内容正文:
第四章 数列
4.1 数列的概念
第1课时 数列的概念与通项公式
课程标准:1.通过日常生活和数学中的实例,了解数列的概念和表示方法(列表、图象、通项公式).2.了解数列是一种特殊函数.
教学重点:1.数列的有关概念.2.能由数列的前几项写出数列的一个通项公式.
教学难点:1.从函数的观点理解数列.2.数列单调性的判断与应用.
核心素养:从日常生活和数学中的实例,经历数列的概念的抽象过程,并在由数列的前几项归纳数列的通项公式的过程中,培养数学抽象素养和逻辑推理素养.
(教师独具内容)
核心概念掌握
核心素养形成
随堂水平达标
目录
课后课时精练
核心概念掌握
知识点一 数列及其有关概念
1.数列:一般地,我们把按照____________排列的一列数称为数列.
2.项:数列中的_________叫做这个数列的项.数列的第一个位置上的数叫做这个数列的第1项,常用符号___表示,第二个位置上的数叫做这个数列的第2项,用____表示……第n个位置上的数叫做这个数列的第n项,用___表示.其中第1项也叫做______.
确定的顺序
每一个数
a1
a2
an
首项
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知识点二 数列的表示
数列的一般形式是a1,a2,…,an,…,简记为______,这里n是正整数.
[提醒] (1)数列中的项是有序的,有序性是数列的主要特征,例如:1,3,5,7,9和9,7,5,3,1不是同一个数列.
(2)数列中的数可以重复出现,这与数集中的数的互异性是不同的.
知识点三 数列与函数的关系
1.数列与函数的内在联系
数列{an}是从_________________________________________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}
正整数集N*(或它的有限子集{1,2,…,n})
an=f(n)
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2.数列的表示方法
(1)__________.
(2)_________.
(3)________.
3.数列的单调性
与函数类似,数列也有单调性.
解析式法
图象法
列表法
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类别 含义
______数列 项数有限的数列
______数列 项数无限的数列
知识点四 数列的分类
1.按项的个数分类
有穷
无穷
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2.按项的变化趋势分类
类别 含义
递增数列 从第2项起,每一项________它的前一项的数列
递减数列 从第2项起,每一项________它的前一项的数列
常数列 各项都_____的数列
都大于
都小于
相等
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知识点五 数列的通项公式
如果数列{an}的第n项an与它的_______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.通项公式就是数列的_____________,根据通项公式可以写出数列的各项.
函数解析式
序号n
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[想一想] (1)所有的数列都一定有通项公式吗?
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(2)数列的通项公式在形式上一定是唯一的吗?
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1.(数列通项公式的理解)(多选)下列四个结论正确的是( )
A.任何数列都有通项公式
B.给定了一个数列的通项公式就给定了这个数列
C.给出了数列的有限项就可唯一确定这个数列的通项公式
D.数列的通项an是项数n的函数
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核心概念掌握
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3.(写出数列的通项公式)数列-1,3,-7,15,…的一个通项公式可以是( )
A.an=(-1)n·(2n-1),n∈N*
B.an=(-1)n·(2n-1),n∈N*
C.an=(-1)n+1·(2n-1),n∈N*
D.an=(-1)n+1·(2n-1),n∈N*
4.(求数列中最大项的项数)已知数列{an}的通项公式为an=-2n2+21n,则该数列中数值最大的项是第_____项.
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核心素养形成
题型一 数列的概念与分类
(1)
(2)(3)(4)(5)
(1)(2)
(3)
(5)
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解析 (1)是有穷递增数列,(2)是无穷递增数列,(3)是无穷递减数列,(4)是无穷数列,(5)是无穷数列,也是常数列.
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【感悟提升】
判断数列类型的策略
(1)判断数列类型时要紧扣概念及数列的特点.判断递增数列、递减数列、常数列时要从项的变化趋势上来分析;判断有穷数列、无穷数列时要看项的个数是有限还是无限.
(2)有穷数列表示为a1,a2,a3,…,an或an=f(n)(定义域为正整数集的有限子集{1,2,3,…,n});无穷数列一般表示为a1,a2,a3,…,an,…或an=f(n)(n=1,2,3,…),即对于有穷数列,要把末项(即有穷数列的最后一项)写出;对于无穷数列,无法写出末项,要用“…”结尾.
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解:(1)是无穷数列,也是递减数列.
(2)是有穷数列,也是递增数列.
(3)是无穷数列.
(4)是有穷数列,也是递增数列.
(5)是无穷数列.
(6)是无穷数列,也是常数列.
(7)是无穷数列.
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题型二 用观察法求数列的通项公式
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[变式探究] 把本例(4)改为“0.6,0.66,0.666,0.6666,…”,又如何求通项公式呢?
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【感悟提升】
用观察法求数列通项公式的一般规律
此类问题虽无固定模式,但有规律可循,主要靠观察(观察规律)、比较(比较已知数列)、归纳、转化(转化为特殊数列)、联想(联想常见的数列)等方法.具体步骤为:(1)先统一项的结构,如都化成分数、根式等;(2)分析这一结构中变化的部分与不变的部分,探索变化部分的规律与对应序号间的函数解析式;(3)对于正负交替出现的情况,可先观察其绝对值,再以(-1)n或(-1)n+1处理正负号;(4)对于周期出现的数列,可考虑拆成几个简单数列和的形式,或者利用周期函数,如三角函数等.
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题型三 数列通项公式的简单应用
已知数列{an}的通项公式为an=3n2-28n.
(1)写出数列{an}的第4项和第6项;
(2)-49和68是数列{an}的项吗?若是,是第几项?若不是,请说明理由.
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【感悟提升】
判断某数是否为数列的项的步骤
(1)将该数代入数列的通项公式中;
(2)解关于n的方程;
(3)若n为正整数,说明该数是该数列的项;若n不是正整数,说明该数不是该数列的项.
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题型四 数列的函数特性
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【感悟提升】
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【跟踪训练】
4.(1)已知数列{an},an=-2n2+9n+3,求数列{an}的最大项.
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(2)已知数列{an}的通项公式为an=|3n-19|,画出数列{an}的图象,并求数列的最小项.
解:因为an=|3n-19|,所以a1=|3×1-19|=16,a2=13,a3=10,a4=7,a5=4,a6=1,a7=2,a8=5,a9=8,a10=11,a11=14,…,
则数列{an}的图象是均匀分布在折线y=|3x-19|上的一系列孤立的点,如图所示.
由图可知,当n≤6,n∈N*时,an=|3n-19|递减;当n≥7,n∈N*时,an=|3n-19|递增,且a6<a7,所以数列的最小项为第6项a6=1.
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随堂水平达标
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2.已知数列{an}的通项公式为an=n2-n-50,则-8是该数列的( )
A.第5项 B.第6项
C.第7项 D.非任何一项
解析:由n2-n-50=-8,得n=7或n=-6(舍去),所以-8是该数列的第7项.
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解析:因为3是奇数,所以a3=3+2=5,因为6是偶数,所以a6=6-3=3,所以a3+a6=5+3=8.
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5.已知数列{an}的通项公式为an=n2-5n+4,则数列中有_____项是负数.当n=________时,an取得最小值,为________.
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2或3
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基础题(占比60%) 中档题(占比30%) 拔高题(占比10%)
题号 1 2 3 4 5 6 7
难度 ★ ★ ★ ★ ★★ ★ ★
对点 数列的概念及表示 判断数列的单调性 利用数列的通项公式确定某数是第几项 利用数列的前几项判断数列的通项公式 由数列的通项公式研究数列的图象、增减性、项的符号 写出满足条件的数列的通项公式 利用数列的项写出数列的项
题号 8 9 10 11 12 13 14
难度 ★★ ★ ★ ★★ ★★ ★★★ ★★★
对点 利用数列的通项公式求最大值 判断数列的单调性;画出数列的
图象 利用数列的前几项写出数列的通项公式 图形中的数列规律的探究 由数列的通项公式和单调性求参数的取值范围 利用数列的通项公式求数列的具体项;判断某数是否为数列中的项;判断数列的单调性 利用数列的通项公式求最大项并确定其是第几项
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一、选择题
1.下列说法中正确的是( )
A.数列2,4,6,8可表示为集合{2,4,6,8}
B.数列1,2,3,4与数列4,3,2,1是相同的数列
C.数列{n2+n}的第k项为k2+k
D.数列0,1,2,3,4,…可记为{n}
解析: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{n2+n}的第k项为k2+k,故C正确;对于D,数列{n}的第1项是1,而不是0,故D错误.故选C.
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2.已知an+1-an-6=5(n∈N*),则数列{an}是( )
A.递增数列 B.递减数列
C.先增后减数列 D.常数列
解析:由题意可知an+1-an=11>0(n∈N*),即从第2项起数列{an}的每一项都比它的前一项大,所以数列{an}是递增数列.故选A.
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解析:将n=1,2,3,4分别代入各选项中,可知A,C,D符合;对于B,当n=3,4时不符合.故选ACD.
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5.(多选)已知函数f(x)=-x2+2x+1,设数列{an}的通项公式为an=f(n)(n∈N*),则下列说法正确的是( )
A.数列{an}的图象是二次函数y=-x2+2x+1的图象
B.数列{an}是递减数列
C.数列{an}从第3项往后各项均为负数
D.数列{an}中有两项为1
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解析:由题意,得an=-n2+2n+1,由数列与函数的关系可知,数列{an}的图象是分布在二次函数y=-x2+2x+1图象上的离散的点,如图所示,故A错误;从图象上可以看出数列{an}是一个递减数列,且前两项为正数,只有第2项为1,从第3项往后各项均为负数,故B,C正确,D错误.故选BC.
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二、填空题
6.已知递减数列{an}满足|an|≤1,则满足此条件的数列{an}的一个通项公式为an=______________.
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7.某数列前7项依次是0,4,12,24,40,x,84,则数列中的x的值为________.
解析:观察数列0,4,12,24,40,x,84,则4-0=4,12-4=8,24-12=12,40-24=16,易知x-40=20,所以x=60.
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三、解答题
9.判断下列数列的增减性,并作出其图象.
(1)an=-n+1;(2)an=2n-1.
解:(1)∵an=-n+1,且an+1=-(n+1)+1=-n,
∴an+1-an=-1<0,
∴数列{an}为递减数列,其图象如图.
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(2)∵an=2n-1,∴an+1=2(n+1)-1=2n=2×2n-1=2an,∴an+1>an,∴数列{an}为递增数列,其图象如图.
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11.数列1,6,15,28,45,…中的每一项都可用如图所示的六边形表示出来,故称它们为六边形数,那么第10个六边形数为( )
A.153 B.190
C.231 D.276
解析:由题意知,数列{an}的各项为1,6,15,28,45,…,所以a1=1=1×1,a2=6=2×3,a3=15=3×5,a4=28=4×7,a5=45=5×9,…,an=n(2n-1),所以a10=10×19=190.故选B.
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12.已知数列{an}的通项公式为an=an2-n,且{an}是递增数列,则实数a的取值范围为________.
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R
提示:不一定,如eq \r(2)的不足近似值,精确到1,0.1,0.01,0.001,0.0001,…,所构成的数列1,1.4,1.41,1.414,1.4142,…,就没有通项公式.
提示:不一定,如数列-1,1,-1,1,-1,1,…,它的通项公式可以写成an=(-1)n,也可以写成an=eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(-1,n为奇数,,1,n为偶数,))还可以写成an=(-1)n+2等.
这些通项公式,形式上虽然不同,但都表示同一个数列.另外,有些数列只给出它的前几项,并没有给出它的构成规律,那么仅由前几项归纳出的数列的通项公式可能并不唯一.
2.(确定某数在数列中的项数)在数列-1,0,eq \f(1,9),eq \f(1,8),…,eq \f(n-2,n2),…中,0.08是它的( )
A.第100项
B.第12项
C.第10项
D.第8项
已知下列数列:
(1)2,22,222,2222;(2)0,eq \f(1,2),eq \f(2,3),…,eq \f(n-1,n),…;(3)1,eq \f(1,3),eq \f(1,9),…,eq \f(1,3n-1),…;
(4)-1,0,-1,0,…,eq \f((-1)n-1,2),…;(5)a,a,a,a,….
其中,有穷数列是____,无穷数列是____________,递增数列是________,递减数列是_____,常数列是____.(将正确的序号填在横线上)
【跟踪训练】
1.下列数列哪些是有穷数列?哪些是无穷数列?哪些是递增、递减数列?哪些是常数列?
(1)1,eq \f(1,2),eq \f(1,3),…,eq \f(1,n),…;(2)1,2,22,…,263;
(3)1,-0.1,0.12,…,(-0.1)n-1,…;(4)0,10,20,…,1000;
(5)-1,1,-1,1,…;(6)6,6,6,…;
(7)0,-1,0,…,coseq \f(nπ,2),….
写出下列数列的一个通项公式,使它的前4项分别是下列各数:
(1)3,5,7,9,…;
(2)eq \f(1,1×2),-eq \f(1,2×3),eq \f(1,3×4),-eq \f(1,4×5),…;
(3)eq \r(3),3,eq \r(15),eq \r(21),…;
(4)0.9,0.99,0.999,0.9999,…
解 (1)因为各项减去1后为正偶数,所以an=2n+1.
(2)这个数列的前4项的绝对值都等于序号与序号加1的积的倒数,且奇数项为正,偶数项为负,所以它的一个通项公式是an=(-1)n+1·eq \f(1,n(n+1)).
(3)原数列可化为eq \r(3),eq \r(9),eq \r(15),eq \r(21),…,即eq \r(3×1),eq \r(3×3),eq \r(3×5),eq \r(3×7),…,每个根号里面可分解成两数之积,前一个因数为常数3,后一个因数为2n-1,故原数列的通项公式为an=eq \r(3(2n-1)).
(4)将原数列变形为1-0.1,1-0.01,1-0.001,1-0.0001,…,故原数列的通项公式为an=1-10-n=1-eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,10)))eq \s\up12(n).
解:数列0.6,0.66,0.666,0.6666,…的通项公式为an=eq \f(2,3)
eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(1-\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,10)))\s\up12(n))).
【跟踪训练】
2.根据数列的前几项,写出下列各数列的一个通项公式:
(1)0,3,8,15,24,…;
(2)3,5,3,5,3,5,…;
(3)7,77,777,…;
(4)eq \f(1,2),eq \f(1,4),-eq \f(5,8),eq \f(13,16),-eq \f(29,32),eq \f(61,64),….
解:(1)观察数列,递增速度较快,有点像成平方的递增,不妨用平方数列对照看一看,即1,22,32,42,52,…,很快发现an=n2-1.
(2)此数列奇数项为3,偶数项为5,故通项公式可写成an=eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(3,n为奇数,,5,n为偶数.))此数列两项3与5的平均数为eq \f(3+5,2)=4,奇数项为4-1,偶数项为4+1,故通项公式还可写成an=4+(-1)n.
(3)把各项除以7,得1,11,111,…,再乘以9,得9,99,999,…,所以an=eq \f(7,9)(10n-1).
(4)分母为2n,易看出第2,3,4,5,6项的分子均比分母少3,因此第1项为-eq \f(2-3,2),
因此原数列可以化为-eq \f(2-3,2),eq \f(22-3,22),-eq \f(23-3,23),eq \f(24-3,24),…,
所以它的一个通项公式为an=(-1)n·eq \f(2n-3,2n).
解 (1)∵an=3n2-28n,
∴a4=3×42-28×4=-64,a6=3×62-28×6=-60.
(2)令3n2-28n=-49,即3n2-28n+49=0,
解得n=7或n=eq \f(7,3)(舍去),∴-49是数列{an}的第7项.
令3n2-28n=68,即3n2-28n-68=0,
解得n=-2或n=eq \f(34,3).
∵-2∉N*,eq \f(34,3)∉N*,∴68不是数列{an}的项.
【跟踪训练】
3.已知数列{an}的通项公式为an=eq \f(4,n2+3n).
(1)求a4+a6的值;
(2)试问eq \f(1,10)和eq \f(16,27)是不是数列{an}的项?如果是,是第几项?
解:(1)由题意可知
a4=eq \f(4,42+3×4)=eq \f(1,7),a6=eq \f(4,62+3×6)=eq \f(2,27),
所以a4+a6=eq \f(1,7)+eq \f(2,27)=eq \f(41,189).
(2)令eq \f(4,n2+3n)=eq \f(1,10),则n2+3n-40=0,
解得n=5或n=-8,
由于n∈N*,故n=-8舍去.
所以eq \f(1,10)是数列{an}的第5项.
令eq \f(4,n2+3n)=eq \f(16,27),则4n2+12n-27=0,
解得n=eq \f(3,2)或n=-eq \f(9,2),
由于n∈N*,所以eq \f(16,27)不是数列{an}的项.
已知数列{an}的通项公式为an=eq \f(9n×(n+1),10n).
(1)判断数列{an}的单调性;
(2)该数列是否有最大项或最小项?若有,指出是第几项;若没有,请说明理由.
解 (1)∵an+1-an=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(9,10)))eq \s\up12(n+1)×(n+2)-eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(9,10)))eq \s\up12(n)×(n+1)=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(9,10)))eq \s\up12(n+1)×eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1((n+2)-\f(10,9)(n+1)))=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(9,10)))eq \s\up12(n+1)×eq \f(8-n,9),n∈N*,eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(9,10)))eq \s\up12(n+1)>0,
∴当n≤7时,an+1-an>0;当n=8时,an+1-an=0;
当n≥9时,an+1-an<0.
因此数列{an}从第1项到第8项递增,从第9项起递减.
(2)由(1)知,该数列有最大项,无最小项,最大项为第8项和第9项.
1.判断数列单调性的方法
(1)作差法:比较an+1与an的大小,即比较an+1-an与0的大小.
(2)作商法:当数列中项的符号一致时作商比较an+1与an的大小,即比较eq \f(an+1,an)与1的大小.
2.求数列中最大(小)项的方法
(1)不等式组法:通常利用eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(an≥an-1,,an≥an+1))\lc\{(\a\vs4\al\co1(an≤an-1,,an≤an+1))eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(或))
确定n的取值范围,进而确定{an}的最大项(或最小项).此方法适用于先增后减(或先减后增)型数列求最值项,要注意不等式组中的“≥”与“≤”,不是“>”与“<”.
(2)函数的单调性法:因为数列是一种特殊的函数,所以可以利用函数的单调性求最值,但要特别注意数列中的n为正整数.
(3)图象法:作出数列的图象,观察得出最大(小)项.
解:解法一:假设an是最大项,则有eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(an≥an-1,,an≥an+1,))
即eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(-2n2+9n+3≥-2(n-1)2+9(n-1)+3,,-2n2+9n+3≥-2(n+1)2+9(n+1)+3,))
解得eq \f(7,4)≤n≤eq \f(11,4).
因为n是正整数,所以n=2.
所以数列{an}的最大项是a2=13.
解法二:由已知an=-2n2+9n+3=-2eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(n-\f(9,4)))eq \s\up12(2)+eq \f(105,8).
因为n为正整数,故当n=2时,an取得最大值.
所以数列{an}的最大项是a2=13.
1.下列数列中,既是递增数列又是无穷数列的是( )
A.1,eq \f(1,2),eq \f(1,3),eq \f(1,4),…
B.-1,-2,-3,-4,…
C.-1,-eq \f(1,2),-eq \f(1,4),-eq \f(1,8),…
D.1,eq \r(2),eq \r(3),…,eq \r(10)
解析:对于A,an=eq \f(1,n),n∈N*,它既是无穷数列又是递减数列;对于B,an=-n,n∈N*,它既是无穷数列又是递减数列;对于C,an=-eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)))eq \s\up12(n-1),它既是无穷数列又是递增数列;D是有穷数列.
3.(多选)下列四个说法中,正确的是( )
A.数列的图象是一群孤立的点
B.数列1,0,1,0,…与数列0,1,0,1,…是同一数列
C.数列eq \f(1,2),eq \f(2,3),eq \f(3,4),eq \f(4,5),…的一个通项公式是an=eq \f(n,n+1)(n∈N*)
D.数列eq \f(1,2),eq \f(1,4),…,eq \f(1,2n)是递减数列
解析:对于A,由数列的通项公式以及n∈N*可知,数列的图象是一群孤立的点,故A正确;对于B,因为两个数列中的数排列的次序不同,所以不是同一数列,故B错误;对于C,观察可得数列eq \f(1,2),eq \f(2,3),eq \f(3,4),eq \f(4,5),…的一个通项公式为an=eq \f(n,n+1)(n∈N*),故C正确;对于D,因为eq \f(1,2n)-eq \f(1,2(n-1))=-eq \f(1,2n(n-1))<0,n∈N*,n≥2,所以数列eq \f(1,2),eq \f(1,4),…,eq \f(1,2n)是递减数列,故D正确.故选ACD.
4.若数列{an}的通项公式为an=eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(n+2,n是奇数,,n-3,n是偶数,))则a3+a6=________.
解析:由n2-5n+4<0,解得1<n<4.∵n∈N*∴n=2或3,∴数列中有2项是负数.∵an=n2-5n+4=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(n-\f(5,2)))eq \s\up12(2)-eq \f(9,4),二次函数y=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(x-\f(5,2)))eq \s\up12(2)-eq \f(9,4)的图象的对称轴为直线x=eq \f(5,2),又n∈N*,∴当n=2或n=3时,an取得最小值,其最小值为22-5×2+4=-2.
3.已知数列eq \r(2),eq \r(5),2eq \r(2),eq \r(11),…,eq \r(3n-1),则2eq \r(5)是这个数列的( )
A.第8项
B.第7项
C.第6项
D.第5项
解析:由eq \r(3n-1)=2eq \r(5),解得n=7,所以2eq \r(5)是这个数列的第7项.故选B.
4.(多选)已知数列{an}的前4项为1,0,1,0,则下列可作为数列{an}的通项公式的是( )
A.an=eq \f(1,2)[1+(-1)n+1]
B.an=eq \f(1,2)[1+(-1)n+1]+(n-1)(n-2)
C.an=sin2eq \f(nπ,2)
D.an=eq \f(1-cosnπ,2)
eq \f(1,n)(答案不唯一)
解析:当an=eq \f(1,n)时,{an}为递减数列,且0<an≤1,∴|an|≤1,符合题意.∴{an}的一个通项公式为an=eq \f(1,n).
8.若数列{an}的通项公式为an=eq \f(n,n2+196)(n∈N*),则an的最大值为________.
解析:因为an=eq \f(n,n2+196)=eq \f(1,n+\f(196,n)),n+eq \f(196,n)≥2eq \r(n·\f(196,n))=28,当且仅当n=14时,n+eq \f(196,n)取得最小值28,所以当n=14时,eq \f(1,n+\f(196,n))取得最大值eq \f(1,28).
eq \f(1,28)
10.根据数列的前几项,写出下面各数列的一个通项公式:
(1)1,-2,3,-4,5,…;
(2)5,55,555,5555,…;
(3)1,3,6,10,15,…;
(4)eq \f(1,2),eq \f(4,5),eq \f(9,10),eq \f(16,17),…;
(5)1,-eq \f(1,3),eq \f(1,7),-eq \f(1,15),eq \f(1,31),….
解:(1)这个数列的前4项1,-2,3,-4的绝对值都是序号且奇数项为正,偶数项为负,
∴数列的一个通项公式是an=(-1)n+1·n.
(2)∵数列9,99,999,9999,…的第n项为10n-1,数列1,11,111,1111,…的第n项应为eq \f(1,9)(10n-1),∴数列5,55,555,5555,…的一个通项公式是an=eq \f(5,9)(10n-1).
(3)注意到6=2×3,10=2×5,15=3×5,规律还不明显,再把各项分子、分母同乘以2,即eq \f(1×2,2),eq \f(2×3,2),eq \f(3×4,2),eq \f(4×5,2),eq \f(5×6,2),…,
∴数列的一个通项公式为an=eq \f(n(n+1),2).
(4)注意各项的分子分别是12,22,32,42,…,分母比分子大1,
∴数列的一个通项公式为an=eq \f(n2,n2+1).
(5)∵奇数项为正,偶数项为负,各项分母可看作21-1=1,22-1=3,23-1=7,24-1=15,25-1=31,…,各项分子均为1,
∴数列的一个通项公式为an=(-1)n+1·eq \f(1,2n-1).
解析:由{an}是递增数列,得an+1-an=[a(n+1)2-(n+1)]-(an2-n)=2an+a-1>0恒成立,∴a>eq \f(1,2n+1),∵n∈N*,∴eq \f(1,2n+1)≤eq \f(1,3),∴a>eq \f(1,3).∴实数a的取值范围为eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,3),+∞)).
eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,3),+∞))
13.已知数列{an}的通项公式是an=eq \f(2n,n+2).
(1)求数列的第10项;
(2)eq \f(14,9)是不是数列中的项?
(3)判断数列{an}的增减性.
解:(1)数列的第10项为a10=eq \f(2×10,10+2)=eq \f(5,3).
(2)令an=eq \f(14,9),即eq \f(2n,n+2)=eq \f(14,9),解得n=7.
∴eq \f(14,9)是数列中的项,且是第7项.
(3)解法一(比较an+1与an的大小):
∵an+1-an=eq \f(2(n+1),n+1+2)-eq \f(2n,n+2)=eq \f(2n+2,n+3)-eq \f(2n,n+2)
=eq \f(4,(n+2)(n+3))>0,
∴an+1>an.∴数列{an}为递增数列.
解法二(从函数角度判断):
an=eq \f(2n,n+2)=eq \f(2,1+\f(2,n)),
∵f(n)=1+eq \f(2,n)为关于n的减函数且其值恒正,
∴an=eq \f(2,f(n))为关于n的增函数,故数列{an}为递增数列.
14.已知数列{an}的通项公式是an=(n+2)×eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(7,8)))eq \s\up12(n)(n∈N*),试问数列{an}有没有最大项?若有,求出最大项和最大项的位置序号;若没有,说明理由.
解:解法一(作差比较an+1与an的大小,判断数列{an}的单调性):
因为an+1-an=(n+3)×eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(7,8)))eq \s\up12(n+1)-(n+2)×eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(7,8)))eq \s\up12(n)=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(7,8)))eq \s\up12(n)×eq \f(5-n,8).
当n<5时,an+1-an>0,即an+1>an;
当n=5时,a6-a5=0,即a6=a5;
当n>5时,an+1-an<0,即an+1<an.
故a1<a2<a3<a4<a5=a6>a7>a8>…,
所以当n=5或n=6时,数列{an}有最大项,即最大项为a5=a6=eq \f(76,85).
解法二(作商比较an+1与an的大小,判断数列{an}的单调性):
eq \f(an+1,an)=eq \f((n+3)×\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(7,8)))\s\up12(n+1),(n+2)×\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(7,8)))\s\up12(n))=eq \f(7(n+3),8(n+2)).
令eq \f(an+1,an)>1,解得n<5;令eq \f(an+1,an)=1,解得n=5;
令eq \f(an+1,an)<1,解得n>5.
故有a1<a2<a3<a4<a5=a6>a7>…,
所以当n=5或n=6时,数列{an}有最大项,
且最大项为a5=a6=eq \f(76,85).
解法三(解不等式):
假设数列{an}中有最大项,且最大项为第n项,
则eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(an≥an-1,,an≥an+1,))
即eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1((n+2)×\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(7,8)))\s\up12(n)≥(n+1)×\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(7,8)))\s\up12(n-1),,(n+2)×\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(7,8)))\s\up12(n)≥(n+3)×\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(7,8)))\s\up12(n+1),))
解得5≤n≤6.
所以当n=5或n=6时,数列{an}有最大项a5和a6,且a5=a6=eq \f(76,85).
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