内容正文:
6.1 数列的概念
课标要求
考情分析
1.了解数列的概念和几种简单的表示方法(列表、图象、公式).
2.了解数列是自变量为正整数的一类特殊函数.
3.能够利用an与Sn的关系求通项公式an.
◎考点考法:以考查Sn与an的关系为主,简单的递推关系也是考查的热点.在高考中常以选择、填空的形式进行考查,难度为低档.
◎核心素养:数学抽象、数学运算、逻辑推理.
[对应学生用书P126]
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(n≥2).若an最小,则(n≥2).
1.已知数列-1,,-,2,-,…,则该数列的第100项为( )
A.10 B.-10
C.-11 D.
解析 由题意知,该数列的通项公式为an=(-1)n·,∴a100=(-1)100×=10,故选A.
答案 A
2.在数列{an}中,a1=1,an=1+(n≥2),则a5=( )
A. B.
C. D.
解析 a2=1+=2,a3=1+=,a4=1+=3,a5=1+=.
答案 D
3.在数列{an}中,a1=5,an+1=1-(n∈N*),则a10=( )
A.- B.
C.5 D.
解析 依题意,a1=5,an+1=1-(n∈N*),则a2=1-=,a3=1-=-,a4=1-=5,a5=1-=,…,所以数列{an}是周期为3的周期数列,所以a10=a3×3+1=a1=5,故选C.
答案 C
4.(多选)已知数列的前4项为2,0,2,0,则依此归纳该数列的通项可能是( )
A.an=(-1)n-1+1 B.an=
C.an=2sin D.an=cos (n-1)π+1
解析 对n=1,2,3,4进行验证,an=2sin 不合题意,其他都可能.
答案 ABD
5.在数列{an}中,Sn=2n2-3n(n∈N*),则an=________,a4=________.
解析 当n=1时,a1=S1=-1,当n≥2时,an=Sn-Sn-1=2n2-3n-[2(n-1)2-3(n-1)]=4n-5,当n=1时,上式也满足,故an=4n-5,所以a4=4×4-5=11.
答案 4n-5 11
[对应学生用书P127]
考点一 由an与Sn的关系求an 重难考点 师生共研
(1)已知数列{an}的前n项和Sn=n2+2n,则an=________.
(2)已知数列{an}的前n项和为Sn,且满足Sn=2n+2-3,则an=________.
[解析] (1)当n=1时,a1=S1=3.当n≥2时,an=Sn-Sn-1=n2+2n-[(n-1)2+2(n-1)]=2n+1.由于a1=3适合上式,∴an=2n+1.
(2)根据题意,数列{an}满足Sn=2n+2-3,
当n≥2时,有an=Sn-Sn-1=(2n+2-3)-(2n+1-3)=2n+1,
当n=1时,有a1=S1=8-3=5,不符合an=2n+1,故an=
[答案] (1)2n+1 (2)
Sn与an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.
1.已知在正项数列{an}中,++…+=,则数列{an}的通项公式为( )
A.an=n B.an=n2
C.an= D.an=
解析 ∵++…+=,
∴++…+=(n≥2),
两式相减得=-(n≥2),
∴an=n2(n≥2),①
又当n=1时,==1,a1=1,适合①式,
∴an=n2,n∈N*.
答案 B
2.已知数列{an}的前n项和为Sn,a1=a2=1,当n≥2时,Snan=Sn-1an+1,则Sn=________,a12=________.
解析 当n≥2时,Sn(Sn-Sn-1)=Sn-1(Sn+1-Sn),
所以S=Sn-1Sn+1.因为a1=a2=1,所以{Sn}是首项为1,公比为2的等比数列,
所以Sn=2n-1,所以a12=S12-S11=210=1024.
答案 2n-1 1024
考点二 由数列的递推关系求通项公式 多维探究 发散思维
角度1 累加法求通项公式
若数列{an}满足an+1-an=lg ,且a1=1,则数列{an}的第100项为( )
A.2 B.3
C.1+lg 99 D.2+lg 99
[解析] 因为an+1-an=lg =lg =lg (n+1)-lg n,
所以a100-a99=lg 100-lg 99,
…
a3-a2=lg 3-lg 2,
a2-a1=lg 2-lg 1,
以上99个式子累加得a100-a1=lg 100,
所以a100=lg 100+1=3.
[答案] B
角度2 累乘法求通项公式
设在数列{an}中,a1=2,an+1=an,则an=________.
[解析] ∵an+1=an,a1=2,
∴an≠0,∴=,
∴an=···…···a1=···…··2=(n≥2).
当n=1时,a1=2满足上式.
故an=.
[答案]
由递推关系求数列的通项公式的常用方法
(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.
1.设数列{an}满足a1=1,且an+1-an=n+1(n∈N*),则数列{an}的通项公式为________.
解析 由题意得a2-a1=2,a3-a2=3,…,an-an-1=n(n≥2),
以上各式相加,得an-a1=2+3+…+n==.
∵a1=1,∴an=(n≥2).
∵当n=1时,a1=1也满足此式,∴an=.
答案 an=
2.设{an}是首项为1的正项数列,且(n+1)a-na+an+1an=0(n∈N*),则它的通项公式为________.
解析 因为(n+1)a+an+1·an-na=0,
所以(an+1+an)[(n+1)an+1-nan]=0,
又an+1+an>0,所以(n+1)an+1-nan=0,
即=,
所以····…·=××××…×,
所以an=.经检验n=1时也适合上式.
答案 an=(n∈N*)
考点三 数列的性质与应用 多维探究 发散思维
角度1 数列的周期性
若数列{an}满足a1=2,an+1=,则a2025的值为( )
A.2 B.-3
C.- D.
[解析] 由题意知,a1=2,a2==-3,a3==-,a4==,a5==2,a6==-3,…,因此数列{an}是周期为4的周期数列,所以a2025=a506×4+1=a1=2.
[答案] A
解决数列周期性问题的方法
根据给出的关系式求出数列的若干项,通过观察归纳出数列的周期,进而求有关项的值或者前n项的和.
角度2 数列的单调性
已知数列{an}的通项公式为an=,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] 因为an+1-an=-=,由数列{an}为递减数列,知对任意n∈N*,an+1-an=<0,所以k>3-3n对任意n∈N*恒成立,所以k∈(0,+∞).
[答案] D
判断数列单调性的方法
(1)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)作商比较法:根据(an>0或an<0)与1的大小关系进行判断.
(3)函数法:结合相应的函数图象直观判断.
角度3 数列的最值
若数列{an}的前n项积bn=1-n,则an的最大值与最小值之和为( )
A.- B.
C.2 D.
[解析] ∵数列{an}的前n项积bn=1-n,
当n=1时,a1=;
当n≥2时,bn-1=1-(n-1),an====1+,
当n=1时也适合上式,∴an=1+,
∴当n≤4时,数列{an}单调递减,且an<1;
当n≥5时,数列{an}单调递减,且an>1,
故an的最大值为a5=3,最小值为a4=-1,
∴an的最大值与最小值之和为2.
[答案] C
求数列的最大项或最小项的常用方法
(1)函数法,利用函数的单调性求最值.
(2)利用(n≥2)确定最大项,利用(n≥2)确定最小项.
1.在数列{an}中,an+1=若a1=,则a2025的值为( )
A. B.
C. D.
解析 因为a1=>,所以a2=2a1-1=>,
a3=2a2-1=<,a4=2a3=<,
a5=2a4=,…,
可得该数列的周期为4,故a2025=a4×506+1=a1=,故选B.
答案 B
2.已知数列{an}的前n项积为Tn,a1=2且an+1=1-,则T2025=________.
解析 ∵a2=1-=,a3=1-=-1,a4=1-=2,…,
∴数列{an}是周期为3的数列.
又a1a2a3=2××(-1)=-1,且2025=3×675,
∴T2025=(-1)675=-1.
答案 -1
3.已知数列{an}的通项公式为an=(20-n)·,则an取最大值时,n=________.
解析 由an=(20-n)·可得,当n≥21时,an<0,当n=20时,an=0,
当n≤19时,an>0,故an取最大值时,一定有n≤19,设an为数列{an}的最大项,
则即
解得17≤n≤18,
则当n=17或n=18时,an取得最大值,最大值为a17=a18=.
答案 17或18
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