内容正文:
4.1 数列的概念
第一课时 数列的概念与简单表示法
第四章 数列
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课标要求 1.通过实例,了解数列的概念
2.掌握数列的两种分类,能对具体数列作出判断
3.理解数列通项公式的概念,能根据数列的前几项写出数列的通项公式
4.能根据数列的通项公式研究数列中有关项的问题
2
新知导学·素养启迪
新知梳理
1.数列的概念
(1)定义:按照确定的 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a1表示,第二个位置上的数叫做这个数列的第2项,用a2表示……第n个位置上的数叫做这个数列的第n项,用an表示.其中第1项也叫做首项.
(3)数列的表示:数列的一般形式是a1,a2,a3,…,an,…,简记为 .
顺序
每一个数
{an}
分类标准 名称 含义
按项的个数 有穷数列 项数有限的数列
无穷数列 项数无限的数列
按项的变化趋势 递增数列 从第 项起,每一项都 它的前一项的数列
递减数列 从第 项起,每一项都 它的前一项的数列
常数列 的数列
摆动数列 从第 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
2.数列的分类
2
大于
2
小于
各项都相等
2
3.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 来表示,那么这个 叫做这个数列的通项公式.
序号n
一个式子
式子
(1){an}与an是不同概念:{an}表示数列a1,a2,a3,…,an,…;而an表示数列{an}中的第n项.
(2)数列的通项公式实际上是一个以正整数集N*或它的有限子集{1,2,3,…,n}为定义域的函数解析式.
(3)同所有的函数关系不一定都有解析式一样,并不是所有的数列都有通项公式.
小试身手
1.若数列{an}的通项公式为an=n2-n+2,则a4= .
14
解析:a4=42-4+2=14.
3.写出当自变量x取1,2,3,…时,函数f(x)=x2的值构成的数列的前三项: .
1,4,9
解析:当x取1,2,3时,函数f(x)=x2的值分别为1,4,9,故当自变量x取1,2,3,…时,函数 f(x)=x2的值构成的数列的前三项为1,4,9.
4.若数列5,4,3,m,…是递减数列,则m的取值范围是 .
(-∞,3)
课堂探究·素养培育
[例1](多选题)下列说法不正确的有( )
A.数列1,-2,3,-4,…是一个摆动数列
B.数列-2,3,6,8 可以表示为{-2,3,6,8}
C.{an}和an是相同的概念
D.每一个数列的通项公式都是唯一确定的
数列的概念及分类
BCD
解析:根据摆动数列的概念,A正确;
数列-2,3,6,8 不能表示为集合{-2,3,6,8},数列和元素顺序有关,集合和元素顺序无关,故B错误.
{an}表示数列的全部的项,而an表示数列的第n项,不是同一概念,故C错误;
数列的通项公式可以有多个,D错误.故选BCD.
即时训练1-1:给出下列数列.
①2014—2022年某市居民人数(单位:万人)构成数列93,105,118,132,147,163,
180,198,208;
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 .
①
②③
①
②
解析:①是有穷数列;②③是无穷数列,同时①也是递增数列;②是常数列.
(1)有穷数列与无穷数列的判断
判断给出的数列是有穷数列还是无穷数列,只需看数列是有限项还是无限项.若数列含有限项,则是有穷数列,否则为无穷数列.
(2)数列单调性的判断
判断数列的单调性,则需要从第2项起,观察每一项与它的前一项的大小关系,若满足an<an+1,则是递增数列;若满足an>an+1,则是递减数列;若满足an=an+1,则是常数列;若an与an+1的大小不确定时,则是摆动数列.
由数列的前几项求通项公式
[例2]根据数列的前几项,写出下列各数列的一个通项公式.
(2)1,3,6,10,15,…;
(3)6,66,666,….
即时训练2-1:写出下面数列的一个通项公式,使它的前4项分别是下列各数:
(3)7,77,777,7 777.
此类问题虽无固定模式,但也有规律可循,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.这些方法的具体对象为:①分式中分子、分母的特征;②相邻项的变化特征;③拆项后的特征;④各项的符号特征和绝对值特征;⑤化异为同.对于分式还可以考虑对分子、分母各个击破,或寻找分子、分母之间的关系.
通项公式的简单应用
[例3]已知数列{an}的通项公式为an=3n2-28n.
(1)写出此数列的第4项和第6项.
解:(1)a4=3×42-28×4=-64,
a6=3×62-28×6=-60.
(2)问:-49是否是该数列的一项?如果是,应是哪一项?68是否是该数列的一项?
变式训练3-1:若本例中的条件不变,
(1)试写出该数列的第3项和第8项.
解:(1)因为an=3n2-28n,
所以a3=3×32-28×3=-57,
a8=3×82-28×8=-32.
(2)问:20是不是该数列的一项?若是,应是哪一项?
变式训练3-2:若将例题中的“an=3n2-28n”变为“an=n2+2n-5”,试判断数列{an}的单调性.
(1)由通项公式写出数列的指定项,只须对n进行取值,然后代入通项公式,相当于已知函数解析式和自变量的值求函数值.
(2)判断一个数是否为该数列中的项,其方法是由通项公式等于这个数求方程的根,根据方程有无正整数根便可判断.
(3)在用函数的有关知识解决数列问题时,要注意它的定义域是N*(或它的有限子集{1,2,3,…,n})这一约束条件.
当堂即练·素养达成
1.(多选题)下列说法中不正确的有( )
A.数列1,3,5,7可表示为{1,3,5,7}
B.数列1,0,-1,-2与数列-2,-1,0,1是相同的数列
当堂即练
ABD
解析:由数列的定义知A,B错误;C正确;D中数列的第1项0无法用an=2n(n∈N*)来表示,故选ABD.
2.(多选题)已知数列0,2,0,2,0,2,…,则前6项适合的通项公式为( )
A.an=1+(-1)n
AC
20
解析:根据题意,a2=2×2-2=2,a3=3×3+1=10,
则a2·a3=20.
11
课堂小结
1.数列的定义中的两个关键词:“一列数”,即不止一个数;“确定顺序”,即数列中的数是有序的.
2.并非所有的数列都能写出它的通项公式.例如,π的不足近似值,依据精确的程度可形成一个数列3,3.1,3.14,3.141,…,它没有通项公式.根据所给数列的前几项求其通项公式时,需仔细观察分析,抓住其几方面的特征:①分式中分子、分母的特征;②相邻项的变化特征;③拆项后的特征;④各项的符号特征和绝对值特征,并对此进行联想、转化、归纳.通过对数列的概念及通项公式的学习,达成了培养数学抽象素养的目的.
3.如果一个数列有通项公式,则它的通项公式可以有多种形式.借助数列通项公式的应用,达成了培养逻辑推理、数学运算素养的目的.
感谢观看
2.若数列的前4项分别是-,,-,,则此数列的一个通项公式为an= .
解析:由数列的前4项分别是-,,-,,
得an=.
②无穷多个 构成数列 ,,,,…;
(1),,,,…;
解:(1)注意前4项中有两项的分子为4,不妨把分子统一为4,即为,,,,…,于是它们的分母依次相差3,因而有an=.
解:(2)注意6=2×3,10=2×5,15=3×5,规律还不明显,再把各项的分子和分母都乘2,即,,,,,…,因而有an=.
解:(3)把各项除以6,得1,11,111,…,再乘9,得9,99,999,…,
因而有an=(10n-1),即an=(10n-1).
(1)-,,-,;
解:(1)这个数列前4项的分母都是序号数乘比序号数大1的数,并且奇数项为负,偶数项为正,
所以它的一个通项公式为an=,n∈N*.
(2),,,;
解:(2)这个数列的前4项的分母都是比序号大1的数,分子都是比序号大1的数的平方减1,
所以它的一个通项公式为an=,n∈N*.
解:(3)这个数列的前4项可以变为×9,×99,×999,×9 999,
即×(10-1),×(100-1),×(1 000-1),×(10 000-1),
即×(10-1),×(102-1),×(103-1),×(104-1),
所以它的一个通项公式为an=×(10n-1),n∈N*.
解:(2)由3n2-28n=-49,
解得n=7或n=(舍去),
所以-49是该数列的第7项.
由3n2-28n=68,解得n=-2或n=,均不合题意,
所以68不是该数列的项.
解:(2)令3n2-28n=20,
解得n=10或n=-(舍去),
所以20是该数列的第10项.
解:因为an=n2+2n-5,
所以an+1-an=(n+1)2+2(n+1)-5-(n2+2n-5)=n2+2n+1+2n+2-5-n2-2n+5=2n+3.
因为n∈N*,所以2n+3>0,
所以>an.
所以数列{an}是递增数列.
C.数列{}的第k项是1+
D.数列0,2,4,6,8,…可表示为an=2n(n∈N*)
B.an=2cos
C.an=2|sin |
D.an=1-cos(n-1)π+(n-1)(n-2)
解析:对于选项A,an=1+(-1)n取前6项得0,2,0,2,0,2,满足条件;
对于选项B,an=2cos 取前6项得0,-2,0,2,0,-2,不满足条件;
对于选项C,an=2|sin |取前6项得0,2,0,2,0,2,满足条件;
对于选项D,an=1-cos(n-1)π+(n-1)(n-2)取前6项得0,2,2,8,12,22,不满足条件.故选AC.
3.已知数列{an}的通项公式为an=则a2·a3= .
4.已知数列2,,4,…,,…,则8是该数列的第 项.
解析:令=8,得n=11.
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