第六章 §6.1 数列的概念(新高考通用)-【2026年高考数学一轮备考·学霸专练】
|
2份
|
27页
|
256人阅读
|
13人下载
内容正文:
第六章数列
§6.1 数列的概念
【考情分析·探规律】
考点
3年考情(2021-2024)
命题趋势
考点1 数列的增减性
2023·全国甲卷
2022·全国乙卷
2022·北京卷
2021·全国甲卷
掌握数列的有关概念和表示方法,能利用与的关系以及递推关系求数列的通项公式,理解数列是一种特殊的函数,能利用数列的周期性、单调性解决简单的问题,该内容是新高考卷的必考内容,常考查利用与关系求通项或项及通项公式构造的相关应用,需综合复习。
考点2 递推数列及数列的通项公式
2024·全国甲卷
2023·北京卷
2022·北京卷
2022·浙江卷
2021·浙江卷
【知识梳理】
1.数列的有关概念
概念
含义
数列
按照确定的顺序排列的一列数
数列的项
数列中的每一个数
通项公式
如果数列{an}的第n项an与它的序号n之间的对应关系可以用一个式子来表示,那么这个式子叫做这个数列的通项公式
递推公式
如果一个数列的相邻两项或多项之间的关系可以用一个式子来表示,那么这个式子叫做这个数列的递推公式
数列{an}的
前n项和
把数列{an}从第1项起到第n项止的各项之和,称为数列{an}的前n项和,记作Sn,即Sn=a1+a2+…+an
2.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
an+1>an
其中
n∈N*
递减数列
an+1<an
常数列
an+1=an
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.数列与函数的关系
数列{an}是从正整数集N*(或它的有限子集{1,2,…,n})到实数集R的函数,其自变量是序号n,对应的函数值是数列的第n项an,记为an=f(n).
4.数列的表示法
数列有三种表示法,它们分别是表格法、图象法和解析式法.
5.数列的通项公式
如果数列{an}的第n项an与它的序号n之间的对应关系可以用一个式子来表示,那么这个式子叫做这个数列的通项公式.
6.数列的递推公式
如果一个数列的相邻两项或多项之间的关系可以用一个式子来表示,那么这个式子叫做这个数列的递推公式.
【名师点拨】
1.若数列{an}的前n项和为Sn,通项公式为an,则an=
2.在数列{an}中,若an最大,则
若an最小,则
【随堂练习】
1.思考辨析(在括号内打“√”或“×”)
(1)相同的一组数按不同顺序排列时都表示同一个数列.( )
(2)1,1,1,1,…,不能构成一个数列.( )
(3)任何一个数列不是递增数列,就是递减数列.( )
(4)如果数列{an}的前n项和为Sn,则对任意n∈N*,都有an+1=Sn+1-Sn.( )
【答案】(1)× (2)× (3)× (4)√
【解析】(1)数列:1,2,3和数列:3,2,1是不同的数列.
(2)数列中的数是可以重复的,可以构成数列.
(3)数列可以是常数列或摆动数列.
2.传说古希腊毕达哥拉斯学派的数学家用小石子来研究数.如图中的数1,5,12,22,…称为五边形数,则第8个五边形数是 .
【答案】92
【解析】∵5-1=4,12-5=7,22-12=10,
∴相邻两个图形的小石子数的差值依次增加3,
∴第5个五边形数是22+13=35,第6个五边形数是35+16=51,第7个五边形数是51+19=70,第8个五边形数是70+22=92.
3.已知数列{an}满足a1=1,an=n+an-1(n≥2,n∈N*),则an= .
【答案】
【解析】数列{an}满足a1=1,an=n+an-1(n≥2,n∈N*),
可得a1=1,
a2-a1=2,
a3-a2=3,
a4-a3=4,
…
an-an-1=n,
以上各式相加可得an=1+2+3+…+n=(n≥2),
又a1=1符合该式,所以an=.
4.已知数列{an}的前n项和为Sn,且Sn=n2-4n+1,则an= .
【答案】
【解析】当n=1时,a1=S1=-2;
当n≥2时,an=Sn-Sn-1=n2-4n+1-[(n-1)2-4(n-1)+1]=2n-5.
因为当n=1时,不满足an=2n-5,
所以an=
【名师点拨】
1.灵活应用两个常用结论
(1)若数列{an}的前n项和为Sn,则an=
(2)在数列{an}中,若an最大,则若an最小,则n≥2,n∈N*.
2.掌握数列的函数性质
由于数列可以看作一个关于n(n∈N*)的函数,因此它具备函数的某些性质:
(1)单调性——若an+1>an,则{an}为递增数列;若an+1<an,则{an}为递减数列,否则为摆动数列或常数列(an+1=an).
(2)周期性——若an+k=an(k为非零常数),则{an}为周期数列,k为{an}的一个周期.
【必练核心题型】
题型一 由an与Sn的关系求通项公式
【典例】1.(2025·漳州模拟)已知各项均不为0的数列{an}的前n项和为Sn,若3Sn=an+1,则等于( )
A.- B.- C. D.
【答案】A
【解析】因为3Sn=an+1,则3Sn+1=an+1+1,
两式相减可得3an+1=an+1-an,
即2an+1=-an,
令n=7,可得2a8=-a7,
且an≠0,所以=-.
【典例】2.已知数列{an}满足=n+1,则a2 025等于( )
A.2 025 B.2 024 C.4 049 D.4 050
【答案】C
【解析】由题意可得a1+++…+=n+1, ①
当n=1时,a1=2;
当n≥2时,a1+++…+=n, ②
①②两式相减得=1,即an=2n-1.
又a1=2不满足an=2n-1,
综上所述,an=
所以a2 025=4 049.
【解题技巧】an与Sn的关系问题的求解思路
(1)利用an=Sn-Sn-1(n≥2)转化为只含Sn,Sn-1的关系式,再求解.
(2)利用Sn-Sn-1=an(n≥2)转化为只含an,an-1的关系式,再求解.
【变式训练】
变式1.(多选)已知数列{an}的前n项和Sn=(3n-1),则下列说法正确的是( )
A.a1=1
B.数列{an}为递增数列
C.数列{an}是等比数列
D.an=2×3n-1
【答案】ABC
【解析】∵Sn=(3n-1),
∴a1=S1=×(3-1)=1,故A正确;
当n≥2时,Sn-1=(3n-1-1),
∴an=Sn-Sn-1=(3n-1)-(3n-1-1)=3n-1,a1=1也适合,∴an=3n-1,故D错误;
∵==3,
∴数列{an}是公比为3的等比数列,故C正确;
∵a1=1,公比大于1,∴数列{an}为递增数列,故B正确.
变式2.已知数列{an}的前n项和Sn=n2+n,当取得最小值时,n= .
【答案】3
【解析】因为Sn=n2+n,
则当n≥2时,an=Sn-Sn-1=n2+n-(n-1)2-(n-1)=2n,
又当n=1时,a1=S1=2,满足an=2n,
故an=2n,
则==+,
又y=x+在(1,3)上单调递减,在(3,+∞)上单调递增,
故当n=3时,n+取得最小值,即当n=3时,取得最小值.
题型二 由数列的递推关系求通项公式
命题点1 累加法
【典例】1.(2025·常德模拟)已知数列{an}满足a1=1,an-an+1=2nanan+1,则an= .
【答案】
【解析】若an+1=0,则an-an+1=0,
即an=an+1=0,这与a1=1矛盾,所以an+1≠0,
由an-an+1=2nanan+1,两边同时除以anan+1,
得-=2n,
则-=2n-1,
-=2n-2,
…
-=22,
-=2,
上面的式子相加可得-=2+22+23+…+2n-1==2n-2(n≥2),
所以an=(n≥2),
又a1=1符合该式,所以an=.
命题点2 累乘法
【典例2.若数列{an}满足a1=12,a1+2a2+3a3+…+nan=n2an,则a2 025= .
【答案】
【解析】因为a1+2a2+3a3+…+nan=n2an, ①
所以a1+2a2+3a3+…+nan+(n+1)an+1=(n+1)2an+1, ②
②-①得,(n+1)an+1=(n+1)2an+1-n2an⇒=,
所以an=···…··a1=×××…××12=(n≥2),
又a1=12也符合,所以an=,
所以a2 025=.
【解题技巧】
(1)形如an+1-an=f(n)的数列,利用累加法,即可求数列{an}的通项公式.
(2)形如=f(n)的数列,利用累乘法,即可求数列{an}的通项公式.
【变式训练】
变式1.已知数列{an}中,a1=1,nan+1=2(a1+a2+…+an)(n∈N*),则数列{an}的通项公式为 .
【答案】an=n
【解析】∵nan+1=2(a1+a2+…+an), ①
∴当n≥2时,(n-1)an=2(a1+a2+…+an-1), ②
①-②得nan+1-(n-1)an=2an,
即nan+1=(n+1)an,
∴=,
∴an=a1··…·=1××…×=n,
当n=1时,结论也成立.
∴an=n.
变式2.凸五边形有5条对角线,那么凸n+2(n≥2)边形的对角线条数为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】凸四边形有2条对角线,凸五边形有5条对角线,
则得到在凸n+1(n≥3)边形的基础上,多一个顶点,则多n条对角线,
设凸n+2边形有f(n+2)条对角线,
所以f(n+2)-f(n+1)=n,
则f(5)-f(4)=3,f(6)-f(5)=4,…,f(n+2)-f(n+1)=n,
累加得f(n+2)-f(4)=3+4+…+n,
则f(n+2)=2+3+4+…+n=,n≥3,
当n=2时,f(4)=2也满足此式,
所以f(n+2)=,n≥2.
题型三 数列的性质
命题点1 数列的单调性
【典例】1.已知数列{an}满足an=2n2+λn(λ∈R),则“{an}为递增数列”是“λ≥0”的( )
A.充要条件
B.充分不必要条件
C.必要不充分条件
D.既不充分也不必要条件
【答案】C
【解析】由{an}为递增数列得,an+1-an=[2(n+1)2+λ(n+1)]-(2n2+λn)=λ+4n+2>0,n∈N*,
则λ>-(4n+2)对于n∈N*恒成立,得λ>-6,可得λ≥0⇒λ>-6,反之不成立.
命题点2 数列的周期性
【典例】5 (2025·孝感模拟)在数列{an}中,a1=-2,anan+1=an-1,则数列{an}的前2 025项的积为( )
A.-1 B.-2 C.-3 D.
【答案】A
【解析】因为anan+1=an-1,an≠0,
所以an+1=1-,
又a1=-2,则a2=,a3=,a4=-2,
所以数列{an}的周期为3,且a1a2a3=-1,
设数列{an}的前n项积为Tn,
则T2 025=a1a2a3…a2 025=(-1)675=-1.
命题点3 数列的最值
【典例】6 数列{bn}满足bn=,则当n= 时,bn取最大值为 .
【答案】4
【解析】方法一 ∵bn+1-bn=-=,
∴当n≤3时,bn+1>bn,{bn}单调递增,
当n≥4时,bn+1<bn,{bn}单调递减,
故当n=4时,(bn)max=b4=.
方法二 令即
解得≤n≤,
又n∈N*,∴n=4,
故当n=4时,(bn)max=b4=.
【解题技巧】
(1)解决数列的周期性问题,先求出数列的前几项,确定数列的周期,再根据周期性求值.
(2)解决数列的单调性问题,常用作差比较法,根据差的符号判断数列{an}的单调性.
【变式训练】
变式1.在数列{an}中,a1=1,a2=5,an+2=an+1-an(n∈N*),则a2 025的值为( )
A.5 B.-5 C.4 D.-4
【答案】C
【解析】因为a1=1,a2=5,an+2=an+1-an(n∈N*),
所以a3=a2-a1=4,a4=a3-a2=-1,a5=a4-a3=-5,a6=a5-a4=-4,a7=a6-a5=1,a8=a7-a6=5,
故数列{an}的周期为6,
所以a2 025=a6×337+3=a3=4.
变式2.已知数列{an}的通项公式为an=kn2-n-2,若{an}为递增数列,则k的取值范围为( )
A.(1,+∞) B.(0,+∞)
C. D.
【答案】D
【解析】an=kn2-n-2,若{an}为递增数列,
则an+1>an(n∈N*),
有k(n+1)2-(n+1)-2>kn2-n-2(n∈N*),
解得k>(n∈N*),
则k>,
当n=1时,=,所以k>,
则k的取值范围为.
【限时训练】(限时:60分钟)
一、单项选择题(每小题5分,共30分)
1.观察数列1,ln 2,sin 3,4,ln 5,sin 6,7,ln 8,sin 9,…,则该数列的第12项是( )
A.1 212 B.12 C.ln 12 D.sin 12
【答案】D
【解析】通过观察数列得出规律,数列中的项是按正整数顺序排列,且3个为一循环节,由此判断第12项是sin 12.
2.已知数列{an}的前n项和为Sn,若Sn=n2-1,则a3等于( )
A.-5 B.5 C.7 D.8
【答案】B
【解析】因为Sn=n2-1,
所以a3=S3-S2=(32-1)-(22-1)=5.
3.已知数列{an}的项满足an+1=an,且a1=1,则an等于( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】由an+1=an,得=,所以=,=,=,…,=,=(n≥2),所以···…··=×××…××,所以=,因为a1=1,所以an=,又因为a1=1满足上式,所以an=.
4.已知数列{an}的通项an=,则数列{an}中的最大项的值是( )
A.3 B.19 C. D.
【答案】C
【解析】令f(x)=x+(x>0),
运用基本不等式得f(x)≥6,
当且仅当x=3时,等号成立.
因为an=,n∈N*,所以<,
所以当n=9或n=10时,an=最大.
5.已知数列{an}满足a1=1,an-an+1=nanan+1(n∈N*),则an等于( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】易知an≠0,由题意,得-=n,
则当n≥2时,-=n-1,-=n-2,…,-=1,
以上各式相加得
-=1+2+…+(n-1)=(n≥2),
所以=+1=,
即an=(n≥2),
当n=1时,a1=1适合此式,
所以an=.
6.(2025·江门模拟)物理学家法兰克·本福特提出的定律:在b进制的大量随机数据中,以n开头的数出现的概率为Pb(n)=logb.应用此定律可以检测某些经济数据、选举数据是否存在造假或错误.若=(k∈N*),则k的值为( )
A.7 B.8 C.9 D.10
【答案】C
【解析】=P10(k)+P10(k+1)+…+P10(80)=lg +lg +…+lg =lg ,
而===2lg 3=lg 9,故k=9.
二、多项选择题(每小题6分,共12分)
7.已知数列{an}的前n项和公式为Sn=,则下列说法正确的是( )
A.数列{an}的首项为a1=
B.数列{an}的通项公式为an=
C.数列{an}为递减数列
D.若数列{Sn}的前n项积为Tn,则Tn=
【答案】ABC
【解析】对于A,数列{an}的首项为a1=S1==,故A正确;
对于B,当n≥2时,an=Sn-Sn-1=-=,a1=适合上式,故B正确;
对于C,因为an+1-an=-=-<0,所以数列{an}为递减数列,故C正确;
对于D,Tn=×××…×=,所以数列{Sn}的前n项积Tn=,故D错误.
8.已知数列{an}的前n项和为Sn,且Sn-an=(n-1)2,bn=,则( )
A.Sn=n2
B.an=2n
C.数列{bn}是递减数列
D.数列{bn}的最小值为
【答案】AD
【解析】∵an=Sn-Sn-1(n≥2),
∴Sn-an=Sn-1,则Sn-1=(n-1)2,
即Sn=n2(n∈N*),
∴a1=1,当n≥2时,an=n2-(n-1)2=2n-1,
又a1=1满足上式,∴an=2n-1(n∈N*),故A正确,B错误;
易知bn>0,∵bn=,bn+1=,
∴==,当>1时,n>+1,
∴当1≤n<3时,bn>bn+1,当n≥3时,bn<bn+1,
∴数列{bn}不是递减数列,且当n=3时,bn取得最小值,故C错误,D正确.
三、填空题(每小题5分,共10分)
9.已知数列{an}满足an=n2-λn,n∈N*,数列{an}是递增数列,试写出一个满足条件的实数λ的值: .
【答案】1(λ取满足λ<3的任意一个实数值即可)
【解析】因为数列{an}是递增数列,且an=n2-λn,则an+1>an,
即(n+1)2-λ(n+1)>n2-λn,
整理可得2n+1-λ>0,即λ<2n+1,
因为n∈N*,即n≥1,
所以2n+1≥3,所以λ<3.(λ取满足λ<3的任意一个实数值即可)
10.九连环是中国传统民间智力玩具,它用九个圆环相连成串,环环相扣,以解开为胜,趣味无穷.现假设有n个圆环,用an表示按照某种规则解下n个圆环所需的最少移动次数,且数列{an}满足a1=1,a2=2,an=an-2+2n-1(n≥3,n∈N*),则解开九连环最少需要移动 次.
【答案】341
【解析】由题意,an=an-2+2n-1,
故a3-a1=22,
a5-a3=24,
…
a2n-1-a2n-3=22n-2,
以上各式相加,可得a2n-1-a1=22+24+…+22n-2=41+42+…+4n-1,
即a2n-1=1+41+42+…+4n-1==,
所以按规则解开九连环最少需要移动的次数为a9==341.
四、解答题(共28分)
11.(13分)已知数列{an}的各项均为正数,其前n项和为Sn,且满足a1=1,an+1=2+1.
(1)求a2的值;(5分)
(2)求数列{an}的通项公式.(8分)
【解析】
(1)∵a1=1,an+1=2+1,
∴a2=2+1=2+1=3.
(2)方法一 由an+1=2+1,
得Sn+1-Sn=2+1,故Sn+1=(+1)2.
∵an>0,∴Sn>0,∴=+1,
即-=1,
则-=1(n≥2),
-=1,…,-=1,
由累加法可得=1+(n-1)=n,
∴Sn=n2(n≥2),
又S1=a1=1,满足上式,∴Sn=n2.
当n≥2时,an=Sn-Sn-1=n2-(n-1)2=2n-1,
又a1=1适合上式,∴an=2n-1.
方法二 由an+1=2+1,
得(an+1-1)2=4Sn,
当n≥2时,(an-1)2=4Sn-1,
∴(an+1-1)2-(an-1)2=4(Sn-Sn-1)=4an.
∴--2an+1-2an=0,
即(an+1+an)(an+1-an-2)=0.
∵an>0,∴an+1-an=2(n≥2).
又∵a2-a1=2,
∴{an}为等差数列,且公差为2,
∴an=1+(n-1)×2=2n-1.
12.(15分)已知各项均不为0的数列{an}的前n项和为Sn,且a1=1,Sn=.
(1)求{an}的通项公式;(6分)
(2)若对于任意n∈N*,2n·λ≥Sn恒成立,求实数λ的取值范围.(9分)
【解析】
(1)因为数列{an}的前n项和为Sn,
且a1=1,Sn=,即4Sn=anan+1+1,
当n≥2时,可得4Sn-1=an-1an+1,
两式相减得4an=an(an+1-an-1),
因为an≠0,故an+1-an-1=4,
所以a1,a3,…,a2n-1,…及a2,a4,…,a2n,…均为公差为4的等差数列,
当n=1时,由a1=1及S1=,解得a2=3,
所以a2n-1=1+4(n-1)=2(2n-1)-1,a2n=3+4(n-1)=2×2n-1,
所以数列{an}的通项公式为an=2n-1.
(2)由(1)知an=2n-1,
可得Sn==n2,
因为对于任意n∈N*,2n·λ≥Sn恒成立,
所以λ≥恒成立,
设bn=,则bn+1-bn=-=,
当1-<n<1+,即n=1,2时,
bn+1-bn>0,bn<bn+1,
当n>1+,即n≥3,n∈N*时,
bn+1-bn<0,bn>bn+1,
所以b1<b2<b3>b4>b5>…,
故=b3=,所以λ≥,
即实数λ的取值范围为.
【尖子生加餐特训】每小题5分,共10分
13.在研究多光束干涉在薄膜理论中的应用时,用光波依次透过n层薄膜,记光波的初始功率为P0,记Pk为光波经过第k层薄膜后的功率,假设在经过第k层薄膜时,光波的透过率Tk==,其中k=1,2,3,…,n,为使得≥2-2 025,则n的最大值为( )
A.31 B.32 C.63 D.64
【答案】C
【解析】由题意=,=,…,=,所以=××…×=≥2-2 025,
所以≤2 025,即n(n+1)≤4 050,
显然f(n)=n(n+1)关于n单调递增,其中n∈N*,
又f(63)=4 032<4 050<f(64)=4 160,
所以n的最大值为63.
14.(2025·遵义模拟)第24届北京冬奥会开幕式由一朵朵六角雪花贯穿全场,为不少人留下深刻印象.六角雪花曲线是由正三角形的三边生成的三条1级Koch曲线组成,再将六角雪花曲线每一边生成一条1级Koch曲线得到2级十八角雪花曲线(如图3)……依次得到n级Kn(n∈N*)角雪花曲线.若正三角形边长为1,我们称∧为一个开三角,则n级Kn角雪花曲线的开三角个数为 ,n级Kn角雪花曲线的内角和为 .
【答案】4n+2 3π×4n-2π
【解析】依题意,n级Kn(n∈N*)角雪花曲线的每一条边生成n+1级Kn+1(n∈N*)角雪花曲线的4条边,
因此n级Kn(n∈N*)角雪花曲线的边数构成以12为首项,4为公比的等比数列,
则n级Kn(n∈N*)角雪花曲线的边数为12×4n-1=3×4n,
当n=1时,曲线有6个开三角,令n级Kn(n∈N*)角雪花曲线的开三角数为an,a1=6,
由于n级Kn(n∈N*)角雪花曲线的每一条边向外形成一个开三角,因此an+1=an+3×4n,
当n≥2时,n级Kn(n∈N*)角雪花曲线的开三角数an=a1+(a2-a1)+(a3-a2)+…+(an-an-1)=6+3(4+42+…+4n-1)=6+3×=4n+2,a1=6满足上式,
所以n级Kn(n∈N*)角雪花曲线的开三角数an=4n+2;
令n级Kn角雪花曲线的内角和为bn,显然b1=6×+6×=10π,
而n级Kn(n∈N*)角雪花曲线到n+1级Kn+1(n∈N*)角雪花曲线每增加一个开三角,其内角和增加+2×=3π,
于是bn+1=bn+3π×3×4n=bn+9π×4n,
当n≥2时,n级Kn(n∈N*)角雪花曲线的内角和
bn=b1+(b2-b1)+(b3-b2)+…+(bn-bn-1)=10π+9π(4+42+…+4n-1)
=10π+9π×=3π×4n-2π,
又b1=10π满足上式,所以n级Kn角雪花曲线的内角和bn=3π×4n-2π.
学科网(北京)股份有限公司
$$
第六章数列
§6.1 数列的概念
【考情分析·探规律】
考点
3年考情(2021-2024)
命题趋势
考点1 数列的增减性
2023·全国甲卷
2022·全国乙卷
2022·北京卷
2021·全国甲卷
掌握数列的有关概念和表示方法,能利用与的关系以及递推关系求数列的通项公式,理解数列是一种特殊的函数,能利用数列的周期性、单调性解决简单的问题,该内容是新高考卷的必考内容,常考查利用与关系求通项或项及通项公式构造的相关应用,需综合复习。
考点2 递推数列及数列的通项公式
2024·全国甲卷
2023·北京卷
2022·北京卷
2022·浙江卷
2021·浙江卷
【知识梳理】
1.数列的有关概念
概念
含义
数列
按照确定的顺序排列的一列数
数列的项
数列中的每一个数
通项公式
如果数列{an}的第n项an与它的序号n之间的对应关系可以用一个式子来表示,那么这个式子叫做这个数列的通项公式
递推公式
如果一个数列的相邻两项或多项之间的关系可以用一个式子来表示,那么这个式子叫做这个数列的递推公式
数列{an}的
前n项和
把数列{an}从第1项起到第n项止的各项之和,称为数列{an}的前n项和,记作Sn,即Sn=a1+a2+…+an
2.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
an+1>an
其中
n∈N*
递减数列
an+1<an
常数列
an+1=an
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.数列与函数的关系
数列{an}是从正整数集N*(或它的有限子集{1,2,…,n})到实数集R的函数,其自变量是序号n,对应的函数值是数列的第n项an,记为an=f(n).
4.数列的表示法
数列有三种表示法,它们分别是表格法、图象法和解析式法.
5.数列的通项公式
如果数列{an}的第n项an与它的序号n之间的对应关系可以用一个式子来表示,那么这个式子叫做这个数列的通项公式.
6.数列的递推公式
如果一个数列的相邻两项或多项之间的关系可以用一个式子来表示,那么这个式子叫做这个数列的递推公式.
【名师点拨】
1.若数列{an}的前n项和为Sn,通项公式为an,则an=
2.在数列{an}中,若an最大,则
若an最小,则
【随堂练习】
1.思考辨析(在括号内打“√”或“×”)
(1)相同的一组数按不同顺序排列时都表示同一个数列.( )
(2)1,1,1,1,…,不能构成一个数列.( )
(3)任何一个数列不是递增数列,就是递减数列.( )
(4)如果数列{an}的前n项和为Sn,则对任意n∈N*,都有an+1=Sn+1-Sn.( )
2.传说古希腊毕达哥拉斯学派的数学家用小石子来研究数.如图中的数1,5,12,22,…称为五边形数,则第8个五边形数是 .
3.已知数列{an}满足a1=1,an=n+an-1(n≥2,n∈N*),则an= .
4.已知数列{an}的前n项和为Sn,且Sn=n2-4n+1,则an= .
【名师点拨】
1.灵活应用两个常用结论
(1)若数列{an}的前n项和为Sn,则an=
(2)在数列{an}中,若an最大,则若an最小,则n≥2,n∈N*.
2.掌握数列的函数性质
由于数列可以看作一个关于n(n∈N*)的函数,因此它具备函数的某些性质:
(1)单调性——若an+1>an,则{an}为递增数列;若an+1<an,则{an}为递减数列,否则为摆动数列或常数列(an+1=an).
(2)周期性——若an+k=an(k为非零常数),则{an}为周期数列,k为{an}的一个周期.
【必练核心题型】
题型一 由an与Sn的关系求通项公式
【典例】1.(2025·漳州模拟)已知各项均不为0的数列{an}的前n项和为Sn,若3Sn=an+1,则等于( )
A.- B.- C. D.
【典例】2.已知数列{an}满足=n+1,则a2 025等于( )
A.2 025 B.2 024 C.4 049 D.4 050
【变式训练】
变式1.(多选)已知数列{an}的前n项和Sn=(3n-1),则下列说法正确的是( )
A.a1=1
B.数列{an}为递增数列
C.数列{an}是等比数列
D.an=2×3n-1
变式2.已知数列{an}的前n项和Sn=n2+n,当取得最小值时,n= .
题型二 由数列的递推关系求通项公式
命题点1 累加法
【典例】1.(2025·常德模拟)已知数列{an}满足a1=1,an-an+1=2nanan+1,则an= .
命题点2 累乘法
【典例2.若数列{an}满足a1=12,a1+2a2+3a3+…+nan=n2an,则a2 025= .
【变式训练】
变式1.已知数列{an}中,a1=1,nan+1=2(a1+a2+…+an)(n∈N*),则数列{an}的通项公式为 .
变式2.凸五边形有5条对角线,那么凸n+2(n≥2)边形的对角线条数为( )
A. B.
C. D.
题型三 数列的性质
命题点1 数列的单调性
【典例】1.已知数列{an}满足an=2n2+λn(λ∈R),则“{an}为递增数列”是“λ≥0”的( )
A.充要条件
B.充分不必要条件
C.必要不充分条件
D.既不充分也不必要条件
命题点2 数列的周期性
【典例】5 (2025·孝感模拟)在数列{an}中,a1=-2,anan+1=an-1,则数列{an}的前2 025项的积为( )
A.-1 B.-2 C.-3 D.
命题点3 数列的最值
【典例】6 数列{bn}满足bn=,则当n= 时,bn取最大值为 .
【变式训练】
变式1.在数列{an}中,a1=1,a2=5,an+2=an+1-an(n∈N*),则a2 025的值为( )
A.5 B.-5 C.4 D.-4
变式2.已知数列{an}的通项公式为an=kn2-n-2,若{an}为递增数列,则k的取值范围为( )
A.(1,+∞) B.(0,+∞)
C. D.
【限时训练】(限时:60分钟)
一、单项选择题(每小题5分,共30分)
1.观察数列1,ln 2,sin 3,4,ln 5,sin 6,7,ln 8,sin 9,…,则该数列的第12项是( )
A.1 212 B.12 C.ln 12 D.sin 12
2.已知数列{an}的前n项和为Sn,若Sn=n2-1,则a3等于( )
A.-5 B.5 C.7 D.8
3.已知数列{an}的项满足an+1=an,且a1=1,则an等于( )
A. B.
C. D.
4.已知数列{an}的通项an=,则数列{an}中的最大项的值是( )
A.3 B.19 C. D.
5.已知数列{an}满足a1=1,an-an+1=nanan+1(n∈N*),则an等于( )
A. B.
C. D.
6.(2025·江门模拟)物理学家法兰克·本福特提出的定律:在b进制的大量随机数据中,以n开头的数出现的概率为Pb(n)=logb.应用此定律可以检测某些经济数据、选举数据是否存在造假或错误.若=(k∈N*),则k的值为( )
A.7 B.8 C.9 D.10
二、多项选择题(每小题6分,共12分)
7.已知数列{an}的前n项和公式为Sn=,则下列说法正确的是( )
A.数列{an}的首项为a1=
B.数列{an}的通项公式为an=
C.数列{an}为递减数列
D.若数列{Sn}的前n项积为Tn,则Tn=
8.已知数列{an}的前n项和为Sn,且Sn-an=(n-1)2,bn=,则( )
A.Sn=n2
B.an=2n
C.数列{bn}是递减数列
D.数列{bn}的最小值为
三、填空题(每小题5分,共10分)
9.已知数列{an}满足an=n2-λn,n∈N*,数列{an}是递增数列,试写出一个满足条件的实数λ的值: .
10.九连环是中国传统民间智力玩具,它用九个圆环相连成串,环环相扣,以解开为胜,趣味无穷.现假设有n个圆环,用an表示按照某种规则解下n个圆环所需的最少移动次数,且数列{an}满足a1=1,a2=2,an=an-2+2n-1(n≥3,n∈N*),则解开九连环最少需要移动 次.
四、解答题(共28分)
11.(13分)已知数列{an}的各项均为正数,其前n项和为Sn,且满足a1=1,an+1=2+1.
(1)求a2的值;(5分)
(2)求数列{an}的通项公式.(8分)
12.(15分)已知各项均不为0的数列{an}的前n项和为Sn,且a1=1,Sn=.
(1)求{an}的通项公式;(6分)
(2)若对于任意n∈N*,2n·λ≥Sn恒成立,求实数λ的取值范围.(9分)
【尖子生加餐特训】每小题5分,共10分
13.在研究多光束干涉在薄膜理论中的应用时,用光波依次透过n层薄膜,记光波的初始功率为P0,记Pk为光波经过第k层薄膜后的功率,假设在经过第k层薄膜时,光波的透过率Tk==,其中k=1,2,3,…,n,为使得≥2-2 025,则n的最大值为( )
A.31 B.32 C.63 D.64
14.(2025·遵义模拟)第24届北京冬奥会开幕式由一朵朵六角雪花贯穿全场,为不少人留下深刻印象.六角雪花曲线是由正三角形的三边生成的三条1级Koch曲线组成,再将六角雪花曲线每一边生成一条1级Koch曲线得到2级十八角雪花曲线(如图3)……依次得到n级Kn(n∈N*)角雪花曲线.若正三角形边长为1,我们称∧为一个开三角,则n级Kn角雪花曲线的开三角个数为 ,n级Kn角雪花曲线的内角和为 .
学科网(北京)股份有限公司
$$