4.1 数列的概念(精讲)
考点一 数列的概念及辨析
【例1】(2022·全国·高二课时练习)现有下列说法:
①元素有三个以上的数集就是一个数列;
②数列1,1,1,1,…是无穷数列;
③每个数列都有通项公式;
④根据一个数列的前若干项,只能写出唯一的通项公式;
⑤数列可以看着是一个定义在正整数集上的函数.
其中正确的有( ).
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
【一隅三反】
1.(2022·云南·罗平县第一中学高二开学考试)下列有关数列的说法正确的是( )
A.同一数列的任意两项均不可能相同 B.数列,0,2与数列2,0,是同一个数列
C.数列2,4,6,8可表示为 D.数列中的每一项都与它的序号有关
2.(2022·全国·高二课时练习)下列有关数列的说法正确的是( )
A.同一数列的任意两项均不可能相同
B.数列,,与数列,,是同一个数列
C.数列1,3,5,7可表示为
D.数列2,5,2,5,…,2,5,…是无穷数列
3.(2022·广东)下列有关数列的说法正确的是( )
A.同一数列的任意两项均不可能相同
B.数列,,与数列,,是同一个数列
C.数列1,3,5,7可表示为
D.数列2,5,2,5,…,2,5,…是无穷数列
考点二 数列的通项与项互求
【例2-1】(2022·河南)已知一组数据2,5,10,17,26,…,按此规律可以得到第100个数为( )
A.9802 B.9991 C.10001 D.10202
【例2-2】(2023·全国·高三专题练习)一定数目的点在等距离的排列下可以形成一个等边三角形,这样的数被称为三角形数.如图,根据前三个点阵图形的规律,第四个点阵表示的三角形数是( )
A.1 B.6 C.10 D.20
【例2-3】(2022·山东烟台·高二期末)数列2,0,2,0,…的通项公式可以为( )
A. B.
C. D.
【一隅三反】
1.(2022·江苏)已知数列的通项公式为,则该数列的前项依次为( )
A.,,, B.,,, C.,,, D.,,,
2.(2022·广西)若一数列为1,,,,…,则是这个数列的( ).
A.不在此数列中 B.第13项 C.第14项 D.第15项
3.(2022·河南 )数列满足,则数列的前12项和为( )
A.64 B.150 C.108 D.240
4.(2022云南)在数列中,,,则等于( ).
A. B. C. D.2
考点三 数列的单调性
【例3-1】(2022·全国·高二课时练习)(多选)下列是递增数列的是( )
A. B. C. D.
【例3-2】(2022·甘肃省临洮中学高二阶段练习)已知数列满足:,且数列是递增数列,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
【一隅三反】
1.(2022·全国·高二课时练习)已知数列的通项公式是,则( )
A.不是单调数列 B.是递减数列 C.是递增数列 D.是常数列
2.(2022·北京)已知数列的通项公式是,则( )
A.不是单调数列 B.是递减数列 C.是递增数列 D.是常数列
3.(2022·北京八中高三阶段练习)已知数列是递增数列,且,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
4.(2022·全国·高二课时练习)已知数列的通项公式为,则“”是“为递增数列”的( )
A.必要不充分条件 B.充要条件 C.充分不必要条件 D.既不充分也不必要条件
考点四 数列的最值
【例4-1】(2022·山东)(多选)已知数列的前项和为,若,则当取得最小值时,的值可能是( )
A.7 B.8 C.9 D.10
【例4-2】(2022·上海嘉定·高三阶段练习)已知数列的通项公式为,则取最大值时,___________.
【一隅三反】
1.(2022·福建省福安市第一中学高二阶段练习)已知数列满足,则数列的最大项为( ).
A.第4项 B.第5项 C.第6项 D.第7项
2.(2022·宁夏·平罗中学高三阶段练习(理))已知数列满足,,则的最小值为( )
A.0 B. C. D.3
3.(2022·浙江省淳安中学高二期中)数列( )
A.既有最大项,又有最小项 B.有最大项,无最小项
C.无最大项,有最小项 D.既无最大项,又无最小项
4.(2022·四川成都 )已知数列的前n项和,数列满足,则数列的最大项为( )
A.第4项 B.第5项 C.第6项 D.第7项
4.1 数列的概念(精讲)
考点一 数列的概念及辨析
【例1】(2022·全国·高二课时练习)现有下列说法:
①元素有三个以上的数集就是一个数列;
②数列1,1,1,1,…是无穷数列;
③每个数列都有通项公式;
④根据一个数列的前若干项,只能写出唯一的通项公式;
⑤数列可以看着是一个定义在正整数集上的函数.
其中正确的有( ).
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
答案:B
【解析】对于①,数列是按一定次序排成的一列数,而数集的元素无顺序性,①不正确;
对于②,由无穷数列的意义知,数列1,1,1,1,…是无穷数列,②正确;
对于③,不是每个数列都有通项,如按精确度为得到的不足近似值,
依次排成一列得到的数列没有通项公式,③不正确;
对于④,前4项为1,1,1,1的数列通项公式可以为,等,
即根据一个数列的前若干项,写出的通项公式可以不唯一,④不正确;
对于⑤,有些数列是有穷数列,不可以看着是一个定义在正整数集上的函数,⑤不正确,
所以说法正确的个数是1.故选:B
【一隅三反】
1.(2022·云南·罗平县第一中学高二开学考试)下列有关数列的说法正确的是( )
A.同一数列的任意两项均不可能相同 B.数列,0,2与数列2,0,是同一个数列
C.数列2,4,6,8可表示为 D.数列中的每一项都与它的序号有关
答案:D
【解析】对于A中,常数列中任意两项都是相等的,所以A不正确;
对于B中,数列,0,2与2,0,中数字的排列顺序不同,不是同一个数列,所以B不正确;
对于C中,表示一个集合,不是数列,所以C不正确;
对于D中,根据数列的定义知,数列中的每一项与它的序号是有关的,所以D正确.故选:D.
2.(2022·全国·高二课时练习)下列有关数列的说法正确的是( )
A.同一数列的任意两项均不可能相同
B.数列,,与数列,,是同一个数列
C.数列1,3,5,7可表示为
D.数列2,5,2,5,…,2,5,…是无穷数列
答案:D
【解析】例如无穷个3构成的常数列3,3,3,…的各项都是3,故A错误;
数列,0,1与数列0,1,中项的顺序不同,即表示不同的数列,故B错误;
是一个集合,故C错误;根据数列的分类,数列2,5,2,5,…,2,5,…中的项有无穷多个,所以是无穷数列,D正确.
故选:D.
3.(2022·广东)下列有关数列的说法正确的是( )
A.同一数列的任意两项均不可能相同
B.数列,,与数列,,是同一个数列
C.数列1,3,5,7可表示为
D.数列2,5,2,5,…,2,5,…是无穷数列
答案:D
【解析】例如无穷个3构成的常数列3,3,3,…的各项都是3,故A错误;
数列,0,1与数列0,1,中项的顺序不同,即表示不同的数列,故B错误;
是一个集合,故C错误;根据数列的分类,数列2,5,2,5,…,2,5,…中的项有无穷多个,所以是无穷数列,D正确.故选:D.
考点二 数列的通项与项互求
【例2-1】(2022·河南)已知一组数据2,5,10,17,26,…,按此规律可以得到第100个数为( )
A.9802 B.9991 C.10001 D.10202
答案:C
【解析】因为2,5,10,17,26,…的一个通项公式为,
所以第100个数为,故选:C
【例2-2】(2023·全国·高三专题练习)一定数目的点在等距离的排列下可以形成一个等边三角形,这样的数被称为三角形数.如图,根据前三个点阵图形的规律,第四个点阵表示的三角形数是( )
A.1 B.6 C.10 D.20
答案:C
【解析】根据规律可知,第四个点阵表示的三角形数为:.故选:C
【例2-3】(2022·山东烟台·高二期末)数列2,0,2,0,…的通项公式可以为( )
A. B.
C. D.
答案:D
【解析】A.当时,,不符;
B.当时,,不符;
C.当时,,不符;
D.当时,,
当时,,符合.
故选:D.
【一隅三反】
1.(2022·江苏)已知数列的通项公式为,则该数列的前项依次为( )
A.,,, B.,,, C.,,, D.,,,
答案:A
【解析】由通项公式可知:,故选:A
2.(2022·广西)若一数列为1,,,,…,则是这个数列的( ).
A.不在此数列中 B.第13项 C.第14项 D.第15项
答案:D
【解析】因,因此符合题意的一个通项公式为,
由解得:,所以是这个数列的第15项.故选:D
3.(2022·河南 )数列满足,则数列的前12项和为( )
A.64 B.150 C.108 D.240
答案:C
【解析】,再分别代入可得,,,.由周期为2,同理可得,.
∴.故选:C.
4.(2022云南)在数列中,,,则等于( ).
A. B. C. D.2
答案:C
【解析】由,可得:
,
故数列为周期性数列,每3项为一循环,
而 ,故,故选:C
考点三 数列的单调性
【例3-1】(2022·全国·高二课时练习)(多选)下列是递增数列的是( )
A. B. C. D.
答案:AC
【解析】A.令,则,是递增数列,正确;
B.令,则,,不合题意,错;
C.令,则,符合题意.正确;
D.令,则,,不合题意.错.故选:AC.
【例3-2】(2022·甘肃省临洮中学高二阶段练习)已知数列满足:,且数列是递增数列,则实数a的取值范围是( )
A. B. C. D.
答案:C
【解析】当时,有,即;当时,有,
又,即,综上,有,故选:C.
【一隅三反】
1.(2022·全国·高二课时练习)已知数列的通项公式是,则( )
A.不是单调数列 B.是递减数列 C.是递增数列 D.是常数列
答案:C
【解析】因为,所以是递增数列.故选:C.
2.(2022·北京)已知数列的通项公式是,则( )
A.不是单调数列 B.是递减数列 C.是递增数列 D.是常数列
答案:C
【解析】因为,所以是递增数列.故选:C.
3.(2022·北京八中高三阶段练习)已知数列是递增数列,且,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
答案:D
【解析】数列是递增数列,且,
则,解得,故的取值范围是故选:D
4.(2022·全国·高二课时练习)已知数列的通项公式为,则“”是“为递增数列”的( )
A.必要不充分条件 B.充要条件 C.充分不必要条件 D.既不充分也不必要条件
答案:A
【解析】若为递增数列,则,
即,得,又,所以,所以,
所以“”是“为递增数列”的必要不充分条件.故选:A.
考点四 数列的最值
【例4-1】(2022·山东)(多选)已知数列的前项和为,若,则当取得最小值时,的值可能是( )
A.7 B.8 C.9 D.10
答案:BC
【解析】因为的解集为,
所以,对于数列,当时,;时,;时,,
所以,数列的前项和为取得最小值时,或.
故选:BC
【例4-2】(2022·上海嘉定·高三阶段练习)已知数列的通项公式为,则取最大值时,___________.
答案:或.
【解析】由可得当时,,当时,,
当时,,故取最大值时,一定有 ,
设为数列的最大项,
则 ,即 ,解得,
则或,此时,
故答案为:或.
【一隅三反】
1.(2022·福建省福安市第一中学高二阶段练习)已知数列满足,则数列的最大项为( ).
A.第4项 B.第5项 C.第6项 D.第7项
答案:D
【解析】假设第n项最大(),
有,
又,所以,即数列的最大项为第7项.
故选:D.
2.(2022·宁夏·平罗中学高三阶段练习(理))已知数列满足,,则的最小值为( )
A.0 B. C. D.3
答案:C
【解析】由数列满足,且,
可得
,
则,
因为函数在上单调递减,在上单调递增,
所以当时,;当时,;当时,,
所以的最小值为.
故选:C.
3.(2022·浙江省淳安中学高二期中)数列( )
A.既有最大项,又有最小项 B.有最大项,无最小项
C.无最大项,有最小项 D.既无最大项,又无最小项
答案:A
【解析】∵,,
∴根据指数函数单调性可知,
在1≤n≤10时为减数列且为负,在n≥11时也为减数列且为正,
故数列最小项为第10项,最大项为11项.
故选:A.
4.(2022·四川成都 )已知数列的前n项和,数列满足,则数列的最大项为( )
A.第4项 B.第5项 C.第6项 D.第7项
答案:D
【解析】∵,当时, ,当时,,∴.
则假设第n项最大,
则有,
又,所以故选:D.