}的各项中最大项是 ( )
A.第4项 B.第5项
C.第6项 D.第7项
17
第五章 数列
解析:C [因为an=-2n2+25n=-2n-
25
4
æ
è
ç
ö
ø
÷
2
+
625
8
,且n∈N∗ ,
所以当n=6时,an 的值最大,即最大项是第6项.]
5.已知an=
n+0.99
n-0.99
,那么数列{an}是 ( )
A.递减数列 B.递增数列
C.常数列 D.摆动数列
解析:A [an =
n+0.99
n-0.99=
n-0.99+1.98
n-0.99 =1+
1.98
n-0.99
,因为函数y=1+ 1.98x-0.99
在(0.99,+∞)
上是减函数,所以数列{an}是递减数列.]
6.已知数列 3,7,11,15,,则5 3是该数列的
第 项.
解析:观 察 可 得 数 列 的 一 个 通 项 公 式 是 an =
4n-1,而5 3= 75= 4×19-1,所以5 3是该
数列的第19项.
答案:19
7.已知数列{an}的通项公式为an=log3(2n+1),则
a3= .
解析:∵an=log3(2n+1),∴a3=log3(23+1)=
log39=2.
答案:2
8.已知数列{an}中,a1=1,n≥2时,an=an-1+2n-
1,依次计算a2,a3,a4 后猜想an= .
解析:因为an=an-1+2n-1,a1=1,所以a2=a1+
2×2-1=4,a3=a2+2×3-1=9,a4=a3+2×4-
1=16,所以猜想an=n2.故答案为n2.
答案:n2
9.若数列{an}的前n项和为Sn,首项a1>0,且2Sn=
a2n+an(n∈N∗ ).求数列{an}的通项公式.
解析:当n=1时,2S1=a21+a1,则a1=1.
当n≥2时,an=Sn-Sn-1=
a2n+an
2 -
a2n-1+an-1
2
,
即(an+an-1)(an-an-1-1)=0⇒an=-an-1或an
=an-1+1,
所以an=(-1)n-1或an=n.
[综合题组练]
1.已知数列{an}中a1=1,an=n(an+1-an)(n∈N∗ ),
则an= ( )
A.2n-1 B.n+1n
æ
è
ç
ö
ø
÷
n-1
C.n D.n2
解析:C [an=n(an+1-an),而
an+1
an
=n+1n
,则an
=
an
an-1
×
an-1
an-2
××
a3
a2
×
a2
a1
= nn-1×
n-1
n-2×
×
3
2×
2
1=n.
故选C.]
2.已知数列{an}的通项公式为an=n2-2λn(n∈N∗),
则“λ<1”是“数列{an}为递增数列”的 ( )
A.充分不必要条件
B.必要不充分条件
C.充分必要条件
D.既不充分也不必要条件
解析:A [若数列{an}为递增数列,则有an+1-an
>0,即2n+1>2λ对任意的n∈N∗ 都成立,于是有
3>2λ,λ<32.
由λ<1可推得λ<32
,但反过来,由λ
<32
不能得到λ<1,因此“λ<1”是“数列{an}为递
增数列”的充分不必要条件,故选 A.]
3.在数列{an}中,已知an=(-1)n+n+a(a 为常
数),且a1+a4=3a2,则a100= .
解析:由题意,得a1=a,a4=5+a,a2=3+a.
因为a1+a4=3a2,所以a+5+a=3(3+a),
解得a=-4,所以an=(-1)n+n-4,
所以a100=(-1)100+100-4=97.
答案:97
4.已知数列{an}中,a1=1,前n项和Sn=
n+2
3an.
(1)求a2,a3;
(2)求{an}的通项公式.
解:(1)由S2=
4
3a2
,得3(a1+a2)=4a2,解得a2=
3a1=3.
由S3=
5
3a3
,得3(a1+a2+a3)=5a3,解得a3=
3
2
(a1+a2)=6.
(2)当 n>1 时,有 an =Sn -Sn-1 =
n+2
3 an -
n+1
3 an-1
,
整理得an=
n+1
n-1an-1.
又a1=1,
所以a2=
3
1a1
,
a3=
4
2a2
,
an-1=
n
n-2an-2
,an=
n+1
n-1an-1
,
将以上n个等式两端分别相乘,整理得
an=
n(n+1)
2 .
当n=1时,满足上式.
综上,{an}的通项公式an=
n(n+1)
2 .
27
职教高考总复习 数学