内容正文:
第 41 课时 数列的概念
必备知识·逐点梳理
关键考点·核心突破
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1.了解数列的概念和
几种简单的表示方法
(列表、图象、通项
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
与 的关系求
数列的通项公
式. 4.能根据数列
的递推关系求
数列的项或通
项公式.
第 41 课时 数列的概念
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必备知识·逐点梳理
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一、数列的有关概念
概念 含义
数列 按照____________排列的一列数
数列的项 数列中的__________
数列的通项 数列的第项
通项公式 数列的第项 与_______之间的关系式
前 项和 在数列中, ________________
确定的顺序
每一个数
序号
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二、数列的表示法
列表法 列表格表示与 的对应关系
图象法 把点_______画在平面直角坐标系中
公
式
法 通项
公式 使用______表示数列的通项的方法
递推
公式 使用初始值和与的关系式或,和, ,
的关系式等表示数列的方法
函数法 ,
公式
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提醒 (1)并不是所有的数列都有通项公式.
(2)数列的通项公式不唯一.
(3)若数列的前项和为,通项公式为 ,则
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三、数列的分类
单
调
性 递增数列 ,__________
递减数列 ,__________
常数列 ,
摆动数列 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
周期性 ,存在正整数 ,使得
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(1)任何一个数列不是递增数列,就是递减数列.( )
×
(2)若数列用图象表示,则从图象上看是一群孤立的点.( )
√
判断
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提醒 (1)数列的单调性可以类比数列的通项公式对应的函数解析
式在区间 上的单调性.
(2)可以把数列函数化,利用函数方法研究数列的单调性.
(3)在数列中,,若最大,则若 最小,则
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关键考点·核心突破
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考点一 归纳通项公式
题组(1)改编题 (北师大选修②PT 改编)观察下图,并
阅读图形下面的文字,若像这样的10条直线相交,则交点的个数最
多是( ).
B
A.40 B.45 C.50 D.55
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解析 交点个数依次构成数列1,3,6,10, ,即,,, ,
, 由此猜想此数列的通项公式 ,所以
.故选B.
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(2)改编题 (苏教选修①PT 改编)如
图,谢尔宾斯基地毯是由波兰数学家谢尔宾斯基于
1916年提出的一种无限分形图.它的美妙之处在于,
无论将其放大多少次,它总是保持着相同的结构.它
的构造方法如下:首先将一个边长为1的正方形等分成9个小正方形,
把中间的小正方形抠除,称为第一次操作;然后将剩余的8个小正
方形均重复以上步骤,称为第二次操作;依次进行就得到了谢尔宾
斯基地毯.前 次操作共抠除图形的面积为( ).
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A. B.
C. D.
解析
√
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观察图形的变化可知:
在图1中,第一次操作后,涂黑的正方形的面积为 ;
在图2中,第二次操作后,涂黑的正方形的面积为 ;
在图3中,第三次操作后,涂黑的正方形的面积为 ;
依此类推,可得第次操作后,涂黑的正方形的面积为 .
故前次操作共抠除图形的面积为 .
故选B.
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(3)改编题 (湘教选修①PT 改编)分别写出下列数列的
一个通项公式:
,,,,, ;
,,,,, ;
,66,666,,, ;
,0,2,0,2, .
答案 见解析
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解析 ①该数列的分子成公差为2的等差数列,分母成公比为2的等
比数列,则 .
②该数列是正负交错的摆动数列,且被开方次数依次递增,
故 .
,99,999, 的一个通项公式为 ,故6,66,666,
的一个通项公式为 .
,,1,,1, 的一个通项公式为 ,故2,
0,2,0,2, 的一个通项公式为 .
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方法总结
由数列的前几项求通项公式的方法
(1)根据所给数列的前几项求其通项公式时,需仔细观察分析,
抓住其四方面的特征:分式中分子、分母的各自特征;相邻项的联系
特征;拆项后的各部分特征;符号特征.应多进行对比、分析,从整体到
局部进行多角度观察、归纳、联想.
(2)正、负符号的变化,可用<m></m>或<m></m>来调整.
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考点二 已知,或与的关系求
例1. 已知数列的前项和为 ,求下列数列的通
项公式.
(1) ;
(2) ;
(3) ;
(4), .
(提示:需利用等差数列的通项公式)
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解析 (1)当时,;当 时,
.
综上,
(2)当时,;当 时,
.
又也满足上式,所以 .
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(3)当时, .
因为 , ①
, ②
由得 ,
所以,显然当 时,不满足上式.
故
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(4)由题意可得 ,两边同时除以
,得 .
故数列是以为首项, 为公差的等差数列,则
,所以 .
当时, .
故
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方法总结
已知<m></m>与<m></m>的关系求<m></m>的两种方法
(1)利用<m></m>消去<m></m>,转化为<m></m>与<m></m>的关
系再求<m></m>;
(2)利用<m></m>消去<m></m>,转化为<m></m>与<m></m>的关
系,求出<m></m>后再求<m></m>.
注意:当<m></m>时,推出的关系不包含<m></m>的情况,因此需要验
证当<m></m>时是否成立,若成立,则合并表示,若不成立,则分段表示.
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1.已知在正项数列中,,则数列
的通项公式为________.
练习
解析 因为 ,
所以 ,
两式相减,得 ,
所以 .
又当时,,即,满足 ,
所以 .
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2.设数列的前项和为,若且当 时,
,则的通项公式
_ _________________________.
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解析 当时,由可得 ,即
.
因为,所以数列是首项为,公差为 的等差数列,
所以,所以 .
当时,,又因为 ,不满足
上式,
所以
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3.已知数列的前项和,求 的通项公式.
解析 当时, .
当时, .
当时,满足 ,
所以, .
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当时,不满足 ,
所以
综上所述,当时, ;
当时,
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考点三 由数列的递推关系求通项公式
例2 写出下列各数列 的通项公式.
(1)改编题 (湘教选修①PT改编)(累加法) ,
;
(2)(累乘法), .
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解析 (1) ,
当时,, ,
, ,以上各式相加,得 ,
,当时,满足上式, .
(2),,, ,
.
当时,满足上式, .
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方法总结
1.形如<m></m>的数列,利用累加法即可求数列<m></m>的通项
公式.
2.形如<m></m>的数列,利用累乘法即可求数列<m></m>的通项公式.
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写出下列各数列 的通项公式.
(1), ;
(2), .
练习
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解析 (1)由题意得,, ,
,
以上各式相加,得 .
, 当时, 也满足上式,
.
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(2), ,
则 .
当时, 满足上式,
.
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考点四 数列的性质及其应用
热点考情:数列可以看作是一类特殊的函数,因此可以用函数的
知识和思想方法来解决.数列的单调性、周期性是高考的常考内容,
涉及数列的最大项、最小项,数列的有界性问题均可借助数列的单调
性来解决.
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考向1 数列的周期性
例3 若数列满足,,其前项积为 ,则
____, ____.
解析 由题意知,,, ,
,,, ,因此数列
是周期为4的周期数列,所以 ,
.
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方法总结
对于数列的周期性问题,先根据给出的关系式求出数列的若干
项,再通过观察,归纳出数列的周期,进而求出有关项的值或前<m></m>
项和(积).
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考向2 数列的单调性
例4 已知数列的通项公式为 .
(1)若恒成立,求实数 的取值范围;
(2)若数列仅第7项最小,求实数 的取值范围.
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解析 (1)由,令 ,
其图象的对称轴为直线 .
因为不等式恒成立,所以 ,所以
,即实数的取值范围为 .
(2)因为数列仅第7项最小,所以 ,
解得,即实数的取值范围为 .
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方法总结
解决数列的单调性问题的方法
(1)用作差比较法,根据<m></m>的符号判断数列<m></m>是递
增数列、递减数列还是常数列;
(2)用作商比较法,根据<m></m>或<m></m>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.
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1.已知在数列中,,,则 ___.
1
解析 因为,所以 ,
所以 ,
所以 是以8为周期的周期数列.
又,所以 .
练习
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2.已知数列的通项公式为,,则数列 的前
20项中的最大项与最小项的值分别为______.
3,
解析 .
当时,,数列单调递减;当 时,
,数列单调递减.
故数列 的前20项中的最大项与最小项分别为第11项、第10项,
且, .
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$$