(共36张PPT)
2.1 数列的概念与简单表示法
目标定位 重点难点
1.通过实例,了解数列的概念.
2.理解数列的顺序性,感受数列是刻画自然规律的数学模型,了解数列的几种分类.
3.了解数列的表示方法,理解递推公式的含义,能够根据递推公式写出数列前几项. 重点:数列的表示方法.
难点:递推公式的含义.
1.数列的概念
(1)定义:按照一定______排列着的一列数称为数列.
(2)项:数列中的____________叫做这个数列的项.a1称为数列{an}的第1项(或称为______),a2称为第2项,…,an称为第n项.
(3)数列的表示:数列的一般形式可以写成a1,a2,a3,…,an,…,简记为______.
顺序
每一个数
首项
{an}
2.数列的分类
有限
无限
2
大于
2
小于
各项相等
2
大于
小于
分类标准 名 称 含 义
按项的个数 有穷数列 项数________的数列
无穷数列 项数________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______它的前一项,有些项______它的前一项的数列
3.数列的通项公式
如果数列{an}的第n项与________之间的关系可以用__________来表示,那么就把这个式子叫做这个数列的通项公式.
4.数列的递推关系式
如果已知数列{an}的________(或前几项)且从第二项(或某一项)开始的任一项an与它的______________(或前几项)间的关系可以用一个公式来表示,那么这个公式就叫做这个数列的递推公式.
序号n
一个式子
第一项
前一项an-1
1.下列有关数列的说法正确的是( )
①同一数列的任意两项均不可能相同;
②数列-1,0,1与数列1,0,-1是同一个数列;
③数列中的每一项都与它的序号有关.
A.①② B.①③
C.②③ D.③
【答案】D
2.下面四个结论:
①数列可以看作是一个定义在正整数集(或它的有限子集{1,2,3…,n})上的函数.
②数列若用图象表示,从图象上看都是一群孤立的点.
③数列的项数是无限的.
④数列通项的表示式是唯一的.
其中正确的是( )
A.①② B.①②③
C.②③ D.①②③④
【答案】A
3.已知an=n(n+1),以下四个数中,哪个是数列{an}中的一项( )
A.18 B.21
C.25 D.30
【答案】D
探求数列的通项公式
【解题探究】这样的问题需要由特殊到一般进行归纳,认真观察,深入分析内在规律,如:什么在变,什么不变,尤其是变化的量与相应的项数n有何关系,有时也可以以一些简单的数列为依据.
【方法规律】已知数列的前几项求通项公式,主要从以下几个方面来考虑:
(1)负号用(-1)n与(-1)n+1或(-1)n-1来调节,这是因为n和n+1奇偶交错;
(2)分式形式的数列,分子找通项,分母找通项,要充分借助分子、分母的关系;
(3)对于比较复杂的通项公式,要借助于等差数列、等比数列(后面专门学习)和其他方法解决;
(4)此类问题虽无固定模式,但也有其规律可循,主要靠观察(观察规律)、比较(比较已知的数列)、归纳、转化(转化为等差或等比数列)等方法.
【例2】 已知数列{an}的通项公式为an=3n2-28n.
(1)写出数列的第4项和第6项;
(2)-49和68是该数列的项吗?若是,是第几项?若不是,请说明理由.
【解析】(1)∵an=3n2-28n,∴a4=3×42-28×4=-64,a6=3×62-28×6=-60.
数列通项公式的应用
【方法规律】通项公式的简单应用主要包括的两个方面:
(1)由通项公式写出数列的前几项.主要是对n进行取值,然后代入通项公式,相当于函数中,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.可由通项公式等于这个数解出n,根据n是否有正整数解便可确定这个数是否为数列中的项.
【解题探究】将已知等式左边分解因式,以便找出前后项的明显关系.
数列的递推公式
【规律总结】由递推关系式an=f(n)an-1求数列的通项公式时一般采用累乘法.除此外,还应注意原递推公式变形后的数列是否为某个特殊数列.周期数列问题是数列中的一种重要题型,其周期性往往隐藏于数列的递推关系中,解决的关键在于利用递推公式算出若干项或由递推公式发现规律,得出周期而得解.
【示例】已知数列{an}的通项公式为an=-2n2+21n,求该数列中数值最大的项.
忽视了数列中自变量n只能是正整数而致错
【警示】应熟记有关概念,看清、理解各命题,逐一进行判断,对错误命题的判断只需举一反例即可.
1.判断两个数列是否为相同的数列,主要看顺序和项是否相同.
2.通项公式
如果已知一个数列的通项公式,只要用序号代替公式中的n就可以求出数列中的指定项,如果给出数列中的前几项,也可发现序号、项之间的一种关系,一个数列依据前几项归纳出的通项公式只适合前几项,对后面省略的项是否成立,并不知道.
注意:一个数列的通项公式并不一定唯一,甚至有些数列不存在通项公式.
3.递推公式
递推公式是表示数列的一种重要方法,是指已知数列{an}的第一项(或前几项)及相邻两项(或几项)间关系可以用一个公式来表示,这个公式也就是递推公式,其关键是先求出a1或a2,然后用递推关系逐一写出数列中的各项.
注意:并不是所有数列都有递推公式,即使有些数列存在递推公式,递推公式也不一定唯一.特别是依据数列前几项寻求递推关系,递推公式可能不止一个.
1.数列1,-3,5,-7,9,…的一个通项公式an为( )
A.an=2n-1 B.an=(-1)n(1-2n)
C.an=(-1)n(2n-1) D.an=(-1)n(2n+1)
【答案】B
【解析】当n=1时,a1=1,排除C,D;当n=2时,a2=-3,排除A.故选B.
【答案】-1
2.1 数列的概念与简单表示法
【基础练习】
1.下列说法中,正确的是( )
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
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*)
【答案】C
【解析】A错,{1,3,5,7}是集合;B错,是两个不同的数列,顺序不同;C正确,ak==1+;D错,an=2(n-1)(n∈N*).
2.已知n∈N+,给出4个表达式:①an=
②an=;③an=;④an=.其中能作为数列:0,1,0,1,0,1,0,1,…的通项公式的是( )
A.①②③ B.①②④
C.②③④ D.①③④
【答案】A
【解析】检验知①②③都是所给数列的通项公式.
3.如下图,下列四个图形中,着色三角形的个数依次构成一个数列的前4项,则这个数列的一个通项公式为( )
A.an=3n-1 B.an=3n
C.an=3n-2n D.an=3n-1+2n-3
【答案】A
【解析】这四个图形中,着色三角形的个数依次为1,3,9,27,都是3的指数幂,猜想数列的通项公式为an=3n-1.
4.数列{an}中,a1=,a2=,an+an+2+an·an+2=1(n∈N*),则a5+a6等于( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】把n=1代入an+an+2+an·an+2=1可得a1+a3+a1·a3=1,即+a3+a3=1,解得a3=;同理把n=2代入可得+a4+a4=1,解得a4=;同理把n=3代入可得+a5+a5=1,解得a5=;同理把n=4代入可得+a6+a6=1,解得a6=,故a5+a6=+=.故选A.
5.函数f(x)满足f(1)=1,f(n+1)=f(n)+3(n∈N*),则f(n)是( )
A.递增数列 B.递减数列
C.常数列 D.不能确定
【答案】A
【解析】∵f(n+1)-f(n)=3(n∈N*),∴f(2)>f(1),f(3)>f(2),f(4)>f(3),…,f(n+1)>f(n),…,∴f(n)是递增数列.
6.已知数列{an}满足a1=,an-1-an=(anan-1)n(n≥2),则该数列的通项公式an=________.
【答案】
【解析】∵数列{an}满足a1=,an-1-an=(anan-1)n,∴-=n.∴=++…++=n+(n-1)+…+2+2=+1=.∴an=.
7.写出数列的一个通项公式,使它的前4项分别是下列各数:
(1),,,;
(2)1+,1-,1+,1-;
(3)7,77,777,7 777;
(4)0,,0,.
【解析】(1)∵,,,,
观察每一项的分子是连续的奇数,分母是2n,
∴an=,n∈N*.
(2)∵1+,1-,1+,1-,
观察每一项的组成是1加或减一个分数的形式,
分数的分子是连续的奇数,分母是连续偶数的平方,
∴an=1+(-1)n+1·,n∈N*.
(3)∵7,77,777,7 777,
∴该数列可化为×(10-1),×(100-1),×(1 000-1),×(10 000-1).
∴an=(10n-1),n∈N*.
(4)∵0,,0,,
∴该数列可化为(1-1)·,(1+1)·,(1-1)·,(1+1)·.
∴an=[1+(-1)n]·,n∈N*.
8.已知数列{an}满足a1=4,an+1-an=3,试写出这个数列的前6项并猜想该数列的一个通项公式.
【解析】由已知,得a1=4,an+1=an+3,
∴a2=a1+3=4+3=7,
a3=a2+3=7+3=10,
a4=a3+3=10+3=13,
a5=a4+3=13+3=16,
a6=a5+3=16+3=19.
由以上各项猜测数列的通项公式是an=3n+1.
【能力提升】
9.数列{an}:1,-,,-,…的一个通项公式是( )
A.an=(-1)n+1(n∈N+) B.an=(-1)n-1(n∈N+)
C.an=(-1)n+1(n∈N+) D.an=(-1)n-1(n∈N+)
【答案】D
【解析】观察数列各项,可写成,-,,-.故选D.
10.(2019年河南驻马店期末)已知数列{an}的前n项和Sn=n2-9n,第k项满足5
A.6 B.7
C.8 D.9
【答案】C
【解析】∵Sn=n2-9n,∴n≥2时,an=Sn-Sn-1=2n-10.a1=S1=-8适合上式,∴an=2n-10(n∈N*).∴5<2k-10<8,得7.511.设an=-3n2+15n-18,则数列{an}中的最大项的值是( )
A. B.
C.0 D.5
【答案】C
【解析】由题意得,an=-3n2+15n-18,则对称轴方程n=-=,又n取整数,所以当n=2或3时,an取最大值为a3=a2=-3×22+15×2-18=0.故选C.
12.(2019年江苏常州模拟)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.
13.已知数列{an}的通项公式是an=.
(1)你能判断该数列是递增的,还是递减的吗?
(2)该数列中有负数项吗?
【解析】(1)对任意n∈N*,∵an+1-an=-=
<0,
∴数列{an}为递减数列.
(2)令an<0,即<0,
∴n2+5n+4<0,解得-4<n<-1,
而n∈N*,故数列{an}没有负数项.
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