6.1 数列的概念(教师用书Word)-【正禾一本通】2026年新高考数学高三一轮总复习高效讲义(人教A版)
2025-12-02
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教辅
摘要:
该高中数学讲义围绕数列的概念专题,覆盖数列的定义、表示方法、分类、与函数的关系等高考核心考点,按必备知识梳理、必记结论归纳、基点诊断检测的逻辑架构组织内容,通过三个题型(an与Sn关系求通项、递推关系求通项、数列性质应用)的方法指导和真题训练,帮助学生构建知识网络,突破通项公式求解、性质分析等难点,体现复习的系统性和针对性。
讲义突出数学思维与数学语言的培养,如在递推关系求通项时,通过累加法、累乘法引导学生逻辑推理,在数列周期性分析中培养观察能力,结合2024年新课标Ⅰ卷真题链接斐波那契数列,设置分层对点练习。这能在有限时间内提升学生解题能力,为教师把控复习节奏提供清晰教学路径。
内容正文:
6.1 数列的概念
[课标要求] 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),了解数列是一种特殊的函数.
【必备知识】
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).
【必记结论】
1.在数列{an}中,若an最大,则若an最小,则
2.若数列{an}的前n项和为Sn,通项公式为an,则an=
【基点诊断】
1.判断下列说法正误(在括号内打“√”或“×”)
(1)若数列用图象表示,则从图象上看是一群孤立的点.( )
(2)数列1,0,1,0,1,0,…的通项公式只能是an=.( )
(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)√
2.在数列{an}中,a1=1,an=1+(n≥2),则a5=( )
A. B. C. D.
解析:选D.a2=1+.
3.设数列{an}的前n项和Sn=n2,则a8的值为( )
A.15 B.16 C.49 D.64
解析:选A.当n≥2时,an=Sn-Sn-1=n2-(n-1)2=2n-1,所以a8=2×8-1=15.
4.已知数列{an}满足a1=2,an=2- (n≥2),则a5=________,猜想an=________.
解析:由题意知a2=2-,猜想an=.
答案:
题型一 由an与Sn的关系求通项公式
【例1】 (1)已知数列{an}中,Sn是其前n项和,且Sn=2an+1,则数列的通项公式an=________.
解析:当n=1时,a1=S1=2a1+1,
∴a1=-1.
当n≥2时,Sn=2an+1 ①,
Sn-1=2an-1+1 ②,
①-②得Sn-Sn-1=2an-2an-1,
即an=2an-2an-1,即an=2an-1(n≥2),
∴{an}是首项为a1=-1,公比为q=2的等比数列,∴an=a1·qn-1=-2n-1.
答案:-2n-1
(2)(2024·山西名校联考)已知数列{an}满足a1+3a2+5a3+…+(2n-1)an=(n+1)2,n∈N*,则{an}的通项公式an=________.
解析:因为a1+3a2+5a3+…+(2n-1)an=(n+1)2 ①,所以a1=22=4.
当n≥2时,a1+3a2+5a3+…+(2n-3)an-1=n2 ②,
由①-②,可得(2n-1)an=2n+1,
所以an=(n≥2,n∈N*),
当n=1时,不满足上式,
所以数列{an}的通项公式是an=
答案:
思维升华 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.
【对点练习】 1.(1)已知数列{an}的前n项和为Sn,且满足Sm+Sn=Sm+n,若a1=2,则a20等于( )
A.2 B.4
C.20 D.40
解析:选A.方法一 a20=S20-S19=S18+S2-(S18+S1)=S2-S1=S1=a1=2.
方法二 令m=1,∴Sn+S1=Sn+1,∴Sn+1-Sn=S1=2,∴an+1=2,∴a20=2.
(2)(2024·重庆三模)已知数列{an}的前n项和为Sn,a1=1,Sn+Sn+1=n2+1(n∈N*),则S24=( )
A.276 B.272
C.268 D.266
解析:选A.∵a1=S1=1,又∵Sn+Sn+1=n2+1,∴S1+S2=12+1=2,解得S2=1;
当n≥2时,Sn-1+Sn=(n-1)2+1,作差得Sn+1-Sn-1=2n-1,
∴S24=(S24-S22)+(S22-S20)+…+(S4-S2)+S2=2×(23+21+…+3)-11+1=276.
题型二 由数列的递推关系求通项公式
角度1 累加法——形如an+1-an=f(n),求an
【例2】 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:选B.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.
角度2 累乘法——形如 =f(n),求an
【例3】 若{an}满足2+(n+2)·an·an+1-=0,且an>0,a1=1,则an=________.
解析:由2+(n+2)·an·an+1-=0,
得+2an(an+an+1)=0,
∴n(an+an+1)(2an-an+1)+2an(an+an+1)=0,
(an+an+1)[(2an-an+1)·n+2an]=0,
又an>0,∴2n·an+2an-n·an+1=0,
∴,又a1=1,∴当n≥2时,an=……×1=2n-1·n,
又n=1时,a1=1适合上式,
∴an=n·2n-1.
答案:n·2n-1
【对点练习】 2.(1)(2024·陕西西安检测)在数列{an}中,a1=1,an+1=an+n+1,则a10=( )
A.36 B.15
C.55 D.66
解析:选C.由题意得an+1-an=n+1,则a10=(a10-a9)+(a9-a8)+…+(a2-a1)+a1=10+9+…+2+1==55.
(2)已知数列{an}满足a1=2,(n+1)an+1=2(n+2)an,则数列{an}的通项公式为________.
解析:∵(n+1)an+1=2(n+2)an,
∴,
则an=a1·…=(n+1)·2n-1(n≥2).
当n=1时,a1=2满足上式,
∴an=(n+1)·2n-1.
答案:an=(n+1)·2n-1
题型三 数列的性质
角度1 数列的单调性
【例4】 已知数列{an}的通项公式为an=n2-3λn,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.充要条件
D.既不充分也不必要条件
解析:选C.若数列{an}为递增数列,
则an+1-an=[(n+1)2-3λ(n+1)]-(n2-3λn)=2n+1-3λ>0,即3λ<2n+1,
由于n∈N*,所以3λ<2×1+1=3,解得λ<1,
反之,当λ<1时,an+1-an>0,
则数列{an}为递增数列,
所以“λ<1”是“数列{an}为递增数列”的充要条件.
角度2 数列的周期性
【例5】 (2024·厦门质检)已知数列{an}满足an+1=,a1=2,n∈N*,若Tn=a1a2…an,n∈N*,则T10=________.
解析:因为a1=2,an+1=,
所以a2=,
a4==2=a1,…,
所以数列{an}的周期为4,
又T4=a1a2a3a4=2×(-3)×=1,
所以T10=(a1a2a3a4)·(a5a6a7a8)·(a9a10)=1×1×2×(-3)=-6.
答案:-6
角度3 数列的最值
【例6】 数列{bn}满足bn=,则当n=________时,bn取最大值为________.
解析:方法一 bn-bn-1=,
∴当n≤4时,bn>bn-1,∴{bn}单调递增,
当n≥5时,bn<bn-1,∴{bn}单调递减,
故(bn)max=b4=.
方法二 令即
解得,
又n∈N*,故n=4,故(bn)max=b4=.
答案:4
教考衔接
斐波那契数列{an}:1,1,2,3,5,8,13,21,34,…又称黄金分割数列,是由十三世纪意大利数学家列昂纳多·斐波那契以兔子繁殖为例子而引入,故又称为“兔子数列”.
1.递推公式:.
2.性质:(1);
(2);
(3);
(4);
(5);
(6).
链接高考·【例7】(2024·新课标Ⅰ卷)已知函数f(x)的定义域为R,f(x)>f(x-1)+f(x-2),且当x<3 时,f(x)=x,则下列结论中一定正确的是( )
解析:选B.因为当,.,,;,;依次类推,;;;;;;;;;;;….显然.
教材溯源·(人教A版选择性必修第二册P10)见阅读与思考《斐波那契数列》
【对点练习】 3.(1)在数列{an}中,a1=1,anan+3=1,则log5a1+log5a2+…+log5a2 023=( )
A.-1 B.0 C.log53 D.4
解析:选B.因为anan+3=1,所以an+3an+6=1,
所以an+6=an,所以{an}是周期为6的周期数列,
所以log5a1+log5a2+…+log5a2 023=log5(a1a2…a2 023)
又因为a1a4=a2a5=a3a6=1,
所以a1a2…a6=1,
所以原式=log5(1337×1)=log51=0.
(2)(多选)意大利著名数学家斐波那契在研究兔子繁殖问题时,发现有这样一列数:1,1,2,3,5,…,其中从第三项起,每个数等于它前面两个数的和,后来人们把这样的一列数组成的数列{an}称为“斐波那契数列”,记Sn为数列{an}的前n项和,则下列结论正确的为( )
A.a5=8
B.an+3=2an+1+an对∀n∈N+恒成立
C.a1+a3+a5+…+a2 023=a2 024
D.a2+a4+a6+…+a2 024=a2 025-1
解析:选BCD.“斐波那契数列”为1,1,2,3,5,8,13,21,34,55,89,…,所以a5=5,A选项错误;
依题意an+2=an+1+an(n≥1),所以an+3=an+2+an+1,故an+3=2an+1+an对∀n∈N+恒成立,B选项正确;
a1=a2,a3=a4-a2,a5=a6-a4,…,a2 023=a2 024-a2 022,所以a1+a3+a5+…+a2 023=a2 024,C选项正确;
由a4=a5-a3,a6=a7-a5,…,a2 024=a2 025-a2 023,得a2+a4+a6+…+a2 024=a2+(a5-a3)+(a7-a5)+…+(a2 025-a2 023)=a2-a3+a2 025=a2 025-1,D选项正确.
(3)已知数列{an}的通项an=,n∈N*,则数列{an}前20项中的最大项与最小项的值分别为________________.
解析:an=,
当n≥11时,>0,且单调递减;
当1≤n≤10时,<0,且单调递减.
因此数列{an}前20项中的最大项与最小项分别为第11项,第10项,
则a11=3,a10=-1.
答案:3,-1
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