第01讲 数列的概念及其函数特性(高效培优讲义)高二数学北师大版选择性必修第二册

2026-01-05
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精品

资源信息

学段 高中
学科 数学
教材版本 高中数学北师大版选择性必修 第二册
年级 高二
章节 1 数列的概念及其函数特性
类型 教案-讲义
知识点 数列的概念与简单表示法
使用场景 同步教学-新授课
学年 2026-2027
地区(省份) 全国
地区(市) -
地区(区县) -
文件格式 ZIP
文件大小 1.75 MB
发布时间 2026-01-05
更新时间 2026-01-05
作者 高中数学教研员
品牌系列 学科专项·举一反三
审核时间 2026-01-05
下载链接 https://m.zxxk.com/soft/55792484.html
价格 3.00储值(1储值=1元)
来源 学科网

摘要:

本讲义聚焦数列的概念及其函数特性,系统梳理数列的定义、分类、通项公式、递推公式及单调性、周期性等核心知识点,构建从概念本质到表示方法再到函数特性应用的完整学习支架。 资料通过易错辨析和概念比较深化数学抽象,结合“冰雹猜想”等实例培养逻辑推理与应用意识。分层题型设计助力课中教学实施,即学即练与综合练习便于课后查漏补缺,有效提升教学效果与学生学习效率。

内容正文:

第1讲 数列的概念及其函数特性 教学目标 1.数学抽象:理解数列的有序性、确定性本质,区分数列与第n项,掌握数列的表示方法. 2.逻辑推理:能根据数列前几项归纳通项公式,能由递推公式推导前几项,理解数列与函数的关联. 3.数学运算:掌握通项公式代入求值、递推公式逐项计算,运用作差法、作商法判断单调性. 4.直观想象:通过数列图像分析单调性、周期性,体会数形结合思想. 5.应用意识:运用单调性解决最值问题,结合概念解决简单实际问题. 教学重难点 (一)核心重点 1.数列的概念及通项公式的理解与应用. 2.递推公式的含义及前几项的求解. 3.数列的函数本质及单调性判断. (二)高频难点 1.由数列前几项归纳通项公式. 2.数列单调性的应用. 3.递推公式与通项公式的初步转化. 4.数列图像的应用. 知识点01 数列的概念与分类 1.定义:按确定次序排列的一列数称为数列,记作,其中是第n项,n为项数.核心特征:有序性、确定性. 2.本质属性:数列是定义域为正整数集(或其有限子集)的特殊函数,即,图像是平面直角坐标系中一群孤立的点. 3.分类维度: 按项数多少: 有穷数列:项数有限,存在首项和末项. 无穷数列:项数无限,只有首项,无末项. 按项的增减趋势: 递增数列:(对任意n∈). 递减数列:(对任意n∈). 常数列:(对任意n∈). 摆动数列:项的大小交替变化. 易错辨析: 易错点1:混淆数列与集合,集合无序、元素互异,数列有序、项可重复. 易错点2:忽略数列图像的孤立性,误画为连续曲线. 概念比较: 对比维度 数列 函数 定义域 或其有限子集 任意非空实数集(或其他集合) 图像特征 孤立点 连续或分段连续曲线 对应关系 n→(n为正整数) x→y(x为实数) 重点记忆内容与常考结论: 数列的核心是有序性,次序改变则为不同数列. 有穷数列有末项,无穷数列无末项. 数列图像为孤立点,可直观判断项的增减趋势. 【即学即练】 1.(24-25高二下·全国·课前预习)给出下列数列:①2010~2017年某市普通高中生人数(单位:万人)构成数列82,93,105,118,132,147,163,180;②无穷多个构成数列, , , ,…;③-2的1次幂,2次幂,3次幂,4次幂,…构成数列-2,4,-8,16,-32,…. 其中,有穷数列是 ,无穷数列是 ,递增数列是 ,常数列是 . 【答案】 ① ②③ ① ② 【分析】根据数列的分类特征得到答案. 【详解】①为有穷数列,②③为无穷数列,①为递增数列,②为常数列,③为摆动数列, 故答案为:①,②③,①,② 2.(24-25高二上·全国·课前预习)数列可以看成以 (或它的有限子集)为定义域的函数,当自变量按照从小到大的顺序依次取值时所对应的一列函数值,,,….与函数的表示方法一样,数列还可以用 和 来表示. 【答案】 正整数集 列表法 图象法 知识点02 数列的通项公式 1.定义:若数列的第n项与项数n的关系可表示为,则称为通项公式.核心作用:知n求项、知项判位置. 2.通项公式的特征: 并非所有数列都有通项公式;有通项公式的数列,通项可能不唯一. 通项公式必须对数列所有项成立. 3.通项公式求解技巧: 符号规律:正负交替用或调节. 数字规律:将项拆分为符号部分+绝对值部分,绝对值部分与常见数列对比变形. 验证:归纳后代入n=1,2,3验证是否与前几项一致. 易错辨析: 易错点1:归纳通项时忽略符号规律. 易错点2:归纳通项时未验证所有项. 易错点3:认为有前几项就一定有唯一通项. 概念比较: 通项公式可表示所有项(若存在),列举法仅能体现有限项. 重点记忆内容与常考结论: 常见基础数列的通项公式: 正整数列: 正奇数列: 正偶数列: 平方数列: 倒数数列: 归纳通项的常用变形方法:通分、拆分. 【即学即练】 1.(24-25高二上·江苏南通·期末)在数列中,若,则的值为(    ) A.17 B.23 C.25 D.41 【答案】A 【分析】根据给定的通项公式,直接计算即可. 【详解】依题意,. 故选:A 2.(23-24高二上·河南·月考)数列1,,,…的通项公式可能是(    ) A. B. C. D. 【答案】A 【分析】代入即可结合选项逐一排除. 【详解】当时,对于B中, 当时,对于C中,对于D中, 四个选项中只有同时满足,,. 故选:A 知识点03 数列的递推公式 1.定义:已知数列的首项(或前几项),且任意一项与它的前一项(或前几项)的关系可表示为一个式子,该式子称为递推公式.核心要素:初始条件+递推关系. 2.常见递推类型: 等差型递推:(d为常数,n≥2). 等比型递推:(q为常数,n≥2). 累加型递推:(n≥2). 累乘型递推:(n≥2). 3.递推公式转化为通项公式的方法:迭代法,将递推关系逐步展开迭代,关联到初始条件. 易错辨析: 易错点1:遗漏初始条件,无法确定唯一数列. 易错点2:递推公式的n取值范围错误,误代入无意义的n值. 概念比较: 对比维度 通项公式 递推公式 求项方式 直接代入n,一步到位 从初始项逐步推导 适用场景 求任意项、判断项的位置 已知前项求后项、简单数列的通项推导 存在性 部分数列不存在 所有数列都存在 重点记忆内容与常考结论: 递推公式的核心是初始条件+递推关系,两者共同确定唯一数列. 累加型递推公式通项:;累乘型递推公式通项:. 【即学即练】 1.(23-24高二上·江苏·课前预习)(1)若数列满足, ,求; (2)设数列{an}满足,写出这个数列的前5项. 【答案】(1);(2) 【分析】(1)利用递推公式求周期,进而求; (2)根据递推公式即可得到前5项. 【详解】(1)根据题意可得, , , , , ∴是周期为4的数列,于是. (2)根据题意,这个数列的前5项如下: , 所以,, , , . 2.(23-24高二上·江苏·课前预习)(1)在数列中, ,则 ; (2)已知数列中,,则数列{an}的通项公式是 . 【答案】 【分析】(1)由递推公式得,进而利用累加法得到答案;(2)由递推公式得,进而利用累乘法得到答案. 【详解】(1)由,得. 当时, 当时,也符合. 故. (2)因为,,所以. 当时,, 于是 , 当时,也符合. 故. 故答案为:;. 知识点04 数列的函数特性(单调性+周期性) 1.核心本质:数列是特殊函数,函数特性可通过函数性质迁移,注意定义域为正整数集的特殊性. 2.单调性: 定义:对任意n∈,若,则为严格递增数列;若,则为严格递减数列. 判断方法: 作差法:计算,正→递增,负→递减,零→常数列. 作商法:适用于各项同号的数列,计算,结合符号判断增减. 图像法:观察孤立点,从左到右上升→递增,下降→递减. 单调性的应用:求最值.递增数列最小值为首项,无穷递增数列无最大值;递减数列最大值为首项,无穷递减数列无最小值;有穷数列结合末项判断. 3.周期性: 定义:存在正整数T(T≥2),对任意n∈,都有,则称数列是周期数列,T为最小正周期. 判断方法:观察数列的项是否重复出现,找到最小的重复周期. 易错辨析: 易错点1:判断单调性时仅验证前几项. 易错点2:作商法忽略各项同号的前提. 易错点3:无穷数列求最值时忽略无最值的情况. 易错点4:将局部重复当作周期. 概念比较: 函数单调性定义域为连续实数区间,可通过导数等方法判断;数列单调性定义域为离散正整数,仅能通过作差、作商等方法判断,且需对所有正整数n成立. 重点记忆内容与常考结论: 作差法是判断数列单调性的万能方法. 有穷数列的最值一定存在,无穷数列的最值不一定存在. 周期数列的通项公式具有周期性,可利用周期简化计算. 常见周期数列:(T=2),(T=4). 【即学即练】 1.(24-25高二上·全国·课前预习)已知数列,则该数列中最大项的序号是(    ) A.2 B.3 C.4 D.5 【答案】A 【分析】根据数列的函数特性进行判断即可. 【详解】因为,, 所以当时,取得最大值. 故选:A. 2.(24-25高二·全国·随堂练习)已知数列的通项公式是,画出该数列的图象.并根据图象,判断从第几项起,这个数列是递增的. 【答案】图象见解析;从第二项开始递增. 【分析】利用描点法画图,结合图象分析单调性即可. 【详解】列表如下: 1 2 3 4 5 6 7 8 …… -30 -30 -28 -24 -18 -10 0 12 …… 作图如下: 如图所示,易知数列首项与第二项相同,从第二项开始每一项都大于前一项,即从第二项开始递增. 知识点05 拓展补充(通项与前n项和的关系) 1.核心定义:数列前n项和记为,即(规定,辅助理解递推关系). 2.通项与前n项和的核心关系:. 3.关键注意事项: 利用该关系求通项时,必须验证n=1时的表达式是否满足n≥2时的通项公式;若满足,可合并为一个表达式;若不满足,需分段表示. 与的转化是双向的:已知可求,已知也可通过求和求,是后续数列求和问题的基础. 【即学即练】 1.(24-25高二·全国·课后作业)已知数列满足,则(   ) A. B. C. D. 【答案】D 【分析】利用与的关系即得. 【详解】①, 当时, ②, 则①-②得,, 故. 当时,,也符合. 故选:D. 2.(25-26高二上·重庆荣昌·月考)(1)若数列的前n项和,求数列的通项公式. (2)在数列中,已知,求数列的通项公式. 【答案】(1);(2) 【分析】(1)根据公式,可得答案; (2)利用累乘法,可得答案. 【详解】(1)当时,, 当时,, 所以. (2)当时,, 则 , 当时,满足上式, 所以. 题型01 数列的概念及其辨析 【典例1】(25-26高二上·陕西榆林·期中)下列结论中,正确的是(    ) A.数列和数列是相同的数列 B.数列的通项公式的形式是唯一的 C.数列可以看作是一个定义在正整数集(或它的有限子集)上的函数 D.数列不存在通项公式 【答案】C 【分析】根据数列的定义判断AC;根据数列通项公式的概念举例判断BD. 【详解】根据题意,依次分析选项: 对于A,数列和数列是不同的数列,A错误; 对于B,数列的通项公式可以为,也可以为, 该数列通项公式不唯一,B错误; 对于C,由数列定义知,数列可以看作是一个定义在正整数集(或它的有限子集)上的函数,C正确; 对于D,该数列的通项公式可以为,错误. 故选:C 【变式1】【多选题】(25-26高二上·重庆·期中)下列给出的命题中正确的有(   ) A.数列1,2,3,4和数列1,3,4,2是相同数列 B.数列的通项公式为,则110是该数列的第11项 C.数列1,1,2,3,5,8,13,,34,55,…中,的值为21 D.数列0,,4,,…的一个通项公式是 【答案】BCD 【分析】由数列的定义判断A;由求参数判断B,通过观察及代入验证判断C、D. 【详解】A:数列1,2,3,4和数列1,3,4,2分别对应各自的,显然后三项各不相同,即不是相同数列,错; B:令,则且,可得,即对应第11项,对; C:根据数列中的数据,观察可知从第三项开始,后一项都是前两项的和,则,对; D:根据数列中的数据,观察并验证知,,,,满足前四项,对. 故选:BCD 【变式2】【多选题】(25-26高二上·江苏南通·月考)下列有关数列的说法正确的是(   ) A.数列,0,4与数列4,0,是同一个数列 B.数列的通项公式为,则110是该数列的第11项 C.在数列1,,,2,,....,第8个数是 D.数列3,5,9,17,33,…的一个通项公式为 【答案】BC 【分析】A选项,根据数列的定义作出判断;B选项,,B正确;C选项,观察得到第8个数是;D选项,,故D错误. 【详解】A选项,数列,0,4中,, 数列4,0,中,,不是同一个数列,A错误; B选项,,则110是该数列的第11项,B正确; C选项,在数列,,,,,....,第8个数是,C正确; D选项,,故通项公式不为,D错误. 故选:BC 【变式3】(24-25高二下·黑龙江鸡西·期中)下列结论中,正确的是(   ) A.数列可以看作是一个定义在正整数集(或它的有限子集)上的函数 B.数列的项数一定是无限的 C.数列的通项公式的形式是唯一的 D.数列1,3,2,6,3,9,4,12,5,15,…不存在通项公式 【答案】A 【分析】利用数列的定义判断A;举例说明判断BC;写出数列通项公式判断D作答. 【详解】对于A,由数列定义知,A正确; 对于B,数列只有5项,该数列项数有限,B错误; 对于C,数列的通项公式可以为, 也可以为,该数列通项公式不唯一,C错误; 对于D,该数列的通项公式可以为,D错误. 故选:A 核心判断依据:紧扣数列“有序性”“确定性”两大本质特征,判断一组数是否为数列的关键是看排列次序是否确定,次序不同则为不同数列. 概念辨析要点:①区分数列与集合:数列有序、项可重复,集合无序、元素互异;②区分“项”与“项数”:项是具体数值,项数是正整数序号. 易错规避:判断数列类型(有穷/无穷、递增/递减等)时,需严格依据定义,如判断递增数列需满足对任意,均有,不可仅验证前几项. 题型02 根据规律写出数列中的某项 【典例1】(25-26高二上·陕西咸阳·期中)数列,,,,…的第项为(    ) A. B. C. D. 【答案】C 【分析】通过观察数列的分母和分子的规律,即可求得数列第项的值. 【详解】首先分析数列的分母规律:给出的前项分母依次为,,,,可见第项的分母为.因此,第项的分母为. 再分析数列的分子规律:给出的前项分母依次为,,,,相邻两项的差均为,构成首项为,公差为的等差数列,其通项公式为.因此,第项的分子为. 综上所述,数列的第项为. 故选:C 【变式1】(2025高二·全国·专题练习)已知数列:,,,,,,,,,,,则该数列的第17项 . 【答案】/ 【分析】可以将数列分组,确定第17项应该是第6组的第2个,即可得解. 【详解】可以将数列分组如下:,,,,, 由项数,知第17项应该是第6组的第2个, 而第6组的第2个是,因此这个数列的第17项. 故答案为: 【变式2】(2025高三·全国·专题练习)如图所示的三角形数阵叫“莱布尼茨调和三角形”,它是由正整数的倒数组成的,第行有个数且两端的数均为,每个数是它下一行左右相邻两数的和,如,,,,则第7行第4个数(从左往右数)为(   )               A. B. C. D. 【答案】A 【分析】根据已知的条件,利用每个数是它下一行左右相邻两数的和这一规律进行逐步推导. 【详解】第6行从左到右各数依次为,,,,,, 第7行从左到右各数依次为,,,,,,, 故选:A. 【变式3】(24-25高一上·上海青浦·开学考试)某种规律排列的一列数: 那么第50个数是 . 【答案】 【分析】寻找规律,得到分母为的数个数为个,推出第50个数的分母为11,为第50个数,得到答案. 【详解】分母为的数个数为个, 其中,故第50个数的分母为11, 其中为第47个数,为第50个数. 故答案为: 解题步骤:①拆分数列的项为“符号部分”和“绝对值部分”,分别找规律;②建立项与项数的对应关系,归纳出通用表达式(无需写出完整通项公式,仅需明确对应规律);③代入目标项数,计算出对应项. 符号规律处理:若项的符号正负交替,常用(首项为负)或(首项为正)调节. 常见规律参考:绝对值部分常与正整数列、平方数列、立方数列、分式数列等基础数列相关,可对比基础数列找差异. 题型03 观察法求数列的通项公式 【典例1】(25-26高二上·吉林四平·月考)数列的一个通项公式为( ) A. B. C. D. 【答案】C 【分析】根据数列的定义和规律求解即可. 【详解】将数列7,25,79,241,… 的各项都加上2后为9,27,81,243,… , 故该数列的一个通项公式为. 故选:C. 【变式1】(24-25高二上·贵州黔西·期末)数列,,,,,的一个通项公式是(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【分析】根据前5项的规律,分析总结,即可得答案. 【详解】数列前5项均为分数,其分子是从1开始的正奇数,分母比对应分子多2, 则第项的分子为,对应的分母为, 所以 故选:B. 【变式2】【多选题】(25-26高二上·黑龙江佳木斯·月考)数列的一个通项公式为(   ) A. B. C. D. 【答案】AB 【分析】根据规律写出数列的通项公式判断AB,结合选项求,推出矛盾判断CD. 【详解】对于选项A,B,根据题意,数列, 即, 故一个通项公式为或,选项A,B正确, 对于选项C,若,则,矛盾,C错误, 对于选项D,若,则,矛盾,D错误, 故选:AB 【变式3】(25-26高二上·河北石家庄·月考)观察数列的特点,则该数列的一个通项公式为(    ) A. B. C. D. 【答案】A 【分析】根据数列所给项,找到数列中项与项数的规律即可得解. 【详解】因为数列,可以写成, 所以可得到该数列的一个通项公式. 故选:A 三步核心法:①定符号:根据项的正负交替规律,确定符号调节因子[如、];②找规律:对项的绝对值部分,通过拆分、通分、变形等方式,对比常见基础数列(正整数列、奇/偶数列、平方数列等),找出与项数的对应关系;③验通项:将代入归纳的表达式,验证是否与数列前几项一致,确保通项公式对所有项成立. 常见变形技巧:①分式数列:统一分母后分析分子规律,如可化为,分子为正奇数列;②根式数列:将根式外的系数纳入根式内,便于找规律;③含常数项数列:拆分常数项与变量项,如可拆为. 注意事项:并非所有数列都存在通项公式,且部分数列的通项公式不唯一,归纳时需以最简形式为准. 题型04 由递推公式求出数列中的项 【典例1】(24-25高二上·福建漳州·期中)数列满足,则(    ) A.8 B.4 C.2 D.1 【答案】B 【分析】根据数列的递推关系可求 【详解】因为,故为奇数,故, 而为偶数,故,因为为偶数,故. 故选:B. 【变式1】(25-26高二上·天津河北·月考)已知数列中,,()则 . 【答案】7 【分析】由递推公式依次求得. 【详解】当时,, 当时,, 故答案为:7 【变式2】(25-26高二上·陕西咸阳·月考)在数列中,已知,,则(   ) A.32 B.33 C.31 D.30 【答案】C 【分析】根据递推公式依次代入计算即可求解. 【详解】已知,, 则,, ,. 故选:C 【变式3】(25-26高二上·湖南·月考)已知数列满足,则 . 【答案】 【分析】先求出,再根据递推公式求即可. 【详解】由题意可得,,则. 故答案为:. 核心思路:“初始条件+逐项迭代”,递推公式的核心是“递推关系+初始条件”,两者缺一不可,需先明确首项(或前几项)和递推关系的取值范围(通常). 解题步骤:①明确初始项(如的值);②根据递推关系,将代入求出,再将代入求出,依次迭代至目标项数;③计算过程中注意符号和运算准确性,避免因一步错误导致后续结果偏差. 易错规避:不可忽略递推关系的取值限制,如递推式(),不可代入计算(会出现无意义的). 题型05 根据规律求递推关系式 【典例1】(24-25高二下·四川眉山·期末)在风水学中,单数被视为阳数,象征着积极向上和吉祥,而双数被视为阴数,寓意不佳.在实际应用中,家庭中常见的楼梯台数通常是9级,而公共建筑中则多为11级.今李白在教学楼一二楼之间的楼梯(共11个台阶)上行走,他每次迈步有两种方式:每步登上1个台阶或2个台阶.那么李白从楼梯底部登上第11个台阶的迈步方法有 种. 【答案】144 【分析】首先设从楼梯底部登上第个台阶的迈步方法数为,由题意得到递推关系式,再代入求. 【详解】按李白的迈步方式,记从楼梯底部登上第个台阶的迈步方法数为,显然,, 当时,要登上第个台阶,可以分两类: 第一类,从第个台阶一步迈上,有种; 第二类,从第个台阶一步迈上,有种. 根据分类加法计数原理,. 易得,,,,,,,,. 故答案为: 【变式1】(24-25高二上·广东惠州·期末)传说古希腊毕达哥拉斯学派的数学家用沙粒和小石子来研究数,他们根据沙粒或小石子所排列的形状把数分成许多类,如图中第一行的1,3,6,10称为三角形数,第二行的1,4,9,16称为正方形数,第三行的1,5,12,22称为五边形数,则正方形数所构成的数列的第5项是 ,五边形数所构成的数列的通项公式为 . 【答案】 25 【分析】根据正方形数的前4项特征,即可求解第5项;根据五边形数的特征,列式递推公式,利用累加法,即可求通项公式. 【详解】正方形数所构成数列的第5项是, 五边形数所构成数列满足,,,,, 所以,, 累加可得,当时成立, 所以. 故答案为:25; 【变式2】(2025·黑龙江·模拟预测)一只蜜蜂从蜂房出发向右爬,每次只能爬向右侧相邻的两个蜂房(如图),例如:从蜂房只能爬到号或号蜂房,从号蜂房只能爬到号或号蜂房,,以此类推,用表示蜜蜂爬到号蜂房的方法数,则被除的余数为(   ) A. B. C. D. 【答案】D 【分析】分析可得,将数列中每项除的余数一一列举,找出余数的周期性,进而可求得结果. 【详解】当且时,蜜蜂到达第号蜂房,可以从第号蜂房到达第号蜂房, 也可从第号蜂房到达第号蜂房,所以,,且,, 所以,,,,,,,,, ,,,,,,, ,, 所以,中每项除的余数依次为:、、、、、、、、、、、、 、、、、、、、, 发现余数的周期是,而,因此,被除的余数为, 故选:D. 【点睛】关键点点睛:解本题的关键就是列举出每项除的余数,结合周期性求解. 【变式3】(24-25高二上·江苏南通·期末)一点从起点P出发,每次只能向右、向上或向左移动一步,恰好走步且不经过已走的路线和点共有种走法,如则 ,数列相邻三项的递推关系式为 .    【答案】 【分析】先根据题意求出,进而得到相邻项的关系式. 【详解】解 …… 故 即 故答案为: 解题步骤:①列出数列的前几项(至少4项),确保能清晰观察相邻项的关系;②分析相邻两项(或三项)的数量关系,常见关系包括“差为常数”“商为常数”“差为某一数列”“商为某一数列”等;③根据观察到的规律,归纳出与(或)的关系式,即递推关系;④验证递推关系:将前几项代入关系式,确认是否成立. 关键要点:递推关系式需明确的取值范围(如、),同时需标注初始条件(如、的值),否则无法确定唯一数列. 常见规律方向:优先观察的差值规律,再观察的比值规律,若两者均无明显规律,可考虑与的复合关系. 题型06 累加法求数列通项公式 【典例1】(2025高三·全国·专题练习)在数列中,,,求. 【答案】 【详解】由题意,则,,,,…,,以上各项相加得.所以. 因为也适合上式,所以. 【变式1】(24-25高二上·湖北孝感·月考)数列满足:,,则(    ) A. B. C. D. 【答案】C 【分析】由累加法可得,从而可得的值. 【详解】由,可得, 利用累加法可得, 化简得,则. 故选:C. 【变式2】(2025高三·全国·专题练习)已知数列满足,,则 . 【答案】 【分析】整理数列的递推公式,利用累加法求得其通项公式,再赋值计算即得. 【详解】因为,所以, 所以时,, 则 , 故. 故答案为:. 【变式3】(24-25高二上·重庆九龙坡·期末)数列满足,且,则等于(    ) A.19 B.20 C.21 D.22 【答案】B 【分析】递推公式两侧同时乘以,化简递推公式,得,运用累加法及裂项相消法求和,化简整理,即可得到所求通项,代入数值即可得解. 【详解】因为,,, 所以有,,,,. 累加得,又, 所以,即. 当时,符合上式,所以. 则. 故选:B. 适用条件:递推公式形式为(),且数列的前项和可直接计算(如为一次函数、等差数列、可拆分的分式等). 四步解题法:①列出递推式:当时,;时,;…;时,();②累加消项:将上述个式子左右两边分别相加,左边消去中间项,得;③计算和式:求出(即从到的所有项的和);④整理通项:,化简后验证时是否成立,若成立则合并为一个表达式,否则分段表示. 易错提醒:累加时注意项数为项,不可多算或漏算;若为常数,累加法即转化为等差数列通项公式的推导过程. 题型07 累乘法求数列通项公式 【典例1】(24-25高二·全国·课后作业)数列中,,(n为正整数),则的值为(   ) A. B. C. D. 【答案】A 【分析】结合递推式特征,得到为常数列可得答案. 【详解】因为,所以, 则有,得,故. 故选:A 【变式1】(2025高三·全国·专题练习)已知,,求数列的通项. 【答案】 【分析】,累乘法进行求解. 【详解】因为, 所以, 故, 【变式2】(24-25高二下·四川成都·期中)数列中,若,则数列的通项公式为 . 【答案】 【分析】由递推关系得到为常数列,从而可求解. 【详解】因为,所以, 所以数列为常数列,且, 所以. 故答案为:. 【变式3】(2025高三·全国·专题练习)若数列满足,,则 . 【答案】 【分析】根据题意得到,结合累乘法即可求解. 【详解】由,得. 所以 , 又满足上式,所以. 故答案为:. 适用条件:递推公式形式为(),且数列的前项积可直接计算,同时需满足对任意,(保证分式有意义). 四步解题法:①列出递推式:当时,;时,;…;时,();②累乘消项:将上述个式子左右两边分别相乘,左边消去中间项,得;③计算积式:求出(即从到的所有项的积);④整理通项:,化简后验证时是否成立,若成立则合并为一个表达式,否则分段表示. 关键要点:累乘时注意分子分母的消项规律,若为常数(且不为0),累乘法即转化为等比数列通项公式的推导过程. 题型08 由Sn与an的关系求通项公式 【典例1】(25-26高二上·黑龙江哈尔滨·月考)数列的前项和为,若,则 . 【答案】 【分析】利用的关系,作差求出后检验首项即可求解. 【详解】当, 故, 当不符合上式, 故, 故答案为:. 【变式1】(25-26高二上·天津红桥·月考)已知数列各项均为正数,为数列的前项和,,则的值为(  ) A.4 B.8 C.12 D.16 【答案】C 【分析】根据计算求解得出结合,计算求解. 【详解】因为,则, 当时,则,且,所以, 当时,,且,即, 则. 故选:C. 【变式2】(25-26高二上·甘肃兰州·月考)已知数列的前项和为,且满足,则 . 【答案】 【分析】当时,由,可得的值,当时,由,代入化简,综合即可得答案. 【详解】当时,, 当时,, 综上,. 故答案为: 【变式3】(2025·湖南岳阳·一模)已知数列满足,则 . 【答案】; 【分析】由题意可得,可得,两式相减可求通项公式. 【详解】由,可得, 所以, 两式相减得, 所以, 当时,,所以,适合上式, 所以. 故答案为:. 核心公式:利用与的内在关系:,其中,规定(辅助理解递推逻辑). 三步解题法:①求首项:令,;②求时的:由计算表达式,计算时注意与的正确代入(需将、的表达式用和分别替换);③验证合并:将代入时的表达式,若结果与相等,则可将通项公式合并为一个式子;若不相等,则需分段表示(为一段,为另一段). 易错规避:①不可忽略的单独求解,直接用计算会遗漏首项;②计算时,需注意符号和代数式的化简,避免运算错误;③验证步骤必不可少,否则可能出现通项公式不完整的情况. 题型09 数列的单调性与最大或最小项 【典例1】(25-26高二上·黑龙江哈尔滨·月考)数列的通项公式为,满足:,则数列的最大项是第(    )项 A.6 B.7 C.8 D.9 【答案】B 【分析】设数列的最大项为,由求解. 【详解】设数列的最大项为, 则,即, 化简得,解得, 所以,又,所以, 即数列的最大项是第项. 故选:B 【变式1】(25-26高二上·江苏连云港·月考)数列的通项公式为.若数列仅第7项最小,则实数的取值范围是(    ) A. B. C. D. 【答案】C 【分析】设函数,结合题意根据二次函数性质列不等式求解即可. 【详解】设函数, 由二次函数性质可知,当时,函数在上单调递增; 当时,函数在区间上单调递减,在区间上单调递增, 若数列仅第7项最小,则,解得, 所以实数的取值范围是. 故选:C 【变式2】(2025·辽宁·模拟预测)数列的最大项的值为 . 【答案】 【分析】根据题意,求得,求得数列的最大项的值,得到答案. 【详解】由数列, 则, 当时,,即,且, 当时,,即; 当时,,即,且; 当时,,即; 当时,,即,所以. 综上可得,数列的最大项为. 故答案为:. 【变式3】(25-26高二上·江苏苏州·期中)已知数列的通项公式为,则数列的最小项是(    ) A.第1项 B.第6项 C.第7项 D.第13项 【答案】B 【分析】由题设,结合分式型函数的性质分析数列的单调性及的区间上下界,即可得. 【详解】由,, 当时,,即, 当时,,即, 数列在 上都单调递减, 所以最小项为,即第6项. 故选:B 单调性判断方法:①作差法(万能方法):计算,若,则数列递增;若,则数列递减;若,则为常数列;②作商法(适用于各项同号的数列):计算,若且,或且,则数列递增;反之则递减;③图像法:将数列视为函数(),其图像为孤立点,观察点的变化趋势,从左到右上升则递增,下降则递减. 最大/最小项求解技巧:①递增数列:最小项为,无穷递增数列无最大项,有穷递增数列最大项为末项;②递减数列:最大项为,无穷递减数列无最小项,有穷递减数列最小项为末项;③非单调数列:通过作差法找到由正变负(或由负变正)的临界点,临界点对应的项即为最大项(或最小项),也可通过解不等式组(求最大项)或(求最小项)求解的值. 注意事项:判断单调性时需对任意成立,不可仅验证前几项;求解有穷数列的最值时,需结合末项的项数确定,避免遗漏. 题型10 周期数列 【典例1】(25-26高二上·重庆·月考)已知数列满足,,则(    ) A. B. C. D.3 【答案】D 【分析】根据数列递推公式,依次计算数列的项,判断数列的周期,进而求出结果. 【详解】由题意可得,,, 所以数列是周期为3的周期数列,即, 则. 故选:D. 【变式1】(25-26高二上·重庆·期中)已知数列中,,,则(    ) A.1 B. C.-1 D.-2 【答案】D 【分析】由题目所给的递推公式可得周期,从而可得答案. 【详解】因为,, 所以,,, 所以是以3为周期的数列, 所以. 故选:D. 【变式2】(25-26高二上·陕西西安·月考)已知在数列中,,,则 . 【答案】 【分析】首先确定数列的周期,再求值. 【详解】,, ,,, 所以数列的周期为3,. 故答案为: 【变式3】(25-26高二上·福建·月考)数列满足,则 . 【答案】 【分析】根据数列的递推关系式,通过写出前几项观察规律,发现数列具有周期性,再利用周期性求出指定项的值. 【详解】已知,且, 当时,,; 当时,,; 当时,,; 当时,,; 当时,,; 发现从第项开始,数列以为一个周期循环出现,周期长度为, 因为,所以 . 故答案为:. 周期判断方法:①观察法:列出数列的前若干项,观察是否存在重复出现的项组,找到最小的正整数(),使得对任意,均有,即为最小正周期;②递推法:若递推公式隐含周期性,可通过迭代前几项推导周期,如,可推出,周期. 周期应用技巧:①求任意项:若数列周期为,则(为正整数),可将目标项数转化为(),则(时,);②求前项和:,其中为除以的商,为余数(),为一个周期内各项的和,为前项的和. 易错规避:①不可将局部重复的项组当作周期,需验证对任意均满足周期性;②计算项数转化时,注意余数的取值范围(),避免周期应用错误. 一、单选题 1.(25-26高二上·新疆·月考)数列的通项公式为(    ) A. B. C. D. 【答案】B 【分析】根据给定数列前4项,利用观察法求出通项公式. 【详解】依题意, 由此得. 故选:B 2.(22-23高二上·山东济南·月考)意大利数学家斐波那契(约1170∼1250),以兔子繁殖为例,引入“兔子数列”:即1,1,2,3,5,8,13,21,34,55,89,144,233,….在实际生活中,很多花朵(如梅花,飞燕草,万寿菊等)的瓣数恰是斐波那契数列中的数,斐波那契数列在现代物理及化学等领域也有着广泛的应用.已知斐波那契数列满足:,,若,则(   ) A.2022 B.2023 C.59 D.60 【答案】D 【分析】根据斐波那契数列的性质即可求解. 【详解】由题意,所以. 故选:D 3.(25-26高二上·江苏苏州·月考)已知数列满足,,则(    ) A.16 B.32 C.64 D.128 【答案】A 【分析】根据题中递推公式可得,,进而可得结果. 【详解】因为,, 令,可得,即; 又因为,可得, 所以. 故选:A. 4.(25-26高二上·甘肃酒泉·月考)已知数列的通项公式为,则下列各数是数列的项是(   ) A.11 B.22 C.24 D.44 【答案】B 【分析】分别将选项中的数换,得到的等式,计算的值,若,则此数是数列中的项,否则,不是数列中的项. 【详解】解得,故A错误; 解得,故B正确; 解得,故C错误; 解得,故D错误. 故选:B. 5.(25-26高二上·天津滨海新·月考)任取一个正整数,若是奇数,就将该数乘3再加上1;若是偶数,就将该数除以2.反复进行上述两种运算,经过有限次步骤后,必进入循环圈,这就是数学史上著名的“冰雹猜想”(又称“角谷猜想”等).已知数列满足:,,则(    ) A.5 B.4 C.3 D.2 【答案】D 【分析】根据“冰雹猜想”探讨数列的周期性,再利用该性质求得答案. 【详解】在数列中,,, 因此数列是以3为周期的周期数列,而,所以, 故选:D 6.(25-26高二上·甘肃兰州·期中)已知数列中,且,则(    ) A. B.2 C. D. 【答案】D 【分析】根据递推公式计算数列的前几项找到周期性并进行计算即可. 【详解】由且, 得, 所以数列是以为周期的周期数列, 则. 故选:D. 7.(2025高二上·重庆·专题练习)已知,数列,,,…,的项数为(   ) A. B. C.m D. 【答案】B 【分析】本题可先根据数列的通项公式,结合数列的最后一项,通过建立等式来求解项数. 【详解】可以发现其被开方数是首项为3,公差为2的等差数列. 根据等差数列通项公式(其中为首项,d为公差), 这里,,则被开方数的通项公式为. 已知数列的最后一项为, 那么被开方数对应通项公式. 令, 解得. 所以数列,,,…,的项数为, 故选:B. 8.(25-26高二上·江苏苏州·月考)数列的通项公式为满足:,则数列的最大项是第(   )项. A.6 B.7 C.8 D.9 【答案】A 【分析】设数列的最大项为,由求解. 【详解】设数列的最大项为.则,即, 化简得,解得, 所以,又,所以, 即数列的最大项是第项. 故选:A. 二、填空题 9.(25-26高三上·云南临沧·开学考试)已知数列满足,,则数列的通项公式为 . 【答案】 【分析】累乘法求数列通项公式; 【详解】因为,所以 , 而也满足上式,因此数列的通项公式为. 故答案为: 10.(25-26高二上·河北唐山·月考)已知数列的通项公式为,则110是该数列的第 .项 【答案】11 【分析】根据给定的通项公式列出方程求解即得. 【详解】数列的通项公式为,由,得, 而,解得,所以110是该数列的第11项. 故答案为:11 11.(25-26高二上·福建宁德·月考)已知数列满足,设数列的通项公式为,则 . 【答案】 【分析】根据给定的递推关系求出可得. 【详解】数列满足, 当时,, 两式相减得,因此. 又时,,满足上式,所以. 故答案为:. 12.(2026高三·全国·专题练习)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 通项公式 如果数列的第n项与它的 之间的对应关系可以用一个式子来表示,那么这个式子叫作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,那么这个式子叫作这个数列的递推公式 数列的 前n项和 把数列从第1项起到第n项止的各项之和,称为数列的前n项和,记作,即 【答案】 确定的顺序 每一个数 项数n 【分析】根据数列的概念填空即可. 【详解】数列是按照确定的顺序排列的一列数; 数列的项是数列中的每一个数; 通项公式是数列的第项与项数之间的对应关系式; 数列的前项和是把数列从第1项起到第项止的各项之和,即. 13.(25-26高三上·黑龙江·月考)在数列中,,且,则 . 【答案】 【分析】由变形可得,由此推出数列为常数列,结合,可求结论. 【详解】因为, 等式两边同乘以可得,, 两边再同减可得,, 所以数列为常数列, 因为,所以,故, 所以, 故答案为:. 14.(25-26高二上·浙江嘉兴·月考)已知数列满足,,设数列的前项和为,则 . 【答案】/ 【分析】根据数列的递推关系式,求出数列的项,可知数列周期为4,利用周期求解即可. 【详解】因为, 所以,, , 所以数列的周期为, 所以, 故答案为:. 三、解答题 15.(2025高三·全国·专题练习)设数列满足.写出这个数列的前5项. 【答案】,,,, 【分析】由可得,将式子中的代入求出;代入求出,代入求出,代入求出即可得解. 【详解】,,, ,. 16.(2025高一·全国·专题练习)一位登山者正在攀登一段有n级台阶的山路.他体力充沛,一步可以迈上1级台阶,也可以一步迈上2级台阶.假设他从第0级台阶(地面)开始,要到达第n级台阶的顶部.我们记从地面到达第k级台阶的不同走法总数为. (1)求的值; (2)试写出数列的递推关系式; (3)若山路的第4级台阶有一处塌陷无法落脚,但其他台阶均完好,求此时登山者到达第6级台阶的不同走法总数. 【答案】(1),, (2) (3)3 【分析】(1)根据题意即可求出的值; (2)根据要到达第n级台阶,登山者的最后一步必然只有两种可能分析即可; (3)当第4级台阶无法落脚时,意味着任何路径都不能经过第4级台阶,再分情况分析即可. 【详解】(1)定义状态:表示到达第k级台阶的不同走法总数. 要想到达第1级,只能从地面(第0级)迈1步,只有1种走法.故. 要想到达第2级,可以从地面迈2步(1种走法),也可以从第1级迈1步(而到第1级有种走法).根据加法原理,共有种走法.故. 要想到达第3级,可以从第1级迈2步,也可以从第2级迈1步.到第1级有种走法,到第2级有种走法.因此,总走法为种.故. (2)推导递推关系.要想到达第n级台阶,登山者的最后一步必然只有两种可能: 从第级台阶迈1步上来.到达第级有种走法. 从第级台阶迈2步上来.到达第级有种走法. 这两种情况互相独立,覆盖了所有可能性.根据加法原理,到达第n级的总走法是这两种情况之和. 因此,数列的递推关系式为: 其初始条件为(原地不动算1种方法)和,或. (3)当第4级台阶无法落脚时,意味着任何路径都不能经过第4级台阶.这会影响到后续台阶的走法计算.我们记新的走法总数为.对于,走法不受影响, 即.(因为第4级无法落脚) 要想到达第5级,可以从第3级迈2步,或从第4级迈1步. 由于第4级无法到达,后一种路径不存在.所以. :要想到达第6级,可以从第5级迈1步,或从第4级迈2步. 由于第4级无法到达,后一种路径不存在.所以.因此,到达第6级台阶的不同走法总数为3. 17.(2025高三·全国·专题练习)已知数列,问: (1)第43项为多少? (2)是数列的第几项? 【答案】(1) (2)5724项 【分析】(1)将原数列按适当的方法分群即可求解; (2)结合数列呈现的规律即可求解. 【详解】(1)将原数列按下面的方法分群: 在第个群中有个元素,且第个群中的分母都等于, 则第1个群到第个群共有:个元素, 有,解得,故第43项在第9群中. 又,所以第43项是第9群中的第7个元素,即为. (2)又, 所以是原数列中的第项. 18.(2025高三·全国·专题练习)已知数列中,,. (1)若是递增数列,求的取值范围; (2)若的第7项是最小项,求的取值范围. 【答案】(1) (2) 【分析】(1)由是递增数列得到,利用计算得到的取值范围. (2)依题意有,利用,解该不等式组即可求出的取值范围. 【详解】(1)由是递增数列,,所以的取值范围是. (2)依题意有,即,解得,即的取值范围是. 四、判断题 19.(2025高三·全国·专题练习)数列1,2,3与3,2,1是两个不同的数列.( ) 【答案】正确 【分析】根据数列的定义即可判断. 【详解】数列是按一定顺序排列的一列数字,数列1,2,3和3,2,1顺序不同,故它们是不同的数列. 故答案为:正确 20.(2025高三·全国·专题练习)若数列用图象表示,则从图象上看是一群孤立的点.( ) 【答案】正确 【分析】可以用图象表示数列,项数和项构成了一个个孤立的点,据此即可判断解答. 【详解】数列表示为图象,则是孤立的点,点的坐标为,故该说法正确. 故答案为:正确 2 / 17 学科网(北京)股份有限公司 $ 第1讲 数列的概念及其函数特性 教学目标 1.数学抽象:理解数列的有序性、确定性本质,区分数列与第n项,掌握数列的表示方法. 2.逻辑推理:能根据数列前几项归纳通项公式,能由递推公式推导前几项,理解数列与函数的关联. 3.数学运算:掌握通项公式代入求值、递推公式逐项计算,运用作差法、作商法判断单调性. 4.直观想象:通过数列图像分析单调性、周期性,体会数形结合思想. 5.应用意识:运用单调性解决最值问题,结合概念解决简单实际问题. 教学重难点 (一)核心重点 1.数列的概念及通项公式的理解与应用. 2.递推公式的含义及前几项的求解. 3.数列的函数本质及单调性判断. (二)高频难点 1.由数列前几项归纳通项公式. 2.数列单调性的应用. 3.递推公式与通项公式的初步转化. 4.数列图像的应用. 知识点01 数列的概念与分类 1.定义:按确定次序排列的一列数称为数列,记作,其中是第n项,n为项数.核心特征:有序性、确定性. 2.本质属性:数列是定义域为正整数集(或其有限子集)的特殊函数,即,图像是平面直角坐标系中一群孤立的点. 3.分类维度: 按项数多少: 有穷数列:项数有限,存在首项和末项. 无穷数列:项数无限,只有首项,无末项. 按项的增减趋势: 递增数列:(对任意n∈). 递减数列:(对任意n∈). 常数列:(对任意n∈). 摆动数列:项的大小交替变化. 易错辨析: 易错点1:混淆数列与集合,集合无序、元素互异,数列有序、项可重复. 易错点2:忽略数列图像的孤立性,误画为连续曲线. 概念比较: 对比维度 数列 函数 定义域 或其有限子集 任意非空实数集(或其他集合) 图像特征 孤立点 连续或分段连续曲线 对应关系 n→(n为正整数) x→y(x为实数) 重点记忆内容与常考结论: 数列的核心是有序性,次序改变则为不同数列. 有穷数列有末项,无穷数列无末项. 数列图像为孤立点,可直观判断项的增减趋势. 【即学即练】 1.(24-25高二下·全国·课前预习)给出下列数列:①2010~2017年某市普通高中生人数(单位:万人)构成数列82,93,105,118,132,147,163,180;②无穷多个构成数列, , , ,…;③-2的1次幂,2次幂,3次幂,4次幂,…构成数列-2,4,-8,16,-32,…. 其中,有穷数列是 ,无穷数列是 ,递增数列是 ,常数列是 . 2.(24-25高二上·全国·课前预习)数列可以看成以 (或它的有限子集)为定义域的函数,当自变量按照从小到大的顺序依次取值时所对应的一列函数值,,,….与函数的表示方法一样,数列还可以用 和 来表示. 知识点02 数列的通项公式 1.定义:若数列的第n项与项数n的关系可表示为,则称为通项公式.核心作用:知n求项、知项判位置. 2.通项公式的特征: 并非所有数列都有通项公式;有通项公式的数列,通项可能不唯一. 通项公式必须对数列所有项成立. 3.通项公式求解技巧: 符号规律:正负交替用或调节. 数字规律:将项拆分为符号部分+绝对值部分,绝对值部分与常见数列对比变形. 验证:归纳后代入n=1,2,3验证是否与前几项一致. 易错辨析: 易错点1:归纳通项时忽略符号规律. 易错点2:归纳通项时未验证所有项. 易错点3:认为有前几项就一定有唯一通项. 概念比较: 通项公式可表示所有项(若存在),列举法仅能体现有限项. 重点记忆内容与常考结论: 常见基础数列的通项公式: 正整数列: 正奇数列: 正偶数列: 平方数列: 倒数数列: 归纳通项的常用变形方法:通分、拆分. 【即学即练】 1.(24-25高二上·江苏南通·期末)在数列中,若,则的值为(    ) A.17 B.23 C.25 D.41 2.(23-24高二上·河南·月考)数列1,,,…的通项公式可能是(    ) A. B. C. D. 知识点03 数列的递推公式 1.定义:已知数列的首项(或前几项),且任意一项与它的前一项(或前几项)的关系可表示为一个式子,该式子称为递推公式.核心要素:初始条件+递推关系. 2.常见递推类型: 等差型递推:(d为常数,n≥2). 等比型递推:(q为常数,n≥2). 累加型递推:(n≥2). 累乘型递推:(n≥2). 3.递推公式转化为通项公式的方法:迭代法,将递推关系逐步展开迭代,关联到初始条件. 易错辨析: 易错点1:遗漏初始条件,无法确定唯一数列. 易错点2:递推公式的n取值范围错误,误代入无意义的n值. 概念比较: 对比维度 通项公式 递推公式 求项方式 直接代入n,一步到位 从初始项逐步推导 适用场景 求任意项、判断项的位置 已知前项求后项、简单数列的通项推导 存在性 部分数列不存在 所有数列都存在 重点记忆内容与常考结论: 递推公式的核心是初始条件+递推关系,两者共同确定唯一数列. 累加型递推公式通项:;累乘型递推公式通项:. 【即学即练】 1.(23-24高二上·江苏·课前预习)(1)若数列满足, ,求; (2)设数列{an}满足,写出这个数列的前5项. 2.(23-24高二上·江苏·课前预习)(1)在数列中, ,则 ; (2)已知数列中,,则数列{an}的通项公式是 . 知识点04 数列的函数特性(单调性+周期性) 1.核心本质:数列是特殊函数,函数特性可通过函数性质迁移,注意定义域为正整数集的特殊性. 2.单调性: 定义:对任意n∈,若,则为严格递增数列;若,则为严格递减数列. 判断方法: 作差法:计算,正→递增,负→递减,零→常数列. 作商法:适用于各项同号的数列,计算,结合符号判断增减. 图像法:观察孤立点,从左到右上升→递增,下降→递减. 单调性的应用:求最值.递增数列最小值为首项,无穷递增数列无最大值;递减数列最大值为首项,无穷递减数列无最小值;有穷数列结合末项判断. 3.周期性: 定义:存在正整数T(T≥2),对任意n∈,都有,则称数列是周期数列,T为最小正周期. 判断方法:观察数列的项是否重复出现,找到最小的重复周期. 易错辨析: 易错点1:判断单调性时仅验证前几项. 易错点2:作商法忽略各项同号的前提. 易错点3:无穷数列求最值时忽略无最值的情况. 易错点4:将局部重复当作周期. 概念比较: 函数单调性定义域为连续实数区间,可通过导数等方法判断;数列单调性定义域为离散正整数,仅能通过作差、作商等方法判断,且需对所有正整数n成立. 重点记忆内容与常考结论: 作差法是判断数列单调性的万能方法. 有穷数列的最值一定存在,无穷数列的最值不一定存在. 周期数列的通项公式具有周期性,可利用周期简化计算. 常见周期数列:(T=2),(T=4). 【即学即练】 1.(24-25高二上·全国·课前预习)已知数列,则该数列中最大项的序号是(    ) A.2 B.3 C.4 D.5 2.(24-25高二·全国·随堂练习)已知数列的通项公式是,画出该数列的图象.并根据图象,判断从第几项起,这个数列是递增的. 知识点05 拓展补充(通项与前n项和的关系) 1.核心定义:数列前n项和记为,即(规定,辅助理解递推关系). 2.通项与前n项和的核心关系:. 3.关键注意事项: 利用该关系求通项时,必须验证n=1时的表达式是否满足n≥2时的通项公式;若满足,可合并为一个表达式;若不满足,需分段表示. 与的转化是双向的:已知可求,已知也可通过求和求,是后续数列求和问题的基础. 【即学即练】 1.(24-25高二·全国·课后作业)已知数列满足,则(   ) A. B. C. D. 2.(25-26高二上·重庆荣昌·月考)(1)若数列的前n项和,求数列的通项公式. (2)在数列中,已知,求数列的通项公式. 题型01 数列的概念及其辨析 【典例1】(25-26高二上·陕西榆林·期中)下列结论中,正确的是(    ) A.数列和数列是相同的数列 B.数列的通项公式的形式是唯一的 C.数列可以看作是一个定义在正整数集(或它的有限子集)上的函数 D.数列不存在通项公式 【变式1】【多选题】(25-26高二上·重庆·期中)下列给出的命题中正确的有(   ) A.数列1,2,3,4和数列1,3,4,2是相同数列 B.数列的通项公式为,则110是该数列的第11项 C.数列1,1,2,3,5,8,13,,34,55,…中,的值为21 D.数列0,,4,,…的一个通项公式是 【变式2】【多选题】(25-26高二上·江苏南通·月考)下列有关数列的说法正确的是(   ) A.数列,0,4与数列4,0,是同一个数列 B.数列的通项公式为,则110是该数列的第11项 C.在数列1,,,2,,....,第8个数是 D.数列3,5,9,17,33,…的一个通项公式为 【变式3】(24-25高二下·黑龙江鸡西·期中)下列结论中,正确的是(   ) A.数列可以看作是一个定义在正整数集(或它的有限子集)上的函数 B.数列的项数一定是无限的 C.数列的通项公式的形式是唯一的 D.数列1,3,2,6,3,9,4,12,5,15,…不存在通项公式 核心判断依据:紧扣数列“有序性”“确定性”两大本质特征,判断一组数是否为数列的关键是看排列次序是否确定,次序不同则为不同数列. 概念辨析要点:①区分数列与集合:数列有序、项可重复,集合无序、元素互异;②区分“项”与“项数”:项是具体数值,项数是正整数序号. 易错规避:判断数列类型(有穷/无穷、递增/递减等)时,需严格依据定义,如判断递增数列需满足对任意,均有,不可仅验证前几项. 题型02 根据规律写出数列中的某项 【典例1】(25-26高二上·陕西咸阳·期中)数列,,,,…的第项为(    ) A. B. C. D. 【变式1】(2025高二·全国·专题练习)已知数列:,,,,,,,,,,,则该数列的第17项 . 【变式2】(2025高三·全国·专题练习)如图所示的三角形数阵叫“莱布尼茨调和三角形”,它是由正整数的倒数组成的,第行有个数且两端的数均为,每个数是它下一行左右相邻两数的和,如,,,,则第7行第4个数(从左往右数)为(   )               A. B. C. D. 【变式3】(24-25高一上·上海青浦·开学考试)某种规律排列的一列数: 那么第50个数是 . 解题步骤:①拆分数列的项为“符号部分”和“绝对值部分”,分别找规律;②建立项与项数的对应关系,归纳出通用表达式(无需写出完整通项公式,仅需明确对应规律);③代入目标项数,计算出对应项. 符号规律处理:若项的符号正负交替,常用(首项为负)或(首项为正)调节. 常见规律参考:绝对值部分常与正整数列、平方数列、立方数列、分式数列等基础数列相关,可对比基础数列找差异. 题型03 观察法求数列的通项公式 【典例1】(25-26高二上·吉林四平·月考)数列的一个通项公式为( ) A. B. C. D. 【变式1】(24-25高二上·贵州黔西·期末)数列,,,,,的一个通项公式是(    ) A. B. C. D. 【变式2】【多选题】(25-26高二上·黑龙江佳木斯·月考)数列的一个通项公式为(   ) A. B. C. D. 【变式3】(25-26高二上·河北石家庄·月考)观察数列的特点,则该数列的一个通项公式为(    ) A. B. C. D. 三步核心法:①定符号:根据项的正负交替规律,确定符号调节因子[如、];②找规律:对项的绝对值部分,通过拆分、通分、变形等方式,对比常见基础数列(正整数列、奇/偶数列、平方数列等),找出与项数的对应关系;③验通项:将代入归纳的表达式,验证是否与数列前几项一致,确保通项公式对所有项成立. 常见变形技巧:①分式数列:统一分母后分析分子规律,如可化为,分子为正奇数列;②根式数列:将根式外的系数纳入根式内,便于找规律;③含常数项数列:拆分常数项与变量项,如可拆为. 注意事项:并非所有数列都存在通项公式,且部分数列的通项公式不唯一,归纳时需以最简形式为准. 题型04 由递推公式求出数列中的项 【典例1】(24-25高二上·福建漳州·期中)数列满足,则(    ) A.8 B.4 C.2 D.1 【变式1】(25-26高二上·天津河北·月考)已知数列中,,()则 . 【变式2】(25-26高二上·陕西咸阳·月考)在数列中,已知,,则(   ) A.32 B.33 C.31 D.30 【变式3】(25-26高二上·湖南·月考)已知数列满足,则 . 核心思路:“初始条件+逐项迭代”,递推公式的核心是“递推关系+初始条件”,两者缺一不可,需先明确首项(或前几项)和递推关系的取值范围(通常). 解题步骤:①明确初始项(如的值);②根据递推关系,将代入求出,再将代入求出,依次迭代至目标项数;③计算过程中注意符号和运算准确性,避免因一步错误导致后续结果偏差. 易错规避:不可忽略递推关系的取值限制,如递推式(),不可代入计算(会出现无意义的). 题型05 根据规律求递推关系式 【典例1】(24-25高二下·四川眉山·期末)在风水学中,单数被视为阳数,象征着积极向上和吉祥,而双数被视为阴数,寓意不佳.在实际应用中,家庭中常见的楼梯台数通常是9级,而公共建筑中则多为11级.今李白在教学楼一二楼之间的楼梯(共11个台阶)上行走,他每次迈步有两种方式:每步登上1个台阶或2个台阶.那么李白从楼梯底部登上第11个台阶的迈步方法有 种. 【变式1】(24-25高二上·广东惠州·期末)传说古希腊毕达哥拉斯学派的数学家用沙粒和小石子来研究数,他们根据沙粒或小石子所排列的形状把数分成许多类,如图中第一行的1,3,6,10称为三角形数,第二行的1,4,9,16称为正方形数,第三行的1,5,12,22称为五边形数,则正方形数所构成的数列的第5项是 ,五边形数所构成的数列的通项公式为 . 【变式2】(2025·黑龙江·模拟预测)一只蜜蜂从蜂房出发向右爬,每次只能爬向右侧相邻的两个蜂房(如图),例如:从蜂房只能爬到号或号蜂房,从号蜂房只能爬到号或号蜂房,,以此类推,用表示蜜蜂爬到号蜂房的方法数,则被除的余数为(   ) A. B. C. D. 【变式3】(24-25高二上·江苏南通·期末)一点从起点P出发,每次只能向右、向上或向左移动一步,恰好走步且不经过已走的路线和点共有种走法,如则 ,数列相邻三项的递推关系式为 .    解题步骤:①列出数列的前几项(至少4项),确保能清晰观察相邻项的关系;②分析相邻两项(或三项)的数量关系,常见关系包括“差为常数”“商为常数”“差为某一数列”“商为某一数列”等;③根据观察到的规律,归纳出与(或)的关系式,即递推关系;④验证递推关系:将前几项代入关系式,确认是否成立. 关键要点:递推关系式需明确的取值范围(如、),同时需标注初始条件(如、的值),否则无法确定唯一数列. 常见规律方向:优先观察的差值规律,再观察的比值规律,若两者均无明显规律,可考虑与的复合关系. 题型06 累加法求数列通项公式 【典例1】(2025高三·全国·专题练习)在数列中,,,求. 【变式1】(24-25高二上·湖北孝感·月考)数列满足:,,则(    ) A. B. C. D. 【变式2】(2025高三·全国·专题练习)已知数列满足,,则 . 【变式3】(24-25高二上·重庆九龙坡·期末)数列满足,且,则等于(    ) A.19 B.20 C.21 D.22 适用条件:递推公式形式为(),且数列的前项和可直接计算(如为一次函数、等差数列、可拆分的分式等). 四步解题法:①列出递推式:当时,;时,;…;时,();②累加消项:将上述个式子左右两边分别相加,左边消去中间项,得;③计算和式:求出(即从到的所有项的和);④整理通项:,化简后验证时是否成立,若成立则合并为一个表达式,否则分段表示. 易错提醒:累加时注意项数为项,不可多算或漏算;若为常数,累加法即转化为等差数列通项公式的推导过程. 题型07 累乘法求数列通项公式 【典例1】(24-25高二·全国·课后作业)数列中,,(n为正整数),则的值为(   ) A. B. C. D. 【变式1】(2025高三·全国·专题练习)已知,,求数列的通项. 【变式2】(24-25高二下·四川成都·期中)数列中,若,则数列的通项公式为 . 【变式3】(2025高三·全国·专题练习)若数列满足,,则 . 适用条件:递推公式形式为(),且数列的前项积可直接计算,同时需满足对任意,(保证分式有意义). 四步解题法:①列出递推式:当时,;时,;…;时,();②累乘消项:将上述个式子左右两边分别相乘,左边消去中间项,得;③计算积式:求出(即从到的所有项的积);④整理通项:,化简后验证时是否成立,若成立则合并为一个表达式,否则分段表示. 关键要点:累乘时注意分子分母的消项规律,若为常数(且不为0),累乘法即转化为等比数列通项公式的推导过程. 题型08 由Sn与an的关系求通项公式 【典例1】(25-26高二上·黑龙江哈尔滨·月考)数列的前项和为,若,则 . 【变式1】(25-26高二上·天津红桥·月考)已知数列各项均为正数,为数列的前项和,,则的值为(  ) A.4 B.8 C.12 D.16 【变式2】(25-26高二上·甘肃兰州·月考)已知数列的前项和为,且满足,则 . 【变式3】(2025·湖南岳阳·一模)已知数列满足,则 . 核心公式:利用与的内在关系:,其中,规定(辅助理解递推逻辑). 三步解题法:①求首项:令,;②求时的:由计算表达式,计算时注意与的正确代入(需将、的表达式用和分别替换);③验证合并:将代入时的表达式,若结果与相等,则可将通项公式合并为一个式子;若不相等,则需分段表示(为一段,为另一段). 易错规避:①不可忽略的单独求解,直接用计算会遗漏首项;②计算时,需注意符号和代数式的化简,避免运算错误;③验证步骤必不可少,否则可能出现通项公式不完整的情况. 题型09 数列的单调性与最大或最小项 【典例1】(25-26高二上·黑龙江哈尔滨·月考)数列的通项公式为,满足:,则数列的最大项是第(    )项 A.6 B.7 C.8 D.9 【变式1】(25-26高二上·江苏连云港·月考)数列的通项公式为.若数列仅第7项最小,则实数的取值范围是(    ) A. B. C. D. 【变式2】(2025·辽宁·模拟预测)数列的最大项的值为 . 【变式3】(25-26高二上·江苏苏州·期中)已知数列的通项公式为,则数列的最小项是(    ) A.第1项 B.第6项 C.第7项 D.第13项 单调性判断方法:①作差法(万能方法):计算,若,则数列递增;若,则数列递减;若,则为常数列;②作商法(适用于各项同号的数列):计算,若且,或且,则数列递增;反之则递减;③图像法:将数列视为函数(),其图像为孤立点,观察点的变化趋势,从左到右上升则递增,下降则递减. 最大/最小项求解技巧:①递增数列:最小项为,无穷递增数列无最大项,有穷递增数列最大项为末项;②递减数列:最大项为,无穷递减数列无最小项,有穷递减数列最小项为末项;③非单调数列:通过作差法找到由正变负(或由负变正)的临界点,临界点对应的项即为最大项(或最小项),也可通过解不等式组(求最大项)或(求最小项)求解的值. 注意事项:判断单调性时需对任意成立,不可仅验证前几项;求解有穷数列的最值时,需结合末项的项数确定,避免遗漏. 题型10 周期数列 【典例1】(25-26高二上·重庆·月考)已知数列满足,,则(    ) A. B. C. D.3 【变式1】(25-26高二上·重庆·期中)已知数列中,,,则(    ) A.1 B. C.-1 D.-2 【变式2】(25-26高二上·陕西西安·月考)已知在数列中,,,则 . 【变式3】(25-26高二上·福建·月考)数列满足,则 . 周期判断方法:①观察法:列出数列的前若干项,观察是否存在重复出现的项组,找到最小的正整数(),使得对任意,均有,即为最小正周期;②递推法:若递推公式隐含周期性,可通过迭代前几项推导周期,如,可推出,周期. 周期应用技巧:①求任意项:若数列周期为,则(为正整数),可将目标项数转化为(),则(时,);②求前项和:,其中为除以的商,为余数(),为一个周期内各项的和,为前项的和. 易错规避:①不可将局部重复的项组当作周期,需验证对任意均满足周期性;②计算项数转化时,注意余数的取值范围(),避免周期应用错误. 一、单选题 1.(25-26高二上·新疆·月考)数列的通项公式为(    ) A. B. C. D. 2.(22-23高二上·山东济南·月考)意大利数学家斐波那契(约1170∼1250),以兔子繁殖为例,引入“兔子数列”:即1,1,2,3,5,8,13,21,34,55,89,144,233,….在实际生活中,很多花朵(如梅花,飞燕草,万寿菊等)的瓣数恰是斐波那契数列中的数,斐波那契数列在现代物理及化学等领域也有着广泛的应用.已知斐波那契数列满足:,,若,则(   ) A.2022 B.2023 C.59 D.60 3.(25-26高二上·江苏苏州·月考)已知数列满足,,则(    ) A.16 B.32 C.64 D.128 4.(25-26高二上·甘肃酒泉·月考)已知数列的通项公式为,则下列各数是数列的项是(   ) A.11 B.22 C.24 D.44 5.(25-26高二上·天津滨海新·月考)任取一个正整数,若是奇数,就将该数乘3再加上1;若是偶数,就将该数除以2.反复进行上述两种运算,经过有限次步骤后,必进入循环圈,这就是数学史上著名的“冰雹猜想”(又称“角谷猜想”等).已知数列满足:,,则(    ) A.5 B.4 C.3 D.2 6.(25-26高二上·甘肃兰州·期中)已知数列中,且,则(    ) A. B.2 C. D. 7.(2025高二上·重庆·专题练习)已知,数列,,,…,的项数为(   ) A. B. C.m D. 8.(25-26高二上·江苏苏州·月考)数列的通项公式为满足:,则数列的最大项是第(   )项. A.6 B.7 C.8 D.9 二、填空题 9.(25-26高三上·云南临沧·开学考试)已知数列满足,,则数列的通项公式为 . 10.(25-26高二上·河北唐山·月考)已知数列的通项公式为,则110是该数列的第 .项 11.(25-26高二上·福建宁德·月考)已知数列满足,设数列的通项公式为,则 . 12.(2026高三·全国·专题练习)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 通项公式 如果数列的第n项与它的 之间的对应关系可以用一个式子来表示,那么这个式子叫作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,那么这个式子叫作这个数列的递推公式 数列的 前n项和 把数列从第1项起到第n项止的各项之和,称为数列的前n项和,记作,即 13.(25-26高三上·黑龙江·月考)在数列中,,且,则 . 14.(25-26高二上·浙江嘉兴·月考)已知数列满足,,设数列的前项和为,则 . 三、解答题 15.(2025高三·全国·专题练习)设数列满足.写出这个数列的前5项. 16.(2025高一·全国·专题练习)一位登山者正在攀登一段有n级台阶的山路.他体力充沛,一步可以迈上1级台阶,也可以一步迈上2级台阶.假设他从第0级台阶(地面)开始,要到达第n级台阶的顶部.我们记从地面到达第k级台阶的不同走法总数为. (1)求的值; (2)试写出数列的递推关系式; (3)若山路的第4级台阶有一处塌陷无法落脚,但其他台阶均完好,求此时登山者到达第6级台阶的不同走法总数. 17.(2025高三·全国·专题练习)已知数列,问: (1)第43项为多少? (2)是数列的第几项? 18.(2025高三·全国·专题练习)已知数列中,,. (1)若是递增数列,求的取值范围; (2)若的第7项是最小项,求的取值范围. 四、判断题 19.(2025高三·全国·专题练习)数列1,2,3与3,2,1是两个不同的数列.( ) 20.(2025高三·全国·专题练习)若数列用图象表示,则从图象上看是一群孤立的点.( ) 2 / 17 学科网(北京)股份有限公司 $

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第01讲 数列的概念及其函数特性(高效培优讲义)高二数学北师大版选择性必修第二册
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