内容正文:
4.1 课时1 数列的概念与通项公式
海棠
黄禅
波斯菊
雏菊
(2)
(13)
(3)
(5)
剑兰
有人说,大自然是懂数学的。
(8)
1 1 2 3 5 8 13 21 ……
1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, ……
斐波那契数列:
兔子繁殖问题(《算盘书》1202)
斐波那契
(Fibonacci;1170 1250 )
情境1 王芳从1岁到17岁,每年生日那天测量身高,将这些身高数据(单位:厘米)依次排成一列数:
75,87,96,103,110,116,120,128,138,
145,153,158,160,162,163,165,168
情境2 某便利店的新年促销奖设立了两种领奖方式:第一种,获奖者可以选择120元的奖金;第二种,从12月20日到第二年的1月1日,每天到该便利店领取奖金,领取的奖金金额(单位:元)依次为:
1,3,5,7,9,11,13,
15,17,19,21,23,25.
情境3 传说古希腊毕达哥拉斯学派的数学家经常在沙滩研究数学问题,他们在沙滩上画点或用小石子来表示数,如图摆成正方形的一列数:1,4,9,16,……
……
情境4 的n次幂按1次幂、2次幂、3次幂、4次幂……依次排成一列数
情境1 :75,87,96,103,110,116,120,128,138,
145,153,158,160,162,163,165,168
情境2: 1,3,5,7,9,11,13,
15,17,19,21,23,25.
情境3:1,4,9,16,……
情境4:
说一说:你能找出这些例子有什么共同特点吗?
追问:每列数中的任意
两个数之间能否调换顺序,为什么?
一、数列的基本概念
按照确定顺序排列的一列数
数列中每一个数
排在第1位的数
排在第2位的数
排在第n位的数
数 列
数 列 的 项
首 项
第 2 项
第 n 项
数列的一般形式是 : ,简记为.
项数有限的数列叫做有穷数列;项数无限的数列叫做无穷数列.
想一想:在数列中,符号{}和所表示的意义相同吗?
中的第n项这一个数值
{的是一个数列,一般说数列{
1
2
3
4
…
n
…
序号
项
数列单调性
从第2项起,每一项都大于它的前一项的数列叫做递增数列;
从第2项起,每一项都小于它的前一项的数列叫做递减数列。
特别地,各项都相等的数列叫做常数列.
注:数列是特殊的函数.
要点归纳
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N*
R
= f(n)
当自变量从1开始,按照从小到大的顺序依次取值时,对应的一列函数值f(1),f(2),…,f(n),…就是数列{}.
另一方面,对于函数,如果f(n) (n∈N*)有意义,那么f(1),f(2),…,f(n),…构成了一个数列{f(n)}。
序号 1 2 3 … n …
…
…
项
数列是自变量为离散的数的函数.
数列中的每一项与它的序号(下标)有下列的对应关系:
二、数列与函数的关系
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数列也可以用表格和图象来表示.例如,情境1的王芳身高:
从表和图中,你能发现数列1中的项随序号的变化呈现出的特点吗?
单调性!
11
(1)1,3,5,7是一个数列,7,5,3,1也是一个数列,那这两个数列是不是同一个数列?为什么?
(2)1,1,1,1,1,…是不是一个数列?为什么?
试一试:请结合数列的定义,回答以下的问题,并试着探究数列中的每一个数和集合中的元素有什么区别?
不是
是
常数列
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1.数列中的数一定是“数”,而集合中的元素不一定是“数”。
2.数列中的数是按一定次序排列的,排列次序不同,那么它们就是不同的数列;而集合中的元素是无序的。
3.数列定义中并没有规定数列中的数必须不同,因此,同一个数在数列中可以重复出现;
而集合中的元素不能重复出现。
要点归纳
数列中的每一个数和集合中的元素的区别:
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三、数列的通项公式
如果数列{}的第n项和它的序号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.
,,,,….
=
例1 根据下列数列{}的通项公式,写出数列的前5项,并画出它们的图象.
(1) ; (2).
解:(1)当通项公式中的n=1,2,3,4,5时,数列{}的前5项依次为1,3,6,10,15. 图象如图 (1)所示.
(2)当通项公式中的n=1,2,3,4,5时,数列{}的前5项依次为1,0,1,0,1. 图象如图 (2)所示.
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例2 根据下列数列中给出的项,写出数列的通项公式:
(1)1,1,1,1,...
(2)1,-1,1,-1,1,-1...
(1) 1,,3,,…;
(2) 2,0,2,0,….
(1)
(2)
(3)
(4)
思考:
(1)它的幂为什么是?
(2)还有没有其他的表示形式?
(3)是否所有的数列都有通项公式呢?
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对数列通项公式的认识:
并不是所有数列都能写出(或方便写出)其通项公式。
数列的通项公式的形式不唯一。
数列的通项公式具有双重身份,它表示了数列的第n项,又是这个数列中所有各项的一般表示.它反映了一个数列项与项数的一种对应关系(函数关系)
注 意
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对数列与函数的关系的理解:
1.数列可以看成以正整数集N*(或它的有限子集{1,2,3,····,n})
为定义域的函数,当自变量从小到大依次取值时可得到对应
的一列函数值.反过来,对于函数,如果f(i)(i=1,2,3,…n…)
有意义,那么我们可以得到一个数列f(1),f(2),f(3),f(4),…,f(n)…
2.数列可以看作特殊的函数,项数是其自变量,其定义域是正整数集或
正整数集的有限子集,其解析式就是数列的通项公式.
注 意
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1.下列说法中正确的是( )
C
解:
C
( )
2.
3.已知数列{an}的通项公式为an=n2-8n+15,则( )
A.3不是数列{an}中的项 B.3只是数列{an}中的第2项
C.3只是数列{an}中的第6项 D.3是数列{an}中的第2项和第6项
解:由n2-8n+15=3,解得n=2或6.
D
回顾本节课所学知识,思考:
(1)什么是数列?数列的本质是什么?
(2)我们研究数列的基本路径是什么?
事实
下定义
表示方法
性质
特殊元素
现实生活、数学史、数学
按照确定的顺序排列的一列数
表格、图象、通项公式
递增、递减、常数列
本质:函数
将n换成k代入即可,C正确.
A.数列1,3,5,7可表示为{1,3,5,7}
B.数列1,0,-1,-2与-2,-1,0,1是相同的数列
C.数列的第k项为1+
D.数列0,2,4,6,…可记为{2n}
(1)数列2,-5,9,-14,…的一个通项公式可以是
A.an=(-1)n-1(3n-1)
B.an=(-1)n(3n-1)
C.an=(-1)n-1eq \f(n(n+3),2)
D.an=(-1)neq \f(n(n+3),2)
$