第2课时 数列的递推公式
学习目标 1.理解递推公式的含义,能根据递推公式求出数列的前几项.2.了解用累加法、累乘法由递推公式求通项公式.3.会由数列{an}的前n项和Sn求数列{an}的通项公式.
知识点一 数列的递推公式
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.
思考 仅由数列{an}的关系式an=an-1+2(n≥2,n∈N*)就能确定这个数列吗?
答案 不能.知道了首项和递推公式,才能确定这个数列.
知识点二 数列的前n项和Sn与an的关系
1.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.an=
1.在数列{an}中,若an+1=2an,n∈N*,则a2=2a1.( √ )
2.利用an+1=2an,n∈N*可以确定数列{an}.( × )
3.递推公式是表示数列的一种方法.( √ )
4.S2n表示数列{an}中所有偶数项的和. ( × )
一、由递推公式求数列的指定项
例1 设数列{an}满足an=
写出这个数列的前5项.
解 由题意可知a1=1,a2=1+=2,a3=1+=,a4=1+=,a5=1+=1+=.
反思感悟 由递推公式写出数列的项的方法
(1)根据递推公式写出数列的前几项,首先要弄清楚公式中各部分的关系,依次代入计算即可.
(2)若知道的是首项,通常将所给公式整理成用前面的项表示后面的项的形式.
(3)若知道的是末项,通常将所给公式整理成用后面的项表示前面的项的形式.
注意:由递推公式写出数列的项时,易忽视数列的周期的判断,导致陷入思维误区.
跟踪训练1 (1)已知数列{an}的首项a1=1,且满足an+1=an+,则此数列的第3项是( )
A.1 B. C. D.
答案 C
解析 a1=1,a2=a1+=1,a3=a2+=.
(2)已知数列{an}满足an+1=1-,且a1=2,则a2 020的值为( )
A. B.-1 C.2 D.1
答案 C
解析 由an+1=1-及a1=2,得a2=,a3=-1,a4=2,…,至此可发现数列{an}是周期为3的周期数列:2,,-1,2,,-1,….
而2 020=673×3+1,
故a2 020=a1=2.
二、由递推公式求通项公式
例2 在数列{an}中,a1=1,an+1=an+-,则an等于( )
A. B. C. D.
答案 B
解析 方法一 (归纳法) 数列的前5项分别为
a1=1,a2=1+1-=2-=,
a3=+-=2-=,
a4=+-=2-=,
a5=+-=2-=,
又a1=1,
由此可得数列的一个通项公式为
an=.
方法二 (迭代法) a2=a1+1-,
a3=a2+-,…,an=an-1+-(n≥2),
则an=a1+1-+-+-+…+-
=2-=(n≥2).
又a1=1,所以an=(n∈N*).
方法三 (累加法) an+1-an=-,
a1=1,
a2-a1=1-,
a3-a2=-,
a4-a3=-,
…
an-an-1=-(n≥2),
以上各项相加得
an=1+1-+-+…+-.
所以an=(n≥2).
因为a1=1也适合上式,所以an=(n∈N*).
反思感悟 由递推公式求通项公式的常用方法
(1)归纳法:根据数列的某项和递推公式,求出数列的前几项,归纳出通项公式.
(2)迭代法、累加法或累乘法:递推公式对应的有以下几类:
①an+1-an=常数,或an+1-an=f(n)(f(n)是可以求和的),使用累加法或迭代法;
②an+1=pan(p为非零常数),或an+1=f(n)an(f(n)是可以求积的),使用累乘法或迭代法;
③an+1=pan+q(p,q为非零常数),适当变形后转化为第②类解决.
跟踪训练2 (1)已知数列{an}满足a1=1,an=an-1+-(n≥2),求an.
解 因为an=an-1+-(n≥2),
所以an-an-1=-.
所以an=(an-an-1)+(an-1-an-2)+…+(a2-a1)+a1
=(-)+(-)+…+(-)+1
=-+1.
又a1=1也符合上式,
所以an=-+1,n∈N*.
(2)已知数列{an}满足a1=1,ln an-ln an-1=1(n≥2),求an.
解 因为ln an-ln an-1=1,
所以ln =1,
即=e(n≥2).
所以an=··…··a1
=en-1(n≥2),
又a1=1也符合上式,
所以an=en-1,n∈N*.
三、利用Sn与an的关系求通项公式
例3 设Sn为数列{an}的前n项和,Sn=2n2-30n.求a1及an.
解 因为Sn=2n2-30n,
所以当n=1时,a1=S1=2×12-30×1=-28,
当n≥2时,an=Sn-Sn-1
=2n2-30n-[2(n-1)2-30(n-1)]=4n-32.
验证当n=1时上式成立,
所以an=4n-32,n∈N*.
延伸探究
将本例的条件“Sn=2n2-30n”改为“Sn=2n2-30n+1”,其他条件不变,求an.
解 因为Sn=2n2-30n+1,
所以当n=1时,a1=S1=2×12-30×1+1=-27,
当n≥2时,an=Sn-Sn-1
=2n2-30n+1-[2(n-1)2-30(n-1)+1]=4n-32.
当n=1时不符合上式.
所以an=
反思感悟 由Sn求通项公式an的步骤
(1)当n=1时,a1=S1.
(2)当n≥2时,根据Sn写出Sn-1,化简an=Sn-Sn-1.
(3)如果a1也满足当n≥2时,an=Sn-Sn-1的通项公式,那么数列{an}的通项公式为an=Sn-Sn-1;
否则数列{an}的通项公式要分段表示为an=
跟踪训练3 已知Sn是数列{an}的前n项和,根据条件求an.
(1)Sn=2n2+3n+2;
(2)Sn=3n-1.
解 (1)当n=1时,a1=S1=7,
当n≥2时,an=Sn-Sn-1=(2n2+3n+2)-[2(n-1)2+3(n-1)+2]=4n+1,
又a1=7不适合上式,
所以an=
(2)当n=1时,a1=S1=2,
当n≥2时,an=Sn-Sn-1=(3n-1)-(3n-1-1)=2×3n-1,显然a1=2适合上式,
所以an=2×3n-1(n∈N*).
1.已知在数列{an}中,a1=2,an+1=an+n(n∈N*),则a4的值为( )
A.5 B.6 C.7 D.8
答案 D
解析 因为a1=2,an+1=an+n,
所以a2=a1+1=2+1=3,
a3=a2+2=3+2=5,
a4=a3+3=5+3=8.
2.已知数列{an}的前n项和Sn=n2-2n,则a2+a18等于( )
A.36 B.35 C.34 D.33
答案 C
解析 a2=S2-S1=22-2×2-(12-2×1)=1,
a18=S18-S17=182-2×18-(172-2×17)=33.
∴a2+a18=34.
3.已知数列{an}中,a1=1,a2=2,且an·an+2=an+1(n∈N*),则a2 020的值为( )
A.2 B.1 C. D.
答案 B
解析 因为an·an+2=an+1(n∈N*),
由a1=1,a2=2,得a3=2,
由a2=2,a3=2,得a4=1,
由a3=2,a4=1,得a5=,
由a4=1,a5=,得a6=,
由a5=,a6=,得a7=1,
由a6=,a7=1,得a8=2,
由此推理可得数列{an}是一个周期为6的周期数列,
所以a2 020=a336×6+4=a4=1.
4.设Sn为数列{an}的前n项和,Sn=n2+n,则an=________.
答案 2n,n∈N*
解析 ∵Sn=n2+n,
∴当n=1时,a1=S1=2,
当n≥2时,an=Sn-Sn-1=n2+n-[(n-1)2+(n-1)]=2n,
验证当n=1时上式成立.
∴an=2n,n∈N*.
5.数列1,3,6,10,15,…的递推公式可以是an=an-1+________(n∈N*,n≥2).由a10=55,则a12=________.
答案 n 78
解析 由已知,a2-a1=2,a3-a2=3,a4-a3=4,
所以递推公式可以写成an=an-1+n.
所以a12=a11+12=a10+11+12=78.
1.知识清单:
(1)数列的递推公式.
(2)数列的前n项和Sn与an的关系.
2.方法归纳:归纳法、迭代法、累加法、累乘法.
3.常见误区:累加法、累乘法中不注意验证首项是否符合通项公式;由Sn求an时忽略验证n=1时的情况.
1.已知数列{an}满足an=4an-1+3(n≥2,n∈N*),且a1=0,则此数列的第5项是( )
A.15 B.255 C.16 D.63
答案 B
解析 由递推公式,得a2=3,a3=15,a4=63,a5=255.
2.数列,-,,-,…的第n项an与第n+1项an+1的关系是( )
A.an+1=2an B.an+1=-2an
C.an+1=an D.an+1=-an
答案 D
3.(多选)数列2,4,6,8,10,…的递推公式是( )
A.an=an-1+2(n≥2,n∈N*)
B.an=2an-1(n≥2,n∈N*)
C.a1=2,an=an-1+2(n≥2,n∈N*)
D.a1=2,an+1=an+2(n∈N*)
答案 CD
解析 A,B中没有说明某一项,无法递推.
4.已知数列{an}满足a1=2,an+1-an+1=0(n∈N*),则此数列的通项公式an等于( )
A.n2+1 B.n+1
C.1-n D.3-n
答案 D
解析 ∵an+1-an=-1.
∴当n≥2时,an=a1+(a2-a1)+(a3-a2)+…+(an-an-1)
=2+(-1)×(n-1)=3-n.
当n=1时,a1=2也符合上式.
故数列的通项公式an=3-n(n∈N*).
5.(多选)已知数列{an}的前n项和满足Sn=2n+1-1,下列说法正确的是( )
A.a1=3 B.an=2n(n≥2)
C.an=2n D.an=2n(n≥2)
答案 AD
解析 Sn=2n+1-1,当n=1时,a1=S1=21+1-1=3;
当n≥2时,an=Sn-Sn-1=(2n+1-1)-(2n-1)=2n.
当n=1时,不符合上式,
故an=
6.已知在数列{an}中,a1=2,an=-(n≥2,n∈N*),则a2 020=________.
答案 -
解析 ∵a2=-=-,a3=-=2=a1,a4=-=a2,
∴{an}的周期为2,∴a2 020=a2=-.
7.已知数列{an}的前n项和为Sn=-n2,n∈N*,则an=________.
答案 -2n+1,n∈N*
解析 由an=Sn-Sn-1(n≥2)得an=1-2n,
当n=1时,a1=S1=-1也符合上式.
∴an=-2n+1(n∈N*).
8.已知在数列{an}中,a1a2…an=n2(n∈N*),则a9=______.
答案
解析 a1a2…a8=82,①
a1a2…a9=92,②
②÷①得,a9==.
9.已知数列{an}满足an+1-an=n+2(n∈N*),且a1=1.
(1)求a2,a3,a4的值;
(2)令bn=4an-68n,求数列{bn}的前4项.
解 (1)因为an+1-an=n+2,且a1=1,
所以a2=4,a3=8,a4=13.
(2)b1=4a1-68×1=4×1-68×1=-64,
b2=4a2-68×2=4×4-68×2=-120,
b3=4a3-68×3=4×8-68×3=-172,
b4=4a4-68×4=4×13-68×4=-220.
10.已知数列{an}满足a1=-1,an+1=an+,n∈N*,求通项公式an.
解 因为an+1-an=,
所以a2-a1=,
a3-a2=,
a4-a3=,
…,
an-an-1=(n≥2),
以上各式累加得,
an-a1=++…+
=1-+-+…+-
=1-.
所以an+1=1-,
所以an=-(n≥2),
因为a1=-1也符合上式,
所以an=-(n∈N*).
11.已知数列{an}满足a1=0,an+1=(n∈N*),则a2 020等于( )
A.-3 B.0 C. D.3
答案 B
解析 由题意知a1=0,a2==-,a3==,a4==0,a5==-,…,由此可知,an+3=an.所以数列{an}的周期为3,
又2 020=3×673+1,所以a2 020=a1=0.
12.下图是某省从1月21日至2月24日的新冠肺炎每日新增确诊病例变化曲线图.
若该省从1月21日至2月24日的新冠肺炎每日新增确诊人数按日期顺序排列构成数列{an},{an}的前n项和为Sn,则下列说法中正确的是( )
A.数列{an}是递增数列
B.数列{Sn}是递增数列
C.数列{an}的最大项是a11
D.数列{Sn}的最大项是S11
答案 C
解析 因为1月28日新增确诊人数小于1月27日新增确诊人数,
即a7>a8,
所以{an}不是递增数列,所以选项A错误;
因为2月23日新增确诊病例数为0,
所以S33=S34,
所以数列{Sn}不是递增数列,
所以选项B错误;
因为1月31日新增病例数最多,从1月21日算起,1月31日是第11天,
所以数列{an}的最大项是a11,所以选项C正确;
数列{Sn}的最大项是最后项,所以选项D错误.
13.已知数列{an}满足a1>0,且an+1=an,则数列{an}的最大项是( )
A.a1 B.a9
C.a10 D.不存在
答案 A
解析 因为a1>0,且an+1=an,
所以an>0,
所以=<1,
所以an+1
所以此数列为递减数列,故最大项为a1.
14.设{an}是首项为1的正项数列,且(n+1)a-na+an+1an=0(n∈N*),则它的通项公式an=________.
答案
解析 方法一 (累乘法)
把(n+1)a-na+an+1an=0分解因式,
得[(n+1)an+1-nan](an+1+an)=0.
∵an>0,∴an+1+an>0,
∴(n+1)an+1-nan=0,
∴=,
∴···…·
=×××…×=(n≥2),
∴=.
又∵a1=1,∴an=a1=.
又a1=1也适合上式,∴an=,n∈N*.
方法二 (迭代法)
同方法一,得=,
∴an+1=an,
∴an=·an-1=··an-2
=···an-3
…
=···…·a1=a1.
又∵a1=1,∴an=.
方法三 (构造特殊数列法)
同方法一,得=,
∴(n+1)an+1=nan,
∴数列{nan}是常数列,
∴nan=1·a1=1,∴an=(n∈N*).
15.在一个数列中,如果对任意n∈N*,都有anan+1an+2=k(k为常数),那么这个数列叫做等积数列,k叫做这个数列的公积.已知数列{an}是等积数列,且a1=1,a2=2,公积为8,则a1+a2+a3+…+a12=________.
答案 28
解析 依题意得数列{an}是周期为3的数列,且a1=1,a2=2,a3=4,因此a1+a2+a3+…+a12=4(a1+a2+a3)=4×(1+2+4)=28.
16.已知数列{an}满足:a1=m(m为正整数),an+1=若a4=4,求m所有可能的取值.
解 若a3为奇数,则3a3+1=4,a3=1,若a2为奇数,则3a2+1=1,a2=0(舍去),若a2为偶数,则=1,a2=2.
若a1为奇数,则3a1+1=2,a1=(舍去),
若a1为偶数,=2,a1=4;
若a3为偶数,则=4,a3=8,
若a2为奇数,则3a2+1=8,a2=(舍去).
若a2为偶数,则=8,a2=16.
若a1为奇数,则3a1+1=16,a1=5.
若a1为偶数,则=16,a1=32.
故m所有可能的取值为4,5,32.§4.1 数列的概念
第1课时 数列的概念及通项公式
学习目标 1.理解数列的有关概念与数列的表示方法.2.掌握数列的分类,了解数列的单调性.3.理解数列的通项公式,并会用通项公式写出数列的任一项.4.能根据数列的前几项写出数列的一个通项公式.
知识点一 数列及其有关概念
1.一般地,我们把按照确定的顺序排列的一列数称为数列,数列中的每一个数叫做这个数列的项.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.
2. 数列的一般形式可以写成a1,a2,a3,…,an,…,简记为{an}.
思考 数列1,2,3与数列3,2,1是同一个数列吗?
答案 不是.顺序不一样.
知识点二 数列的分类
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
知识点三 函数与数列的关系
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).
知识点四 数列的单调性
递增数列 从第2项起,每一项都大于它的前一项的数列
递减数列 从第2项起,每一项都小于它的前一项的数列
常数列 各项都相等的数列
知识点五 通项公式
1.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.
2.通项公式就是数列的函数解析式,以前我们学过的函数的自变量通常是连续变化的,而数列是自变量为离散的数的函数.
思考 既然数列是一类特殊的函数,那么表示数列除了用通项公式外,还可以用哪些方法?
答案 还可以用列表法、图象法.
1.1,1,1,1是一个数列.( √ )
2.数列1,3,5,7可表示为{1,3,5,7}.( × )
3.如果一个数列不是递增数列,那么它一定是递减数列.( × )
4.an与{an}表达不同的含义.( √ )
一、数列的有关概念和分类
例1 下列数列哪些是有穷数列?哪些是无穷数列?哪些是递增数列?哪些是递减数列?哪些是常数列?
(1)1,0.84,0.842,0.843,…;
(2)2,4,6,8,10,…;
(3)7,7,7,7,…;
(4),,,,…;
(5)10,9,8,7,6,5,4,3,2,1;
(6)0,-1,2,-3,4,-5,….
解 (5)是有穷数列;(1)(2)(3)(4)(6)是无穷数列;(2)是递增数列;(1)(4)(5)是递减数列;(3)是常数列.
反思感悟 (1)判断数列是何种数列一定严格按照定义进行判断.
(2)判断数列的单调性时一定要确保每一项均大于(或均小于)后一项,不能有例外.
跟踪训练1 下列数列哪些是有穷数列?哪些是递增数列?哪些是递减数列?哪些是常数列?
(1)2 017,2 018,2 019,2 020,2 021;
(2)0,,,…,,…;
(3)1,,,…,,…;
(4)-,,-,,…;
(5)1,0,-1,…,sin ,…;
(6)9,9,9,9,9,9.
解 (1)(6)是有穷数列;(1)(2)是递增数列;(3)是递减数列;(6)是常数列.
二、由数列的前几项写出数列的一个通项公式
例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)-1,,-,;
(2),2,,8;
(3)0,1,0,1;
(4)9,99,999,9 999.
解 (1)这个数列的前4项的绝对值都是序号的倒数,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)数列中的项,有的是分数,有的是整数,可将各项都统一成分数再观察:,,,,…,
所以它的一个通项公式为an=,n∈N*.
(3)这个数列中的项是0与1交替出现,奇数项都是0,偶数项都是1,所以通项公式可以写成an=由第(1)题也可以写成an=(n∈N*)或an=(n∈N*).
(4)各项加1后,变为10,100,1 000,10 000,…,此数列的通项公式为10n,可得原数列的一个通项公式为an=10n-1,n∈N*.
反思感悟 根据数列的前几项求通项公式的解题思路
(1)先统一项的结构,如都化成分数、根式等.
(2)分析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,再用(-1)n或(-1)n+1处理符号.
(4)对于周期数列,可考虑拆成几个简单数列之和的形式,或者利用周期函数,如三角函数等.
跟踪训练2 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:
(1)-,,,;
(2),,,;
(3)7,77,777,7 777.
解 (1)各项分母分别为21,22,23,24,易看出第1,2,3,4项分子分别比分母少了3,则原数列可化为,,,,所以它的一个通项公式为an=,n∈N*.
(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*.
(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*.
三、数列通项公式的简单应用
例3 已知数列{an}的通项公式是an=2n2-n,n∈N*.
(1)写出数列的前3项;
(2)判断45是否为数列{an}中的项,3是否为数列{an}中的项.
解 (1)在通项公式中依次取n=1,2,3,可得{an}的前3项分别为1,6,15.
(2)令2n2-n=45,得2n2-n-45=0,解得n=5或n=-(舍去),故45是数列{an}中的第5项.
令2n2-n=3,得2n2-n-3=0,解得n=-1或n=,故3不是数列{an}中的项.
反思感悟 (1)利用数列的通项公式求某项的方法
数列的通项公式给出了第n项an与它的位置序号n之间的关系,只要用序号代替公式中的n,就可以求出数列的相应项.
(2)判断某数值是否为该数列的项的方法
先假定它是数列中的第n项,然后列出关于n的方程.若方程的解为正整数,则是数列的一项;若方程无解或解不是正整数,则不是该数列的一项.
跟踪训练3 已知数列{an}的通项公式为an=qn,n∈N*,且a4-a2=72.
(1)求实数q的值;
(2)判断-81是否为此数列中的项.
解 (1)由题意知q4-q2=72,
则q2=9或q2=-8(舍去),
∴q=±3.
(2)当q=3时,an=3n.
显然-81不是此数列中的项;
当q=-3时,an=(-3)n.
令(-3)n=-81,无解,
∴-81不是此数列中的项.
延伸探究
已知数列{an}的通项公式为an=n2-5n+4,n∈N*.问当n为何值时,an取得最小值?并求出最小值.
解 ∵an=n2-5n+4=2-,
∴当n=2或3时,an取得最小值,为a2=a3=-2.
数列单调性的应用
典例 已知数列{an}的通项公式是an=(n+1)n,n∈N*.试问该数列有没有最大项?若有,求出最大项和最大项的序号;若没有,请说明理由.
解 方法一 an+1-an=(n+2)n+1-(n+1)n=,
当n<9时,an+1-an>0,即an+1>an;
当n=9时,an+1-an=0,即an+1=an;
当n>9时,an+1-an<0,即an+1则a1a11>a12>…,
故数列{an}有最大项,为第9项和第10项,且a9=a10=10×9.
方法二 根据题意,令
即解得9≤n≤10.
又n∈N*,则n=9或n=10.故数列{an}有最大项,为第9项和第10项,且a9=a10=10×9.
[素养提升] (1)由于数列是特殊的函数,所以可以用研究函数的思想方法来研究数列的相关性质,如单调性、最大值、最小值等,此时要注意数列的定义域为正整数集或其有限子集{1,2,…,n}这一条件.
(2)可以利用不等式组找到数列的最大项;利用不等式组找到数列的最小项.
(3)通过数列单调性的应用,培养数学抽象、数学运算等核心素养.
1.下列说法正确的是( )
A.数列1,3,5,7,…,2n-1可以表示1,3,5,7,…
B.数列1,0,-1,-2与数列-2,-1,0,1是相同的数列
C.数列的第k项为1+
D.数列0,2,4,6,8,…可记为{2n}
答案 C
解析 数列1,3,5,7,…,2n-1为有穷数列,而数列1,3,5,7,…为无穷数列,故A中说法错误;
数的顺序不同就是两个不同的数列,故B中说法错误;
在C中,ak==1+,故C中说法正确;
在D中,an=2n-2,故D中说法错误.
2.已知数列{an}的通项公式为an=,n∈N*,则该数列的前4项依次为( )
A.1,0,1,0 B.0,1,0,1
C.,0,, 0 D.2,0,2,0
答案 A
解析 把n=1,2,3,4依次代入通项公式,得a1==1,a2==0,a3==1,a4==0.
3.(多选)下面四个数列中,既是无穷数列又是递增数列的是( )
A.1,,,,…,,…
B.sin ,sin ,sin ,…,sin ,…
C.-1,-,-,-,…,-,…
D.1,,,…,,…
答案 CD
解析 选项C,D既是无穷数列又是递增数列.
4.已知数列,,,,…,则该数列的一个通项公式是________________,5是该数列的第________项.
答案 an=(n∈N*) 19
解析 由给出的前几项可归纳出an=(n∈N*).故由=5=,
得4n-1=75,
所以n=19,即5是该数列的第19项.
5.数列3,5,9,17,33,…的一个通项公式是__________________.
答案 an=2n+1,n∈N*
1.知识清单:
(1)数列及其有关概念.
(2)数列的分类.
(3)函数与数列的关系.
(4)数列的单调性.
(5)数列的通项公式.
2.方法归纳:观察、归纳、猜想.
3.常见误区:归纳法求数列的通项公式时归纳不全面;不注意用(-1)n进行调节,不注意分子、分母间的联系.
1.(多选)下列说法正确的是( )
A.数列可以用图象来表示
B.数列的通项公式不唯一
C.数列中的项不能相等
D.数列可以用一群孤立的点表示
答案 ABD
解析 数列中的项可以相等,如常数列,故选项C中说法不正确.
2.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*
答案 A
解析 数列各项正、负交替,故可用(-1)n来调节,又1=21-1,3=22-1,7=23-1,15=24-1,…,所以通项公式为an=(-1)n·(2n-1),n∈N*.
3.数列,,,,…的第10项是( )
A. B. C. D.
答案 C
解析 由题意知数列的通项公式是an=(n∈N*),
所以a10==.
4.设an=++++…+(n∈N*),则a2等于( )
A. B.+
C.++ D.+++
答案 C
解析 ∵an=++++…+(n∈N*),
∴a2=++.
5.数列0.3,0.33,0.333,0.333 3,…的通项公式为( )
A.an=(10n-1),n∈N*
B.an=(10n-1),n∈N*
C.an=,n∈N*
D.an=(10n-1),n∈N*
答案 C
解析 因为数列0.9,0.99,0.999,0.999 9,…的通项公式为1-,而数列0.3,0.33,0.333,0.333 3,…的每一项都是上面数列对应项的,所以an=,n∈N*.
6.323是数列{n(n+2)}的第________项.
答案 17
解析 由an=n2+2n=323,解得n=17(负值舍去).
∴323是数列{n(n+2)}的第17项.
7.若数列{an}的通项公式是an=3-2n,n∈N*则a2n=________;=________.
答案 3-4n
解析 因为an=3-2n,所以a2n=3-22n=3-4n,
==.
8.已知数列{an}的通项公式为an=2 020-3n,则使an>0成立的正整数n的最大值为________.
答案 673
解析 由an=2 020-3n>0,得n<=673,
又因为n∈N*,
所以正整数n的最大值为673.
9.写出下列各数列的一个通项公式:
(1)4,6,8,10,…;
(2),,,,,…;
(3)-1,,-,,….
解 (1)各项是从4开始的偶数,所以an=2n+2,n∈N*.
(2)每一项分子比分母少1,而分母可写成21,22,23,24,25,…,分子分别比分母少1,故所求数列的通项公式可写为an=,n∈N*.
(3)通过观察,数列中的数正、负交替出现,且先负后正,则选择(-1)n.又第1项可改写成分数-,则每一项的分母依次为3,5,7,9,…,可写成(2n+1)的形式.分子为3=1×3,8=2×4,15=3×5,24=4×6,…,可写成n(n+2)的形式.所以此数列的一个通项公式为an=(-1)n·,n∈N*.
10.在数列{an}中,a1=2,a17=66,通项公式是关于n的一次函数.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)求a2 020;
(3)2 020是否为数列{an}中的项?
解 (1)设an=kn+b(k≠0),则有
解得k=4,b=-2.
∴an=4n-2,n∈N*.
(2)a2 020=4×2 020-2=8 078.
(3)令2 020=4n-2,解得n=505 N*,
∴2 020不是数列{an}中的项.
11.(多选)数列,0,,0,…的通项公式可以是( )
A.an=[1-(-1)n](n∈N*)
B.an=(n∈N*)
C.an=(n∈N*)
D.an=(1-cos nπ)(n∈N*)
答案 ACD
解析 经代入检验,A,C,D均可以作为已知数列的通项公式.
12.已知an=,则数列{an}中相等的连续两项是( )
A.第9项,第10项
B.第10项,第11项
C.第11项,第12项
D.第12项,第13项
答案 B
解析 假设an=an+1,则有=,解得n=10,所以相等的连续两项是第10项和第11项.
13.设函数f(x)=数列{an}满足an=f(n),n∈N*,且数列{an}是递增数列,则实数a的取值范围是( )
A. B.
C.(1,3) D.(2,3)
答案 D
解析 结合函数的单调性,要使数列{an}递增,
则应有
解得214.某少数民族的刺绣有着悠久的历史,图(1),(2),(3),(4)为最简单的四个图案,这些图案都由小正方形构成,小正方形数越多刺绣越漂亮.现按同样的规律刺绣(小正方形的摆放规律相同),设第n个图形包含f(n)个小正方形,则f(6)=________.
答案 61
解析 f(1)=1=2×1×0+1,
f(2)=1+3+1=2×2×1+1,
f(3)=1+3+5+3+1=2×3×2+1,
f(4)=1+3+5+7+5+3+1=2×4×3+1,
故f(n)=2n(n-1)+1.
当n=6时,f(6)=2×6×5+1=61.
15.如图1是第七届国际数学教育大会(简称ICME-7)的会徽图案,会徽的主体图案是由如图2的一连串直角三角形演化而成的,其中OA1=A1A2=A2A3=…=A7A8=1,如果把图2中的直角三角形继续作下去,记OA1,OA2,…,OAn,…的长度构成数列{an},则此数列的通项公式为( )
A.an=n,n∈N* B.an=,n∈N*
C.an=,n∈N* D.an=n2,n∈N*
答案 C
解析 ∵OA1=1,OA2=,OA3=,…,OAn=,…,
∴a1=1,a2=,a3=,…,an=,….
16.在数列{an}中,an=.
(1)求证:此数列的各项都在区间(0,1)内;
(2)区间内有没有数列中的项?若有,有几项?
(1)证明 因为an==1-(n∈N*),
所以0(2)解 令<<,则解得n=1,即在区间内有且只有1项a1.