高考数学复习第五单元第26讲数列的概念与简单表示法练习文新人教A版
人教A版数学必修五数列的概念与简单表示法同步教学PPT全文课件
考点三 数列的函数性质
数列是一种特殊的函数,函数问题的解决方法同 样适用于数列问题,不过要注意n∈N*,否则易 出现错误.
例3 已知数列{an}的通项公式为 an=n2n+2 1. 求证:此数列为递增数列.
【思路点拨】 可通过证an+1-an>0来证明 结论.
【证明】 an+1-an=n+n+112+2 1-n2n+2 1 =n+1[2nn+2+112+-1n]2[n2n++112+1] =[n+122n++1]1n2+1, 由 n∈N*,得 an+1-an>0,即 an+1>an.
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思考感悟 1.两个数列相同应满足什么条件? 提示:两个数列相同必须同时满足两个条件:① 两个数列中各数相同;②各数的排列次序相同.
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方法感悟
1.数列与函数的联系 数列是特殊的函数,从函数观点看,数列可以看 成是以正整数集N*(或它的有限子集{1,2,…,n}) 为定义域的函数an=f(n),当自变量按照从小到 大的顺序依次取值时,所对应的一列函数值,其 图象为一组离散的点.
2.数列的通项公式和递推公式 通项公式、递推公式是反映数列内在规律的重要 公式,但并不是所有的数列都有通项公式或递推 公式.如果一个数列仅仅给出前面有限的几项, 那么得到的通项公式或递推公式并不是唯一的, 只要符合这几项的公式都可以.
公式.解:a1=0,a2=13+ -aa11=13, a3=13+ -aa22=13+ -1313=12, a4=13+ -aa33=13+ -1212=35.
直接观察可以发现 a3=12可写成 a3=24, 这样可知 an=nn- +11(n≥2). 当 n=1 时,11- +11=0=a1, 所以 an=nn- +11.
人教新课标版数学高二-数学必修5训练 2.1数列的概念与简单表示法
数学·必修5(人教A版)本章概述课标导读1.数列的概念和简单表示法通过日常生活中的实例,了解数列的概念和几种简单的表示方法(列表、图象、通项公式),了解数列是一种特殊函数.2.等差数列、等比数列(1)通过实例,理解等差数列、等比数列的概念.(2)探索并掌握等差数列、等比数列的通项公式与前n项和的公式.(3)能在具体的问题情境中发现数列的等差关系或等比关系,并能用有关知识解决相应的问题.(4)体会等差数列、等比数列与一次函数、指数函数的关系.要点点击1.等差数列和等比数列有着广泛的应用,学习时应重视通过具体实例(如教育贷款、购房贷款、放射性物质的衰变、人口增长等)理解这两种数列模型的作用,培养我们从实际问题中抽象出数列模型的能力.2.在数列的学习中,应保证基本技能的训练,通过必要的练习,掌握数列中各量之间的基本关系,但训练要控制难度和复杂程度.网络构建2.1数列的概念与简单表示法►基础达标1.数列1,3,7,15,31,…的一个通项公式为()A.a n=2n B.a n=2n+1C.a n=2n-1 D.a n=2n-1解析:代入检验,选C,另法:将数列的每一项都加1,得到的数列是2,4,8,16,32,…,通项为2n.故原数列的通项为2n-1.答案:C2.某种细菌在培养过程中,每20分钟分裂一次(1个分裂为2个).经过3小时,这种细菌由1个可繁殖成()A.511个B.512个C.1 023个D.1 024个解析:3小时含9个20分钟,分裂9次后细菌个数为29=512.答案:B3.下列数列中,既是递增数列又是无穷数列的是()A.1,12,13,14,…B.-1,-2,-3,-4,…C.-1,-12,-14,-18,…D.1,2,3,…n 答案:C4.已知数列{a n }中,a 1=1,a 2=3,a n +2=a n +1+1a n,则a 5=________.解析:a 3=a 2+1a 1=4,a 4=a 3+1a 2=133,a 5=a 4+1a 3=5512.答案:55125.数列{a n }的通项公式是a n =2n +1(n ∈N *),则37是这个数列的第 __________项.解析:由2n +1=37⇒n =18. 答案:186.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)15,110,115,120; (2)-12,14,-18,116;(3)1-12,12-13,13-14,14-15.解析:(1)a n =15n (2)a n =(-1)n 12n (3)a n =1n -1n +1►巩固提高7.已知数列{a n }满足a 1=0,a n +1=1+a n3-a n.写出若干项,并归纳出通项公式a n =________.解析:a 2=1+a 13-a 1=13,a 3=1+133-13=24,a 4=1+243-24=35,a 5=46,猜想:a n =n -1n +1.答案:n -1n +18.已知数列{}a n 满足:a 4n -3=1,a 4n -1=0,a 2n =a n ,n ∈N *, 则a 2 010=________;a 2 011=________.解析:本题主要考查周期数列等基础知识.属于创新题型. 依题意,得a 2010=a 2×1005=a 1005=a 4×252-3=1. a 2 011=a 4×503-1=0. 答案:1 09.已知数列a n =⎩⎪⎨⎪⎧n -1, n 为奇数,n , n 为偶数.则a 1+a 100=__________,a 1+a 2+a 3+…+a 100=________.解析:a 1=0,a 100=100,∴a 1+a 100=100; 又a 1=0,a 3=2,a 5=4,…,a 99=98,而a 2=2,a 4=4,a 6=6,…,a 98=98,a 100=100.∴a 1+a 2+a 3+…+a 100=2×(2+4+…+98)+100=4 900+100=5 000.答案:100 5 00010.(1)设数列{an }满足⎩⎨⎧a 1=1,an =1+1an -1(n >1).写出这个数列的前5项.(2)求数列{-2n 2+9n +3}(n ∈N *)的最大项.解析:(1)由题意可知: a 1=1, a 2=1+11a=1+11=2, a 3=1+21a =1+12=32,a 4=1+31a =1+23=53, a 5=1+41a=1+35=85. (2)令a n =-2n 2+9n +3,所以a n 与n 构成二次函数关系.因为a n =-2n 2+9n +3=-22⎛⎫-⎪⎝⎭9n 4+1058,且n 为正整数,所以当n 取2时,a n 取到最大值13,所以数列{-2n 2+9n +3}的最大项为13.1.数列的通项公式不唯一.例如:a n =⎩⎨⎧-1(n =2k -1,k ∈N *),1(n =2k ,k ∈N *),与a n =(-1)n 表示同一个数列;另外,有些数列可能没有通项公式,如2011年9月1日24时整点时广东平均气温就是一个数列,但它不能用通项公式表示.2.已知通项公式可写出数列的任一项,因此通项公式十分重要. 3.注意用观察法求数列通项的一些技巧.如:平方数数列、自然数数列、偶数列、奇数列等要记清.另对分式数列,注意分式分子或分母是否有规律,再看分子与分母是否有联系.4.注意通项公式的反用,如知项求项数问题或判断一个具体数是不是该数列中的项.5.注意用函数观点看数列,如求数列最大(小)项及判断数列是否有单调性等.。
新人教A版高中数学必修5第二章数列数列的概念与简单表示法同步课件
答案:C
3.数列 0.3,0.33,0.333,0.333 3,…的通项公式是
an=( )
1 A.9
(10n-1)
1 B.3
1-110n
2 C.9
(10n-1)
3 D.10
(10n-1)
解析:1-1101=0.9,1-1102=0.99,…,故原数列的
通项公式为 an=131-110n. 答案:B
(3)此数列的整数部分 1,2,3,4,…恰好是序号 n, 分数部分与序号 n 的关系为n+n 1,故所求的数列的一个 通项公式为 an=n+n+n 1=nn2++21n(n∈N*).
(4)原数列的各项可变为19×9,19×99,19×999,19×9 999,…,易知数列 9,99,999,9 999,…的一个通项公 式为 an=10n-1,所以原数列的一个通项公式为 an=19(10n -1)(n∈N*).
解析:有穷数列为②④;无穷数列为①③;递增数 列为②;递减数列为④;摆动数列为①;常数列为③.
答案:②④ ①③ ② ④ ① ③
类型 2 由数列的前几项写出数列的通项公式 [典例 2] 写出以下数列的一个通项公式,使它的前 4 项分别是下列各数. (1)0,3,8,15,…; (2)1,-3,5,-7,…; (3)1 12,2 23,3 34,4 45,…; (4)1,11,111,1 111,….
A.Sn+1=a2n+1+an+1·an B.a1+a2+a3+…+an=an+2-1 C.a1+a3+a5+…+a2n-1=a2n-1 D.4(cn-cn-1)=πan-2·an+1 解析:对于 A 项,因为斐波那契数列总满足 an=an-1+ an-2(n≥3,n∈N*),所以 a21=a2a1, a22=a2a2=a2(a3-a1)=a2a3-a2a1, a23=a3a3=a3(a4-a2)=a3a4-a3a2, 类似的有,a2n=anan=an(an+1-an-1)=anan+1-anan-1, 累加得 a21+a22+a23+…a2n=an·an+1,
高考数学---数列的概念与简单表示法课后作业练习(含答案解析)
高考数学---数列的概念与简单表示法课后作业练习(含答案解析)建议用时:45分钟一、选择题1.数列0,1,0,-1,0,1,0,-1,…的一个通项公式a n等于()A.(-1)n+12B.cosnπ2C.cos n+12πD.cosn+22πD[令n=1,2,3,…,逐一验证四个选项,易得D正确.]2.若S n为数列{a n}的前n项和,且S n=nn+1,则1a5等于()A.56 B.65C.130D.30D[当n≥2时,a n=S n-S n-1=nn+1-n-1n=1n(n+1),所以1a5=5×6=30.]3.记S n为数列{a n}的前n项和.“任意正整数n,均有a n>0”是“{S n}是递增数列”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件A[∵“a n>0”⇒“数列{S n}是递增数列”,∴“a n>0”是“数列{S n}是递增数列”的充分条件.如数列{a n}为-1,1,3,5,7,9,…,显然数列{S n}是递增数列,但是a n 不一定大于零,还有可能小于零,∴“数列{S n}是递增数列”不能推出“a n>0”,∴“a n>0”是“数列{S n}是递增数列”的不必要条件.∴“a n>0”是“数列{S n}是递增数列”的充分不必要条件.] 4.(2019·武汉5月模拟)数列{a n}中,a n+1=2a n+1,a1=1,则a6=() A.32 B.62C.63 D.64C[数列{a n}中,a n+1=2a n+1,故a n+1+1=2(a n+1),因为a1=1,故a1+1=2≠0,故a n+1≠0,所以a n+1+1a n+1=2,所以{a n+1}为等比数列,首项为2,公比为2.所以a n+1=2n即a n=2n-1,故a6=63,故选C.]5.若数列{a n}的前n项和S n=n2-10n(n∈N*),则数列{na n}中数值最小的项是()A.第2项B.第3项C.第4项D.第5项B[∵S n=n2-10n,∴当n≥2时,a n=S n-S n-1=2n-11;当n=1时,a1=S1=-9也适合上式.∴a n=2n-11(n∈N+).记f(n)=na n=n(2n-11)=2n2-11n,此函数图像的对称轴为直线n=114,但n∈N+,∴当n=3时,f(n)取最小值.∴数列{na n}中数值最小的项是第3项.]二、填空题6.已知数列5,11,17,23,29,…,则55是它的第________项.21[数列5,11,17,23,29,…中的各项可变形为5,5+6,5+2×6,5+3×6,5+4×6,…,所以通项公式为a n=5+6(n-1)=6n-1,令6n-1=55,得n=21.]7.若数列{a n}满足a1=1,a2=3,a n+1=(2n-λ)a n(n=1,2,…),则a3等于________.15[令n=1,则3=2-λ,即λ=-1,由a n+1=(2n+1)a n,得a3=5a2=5×3=15.]8.在一个数列中,如果∀n∈N*,都有a n a n+1a n+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{a n}是等积数列,且a1=1,a2=2,公积为8,则a1+a2+a3+…+a12=________.28[∵a1a2a3=8,且a1=1,a2=2.∴a3=4,同理可求a4=1,a5=2.a6=4,∴{a n}是以3为周期的数列,∴a1+a2+a3+…+a12=(1+2+4)×4=28.]三、解答题9.(2019·洛阳模拟)已知数列{a n}满足a1=50,a n+1=a n+2n(n∈N*),(1)求{a n}的通项公式;(2)已知数列{b n}的前n项和为a n,若b m=50,求正整数m的值.[解](1)当n≥2时,a n=(a n-a n-1)+(a n-1-a n-2)+…+(a3-a2)+(a2-a1)+a1=2(n-1)+2(n-2)+…+2×2+2×1+50=2×(n-1)n2+50=n 2-n +50.又a 1=50=12-1+50,∴{a n }的通项公式为a n =n 2-n +50,n ∈N *. (2)b 1=a 1=50, 当n ≥2时,b n =a n -a n -1=n 2-n +50-[(n -1)2-(n -1)+50]=2n -2, 即b n =⎩⎪⎨⎪⎧50,n =12n -2,n ≥2.当m ≥2时,令b m =50,得2m -2=50,解得m =26. 又b 1=50,∴正整数m 的值为1或26.10.设数列{a n }的前n 项和为S n .已知a 1=a (a ≠3),a n +1=S n +3n ,n ∈N *,设b n =S n -3n ,(1)求数列{b n }的通项公式;(2)若a n +1≥a n ,n ∈N *,求a 的取值范围. [解] (1)依题意,S n +1-S n =a n +1=S n +3n , 即S n +1=2S n +3n ,由此得S n +1-3n +1=2(S n -3n ), 即b n +1=2b n , 又b 1=S 1-3=a -3,所以数列{b n }的通项公式为b n =(a -3)2n -1,n ∈N *. (2)由(1)知S n =3n +(a -3)2n -1,n ∈N *,于是,当n ≥2时,a n =S n -S n -1=3n +(a -3)2n -1-3n -1-(a -3)2n -2=2×3n-1+(a -3)2n -2,a n +1-a n =4×3n -1+(a -3)2n -2 =2n -2⎣⎢⎡⎦⎥⎤12×⎝ ⎛⎭⎪⎫32n -2+a -3,当n ≥2时,a n +1≥a n ⇒12×⎝ ⎛⎭⎪⎫32n -2+a -3≥0⇒a ≥-9,又a 2=a 1+3>a 1(a ≠3).综上,a 的取值范围是[-9,3)∪(3,+∞).1.已知数列{a n }满足:a 1=1,a n +1=a n a n +2(n ∈N *),若b n +1=(n -λ)⎝ ⎛⎭⎪⎫1a n +1,b 1=-λ,且数列{b n }是递增数列,则实数λ的取值范围是( )A .(2,+∞)B .(3,+∞)C .(-∞,2)D .(-∞,3)C [由a n +1=a n a n +2,知1a n +1=2a n +1,即1a n +1+1=2⎝ ⎛⎭⎪⎫1a n +1,所以数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n +1是首项为1a 1+1=2,公比为2的等比数列,所以1a n +1=2n ,所以b n +1=(n -λ)·2n ,因为数列{b n }是递增数列,所以b n +1-b n =(n -λ)2n -(n -1-λ)2n -1=(n +1-λ)2n-1>0对一切正整数n 恒成立,所以λ<n +1,因为n ∈N *,所以λ<2,故选C.]2.(2019·临沂三模)意大利数学家列昂那多·斐波那契以兔子繁殖为例,引入“兔子数列”: 1,1,2,3,5,8,13,21,34,55,…即F (1)=F (2)=1,F (n )=F (n -1)+F (n -2)(n ≥3,n ∈N *),此数列在现代物理“准晶体结构”、化学等都有着广泛的应用.若此数列被2整除后的余数构成一个新数列{a n },则数列{a n }的前2 019项的和为( )A .672B .673C .1 346D .2 019C [由数列1,1,2,3,5,8,13,21,34,55,…各项除以2的余数,可得{a n }为1,1,0,1,1,0,1,1,0,1,1,0,…,所以{a n }是周期为3的周期数列,一个周期中三项和为1+1+0=2, 因为2 019=673×3,所以数列{a n }的前2 019项的和为673×2=1 346,故选C.]3.(2019·晋城三模)记数列{a n }的前n 项和为S n ,若S n =3a n +2n -3,则数列{a n }的通项公式为a n =________.a n =2-⎝ ⎛⎭⎪⎫32n[当n =1时,S 1=a 1=3a 1-1,解得a 1=12;当n ≥2时,S n =3a n +2n -3,S n -1=3a n -1+2n -5,两式相减可得,a n =3a n -3a n -1+2,故a n =32a n -1-1,设a n +λ=32(a n -1+λ),故λ=-2,即a n -2=32(a n -1-2),故a n -2a n -1-2=32.故数列{a n -2}是以-32为首项,32为公比的等比数列,故a n -2=-32·⎝ ⎛⎭⎪⎫32n -1,故a n =2-⎝ ⎛⎭⎪⎫32n .] 4.已知数列{a n }中,a 1=1,其前n 项和为S n ,且满足2S n =(n +1)a n (n ∈N *). (1)求数列{a n }的通项公式;(2)记b n =3n -λa 2n ,若数列{b n }为递增数列,求λ的取值范围. [解] (1)∵2S n =(n +1)a n , ∴2S n +1=(n +2)a n +1,∴2a n +1=(n +2)a n +1-(n +1)a n , 即na n +1=(n +1)a n ,∴a n +1n +1=a nn ,∴a n n =a n -1n -1=…=a 11=1,∴a n =n (n ∈N +). (2)由(1)知b n =3n -λn 2.b n +1-b n =3n +1-λ(n +1)2-(3n -λn 2) =2·3n -λ(2n +1). ∵数列{b n }为递增数列, ∴2·3n -λ(2n +1)>0, 即λ<2·3n2n +1.令c n =2·3n2n +1,即c n +1c n =2·3n +12n +3·2n +12·3n =6n +32n +3>1. ∴{c n }为递增数列, ∴λ<c 1=2,即λ的取值范围为(-∞,2).1.(2019·烟台、菏泽高考适应性练习一)已知数列:1k ,2k -1,…,k 1(k ∈N *),按照k 从小到大的顺序排列在一起,构成一个新的数列{a n }:1,12,21,13,22,31,…,则89首次出现时为数列{a n }的( )A .第44项B .第76项C .第128项D .第144项C [观察分子分母的和出现的规律:2,3,4,5,…,把数列重新分组:⎝ ⎛⎭⎪⎫11,⎝ ⎛⎭⎪⎫12,21,⎝ ⎛⎭⎪⎫13,22,31,…,⎝ ⎛⎭⎪⎫1k ,2k -1,…,k 1,可看出89第一次出现在第16组,因为1+2+3+…+15=120,所以前15组一共有120项;第16组的项为⎝ ⎛⎭⎪⎫116,215,…,710,89…,所以89是这一组中的第8项,故89第一次出现在数列的第128项,故选C.]2.已知二次函数f (x )=x 2-ax +a (a >0,x ∈R )有且只有一个零点,数列{a n }的前n 项和S n =f (n )(n ∈N *).(1)求数列{a n }的通项公式;(2)设c n =1-4a n(n ∈N *),定义所有满足c m ·c m +1<0的正整数m 的个数,称为这个数列{c n }的变号数,求数列{c n }的变号数.[解] (1)依题意,Δ=a 2-4a =0, 所以a =0或a =4. 又由a >0得a =4, 所以f (x )=x 2-4x +4. 所以S n =n 2-4n +4.当n =1时,a 1=S 1=1-4+4=1; 当n ≥2时,a n =S n -S n -1=2n -5. 所以a n =⎩⎪⎨⎪⎧1,n =1,2n -5,n ≥2.(2)由题意得c n =⎩⎪⎨⎪⎧-3,n =1,1-42n -5,n ≥2. 由c n =1-42n -5可知,当n ≥5时,恒有c n >0.又c 1=-3,c 2=5,c 3=-3,c 4=-13,c 5=15,c 6=37, 即c 1·c 2<0,c 2·c 3<0,c 4·c 5<0,所以数列{c n}的变号数为3.。
人教A版数学高三数列的概念与简单表示法精选试卷练习(含答案)3
a2 a5 a8 93 ,若对任意 n N* ,都有 Sn Sk 成立,则 k 的值为 (
)
试卷第 1页,总 8页
A. 22
B. 21
C. 20
D.19
6.已知函数
f
x
(3
{ a
x
6
a
)
x
3,(x (x 7)
7)
,若数列
an
满足
an
f
(n), (n N )
,且
对任意的正整数 m, n, (m n) 都有 (m n)(am an ) 0 成立,那么实数 a 的取值范围
则 an ____________.
25.已知数列
an
满足
a1
2 , an1
1
1 an
,则 a2019
_____.
26.已知数列 3,33,333,3333,…则通项 an _________.
27.已知数列{
an
}对任意的
n∈N*,都有
an
∈N*,且
an1
=
3an 1,an为奇数
an 2
ai a2i 100 的 i 的最小值为______.
34.数列{an} 中,若 a1 3 , an1 an ( n N* ),则数列{an} 的通项公式 an _____.
35.意大利著名数学家斐波那契在研究兔子繁殖问题时,发现有这样一列数;1, 1,2,3,5,8,13, ,其中从第三个数起,每一个数都等于它前面两个数的和,人们把这样
的一列数所组成的数列
ห้องสมุดไป่ตู้
an
为“斐波那契数列”.那么 a12
a22
a32
a42
人教版A版高中数学必修5:数列的概念与简单表示法_课件7
【变式训练】
1.数列-1,85,-175,294,…的一个通项公式 an 是
A.(-1)n2nn+2 1
B.(-1)nnnn++12
C.(-1)nn2+n2+2-1 1
D.(-1)nn2nn++12
解析 将数列中的各项变为
-1×3 3,2×5 4,-3×7 5,4×9 6,…,
故其通项公式 an=(-1)nn2nn+ +21.
解析 (1)由已知 an>0,在递推关系式两边取对数. 有 lg an+1=2lg an+lg 3, 令 bn=lg an,则 bn+1=2bn+lg 3, ∴bn+1+lg 3=2(bn+lg 3), ∴{bn+lg 3}是等比数列,
∴bn+lg 3=2n-1·2lg 3=2nlg 3, ∴bn=2nlg 3-lg 3=(2n-1)lg 3=lg an, ∴an= 32n 1 . (2)将 an+1=2aan+n 1取倒数得:an1+1=2+a1n, ∵an1+1-a1n=2,
=n+1n++ nn2++112+1<1.(10 分)
∵an<0,∴an+1>an.故数列{an}是一递增数列.(12 分)
【失分误区】 在解答本题时有两点容易造成失分: 一是在得到关于通项公式 an 的方程后,没有把 an 看做 未知数求方程的根的意识,不会求 an 导致题目无法继续完 成;二是在求出关于通项公式 an 的方程的根后,忽略了函 数的定义域从而导致求出的通项公式有两个. 除此外,解决数列的单调性问题有以下几点容易造成 失分: (1)不能对通项公式与我们熟知的函数相联系,借助函 数的单调性来解决数列的单调性而失分.
分类原则
按项数分类
按项与项间 的大小关系
分类
类型 有穷数列 无穷数列 递增数列 递减数列
人教A版数学必修五2.1 数列的概念与简单表示法-数列的通项公式(二)——利用Sn与an关系求通项公
1.已知数列{an}的前 n 项和 Sn 2n2 n 1,求 an 2.已知数列{an}的前 n 项和 Sn 1 3n ,求 an
答案 第1题
4 n 1 an 4n 1 n 2
第2题
an 2 3n1, n N
隐藏 Sn ,求 an
【例 2】已知数列{an}中, a1 2a2 2n1an n2 n ,求 an
(2)由(1)
1 Sn
2n ,
Sn
1 2n
,nN
(又回到了类型一)
①当
n
1 时,
a1
S1
1 2
②当 n 2 时, an Sn Sn1
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1 1 2n 2n 2
1 2n2 2n
n2 n (n 1)2 (n 1) 2n 对于 bn 2n ,当 n 1 时, b1 2
所以: bn 2n, n N
又 bn 2n1 an , 则2n1 an 2n
所以: an
n 2n2
,n N
处理方法
换元转换为类型一
3. 已知数列{an}中, a1 3a2 (2n 1)an n(n 1)(n 2) ,求 an
(1)求 an :与类型一的处理方法一样,消去 Sn ,
得到 an 与 an1 的递推关系,再求 an
(2)求 Sn :消去 an ,得到 Sn 与 Sn1 的递推关系,
进而求出 Sn
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1 1 2 0即 1 1 2
高三数学人教版A版数学(理)高考一轮复习教案数列的概念与简单表示法1
第一节 数列的概念与简单表示法数列的概念及表示方法(1)了解数列的概念和几种简单的表示方法(列表、图象、通项公式). (2)了解数列是自变量为正整数的一类函数. 知识点一 数列的概念 1.数列的定义按照一定顺序排列的一列数称为数列,数列中的每一个数叫作这个数列的项.排在第一位的数称为这个数列的第1项(通常也叫作首项).2.数列的分类分类原则 类型 满足条件 按项数有穷数列 项数有限 无穷数列 项数无限按项与项 间的大小 关系递增数列a n +1≥a n 其中n ∈N +递减数列 a n +1≤a n 常数列a n +1=a n ,摇摆数列 从第2项起有些项大于它的前一项,有些项小于它的前一项易误提醒1.由前n 项写通项、数列的通项并不唯一.2.易混项与项数两个不同的概念,数列的项是指数列中某一确定的数,而项数是指数列的项对应的位置序号.[自测练习]1.数列{a n }:1,-58,715,-924,…,的一个通项公式是( )A .a n =(-1)n +12n -1n 2+n(n ∈N +) B .a n =(-1)n -12n +1n 3+3n (n ∈N +) C .a n =(-1)n+12n -1n 2+2n(n ∈N +)D .a n =(-1)n-12n +1n 2+2n(n ∈N +) 解析:观察数列{a n }各项,可写成:31×3,-52×4,73×5,-94×6,故选D.答案:D2.已知数列的通项公式为a n =n 2-8n +15,则3( ) A .不是数列{a n }中的项 B .只是数列{a n }中的第2项 C .只是数列{a n }中的第6项 D .是数列{a n }中的第2项或第6项解析:令a n =3,即n 2-8n +15=3,解得n =2或6,故3是数列{a n }中的第2项或第6项.答案:D知识点二 数列与函数关系及递推公式 1.数列与函数的关系从函数观点看,数列可以看作定义域为正整数集N +(或它的有限子集)的函数,当自变量从小到大依次取值时,该函数对应的一列函数值就是这个数列.2.数列的递推公式如果已知数列{a n }的首项(或前几项),且任一项a n 与它的前一项a n -1(n ≥2)(或前几项)间的关系可用一个公式来表示,那么这个公式叫数列的递推公式.必记结论 a n 与S n 的关系若数列{a n }的前n 项和为S n ,则a n =⎩⎪⎨⎪⎧S 1,n =1,S n -S n -1,n ≥2.[自测练习]3.在数列{a n }中,a 1=1,a n =2a n -1+1,则a 5的值为( ) A .30 B .31 C .32D .33解析:a 5=2a 4+1=2(2a 3+1)+1=22a 3+2+1=23a 2+22+2+1=24a 1+23+22+2+1=31.答案:B4.已知数列{a n }的前n 项和S n =2n -3,则数列{a n }的通项公式是________. 解析:当n =1时,a 1=S 1=2-3=-1, 当n ≥2时,a n =S n -S n -1=(2n -3)-(2n -1-3)=2n -2n -1=2n -1.故a n =⎩⎪⎨⎪⎧-1,n =1,2n -1,n ≥2.答案:a n =⎩⎪⎨⎪⎧-1,n =12n -1,n ≥2考点一 由数列的前几项求数列的通项公式|1.下列公式可作为数列{a n }:1,2,1,2,1,2,…的通项公式的是( ) A .a n =1B .a n =(-1)n +12C .a n =2-⎪⎪⎪⎪sin n π2 D .a n =(-1)n -1+32解析:由a n =2-⎪⎪⎪⎪sin n π2可得a 1=1,a 2=2,a 3=1,a 4=2,…. 答案:C2.根据数列的前几项,写出各数列的一个通项公式: (1)4,6,8,10,…; (2)-11×2,12×3,-13×4,14×5,…; (3)a ,b ,a ,b ,a ,b ,…(其中a ,b 为实数); (4)9,99,999,9 999,….解:(1)各数都是偶数,且最小为4,所以通项公式a n =2(n +1)(n ∈N +).(2)这个数列的前4项的绝对值都等于序号与序号加1的积的倒数,且奇数项为负,偶数项为正,所以它的一个通项公式a n =(-1)n ×1n (n +1).(3)这是一个摆动数列,奇数项是a ,偶数项是b ,所以此数列的一个通项公式a n =⎩⎪⎨⎪⎧a ,n 为奇数,b ,n 为偶数. (4)这个数列的前4项可以写成10-1,100-1,1 000-1,10 000-1,所以它的一个通项公式a n =10n -1.用观察法求数列的通项公式的两个技巧(1)根据数列的前几项求它的一个通项公式,要注意观察每一项的特点,观察出项与n之间的关系、规律,可使用添项、通分、分割等办法,转化为一些常见数列的通项公式来求.(2)对于正负符号变化,可用(-1)n 或(-1)n +1来调整.考点二 由a n 与S n 的关系求通项a n |已知下面数列{a n }的前n 项和S n ,求{a n }的通项公式: (1)S n =2n 2-3n ;(2)S n =3n +b . [解] (1)a 1=S 1=2-3=-1,当n ≥2时,a n =S n -S n -1=(2n 2-3n )-[2(n -1)2-3(n -1)]=4n -5, 由于a 1也适合此等式,∴a n =4n -5. (2)a 1=S 1=3+b ,当n ≥2时,a n =S n -S n -1=(3n +b )-(3n -1+b )=2·3n -1.当b =-1时,a 1适合此等式. 当b ≠-1时,a 1不适合此等式. ∴当b =-1时,a n =2·3n -1;当b ≠-1时,a n =⎩⎪⎨⎪⎧3+b ,n =1,2·3n -1,n ≥2.已知S n 求a n 的三个步骤(1)先利用a 1=S 1求出a 1;(2)用n -1替换S n 中的n 得到一个新的关系,利用a n =S n -S n -1(n ≥2)便可求出当n ≥2时a n 的表达式;(3)对n =1时的结果进行检验,看是否符合n ≥2时a n 的表达式,如果符合,则可以把数列的通项公式合写;如果不符合,则应该分n =1与n ≥2两段来写.已知各项均为正数的数列{a n }的前n 项和满足S n >1,且6S n =(a n +1)(a n +2),n ∈N +,求{a n }的通项公式.解:由a 1=S 1=16(a 1+1)(a 1+2),解得a 1=1或a 1=2,由已知a 1=S 1>1,因此a 1=2.又由a n +1=S n +1-S n =16(a n +1+1)(a n +1+2)-16(a n +1)(a n +2),得a n +1-a n -3=0或a n +1=-a n . 因为a n >0,故a n +1=-a n 不成立,舍去. 因此a n +1-a n -3=0.即a n +1-a n =3,从而{a n }是以公差为3,首项为2的等差数列,故{a n }的通项公式为a n=3n -1.考点三 由递推关系式求数列的通项公式|递推公式和通项公式是数列的两种表示方法,它们都可以确定数列中的任意一项,只是由递推公式确定数列中的项时,不如通项公式直接.归纳起来常见的探究角度有: 1.形如a n +1=a n f (n ),求a n . 2.形如a n +1=a n +f (n ),求a n .3.形如a n +1=Aa n +B (A ≠0且A ≠1),求a n . 4.形如a n +1=Aa nBa n +C (A ,B ,C 为常数),求a n .探究一 形如a n +1=a n f (n ),求a n .1.在数列{a n }中,a 1=1,a n =n -1n a n -1(n ≥2).解:因为a n =n -1n a n -1(n ≥2),所以a n -1=n -2n -1a n -2,…,a 2=12a 1.由累乘法可得a n =a 1·12·23·…·n -1n =a 1n =1n (n ≥2).又a 1=1符合上式,∴a n =1n .探究二 形如a n +1-a n =f (n ),求a n . 2.在数列{a n }中,a 1=2,a n +1=a n +3n +2.解:因为a n +1-a n =3n +2,所以a n -a n -1=3n -1(n ≥2),所以a n =(a n -a n -1)+(a n -1-a n -2)+…+(a 2-a 1)+a 1=n (3n +1)2(n ≥2).当n =1时,a 1=2=12×(3×1+1),符合上式,所以a n =32n 2+n2.探究三 形如a n +1=Aa n +B (A ≠0且A ≠1)求a n . 3.在数列{a n }中a 1=1,a n +1=3a n +2.解:因为a n +1=3a n +2,所以a n +1+1=3(a n +1),所以a n +1+1a n +1=3,所以数列{a n +1}为等比数列,公比q =3.又a 1+1=2,所以a n +1=2·3n -1,所以a n =2·3n -1-1.探究四 形如a n +1=Aa nBa n +C(A ,B ,C 为常数),求a n .4.已知数列{a n }中,a 1=1,a n +1=2a na n +2,求数列{a n }的通项公式.解:∵a n +1=2a na n +2,a 1=1,∴a n ≠0,∴1a n +1=1a n +12,即1a n +1-1a n =12,又a 1=1,则1a 1=1,∴⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 是以1为首项,12为公差的等差数列.∴1a n =1a 1+(n -1)×12=n 2+12, ∴a n =2n +1(n ∈N *).已知数列的递推关系,求数列的通项时,通常利用累加法、累乘法、构造法求解. 1.形如a n =a n -1+f (n )(n ≥2,n ∈N *)时,用累加法求解. 2.形如a na n -1=f (n )(a n -1≠0,n ≥2,n ∈N *)时,用累乘法求解.3.形如a n =a n -1+m (n ≥2,n ∈N *)时,构造等差数列求解;形如a n =xa n -1+y (n ≥2,n ∈N *)时,构造等比数列求解.16.函数思想在数列中的应用 【典例】 已知数列{a n }. (1)若a n =n 2-5n +4. ①数列中有多少项是负数?②n 为何值时,a n 有最小值?并求出最小值.(2)若a n =n 2+kn +4且对于n ∈N *,都有a n +1>a n 成立.求实数k 的取值范围. [思路点拨] (1)求使a n <0的n 值;从二次函数看a n 的最小值.(2)数列是一类特殊函数,通项公式可以看作相应的解析式f (n )=n 2+kn +4.f (n )在N *上单调递增,但自变量不连续.从二次函数的对称轴研究单调性.[解] (1)①由n 2-5n +4<0,解得1<n <4. ∵n ∈N *,∴n =2,3.∴数列中有两项是负数,即为a 2,a 3. ②∵a n =n 2-5n +4=⎝⎛⎭⎫n -522-94, ∴对称轴方程为n =52.又n ∈N *,∴n =2或n =3时,a n 有最小值,其最小值为a 2=a 3=-2. (2)由a n +1>a n 知该数列是一个递增数列,又因为通项公式a n =n 2+kn +4, 所以(n +1)2+k (n +1)+4>n 2+kn +4, 即k >-1-2n ,又n ∈N *,所以k >-3. [方法点评]1.本题给出的数列通项公式可以看作是一个定义在正整数集上的二次函数,因此可以利用二次函数的对称轴来研究其单调性,得到实数k 的取值范围,使问题得到解决.2.本题易错答案为k >-2.原因是忽略了数列作为函数的特殊性,即自变量是正整数. 3.在利用二次函数的观点解决该题时,一定要注意二次函数对称轴位置的选取. [跟踪练习] 已知数列{a n }的通项公式是a n =(n +1)⎝⎛⎭⎫1011n,试问该数列中有没有最大项?若有,求出最大项和最大项的序号;若没有,请说明理由.解:法一:∵a n +1-a n =(n +2)⎝⎛⎭⎫1011n +1-(n +1)⎝⎛⎭⎫1011n =⎝⎛⎭⎫1011n ×9-n 11,当n <9时,a n +1-a n >0,即a n +1>a n ; 当n =9时,a n +1-a n =0,即a n +1=a n ; 当n >9时,a n +1-a n <0,即a n +1<a n , ∴该数列中有最大项,为第9、10项, 且a 9=a 10=10×⎝⎛⎭⎫10119.法二:根据题意,令⎩⎪⎨⎪⎧a n -1≤a n ,a n ≥a n +1(n ≥2),即⎩⎨⎧n ×⎝⎛⎭⎫1011n -1≤(n +1)⎝⎛⎭⎫1011n ,(n +1)⎝⎛⎭⎫1011n≥(n +2)⎝⎛⎭⎫1011n +1,解得9≤n ≤10.又n ∈N *, ∴n =9或n =10,∴该数列中有最大项,为第9、10项, 且a 9=a 10=10×⎝⎛⎭⎫10119.A 组 考点能力演练1.已知数列{a n }满足a 1=0,a n +1=a n +2a n +1+1,则a 13=( ) A .143 B .156 C .168D .195解析:由a n +1=a n +2a n +1+1得a n +1+1=(a n +1+1)2,所以a n +1+1-a n +1=1,又a 1=0,则a n +1=n ,a n =n 2-1,则a 13=132-1=168.答案:C2.(2015·杭州质检)已知数列{a n }满足a 1=0,a n +1=a n -33a n +1(n ∈N *),则a 20=( ) A .0 B .- 3 C. 3D.32解析:本题由数列递推关系式,推得数列{a n }是周期变化的,找出规律,再求a 20.由a 1=0,a n +1=a n -33a n +1(n ∈N *),得a 2=-3,a 3=3,a 4=0,…由此可知:数列{a n }是周期变化的,且三个一循环,所以可得a 20=a 2=-3,故选B.答案:B3.在数列{a n }中,a 3=8,a n +1=⎩⎪⎨⎪⎧a n +2(n 为奇数),2a n(n 为偶数),则a 5等于( )A .12B .14C .20D .22解析:本题考查数列的基本性质.代入得a4=a3+2=10,a5=2a4=20.答案:C4.在数列{a n}中,有a n+a n+1+a n+2(n∈N*)为定值,且a7=2,a9=3,a98=4,则此数列{a n}的前100项的和S100=()A.200 B.300C.298 D.299解析:由题意,知a n+a n+1+a n+2=a n+1+a n+2+a n+3,则a n=a n+3,所以数列{a n}是周期为3的周期数列,则a1=a4=a7=…=a97=a100=2,a2=a5=…=a98=4,a3=a6=a9=…=a99=3,所以数列的前100项和为(a1+a2+a3)×33+a100=299,故选D.答案:D5.已知在数列{a n}中,a1=2,a2=7,若a n+2等于a n a n+1(n∈N*)的个位数,则a2 016的值为()A.8 B.6C.4 D.2解析:因为a1a2=2×7=14,所以a3=4;因为a2a3=7×4=28,所以a4=8;因为a3a4=4×8=32,所以a5=2;因为a4a5=8×2=16,所以a6=6;因为a5a6=2×6=12,所以a7=2;因为a6a7=6×2=12,所以a8=2;依次计算得a9=4,a10=8,a11=2,a12=6,所以从第3项起,数列{a n}成周期数列,周期为6,因为2 016=2+335×6+4,所以a2 016=6.答案:B6.已知在数列{a n}中,a1=1,a2=0,若对任意的正整数n,m(n>m),有a2n-a2m=a n-a n+m,则a2 015=________.m解析:令n=2,m=1,则a22-a21=a1a3,得a3=-1;令n=3,m=2,则a23-a22=a1a5,得a5=1;令n=5,m=2,则a25-a22=a3a7,得a7=-1,所以猜想当n为奇数时,{a n}为1,-1,1,-1,…,所以a2 015=-1.答案:-17.若数列{(n-a)2}是递增数列,则实数a的取值范围是________.解析:由题意得,对任意的n∈N*.(n+1-a)2>(n-a)2恒成立,即2a<2n+1恒成立,所以2a<(2n+1)min=3,则a<32.答案:⎝⎛⎭⎫-∞,32 8.(2016·蚌埠检查)已知数列{a n }满足:a 1为正整数,a n +1=⎩⎪⎨⎪⎧a n 2, a n 为偶数,3a n +1, a n 为奇数,如果a 1=1,则a 1+a 2+…+a 2 014=________.解析:由题意知a 1=1,a 2=3×1+1=4,a 3=2,a 4=1,a 5=4,a 6=2,…,所以{a n }的周期为3,因为2 014=3×671+1,所以a 1+a 2+a 3+…+a 2 014=(1+4+2)×671+1=4 698.答案:4 6989.已知数列{a n }的通项公式为a n =-n +p ,数列{b n }的通项公式为b n =2n -5,设c n =⎩⎪⎨⎪⎧a n ,a n ≤b n ,b n ,a n >b n .若在数列{c n }中,c 8>c n (n ∈N *,n ≠8),求实数p 的取值范围. 解:由题意得,c 8是数列{c n}中的最大项,所以⎩⎪⎨⎪⎧-7+p >22,-9+p ≤24,-8+p >4,23>-9+p ,解得12<p <17.10.已知数列{a n }中,a n =1+1a +2(n -1)(n ∈N *,a ∈R ,且a ≠0).(1)若a =-7,求数列{a n }中的最大项和最小项的值; (2)若对任意的n ∈N *,都有a n ≤a 6成立,求a 的取值范围.解:(1)∵a n =1+1a +2(n -1)(n ∈N *,a ∈R ,且a ≠0),又∵a =-7,∴a n =1+12n -9.结合函数f (x )=1+12x -9的单调性,可知1>a 1>a 2>a 3>a 4, a 5>a 6>a 7>…>a n >1(n ∈N *).∴数列{a n }中的最大项为a 5=2,最小项为a 4=0.(2)a n =1+1a +2(n -1)=1+12n -2-a 2. ∵对任意的n ∈N *,都有a n ≤a 6成立,结合函数f (x )=1+12x -2-a 2的单调性, 知5<2-a 2<6,∴-10<a <-8. 故a 的取值范围为(-10,-8).B 组 高考题型专练1.(2012·高考大纲全国卷)已知数列{a n }的前n 项和为S n ,a 1=1,S n =2a n +1,则S n =( )A .2n -1B.⎝⎛⎭⎫32n -1C.⎝⎛⎭⎫23n -1D.12n -1 解析:由已知S n =2a n +1得S n =2(S n +1-S n ),即2S n +1=3S n ,S n +1S n =32,而S 1=a 1=1,所以S n =⎝⎛⎭⎫32n -1,故选B.答案:B2.(2011·高考四川卷)数列{a n }的前n 项和为S n ,若a 1=1,a n +1=3S n (n ≥1),则a 6=( )A .3×44B .3×44+1C .45D .45+1解析:法一:a 1=1,a 2=3S 1=3,a 3=3S 2=12=3×41,a 4=3S 3=48=3×42,a 5=3S 4=3×43,a 6=3S 5=3×44.故选A.法二:当n ≥1时,a n +1=3S n ,则a n +2=3S n +1,∴a n +2-a n +1=3S n +1-3S n =3a n +1,即a n +2=4a n +1,∴该数列从第2项开始是以4为公比的等比数列,又a 2=3S 1=3a 1=3,∴a n =⎩⎪⎨⎪⎧1 (n =1),3×4n -2 (n ≥2),∴当n =6时,a 6=3×46-2=3×44.答案:A3.(2014·高考新课标全国卷Ⅱ)数列{a n }满足a n +1=11-a n ,a 8=2,则a 1=________. 解析:由a n +1=11-a n ,得a n =1-1a n +1,∵a 8=2,∴a 7=1-12=12, a 6=1-1a 7=-1,a 5=1-1a 6=2,…, ∴{a n }是以3为周期的数列,∴a 1=a 7=12. 答案:124.(2012·高考上海卷)已知f (x )=11+x.各项均为正数的数列{a n }满足a 1=1,a n +2=f (a n ).若a 2 010=a 2 012,则a 20+a 11的值是________.解析:∵a n +2=11+a n,a 1=1,∴a 3=12, a 5=11+12=23,a 7=11+23=35,a 9=11+35=58,a 11=11+58=813,又a 2 010=a 2 012, 即a 2 010=11+a 2 010⇒a 22 010+a 2 010-1=0, ∴a 2 010=5-12⎝ ⎛⎭⎪⎫a 2 010=-5-12舍去. 又a 2 010=11+a 2 008=5-12, ∴1+a 2 008=25-1=5+12,即a 2 008=5-12,依次类推可得a 2 006=a 2 004=…=a 20=5-12,故a 20+a 11=5-12+813=135+326. 答案:135+3265.(2015·高考江苏卷)设数列{a n }满足a 1=1,且a n +1-a n =n +1(n ∈N *),则数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 前10项的和为________.解析:由a 1=1,且a n +1-a n =n +1(n ∈N *)得,a n =a 1+(a 2-a 1)+(a 3-a 2)+…+(a n -a n -1)=1+2+3+…+n =n (n +1)2,则1a n =2n (n +1)=2⎝ ⎛⎭⎪⎫1n -1n +1,故数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 前10项的和S 10=2⎝⎛⎭⎫1-12+12-13+…+110-111 =2⎝⎛⎭⎫1-111=2011. 答案:2011。
数列的概念与简单表示法-高考数学复习
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[解析] (1)符号可通过(-1)n或(-1)n+1调节,其各项的绝对值的排 列规律为:后面的数的绝对值总比前面数的绝对值大6,故通项公式为an =(-1)n(6n-5).
(2)观察各项的特点:每一项都比2的n次幂多1,所以an=2n+1. (3)将原数列改写为59×9,59×99,59×999,…,易知数列 9,99,999,…
第六章 数列
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5.(选修 2P9T5 改编)已知数列{an}的前 n 项和为 Sn=nn+ +12,则 a5+ 1
a6=___2_4___.
[解析] a5+a6=S6-S4=66+ +12-44+ +12=78-56=214.
第六章 数列
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2n .
(5)将原数列改写为32,55,170,197,…,对于分子 3,5,7,9,…,是序
号的 2 倍加 1,可得分子的通项公式为 bn=2n+1,对于分母 2,5,10,17,…,
联想到数列 1,4,9,16,…,即数列{n2},可得分母的通项公式为 cn=n2+1,
故可得原数列的一个通项公式为 an=2nn2++11.
第六章 数列
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考点突破 · 互动探究
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由数列的前几项求数列的通项公式——自主练透
根据数列的前几项,写出下列各数列的一个通项公式an. (1)-1,7,-13,19,…; (2)3,5,9,17,33,…; (3)5,55,555,5 555,…; (4)1,0,13,0,15,0,17,0,…; (5)32,1,170,197,….
人教A版高中数学必修五课件2.1数列的概念与简单表示法2
注意:①一些数列的通项公式不是唯一的
②不是每一个数列都能写出它的通项公式 ③
20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
是些孤立点
5 4
数2
1
0 -1 1 2 3 4 5
我们好孤单! 我们好孤单!
例2:图2.1-5中的三角形称为希尔宾斯基( Sierpinski)三角形。在下图4个三角形中,着 色三角形的个数依次构成一个数列的前4项,请 写出这个数列的一个通项公式,并在直角坐标 系中画出它的图象。
数列的定义:
按一定顺序排列着的一列数称为 (数列具有有序性) 通项公式 的第 如果数列 n项与项数之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 通项公式
例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:
根据数列的前若干项写 出的通项公式的形式唯 一吗?请举例说明。
情景设置
递推公式也是数列的一种表示方法。
1、观察下面数列特点,用适当的数填空, 并写出每个数列的一个通项公式:
2、数列{an}通项公式是:an=n2-7n+6 (1)这个数列的第4项是多少? (2)150是不是这个数列的项?若是这 个数列的项,它是第几项? (3)该数列从第几项起各项都是正数?
P382,4,6
3、根据下列各个数列{an}的首项及 递推公式,写出它的前5项,并猜想 归纳通项公式(1)a1=0,an+1=an+(2n1)n∈N*
(2)a1=1,an+1=n∈N*
本节学习的主要内容有: 1、数列的有关概念 2、数列的通项公式; 3、数列的实质; 4、本节课的能力要求是: (1)会由通项公式求数列的任一项; (2)会用观察法由数列的前几项 求数列的通项公式
新人教A版版高考数学一轮复习数列数列的概念与简单表示法教学案理解析版
[考纲传真]1.了解数列的概念和几种简单的表示方法(列表、图象、通项公式).2.了解数列是自变量为正整数的一类特殊函数.1.数列的有关概念概念含义数列按照一定顺序排列的一列数数列的项数列中的每一个数数列的通项数列{a n}的第n项a n通项公式数列{a n}的第n项a n与n之间的关系能用公式a n=f(n)表示,这个公式叫做数列的通项公式前n项和数列{a n}中,S n=a1+a2+…+a n叫做数列的前n项和列表法列表格表示n与a n的对应关系图象法把点(n,a n)画在平面直角坐标系中公式法通项公式把数列的通项使用公式表示的方法递推公式使用初始值a1和a n+1=f(a n)或a1,a2和a n+1=f(a n,a n—1)等表示数列的方法n n若数列{a n}的前n项和为S n,则a n=错误!4.数列的分类分类标准类型满足条件项数有穷数列项数有限无穷数列项数无限项与项间的大小关系递增数列a n+1>a n其中n∈N*[求数列的最大(小)项,一般可以利用数列的单调性,即用错误!(n≥2,n∈N*)或错误!(n≥2,n∈N*)求解,也可以转化为函数的最值问题或利用数形结合思想求解.[基础自测]1.(思考辨析)判断下列结论的正误.(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)相同的一组数按不同顺序排列时都表示同一个数列.()(2)一个数列中的数是不可以重复的.()(3)所有数列的第n项都能使用公式表达.()(4)根据数列的前几项归纳出的数列的通项公式可能不止一个.()[答案] (1)×(2)×(3)×(4)√2.已知数列错误!,错误!,错误!,…,错误!,…,下列各数中是此数列中的项的是()A.错误!B.错误!C.错误!D.错误!B [该数列的通项a n=错误!,结合选项可知B正确.]3.设数列{a n}的前n项和S n=n2,则a8的值为()A.15B.16 C.49 D.64A [a8=S8—S7=82—72=15.故选A.]4.(教材改编)在数列{a n}中,a1=1,a n=1+错误!(n≥2),则a5等于()A.错误!B.错误!C.错误!D.错误!D [∵a1=1,∴a2=1+错误!=1+1=2;a3=1—错误!=1—错误!=错误!;a4=1+错误!=1+2=3;a5=1—错误!=1—错误!=错误!.]5.根据下面的图形及相应的点数,写出点数构成的数列的一个通项公式a n=________.5n—4[{a n}是以1为首项,5为公差的等差数列,∴a n=1+(n—1)×5=5n—4.]由a n与S n的关系求通项公式1.已知数列{a n}的前n项和为S n=错误!n2+错误!n+3,则数列{a n}的通项公式a n=________.错误![当n=1时,a1=S1=错误!+错误!+3=错误!.又当n≥2时,a n=S n—S n—1=错误!n2+错误!n+3—错误!=错误!n+错误!.∴a n=错误!]2.若数列{a n}的前n项和S n=错误!a n+错误!,则{a n}的通项公式a n=________.(—2)n—1[由S n=错误!a n+错误!得当n≥2时,S n—1=错误!a n—1+错误!,∴a n=S n—S n—1=错误!—错误!=错误!a n—错误!a n—1.即a n=—2a n—1,(n≥2).又a1=S1=错误!a1+错误!,∴a1=1.∴数列{a n}是以首项为1,公比为—2的等比数列,∴a n=(—2)n—1.]3.已知数列{a n}满足a1+2a2+3a3+4a4+…+na n=3n2—2n+1,求a n.[解] 设a1+2a2+3a3+4a4+…+na n=T n,当n=1时,a1=T1=3×12—2×1+1=2,当n≥2时,na n=T n—T n—1=3n2—2n+1—[3(n—1)2—2(n—1)+1]=6n—5,因此a n=错误!,显然当n=1时,不满足上式.故数列的通项公式为a n=错误!][规律方法] 已知S n求a n的三个步骤1先利用a1=S1求出a1.2用n—1替换S n中的n得出S n—1,利用a n=S n—S n—1n≥2便可求出当n≥2时a n的表达式.3看a1是否符合n≥2时a n的表达式,如果符合,则可以把数列的通项公式合写;如果不符合,则应写成分段的形式.易错警示:利用a n=S n—S n—1求通项时,应注意n≥2这一前提条件,易忽视验证n=1致误.由递推关系式求数列的通项公式【例1】分别求出满足下列条件的数列的通项公式.(1)a1=2,a n+1=a n+3n+2(n∈N*);(2)a1=1,a n=错误!a n—1(n≥2,n∈N*);(3)a1=1,a n+1=3a n+2(n∈N*).[解] (1)∵a n+1—a n=3n+2,∴a n—a n—1=3n—1(n≥2),∴a n=(a n—a n—1)+(a n—1—a n—2)+…+(a2—a1)+a1=错误!(n≥2).当n=1时,a1=错误!×(3×1+1)=2符合公式,∴a n=错误!n2+错误!.(2)当n≥2,n∈N*时,a n=a1×错误!×错误!×…×错误!=1×错误!×错误!×…×错误!×错误!×错误!=n,当n=1时,也符合上式,∴该数列的通项公式为a n=n.(3)∵a n+1=3a n+2,∴a n+1+1=3(a n+1),又a1=1,∴a1+1=2,故数列{a n+1}是首项为2,公比为3的等比数列,∴a n+1=2·3n—1,因此a n=2·3n—1—1.[规律方法] 由数列的递推关系求通项公式的常用方法1已知a1,且a n—a n—1=f n,可用“累加法”求a n.2已知a1a1≠0,且错误!可用“累乘法”求a n.3已知a1,且a n+1=qa n+b,则a n+1+k=q a n+k其中k可由待定系数法确定,可转化为{a n+k}为等比数列.易错警示:本题1,2中常见的错误是忽视验证a1是否适合所求式.n1n+1n nA.2+ln nB.2+(n—1)ln nC.2+n ln nD.1+n+ln n(2)若a1=1,a n+1=3a n+3n+1,则a n=________.(1)A (2)n·3n—2·3n—1[(1)∵a n+1—a n=ln错误!=ln错误!,∴a2—a1=ln错误!,a3—a2=ln错误!,…,a n—a n—1=ln错误!,n≥2,∴a2—a1+a3—a2+…+a n—a n—1=ln错误!=ln n,∴a n—a1=ln n⇒a n=2+ln n(n≥2).将n=1代入检验有a1=2+ln 1=2与已知符合,故a n=2+ln n.(2)因为a n+1=3a n+3n+1,所以错误!=错误!+1,所以错误!—错误!=1,又错误!=错误!,所以数列错误!是以错误!为首项,1为公差的等差数列.所以错误!=错误!+(n—1)=n—错误!,所以a n=n·3n—2·3n—1.]数列的性质【例2】(1)已知数列{a n}满足a n+1=错误!,若a1=错误!,则a2018=()A.—1B.错误!C.1D.2(2)已知数列{a n}满足:a1=1,a n+1=错误!(n∈N*),若b n+1=(n—λ)错误!,b1=—λ,且数列{b n}是递增数列,则实数λ的取值范围是()A.(2,+∞)B.(3,+∞)C.(—∞,2)D.(—∞,3)(3)已知数列{a n}满足a n=错误!(n∈N*),则数列{a n}的最小项是第________项.(1)D (2)C (3)5[(1)由a1=错误!,a n+1=错误!,得a2=错误!=2,a3=错误!=—1,a4=错误!=错误!,a5=错误!=2,…,于是可知数列{a n}是以3为周期的周期数列,因此a2018=a3×672+2=a2=2.(2)由a n+1=错误!,知错误!=错误!+1,即错误!+1=2错误!,所以数列错误!是首项为错误!+1=2,公比为2的等比数列,所以错误!+1=2n,所以b n+1=(n—λ)·2n,因为数列{b n}是递增数列,所以b n+1—b n=(n—λ)2n—(n—1—λ)2n—1=(n+1—λ)2n—1>0对一切正整数n恒成立,所以λ<n+1,因为n∈N*,所以λ<2,故选C.(3)因为a n=错误!,所以数列{a n}的最小项必为a n<0,即错误!<0,3n—16<0,从而n<错误!.又n∈N*,所以当n=5时,a n的值最小.][规律方法] 1.解决数列周期性问题的方法先根据已知条件求出数列的前几项,确定数列的周期,再根据周期性求值.2.判断数列单调性的二种方法(1)作差比较法:比较a n+1—a n与0的大小.(2)作商比较法:比较错误!与1的大小,注意a n的符号.3.求数列最大项或最小项的方法(1)利用不等式组错误!(n≥2)找到数列的最大项;(2)利用不等式组错误!(n≥2)找到数列的最小项.n nA.递减数列B.递增数列C.常数列D.摆动数列(2)数列{a n}的通项公式是a n=(n+1)·错误!n,则此数列的最大项是第________项.(3)若a n=n2+kn+4且对于n∈N*,都有a n+1>a n成立,则实数k的取值范围是________.(1)B (2)9或10 (3)(—3,+∞)[(1)a n=1—错误!,将a n看作关于n的函数,n∈N*,易知{a n}是递增数列.(2)∵a n+1—a n=(n+2)错误!n+1—(n+1)错误!n=错误!n×错误!,当n<9时,a n+1—a n>0,即a n+1>a n;当n=9时,a n+1—a n=0,即a n+1=a n;当n>9时,a n+1—a n<0,即a n+1<a n,∴该数列中有最大项,且最大项为第9,10项.(3)由a n+1>a n知该数列是一个递增数列,又∵通项公式a n=n2+kn+4,∴(n+1)2+k(n+1)+4>n2+kn+4,即k>—1—2n,又n∈N*,∴k>—3.]1.(2018·全国卷Ⅰ)记S n为数列{a n}的前n项和.若S n=2a n+1,则S6=________.—63[因为S n=2a n+1,所以当n=1时,a1=2a1+1,解得a1=—1,当n≥2时,a n=S n—S n—1=2a n+1—(2a n—1+1),所以a n=2a n—1,所以数列{a n}是以—1为首项,2为公比的等比数列,所以a n=—2n—1,所以S6=错误!=—63.]2.(2015·全国卷Ⅱ)设S n是数列{a n}的前n项和,且a1=—1,a n+1=S n S n+1,则S n=________.—错误![∵a n+1=S n+1—S n,a n+1=S n S n+1,∴S n+1—S n=S n S n+1.∵S n≠0,∴错误!—错误!=1,即错误!—错误!=—1.又错误!=—1,∴错误!是首项为—1,公差为—1的等差数列.∴错误!=—1+(n—1)×(—1)=—n,∴S n=—错误!.]3.(2014·全国卷Ⅱ)数列{a n}满足a n+1=错误!,a8=2,则a1=________.错误![∵a n+1=错误!,a8=2,∴a7=错误!,a6=—1,a5=2,∴{a n}是周期为3的数列,∴a8=a3×2+2=a2=2.而a2=错误!,∴a1=错误!.]。
人教A版数学必修五数列的概念与简单表示法经典全文课件
(1)数列:1,-1,1,-1,1,-1,1,…
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这样的数列称为摆动数列
从第2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
数列的图象表示4(1)数列:1,-1,1,-1,1,-1,1
研究项 与它的位置序号n之间的关系
例如,数列1,2,3,4,5,6,…
27 ,
…,
?
263 .
好啊!
国王要给多少麦粒?
1+2+22+…+263
1,2,22 ,23 , 24 , 25 ,26 ,27 ,
国王想:这能要多少斤呢?最多几百斤吧。小意思!就对管粮食的大臣说:“你去拿几麻袋的麦子赏给他吧。”
管粮食的大臣计算了一下,忽然大惊失色,忙向国王报告道:“照这样的计算,我们全国所有的粮食都给他,还差得远呢!”说完把计算题列给国王看—— 18,446,744,073,709,551,615(颗麦粒) 一立方米麦粒大约有1500万粒,那么照这样计算,得给那位大臣12000亿立方米,这些麦子比全世界2000年生产的麦子的总和还要多。 国王脸色铁青,忙问管粮食的大臣说:“那怎么办呢?要是给他吧,我将永远欠他的债;要是不给他吧,我不就成了说话不算数的小人了吗?请你给想想办法吧。”管熌的大臣想了想说:“请您下令打开粮仓,然后请献棋的大臣自己一粒一粒地数出那些麦粒就行了。”“那么要数多长时间呢?”管粮食的大臣停了一下说:“假设每秒钟能数两粒麦子的话,每天他数上12小时,是43200秒,数上10年才能数出20立方米,要数完那个数目将需要2900亿年呢。他能活多少年呢?再说枯燥的生活能折磨人,他这样下去岂不要短寿?因此我想,他的本意并不是想要得到那些不可能得到的麦粒,只是试试有没有比他更聪明的人罢了。”
2019届高考数学一轮复习第五章数列课堂达标26数列的概念与简单表示法文新人教版2018072341
课堂达标(二十六) 数列的概念与简单表示法[A 基础巩固练]1.数列0,1,0,-1,0,1,0,-1,…的一个通项公式是a n 等于( ) A.-1n+12B .cos n π2 C .cosn +12πD .cosn +22π[解析] 令n =1,2,3,…,逐一验证四个选项,易得D 正确. [答案] D2.数列{a n }满足a n +a n +1=12(n ∈N *),a 2=2,S n 是数列{a n }的前n 项和,则S 21为( )A .5 B.72 C.92D.132[解析] ∵a n +a n +1=12,a 2=2,∴a n =⎩⎪⎨⎪⎧-32,n 为奇数,2, n 为偶数.∴S 21=11×⎝ ⎛⎭⎪⎫-32+10×2=72. [答案] B3.(2018·福建福州八中质检)已知数列{a n }满足a 1=1,a n +1=a 2n -2a n +1(n ∈N *),则a 2 017等于( )A .1B .0C .2 017D .-2 017[解析] ∵a 1=1,∴a 2=(a 1-1)2=0,a 3=(a 2-1)2=1,a 4=(a 3-1)2=0,…,可知数列{a n }是以2为周期的数列,∴a 2 017=a 1=1.[答案] A4.对于数列{a n },“a n +1>|a n |(n =1,2,…)”是“{a n }为递增数列”的( ) A .必要不充分条件 B .充分不必要条件 C .必要条件D .既不充分也不必要条件[解析] 当a n +1>|a n |(n =1,2,…)时,∵|a n |≥a n ,∴a n +1>a n ,∴{a n }为递增数列.当{a n }为递增数列时,若该数列为-2,0,1,则a 2>|a 1|不成立,即知:a n +1>|a n |(n =1,2,…)不一定成立.故综上知,“a n +1>|a n |(n =1,2,…)”是“{a n }为递增数列”的充分不必要条件.[答案] B 5.设曲线f (x )=xn +1(n ∈N *)在点(1,1)处的切线与x 轴的交点的横坐标为x n ,则x 1·x 2·x 3·x 4…x 2 017等于( )A.2 0172 018 B.12 018 C.2 0182 019D.12 019[解析] 由f (x )=x n +1得f ′(x )=(n +1)x n,切线方程为y -1=(n +1)(x -1),令y=0得x n =nn +1,故x 1·x 2·x 3·x 4·…·x 2 017=12×23×…×2 0182 019=12 019. [答案] D6.(2018·衡水中学检测)若数列{a n }满足:a 1=19,a n +1=a n -3(n ∈N *),则数列{a n }的前n 项和数值最大时,n 的值为( )A .6B .7C .8D .9[解析] ∵a 1=19,a n +1-a n =-3,∴数列{a n }是以19为首项,-3为公差的等差数列, ∴a n =19+(n -1)×(-3)=22-3n . 设{a n }的前k 项和数值最大,则有⎩⎪⎨⎪⎧a k ≥0,a k +1≤0k ∈N *,∴⎩⎪⎨⎪⎧22-3k ≥0,22-3k +1≤0,∴193≤k ≤223,∵k ∈N *,∴k =7. ∴满足条件的n 的值为7. [答案] B7.已知数列{a n }的前n 项和S n =n 2-9n ,第k 项满足5<a k <8,则k 的值为______. [解析] ∵S n =n 2-9n ,∴n ≥2时,a n =S n -S n -1=2n -10,a 1=S 1=-8适合上式,∴a n =2n -10(n ∈N *),∴5<2k -10<8,得7.5<k <9.∴k =8. [答案] 88.数列{a n }的通项公式是a n =(n +1)·⎝ ⎛⎭⎪⎫1011n,则此数列的最大项是第______项.[解析] (1)∵a n +1-a n=(n +2)⎝ ⎛⎭⎪⎫1011n +1-(n +1)⎝ ⎛⎭⎪⎫1011n=⎝ ⎛⎭⎪⎫1011n ×9-n 11,当n <9时,a n +1-a n >0,即a n +1>a n ; 当n =9时,a n +1-a n =0,即a n +1=a n ; 当n >9时,a n +1-a n <0,即a n +1<a n ,∴该数列中有最大项,且最大项为第9、10项. [答案] 9、109.(2018·大连模拟)已知数列{a n }满足a 1=33,a n +1-a n =2n ,则a nn的最小值为______. [解析] ∵a n +1-a n =2n ,∴a n -a n -1=2(n -1),∴a n =(a n -a n -1)+(a n -1-a n -2)+…+(a 2-a 1)+a 1=(2n -2)+(2n -4)+…+2+33=n 2-n +33(n ≥2),又a 1=33适合上式,∴a n =n 2-n +33,∴a n n=n +33n-1. 令f (x )=x +33x -1(x >0),则f ′(x )=1-33x2,令f ′(x )=0得x =33.∴当0<x <33时,f ′(x )<0,当x >33时,f ′(x )>0,即f (x )在区间(0,33)上递减;在区间(33,+∞)上递增.又5<33<6, 且f (5)=5+335-1=535,f (6)=6+336-1=212,∴f (5)>f (6),∴当n =6时,a n n 有最小值212.[答案]21210.(2018·西安质检)设数列{a n }的前n 项和为S n ,满足2S n =a n +1-2n +1+1,n ∈N *,且a 1,a 2+5,a 3成等差数列.(1)求a 1的值;(2)求数列a n 的通项公式. [解] (1)在2S n =a n +1-2n +1+1中,令n =1得2S 1=a 2-22+1, 令n =2得2S 2=a 3-23+1,解得a 2=2a 1+3,a 3=6a 1+13. 又2(a 2+5)=a 1+a 3,解得a 1=1. (2)由2S n =a n +1-2n +1+1,2S n +1=a n +2-2n +2+1得a n +2=3a n +1+2n +1.又a 1=1,a 2=5也满足a 2=3a 1+21, 所以a n +1=3a n +2n对n ∈N *成立. ∴a n +1+2n +1=3(a n +2n),∴a n +2n =3n,∴a n =3n-2n.[B 能力提升练]1.设数列{a n }的前n 项和为S n ,若a 1=1,a n +1=3S n (n ∈N *),则S 6=( ) A .44B .45C.13×(46-1) D.14×(45-1) [解析] 由a n +1=3S n 得a 2=3S 1=3.当n ≥2时,a n =3S n -1,则a n +1-a n =3a n ,n ≥2,即a n +1=4a n ,n ≥2,则数列{a n }从第二项起构成等比数列,所以S 6=a 73=3×453=45,故选B.[答案] B2.(2018·开封一模)已知函数y =f (x )的定义域为R .当x <0时,f (x )>1,且对任意的实数x ,y ∈R ,等式f (x )f (y )=f (x +y )恒成立.若数列{a n }满足a 1=f (0),且f (a n +1)=1f -2-a n(n ∈N *),则a 2 015的值为( )A .4 029B .3 029C .2 249D .2 209[解析] 根据题意,不妨设f (x )=⎝ ⎛⎭⎪⎫12x,则a 1=f (0)=1,∵f (a n +1)=1f -2-a n,∴a n +1=a n +2,∴数列{a n }是以1为首项,2为公差的等差数列,∴a n =2n -1, ∴a 2 015=4 029. [答案] A3.在一个数列中,如果∀n ∈N *,都有a n a n +1a n +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{a n }是等积数列,且a 1=1,a 2=2,公积为8,则a 1+a 2+a 3+…+a 12=______.[解析] 依题意得数列{a n }是周期为3的数列,且a 1=1,a 2=2,a 3=4,因此a 1+a 2+a 3+…+a 12=4(a 1+a 2+a 3)=4×(1+2+4)=28.[答案] 284.已知数列{a n }的通项公式为a n =(-1)n·2n +1,该数列的项排成一个数阵(如图),则该数阵中的第10行第3个数为______.a 1 a 2 a 3 a 4 a 5 a 6……[解析] 由题意可得该数阵中的第10行、第3个数为数列{a n }的第1+2+3+…+9+3=9×102+3=48项,而a 48=(-1)48×96+1=97,故该数阵第10行、第3个数为97.[答案] 975.设数列{a n }的前n 项和为S n ,已知a 1=a (a ≠3),a n +1=S n +3n ,n ∈N *. (1)设b n =S n -3n,求数列{b n }的通项公式; (2)若a n +1≥a n ,n ∈N *,求a 的取值范围. [解] (1)依题意,S n +1-S n =a n +1=S n +3n, 即S n +1=2S n +3n, 由此得S n +1-3n +1=2(S n -3n),又S 1-31=a -3(a ≠3),故数列{S n -3n}是首项为a -3,公比为2的等比数列,因此,所求通项公式为b n =S n -3n=(a -3)2n -1,n ∈N *.(2)由(1)知S n =3n+(a -3)2n -1,n ∈N *,于是,当n ≥2时,a n =S n -S n -1=3n+(a -3)2n -1-3n -1-(a -3)2n -2=2×3n -1+(a -3)2n -2,当n =1时,a 1=a 不适合上式,故a n =⎩⎪⎨⎪⎧a ,n =1,2×3n -1+a -32n -2,n ≥2,a n +1-a n =4×3n -1+(a -3)2n -2=2n -2⎣⎢⎡⎦⎥⎤12·⎝ ⎛⎭⎪⎫32n -2+a -3, 当n ≥2时,a n +1≥a n ⇔12·⎝ ⎛⎭⎪⎫32n -2+a -3≥0⇔a ≥-9.又a 2=a 1+3>a 1.综上,所求的a 的取值范围是[-9,+∞).[C 尖子生专练]已知数列{a n }中,a n =1+1a +2n -1(n ∈N *,a ∈R 且a ≠0).(1)若a =-7,求数列{a n }中的最大项和最小项的值; (2)若对任意的n ∈N *,都有a n ≤a 6成立,求a 的取值范围. [解] (1)∵a n =1+1a +2n -1(n ∈N *,a ∈R 且a ≠0),又a =-7,∴a n =1+12n -9(n ∈N *). 结合函数f (x )=1+12x -9的单调性, 可知1>a 1>a 2>a 3>a 4,a 5>a 6>a 7…>a n >1(n ∈N *).∴数列{a n }中的最大项为a 5=2,最小项为a 4=0. (2)a n =1+1a +2n -1=1+12n -2-a2,已知对任意的n ∈N *,都有a n ≤a 6成立, 结合函数f (x )=1+12x -2-a 2的单调性,可知5<2-a2<6,即-10<a <-8.附:什么样的考试心态最好大部分学生都不敢掉以轻心,因此会出现很多过度焦虑。
高考数学一轮复习 5.1数列的概念及简单表示法讲解与练
第一节数列的概念与简单表示法[备考方向要明了]考什么怎么考1.了解数列的概念和几种简单的表示方法(列表、图象、通项公式).2.了解数列是自变量为正整数的一类函数.数列的概念在高考试题中常与其他知识综合进行考查,主要有:(1)以考查通项公式为主,同时考查S n与a n的关系,如2012年江西T16等.(2)以递推关系为载体,考查数列的各项的求法,如2012年新课标全国T16等.[归纳·知识整合]1.数列的定义按照一定顺序排列着的一列数称为数列,数列中的每一个数叫做这个数列的项.排在第一位的数称为这个数列的第1项(通常也叫做首项).2.数列的分类分类原则类型满足条件项数有穷数列项数有限无穷数列项数无限项与项间的大小关系递增数列a n +1>a n 其中n ∈N *递减数列 a n +1<a n 常数列 a n +1=a n摆动数列从第2项起有些项大于它的前一项,有些项小于它的前一项.3.数列的表示法数列的表示方法有列表法、图象法、公式法. 4.数列的通项公式如果数列{a n }的第n 项与序号n 之间的关系可以用一个式子来表示,那么这个公式叫做这个数列的通项公式.[探究] 1.数列的通项公式唯一吗?是否每个数列都有通项公式?提示:不唯一,如数列-1,1,-1,1,…的通项公式可以为a n =(-1)n或a n =⎩⎪⎨⎪⎧-1,n 为奇数,1,n 为偶数.有的数列没有通项公式.5.数列的递推公式若一个数列{a n }的首项a 1确定,其余各项用a n 与a n -1的关系式表示(如a n =2a n -1+1,n >1),则这个关系式就称为数列的递推公式.[探究] 2.通项公式和递推公式有何异同点? 提示:不同点相同点通项公式法可根据某项的序号,直接用代入法求出该项都可确定一个数列,都可求出数列的任何一项递推公式法 可根据第1项或前几项的值,通过一次或多次赋值,逐项求出数列的项,直至求出所需的项[自测·牛刀小试]1.(教材习题改编)已知数列{a n }的前4项分别为2,0,2,0,…,则下列各式不可以作为数列{a n }的通项公式的一项是( )A .a n =1+(-1)n +1B .a n =2sinn π2C .a n =1-cos n πD .a =⎩⎪⎨⎪⎧2,n 为奇数,0,n 为偶数解析:选B 若a n =2sinn π2,则a 1=2sin π2=2,a 2=2sin π=0,a 3=2sin 3π2=-2,a 4=2sin 2π=0.2.已知数列的通项公式为a n =n 2-8n +15,则3( ) A .不是数列{a n }中的项 B .只是数列{a n }中的第2项 C .只是数列{a n }中的第6项 D .是数列{a n }中的第2项或第6项解析:选D 令a n =3,即n 2-8n +15=3,解得n =2或6,故3是数列{a n }中的第2项或第6项.3.(教材习题改编)在数列{a n }中,a 1=1,a n =1+1a n -1(n ≥2),则a 5=( )A.32 B.53 C.74D.85解析:选D 由题意知,a 1=1,a 2=2,a 3=32,a 4=53,a 5=85.4.(教材改编题)已知数列2,5,22,…,根据数列的规律,25应该是该数列的第________项.解析:由于2=3×1-1,5=3×2-1,8=3×3-1,… 故可知该数列的通项公式为a n =3n -1 由25=3n -1,得n =7. 答案:75.若数列{a n }的前n 项和S n =n 2-10n (n =1,2,3,…),则此数列的通项公式为a n =________;数列{na n }中数值最小的项是第________项.解析:∵当n ≥2时,a n =S n -S n -1=(n 2-10n )-[(n -1)2-10(n -1)]=2n -11; 当n =1时,a 1=S 1=-9也满足a n =2n -11, ∴a n =2n -11.∴na n =2n 2-11n =2⎝ ⎛⎭⎪⎫n 2-112n =2⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫n -1142-12116=2⎝⎛⎭⎪⎫n -1142-1218.又∵n ∈N *,∴当n =3时,na n 取最小值. 答案:2n -11 3已知数列的前几项求通项公式[例1] 根据数列的前几项,写出各数列的一个通项公式: (1)4,6,8,10,…; (2)12,34,78,1516,3132,…; (3)12,14,-58,1316,-2932,6164,…. [自主解答] (1)各数都是偶数,且最小为4,所以通项a n =2(n +1)(n ∈N *). (2)注意到分母分别是21,22,23,24,25,…,而分子比分母少1, 所以其通项a n =2n-12n (n ∈N *).(3)分母规律明显,而第2,3,4项的绝对值的分子比分母少3,因此可考虑把第1项变为-2-32,这样原数列可化为-21-321,22-322,-23-323,24-324,-25-325,26-326,…所以其通项a n =(-1)n 2n-32n (n ∈N *).———————————————————用观察法求数列的通项公式的技巧用观察归纳法求数列的通项公式,关键是找出各项的共同规律及项与项数n 的关系.当项与项之间的关系不明显时,可采用适当变形或分解,以凸显规律,便于归纳.当各项是分数时,可分别考虑分子、分母的变化规律及联系,正负相间出现时,可用(-1)n或(-1)n +1调节.1.写出下列数列的一个通项公式,使它的前几项分别是下列各数: (1)23,415,635,863,1099,…; (2)-1,13,-935,1763,-3399,…;(3)9,99,999,9 999,….解:(1)分子是连续的偶数,且第1个数是2,所以用2n 表示;分母是22-1,42-1,62-1,82-1,102-1,所以用(2n )2-1表示.所以a n =2n 2n2-1=2n 4n 2-1(n ∈N *). (2)正负交替出现,且奇数项为负,偶数项为正,所以用(-1)n表示; 1, 13, 935, 1763, 3399,…↕ ↕ ↕ ↕ ↕31×3, 53×5, 95×7, 177×9, 339×11,… 分母是连续奇数相乘的形式,观察和项数n 的关系,用(2n -1)(2n +1)表示; 分子是21+1,22+1,23+1,24+1,用2n+1表示.所以 a n =(-1)n·2n+12n -12n +1=(-1)n ·2n+14n 2-1(n ∈N *).(3) 9, 99, 999, 9 999,… ↕ ↕ ↕ ↕101-1, 102-1, 103-1, 104-1,… 所以a n =10n-1(n ∈N *).由a n 与S n 的关系求通项公式[例2] 已知数列{a n }的前n 项和为S n =3n-1,求它的通项公式a n . [自主解答] 当n ≥2时,a n =S n -S n -1=3n-1-(3n -1-1)=2×3n -1;当n =1时,a 1=S 1=2也满足a n =2×3n -1.故数列{a n }的通项公式为a n =2×3n -1.若将“S n =3n -1”改为“S n =n 2-n +1”,如何求解? 解:∵a 1=S 1=12-1+1=1, 当n ≥2时,a n =S n -S n -1=(n 2-n +1)-[(n -1)2-(n -1)+1]=2n -2.∴a n =⎩⎪⎨⎪⎧1n =1,2n -2n ≥2.———————————————————已知S n 求a n 时应注意的问题数列的通项a n 与前n 项和S n 的关系是a n =⎩⎪⎨⎪⎧S 1,n =1,S n -S n -1,n ≥2.当n =1时,a 1若适合S n-S n -1,则n =1的情况可并入n ≥2时的通项a n ;当n =1时,a 1若不适合S n -S n -1,则用分段函数的形式表示.2.已知各项均为正数的数列{a n }的前n 项和满足S n >1,且6S n =(a n +1)(a n +2),n ∈N *.求数列{a n }的通项公式.解:由a 1=S 1=16(a 1+1)(a 1+2),解得a 1=1或a 1=2.由已知a 1=S 1>1,因此a 1=2. 又由a n +1=S n +1-S n=16(a n +1+1)(a n +1+2)-16(a n +1)(a n +2), 得a n +1-a n -3=0或a n +1=-a n . 因为a n >0,故a n +1=-a n 不成立,舍去. 因此a n +1-a n -3=0,即a n +1-a n =3,从而{a n }是公差为3,首项为2的等差数列,故{a n }的通项公式为a n =3n -1.由递推关系式求数列的通项公式[例3] 根据下列条件,确定数列{a n }的通项公式.(1)a 1=1,a n +1=3a n +2; (2)a 1=1,a n =n -1na n -1(n ≥2); (3)a 1=2,a n +1=a n +3n +2. [自主解答] (1)∵a n +1=3a n +2, ∴a n +1+1=3(a n +1),即a n +1+1a n +1=3. ∴数列{a n +1}为等比数列,公比q =3. 又a 1+1=2,∴a n +1=2×3n -1.∴a n =2×3n -1-1.(2)∵a n =n -1na n -1(n ≥2), ∴a n -1=n -2n -1a n -2,…,a 2=12a 1. 以上(n -1)个式子相乘得 a n =a 1×12×23×…×n -1n =a 1n =1n .(3)∵a n +1-a n =3n +2, ∴a n -a n -1=3n -1(n ≥2),∴a n =(a n -a n -1)+(a n -1-a n -2)+…+(a 2-a 1)+a 1=n 3n +12(n ≥2).当n =1时,a 1=12×(3×1+1)=2符合公式,∴a n =32n 2+n 2.———————————————————由递推公式求通项公式的常用方法已知数列的递推关系,求数列的通项公式时,通常用累加、累乘、构造法求解. 当出现a n =a n -1+m 时,构造等差数列;当出现a n =xa n -1+y 时,构造等比数列;当出现a n =a n -1+fn 时,用累加法求解;当出现a na n -1时,用累乘法求解.3.(2012·大纲全国卷)已知数列{a n }中,a 1=1,前n 项和S n =n +23a n .(1)求a 2,a 3;(2)求数列{a n }的通项公式.解:(1)由S 2=43a 2得3(a 1+a 2)=4a 2,解得a 2=3a 1=3;由S 3=53a 3得3(a 1+a 2+a 3)=5a 3,解得a 3=32(a 1+a 2)=6.(2)由题设知a 1=1. 当n >1时有a n =S n -S n -1=n +23a n -n +13a n -1,整理得a n =n +1n -1a n -1. 于是a 1=1,a 2=31a 1,a 3=42a 2,…a n -1=n n -2a n -2,a n =n +1n -1a n -1,将以上n 个等式两端分别相乘,整理得a n =n n +12.综上可知,数列{a n }的通项公式a n =n n +12.数列函数性质的应用[例4] 已知数列{a n }. (1)若a n =n 2-5n +4, ①数列中有多少项是负数?②n 为何值时,a n 有最小值?并求出最小值.(2)若a n =n 2+kn +4且对于n ∈N *,都有a n +1>a n 成立.求实数k 的取值范围. [自主解答] (1)①由n 2-5n +4<0,解得1<n <4. ∵n ∈N *,∴n =2,3.∴数列中有两项是负数,即为a 2,a 3.②∵a n =n 2-5n +4=⎝ ⎛⎭⎪⎫n -522-94的对称轴方程为n =52.又n ∈N *,∴n =2或n =3时,a n 有最小值,其最小值为a 2=a 3=-2.(2)由a n +1>a n ,知该数列是一个递增数列,又因为通项公式a n =n 2+kn +4,可以看作是关于n 的二次函数,考虑到n ∈N *,所以-k 2<32,即得k >-3.———————————————————函数思想在数列中的应用(1)数列可以看作是一类特殊的函数,因此要用函数的知识,函数的思想方法来解决. (2)数列的单调性是高考常考内容之一,有关数列最大项、最小项、数列有界性问题均可借助数列的单调性来解决,判断单调性时常用:①作差;②作商;③结合函数图象等方法.4.若数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫nn +4⎝ ⎛⎭⎪⎫23n 中的最大项是第k 项,则k =________. 解析:法一:由题意知,⎩⎪⎨⎪⎧k k +4⎝ ⎛⎭⎪⎫23k ≥k -1k +3⎝ ⎛⎭⎪⎫23k -1,kk +4⎝ ⎛⎭⎪⎫23k ≥k +1k +5⎝ ⎛⎭⎪⎫23k +1,解得10≤k ≤1+10. ∵k ∈N *,∴k =4.法二:设a n =n (n +4)⎝ ⎛⎭⎪⎫23n ,则 a n +1-a n =(n +1)(n +5)⎝ ⎛⎭⎪⎫23n +1-n (n +4)⎝ ⎛⎭⎪⎫23n=⎝ ⎛⎭⎪⎫23n ⎣⎢⎡⎦⎥⎤23n +1n +5-n n +4=⎝ ⎛⎭⎪⎫23n 10-n 23. 当n ≤3时,a n +1-a n >0,即a n +1>a n , 当n ≥4时,a n +1-a n <0,即a n +1<a n , 故a 1<a 2<a 3<a 4,且a 4>a 5>a 6>…. 所以数列中最大项是第4项. 答案:41个关系——数列与函数的关系数列是一种特殊的函数,即数列是一个定义在非零自然数集或其子集上的函数,当自变量依次从小到大取值时所对应的一列函数值,就是数列.因此,在研究函数问题时既要注意函数方法的普遍性,又要考虑数列方法的特殊性.3类问题——数列通项公式的求法及最大(小)项问题 (1)由递推关系求数列的通项公式常用的方法有: ①求出数列的前几项,再归纳出数列的一个通项公式;②将已知递推关系式整理、变形,变成等差、等比数列,或用叠加法、累乘法、迭代法. (2)由S n 与a n 的递推关系求a n 的常用思路有:①利用S n -S n -1=a n (n ≥2)转化为a n 的递推关系,再求其通项公式; ②转化为S n 的递推关系,先求出S n 与n 的关系,再求a n . (3)数列{a n }的最大(小)项的求法可以利用不等式组⎩⎪⎨⎪⎧a n -1≤a n ,a n ≥a n +1,找到数列的最大项;利用不等式组⎩⎪⎨⎪⎧a n -1≥a n ,a n ≤a n +1,找到数列的最小项.创新交汇——数列与函数的交汇问题1.数列的概念常与函数、方程、解析几何、不等式等相结合命题.2.正确理解、掌握函数的性质(如单调性、周期性等)是解决此类问题的关键. [典例] (2012·上海高考)已知f (x )=11+x .各项均为正数的数列{a n }满足a 1=1,a n +2=f (a n ).若a 2 010=a 2 012,则a 20+a 11的值是________.[解析] ∵a n +2=11+a n ,又a 2 010=a 2 012=11+a 2 010,∴a 22 010+a 2 010=1. 又a n >0,∴a 2 010=5-12. 又a 2 010=11+a 2 008=5-12,∴a 2 008=5-12,同理可得a 2 006=…=a 20=5-12.又a 1=1,∴a 3=12,a 5=11+a 3=23,a 7=11+a 5=35,a 9=11+a 7=58,a 11=11+a 9=813. ∴a 20+a 11=5-12+813=135+326. [答案]135+326[名师点评]1.本题具有以下创新点(1)数列{a n }的递推关系式,以函数f (x )=11+x为载体间接给出;(2)给出的递推关系式不是相邻两项,即a n 与a n -1(n ≥2)之间的关系,而是给出a n 与a n+2之间的关系式,即奇数项与奇数项、偶数项与偶数项之间的递推关系. 2.解决本题的关键有以下两点 (1)正确求出数列{a n }的递推关系式; (2)正确利用递推公式a n +2=11+a n,分别从首项a 1推出a 11和从a 2 010推出a 20. [变式训练]1.已知数列{a n }满足a 1=33,a n +1-a n =2n ,则a n n的最小值为( ) A.172B.212C .10D .21解析:选B 由已知条件可知:当n ≥2时,a n =a 1+(a 2-a 1)+(a 3-a 2)+…+(a n -a n -1)=33+2+4+…+2(n -1)=n 2-n +33,又n =1时,a 1=33适合, 故a n =n 2-n +33.又a n n=n +33n-1, 令f (n )=n +33n-1,f (n )在[1,5]上为减函数,f (n )在[6,+∞)上为增函数,又f (5)=535,f (6)=212, 所以f (5)>f (6).故f (n )=a n n 的最小值为212.2.已知函数f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x-1x ≤0,f x -1+1x >0,把函数g (x )=f (x )-x 的零点按从小到大的顺序排成一个数列,则该数列的通项公式为( )A .a n =n n -12(n ∈N *)B .a n =n (n -1)(n ∈N *) C .a n =n -1(n ∈N *)D .a n =2n-2(n ∈N *)解析:选C 据已知函数关系式可得f (x )=⎩⎪⎨⎪⎧2x-1x ≤0,2x -10<x ≤1,2x -2+11<x ≤2,…,此时易知函数g (x )=f (x )-x 的前几个零点依次为0,1,2,…,代入验证只有C 符合.一、选择题(本大题共6小题,每小题5分,共30分) 1.数列1,23,35,47,59,…的一个通项公式a n 是( )A.n2n +1 B.n 2n -1 C.n2n -3D.n 2n +3解析:选B 由已知得,数列可写成11,23,35,…,故通项为n2n -1.2.已知数列{a n }的通项公式为a n =n 2-2λn (n ∈N *),则“λ<1”是“数列{a n }为递增数列”的( )A .充分不必要条件B .必要不充分条件C .充要条件D .既不充分也不必要条件解析:选A 若数列{a n }为递增数列,则有a n +1-a n >0,即2n +1>2λ对任意的n ∈N *都成立,于是有3>2λ,即λ<32.由λ<1可得λ<32,但反过来,由λ<32不能得到λ<1,因此“λ<1”是“数列{a n }为递增数列”的充分不必要条件.3.数列{a n }的通项a n =nn 2+90,则数列{a n }中的最大值是( )A .310B .19 C.119D.1060解析:选C 因为a n =1n +90n,运用基本不等式得1n +90n≤1290,由于n ∈N *,不难发现当n =9或10时,a n =119最大.4.(2013·银川模拟)设数列{a n }满足:a 1=2,a n +1=1-1a n,记数列{a n }的前n 项之积为T r ,则T 2 013的值为( )A .-12B .-1 C.12D .2解析:选B 由a 2=12,a 3=-1,a 4=2可知,数列{a n }是周期为3的周期数列,从而T 2013=(-1)671=-1.5.已知数列{a n }的前n 项和S n =n 2-9n ,第k 项满足5<a k <8,则k =( ) A .9 B .8 C .7D .6解析:选B 由a n =⎩⎪⎨⎪⎧S nn =1S n -S n -1n ≥2=⎩⎪⎨⎪⎧-8n =1,2n -10n ≥2,得a n =2n -10.由5<2k -10<8得7.5<k <9,由于k ∈N *,所以k =8. 6.(2012·福建高考)数列{a n }的通项公式a n =n cos n π2,其前n 项和为S n ,则S 2 012等于( )A .1 006B .2 012C .503D .0解析:选A 由题意知,a 1+a 2+a 3+a 4=2,a 5+a 6+a 7+a 8=2,…,a 4k +1+a 4k +2+a 4k +3+a 4k +4=2,k ∈N ,故S 2 012=503×2=1 006.二、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共15分)7.根据下图5个图形及相应点的个数的变化规律,猜测第n 个图中有________个点.解析:观察图中5个图形点的个数分别为1,1×2+1,2×3+1,3×4+1,4×5+1,故第n 个图中点的个数为(n -1)×n +1=n 2-n +1. 答案:n 2-n +18.数列{a n }满足a n +1=⎩⎪⎨⎪⎧2a n⎝ ⎛⎭⎪⎫0≤a n<12,2a n-1⎝ ⎛⎭⎪⎫12≤a n<1,若a 1=67,则a 2 013=________.解析:因为a 1=67∈⎣⎢⎡⎭⎪⎫12,1,所以a 2=2a 1-1=2×67-1=57.因为a 2=57∈⎣⎢⎡⎭⎪⎫12,1,所以a 3=2a 2-1=2×57-1=37.因为a 3=37∈⎣⎢⎡⎭⎪⎫0,12,所以a 4=2a 3=2×37=67.显然a 4=a 1,根据递推关系,逐步代入,得a 5=a 2,a 6=a 3,…故该数列的项呈周期性出现,其周期为3,根据上述求解结果,可得a 3k +1=67,a 3k +2=57,a 3k +3=37(k ∈N ).所以a 2 013=a 3×671=a 3=37.答案:379.已知数列{a n },{b n }满足a 1=1,且a n ,a n +1是函数f (x )=x 2-b n x +2n的两个零点,则b 10=________.解析:∵a n +a n +1=b n ,a n ·a n +1=2n, ∴a n +1·a n +2=2n +1,∴a n +2=2a n .又∵a 1=1,a 1·a 2=2,∴a 2=2, ∴a 2n =2n,a 2n -1=2n -1(n ∈N *),∴b 10=a 10+a 11=64. 答案:64三、解答题(本大题共3小题,每小题12分,共36分)10.数列{a n }中,a 1=1,对于所有的n ≥2,n ∈N *都有a 1·a 2·a 3…·a n =n 2,求a 3+a 5的值.解:∵a 1·a 2·a 3·…·a n =n 2, ∴a 1a 2=4,a 1a 2a 3=9,解得a 3=94.同理a 5=2516.∴a 3+a 5=6116.11.已知数列{a n }的前n 项和S n ,分别求它们的通项公式a n . (1)S n =2n 2+3n ; (2)S n =2n+1.解:(1)由题可知,当n =1时,a 1=S 1=2×12+3×1=5,当n ≥2时,a n =S n -S n -1=(2n 2+3n )-[2(n -1)2+3(n -1)]=4n +1. 当n =1时,4×1+1=5=a 1,故a n =4n +1. (2)当n =1时,a 1=S 1=2+1=3, 当n ≥2时,a n =S n -S n -1=(2n +1)-(2n -1+1)=2n -1.当n =1时,21-1=1≠a 1,故a n =⎩⎪⎨⎪⎧3n =1,2n -1n ≥2.12.已知数列{a n }满足前n 项和S n =n 2+1,数列{b n }满足b n =2a n +1,且前n 项和为T n ,设c n =T 2n +1-T n .(1)求数列{b n }的通项公式; (2)判断数列{c n }的增减性.解:(1)a 1=2,a n =S n -S n -1=2n -1(n ≥2), 故b n=⎩⎪⎨⎪⎧1n n ≥2,23n =1.(2)∵c n =b n +1+b n +2+…+b 2n +1 =1n +1+1n +2+…+12n +1, ∴c n +1-c n =12n +2+12n +3-1n +1=-n -12n +22n +3n +1<0.∴{c n }是递减数列.1.根据数列的前几项,写出下列各数列的一个通项公式: (1)-1,7,-13,19,…; (1)0.8,0.88,0.888,…; (3)32,1,710,917,…; (4)0,1,0,1,….解:(1)符号问题可通过(-1)n或(-1)n +1表示,其各项的绝对值的排列规律为:后面的数的绝对值总比前面数的绝对值大6,故通项公式为a n =(-1)n(6n -5).(2)将数列变形为89(1-0.1),89(1-0.01),89(1-0.001),…故a n =89⎝⎛⎭⎪⎫1-110n .(3)将数列统一为32,55,710,917,…,对于分子3,5,7,9,…,是序号的2倍加1,可得分子的通项公式为b n =2n +1,对于分母2,5,10,17,…,联想到数列1,4,9,16,…,即数列{n 2},可得分母的通项公式为c n =n 2+1,故可得它的一个通项公式为a n =2n +1n 2+1.(4)a n =⎩⎪⎨⎪⎧n 为奇数,1 n 为偶数或a n =1+-1n2或a n =1+cos n π2.2.已知数列{a n }的通项公式a n =(n +1)⎝ ⎛⎭⎪⎫1011n (n ∈N *),试问数列{a n }有没有最大项?若有,求最大项和最小项的项数;若没有,说明理由.解:∵a n +1-a n =(n +2)⎝ ⎛⎭⎪⎫1011n +1-(n +1)⎝ ⎛⎭⎪⎫1011n =⎝ ⎛⎭⎪⎫1011n·9-n 11,当n <9时,a n +1-a n >0,即a n +1>a n ; 当n =9时,a n +1-a n =0,即a n +1=a n ; 当n >9时,a n +1-a n <0,即a n +1<a n ; 故a 1<a 2<a 3<…<a 9=a 10>a 11>a 12>…∴数列中有最大项,最大项为第9、10项, 即a 9=a 10=1010119.3.设数列{a n }的前n 项和为S n ,点⎝⎛⎭⎪⎫n ,S n n(n ∈N *)均在函数y =3x -2的图象上.(1)求数列{a n }的通项公式; (2)设b n =3a n a n +1,T n 是数列{b n }的前n 项和,求使得T n <m20对所有n ∈N *都成立的最小正整数m .解:(1)依题意得,S nn=3n -2,即S n =3n 2-2n .当n ≥2时,a n =S n -S n -1=(3n 2-2n )-[3(n -1)2-2(n -1)]=6n -5; 当n =1时,a 1=S 1=3×12-2×1=1=6×1-5.所以a n =6n -5(n ∈N *). (2)由(1)得b n =3a n a n +1=36n -5[6n +1-5]=12⎝ ⎛⎭⎪⎫16n -5-16n +1,故T n =∑i =1nbi=12⎣⎢⎡⎦⎥⎤⎝ ⎛⎭⎪⎫1-17+⎝ ⎛⎭⎪⎫17-113+…+⎝ ⎛⎭⎪⎫16n -5-16n +1 =12⎝⎛⎭⎪⎫1-16n +1.因此,使得12⎝ ⎛⎭⎪⎫1-16n +1<m 20(n ∈N *)成立的m 必须且仅需满足12≤m 20,即m ≥10,故满足要求的最小正整数m 为10.4.(2012·浙江高考)已知数列{a n }的前n 项和为S n ,且S n =2n 2+n ,n ∈N *,数列{b n }满足a n =4log 2b n +3,n ∈N *.(1)求a n ,b n ;(2)求数列{a n ·b n }的前n 项和T n .解:(1)由S n =2n 2+n ,得当n =1时,a 1=S 1=3;当n ≥2时,a n =S n -S n -1=4n -1,易知当n =1时也满足通式a n =4n -1, 所以a n =4n -1,n ∈N *.由4n -1=a n =4log 2b n +3,得b n =2n -1,n ∈N *.(2)由(1)知a n ·b n =(4n -1)·2n -1,n ∈N *,所以T n =3+7×2+11×22+…+(4n -1)·2n -1,2T n =3×2+7×22+…+(4n -5)·2n -1+(4n -1)·2n,2T n -T n =(4n -1)2n-[3+4(2+22+…+2n -1)]=(4n -5)2n+5.故T n =(4n -5)2n+5,n ∈N *.。
人教版A版高中数学必修5:数列的概念与简单表示法_课件3
n
(n∈N*),
试问数列{an}有没有最大项?若有,求最大项和最大项的项数;
若无,说明理由.
10
解析:∵an+1-an=
n
9
n
n
2
10 11
n 1
-
n
1
10 11
n
=
11 11 ,
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=an, 故a1<a2<a3<…<a9=a10>a11>… ∴数列{an}有最大项为第9,10项.
A.2
B.3
C.4
D.5
解析:ak=Sk-Sk-1=k2-3k-[(k-1)2-3(k-1)]=2k-4, 依题意有2<2k-4<5,得k=4.故选C.
答案:C
2.(2012·天津一中月考)已知数列a1=1,a2=5,an+2= an+1-an(n∈N*),则a2 014=( )
A.1
B.-4
C.4
得分母的通项公式为an=n2+1,所以可得它的一个通项公
式为an=
2n n2
1 1
.
答案:2n 1
n2 1
(3)数列0.5,0.55,0.555,…的一个通项公式是an=________.
解析:将数列变形为59(1-0.1),59(1-0.01),59(1 -0.001),…,所以通项公式为 an=591-110n.
解析:(1)an=(-1)n+1 或 an=cos(n+1)π; (2)an=2n+1; (3)an=n22;
人教新课标版数学高二A必修5学案 2.1 数列的概念与简单表示方法(一)
明目标、知重点 1.理解数列及其有关概念.2.理解数列的通项公式,并会用通项公式写出数列的任意一项.3.对于比较简单的数列,会根据其前几项写出它的一个通项公式.1.数列的概念按照一定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.数列中的每一项都和它的序号有关,排在第一位的数称为这个数列的第1项(通常也叫做首项),排在第二位的数称为这个数列的第2项,……,排在第n位的数称为这个数列的第n项.2.数列的表示方法数列的一般形式可以写成a1,a2,…,a n,…,简记为{a n}.3.数列的分类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.4.数列的通项如果数列{a n}的第n项与序号n之间的关系可以用一个式子来表示,那么这个公式叫做这个数列的通项公式.[情境导学]“一尺之棰,日取其半,万世不竭”,如果把木棒每天的长度记录下来,就会得到无穷多个数,这无穷多个数就组成了本节要研究的一个数列.探究点一数列的概念思考1阅读课本28页的例子,三角形数:1,3,6,10,…,正方形数:1,4,9,16,25,….你能否再列举一些这样的例子?答(1)全体自然数:0,1,2,3,4,…;(2)2精确到1,0.1,0.01,0.001,…,的不足近似值为1,1.4,1.41,1.414,…;过剩近似值为2,1.5,1.42,1.415,….思考2 在思考1中的各个例子中,它们有何共同特点?答 都是按一定的顺序排列的.小结 (1)数列的定义:按照一定顺序排列的一列数称为数列.(2)数列的项:数列中的每一个数叫做这个数列的项.各项依次叫做这个数列的第1项(或首项),第2项,…,第n 项….(3)数列的一般形式:a 1,a 2,a 3,…,a n ,…简记为{a n },其中a n 是数列的第n 项.思考3 若根据数列项数的多少,你认为数列如何进行分类?如果根据数列项的大小又如何进行分类?答 (1)按项数的多少分:有穷数列,无穷数列.(2)按数列项的大小分:递增数列,递减数列,常数列,摆动数列.探究点二 数列的通项公式思考1 函数y =7x +9与y =3x ,当依次取1,2,3,…时,其函数值构成的数列各有什么特点? 答 对于第一个数列,从第2项起,每一项与前一项的差都等于7;对于第二个数列,从第2项起,每一项都是前一项的3倍.思考2 观察数列1,12,13,14,15,…,数列的每一项与这一项的序号是否有一定的对应关系?这一关系能否用一个公式来表示?答 该数列的对应关系为数列的每一项为这一项序号的倒数,通项公式a n =1n可表示这个数列.小结 (1)数列的通项公式:如果数列{a n }的第n 项与序号n 之间的关系可以用一个式子来表示,这个公式叫做这个数列的通项公式.(2)并不是所有的数列都有通项公式,有些数列的通项公式不唯一.(3)通项公式的作用:①求数列中任意一项;②检验某数是不是该数列中的项. 思考3 数列{a n }的通项公式可以看成数列的函数解析式,利用一个数列的通项公式,你能确定这个数列哪些方面的性质?答 能确定数列是递增数列还是递减数列,是否具有周期性,有没有最大或最小项等. 例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:(1)1,-12,13,-14; (2)2,0,2,0.解 (1)这个数列的前4项的绝对值都是序号的倒数,并且奇数项为正,偶数项为负,所以,它的一个通项公式为a n =(-1)n +1n.(2)这个数列的前4项构成一个摆动数列,奇数项是2,偶数项是0,所以,它的一个通项公式为a n =(-1)n +1+1.反思与感悟 要由数列的若干项写出数列的一个通项公式,只需观察分析数列中的项的构成规律,将项表示为项数的函数.跟踪训练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:(1)-11×2,12×3,-13×4,14×5; (2)22-12,32-13,42-14,52-15. 解 (1)这个数列的前4项的分母都是序号数乘以比序号大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a n =(-1)nn ×(n +1). (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a n =(n +1)2-1n +1. 例2 已知数列{a n }的通项公式a n =(-1)n (n +1)(2n -1)(2n +1). (1)写出它的第10项;(2)判断233是不是该数列中的项. 解 (1)a 10=(-1)10×1119×21=11399. (2)令n +1(2n -1)(2n +1)=233, 化简得:8n 2-33n -35=0,解得n =5(n =-78,舍去). 当n =5时,a 5=-233≠233. ∴233不是该数列中的项. 反思与感悟 判断某数是否为数列中的项,只需将它代入通项公式中求n 的值,若存在正整数n ,则说明该数是数列中的项,否则就不是该数列中的项.跟踪训练2 已知数列{a n }的通项公式为a n =1n (n +2)(n ∈N *),那么1120是这个数列的第______项.答案 10解析 ∵1n (n +2)=1120,∴n (n +2)=10×12,∴n =10.1.下列叙述正确的是( )A .数列1,3,5,7与7,5,3,1是相同的数列B .数列0,1,2,3,…可以表示为{n }C .数列0,1,0,1,…是常数列D .数列{n n +1}是递增数列 答案 D解析 由数列的通项a n =n n +1知,a n +1-a n =n +1n +2-n n +1=1(n +2)(n +1)>0,即数列{n n +1}是递增数列,故选D.2.数列2,3,4,5,…的一个通项公式为( )A .a n =nB .a n =n +1C .a n =n +2D .a n =2n答案 B 解析 这个数列的前4项都比序号大1,所以,它的一个通项公式为a n =n +1.3.已知下列数列:(1)2,4,8,12;(2)0,12,23,…,n -1n,…; (3)1,12,14,…,12n -1,…; (4)1,-23,35,…,(-1)n -1·n 2n -1,…; (5)1,0,-1,…,sinn π2,…; (6)6,6,6,6,6,6.其中,有穷数列是________,无穷数列是________,递增数列是________,递减数列是________,常数列是________,摆动数列是________.(将合理的序号填在横线上) 答案 (1)(6) (2)(3)(4)(5) (1)(2) (3) (6)(4)(5)解析 (1)是有穷递增数列;(2)是无穷递增数列(因为n -1n =1-1n); (3)是无穷递减数列;(4)是摆动数列,也是无穷数列;(5)是摆动数列,是无穷数列;(6)是常数列,是有穷数列.4.根据数列的前几项,写出下列各数列的一个通项公式:(1)1,-3,5,-7,9,…;(2)12,2,92,8,252,…; (3)9,99,999,9 999,…;(4)0,1,0,1,….解 (1)数列各项的绝对值为1,3,5,7,9,…,是连续的正奇数,考虑(-1)n +1具有转换符号的作用,所以数列的一个通项公式为a n =(-1)n +1(2n -1),n ∈N *.(2)数列的项,有的是分数,有的是整数,可将各项都统一成分数再观察:12,42,92,162,252,…,所以,它的一个通项公式为a n =n 22,n ∈N *. (3)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a n =10n -1,n ∈N *.(4)a n =⎩⎪⎨⎪⎧0 (n 为奇数),1 (n 为偶数)或a n =1+(-1)n 2 (n ∈N *)或a n =1+cos n π2 (n ∈N *). [呈重点、现规律]1.与集合中元素的性质相比较,数列中的项也有三个性质:(1)确定性:一个数在不在数列中,即一个数是不是数列中的项是确定的.(2)可重复性:数列中的数可以重复.(3)有序性:一个数列不仅与构成数列的“数”有关,而且与这些数的排列次序也有关.2.并非所有的数列都能写出它的通项公式.例如,π的不同近似值,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.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.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.一、基础过关1.已知数列{a n }的通项公式为a n =1+(-1)n +12,则该数列的前4项依次为( ) A .1,0,1,0B .0,1,0,1 C.12,0,12,0 D .2,0,2,0 答案 A解析 当n 分别等于1,2,3,4时,a 1=1,a 2=0,a 3=1,a 4=0.2.已知数列{a n }的通项公式为a n =n 2-n -50,则-8是该数列的( )A .第5项B .第6项C .第7项D .非任何一项 答案 C解析 n 2-n -50=-8,得n =7或n =-6(舍去).3.数列1,3,6,10,…的一个通项公式是( )A .a n =n 2-n +1B .a n =n (n -1)2C .a n =n (n +1)2D .a n =n 2+1 答案 C 解析 令n =1,2,3,4,代入A 、B 、C 、D 检验即可.排除A 、B 、D ,从而选C.4.数列23,45,67,89,…的第10项是( ) A.1617B.1819C.2021D.2223答案 C解析 由数列的前4项可知,数列的一个通项公式为a n =2n 2n +1,当n =10时,a 10=2×102×10+1=2021. 5.已知数列12,23,34,45,…,那么0.94,0.96,0.98,0.99中属于该数列中某一项值的应当有( ) A .1个B .2个C .3个D .4个答案 C解析 数列12,23,34,45,…的通项公式为 a n =n n +1,0.94=94100=4750,0.96=96100=2425, 0.98=98100=4950,0.99=99100, 2425,4950,99100都在数列{n n +1}中,故有3个. 6.观察下列数列的特点,用适当的一个数填空:1,3,5,7,________,11,…. 答案 3解析 由于数列的前几项的根号下的数都是由小到大的奇数,所以需要填空的数为9=3.7.写出下列数列的一个通项公式:(可以不写过程)(1)3,5,9,17,33,…;(2)23,415,635,863,…; (3)1,0,-13,0,15,0,-17,0,…. 解 (1)a n =2n +1.(2)a n =2n (2n -1)(2n +1). (3)把数列改写成11,02,-13,04,15,06,-17,08,…分母依次为1,2,3,…,而分子1,0,-1,0,…周期性出现,因此,我们可以用sin n π2表示,故a n =sin n π2n .8.已知数列{n (n +2)}:(1)写出这个数列的第8项和第20项;(2)323是不是这个数列中的项?如果是,是第几项? 解 (1)a n =n (n +2)=n 2+2n ,∴a 8=80,a 20=440.(2)由a n =n 2+2n =323,解得n =17(负值舍去).∴323是数列{n (n +2)}中的项,是第17项.二、能力提升9.数列0.3,0.33,0.333,0.333 3,…的一个通项公式a n 等于( )A.19(10n -1)B.13(10n -1)C.13(1-110n ) D.310(10n -1)答案 C解析 代入n =1检验,排除A 、B 、D ,故选C.10.设a n =1n +1+1n +2+1n +3+…+12n (n ∈N *),那么a n +1-a n 等于()A.12n +1B.12n +2C.12n +1+12n +2D.12n +1-12n +2答案 D解析 ∵a n =1n +1+1n +2+1n +3+ (12)∴a n +1=1n +2+1n +3+…+12n +12n +1+12n +2,∴a n +1-a n =12n +1+12n +2-1n +1=12n +1-12n +2.11.根据数列的前几项,写出下列各数列的一个通项公式.(1)-1,7,-13,19,…;(2)0.8,0.88,0.888,…;(3)12,14,-58,1316,-2932,6164,…; (4)32,1,710,917,…. 解 (1)符号问题可通过(-1)n 或(-1)n +1表示,其各项的绝对值的排列规律为:后面的数的绝对值总比前面数的绝对值大6,故通项公式为a n =(-1)n (6n -5).(2)将数列变形为89(1-0.1),89(1-0.01),89(1-0.001),…, ∴a n =89⎝⎛⎭⎫1-110n . (3)各项的分母分别为21,22,23,24,…,易看出第2,3,4项的分子均比分母小3.因此把第1项变为-2-32,至此原数列已化为-21-321,22-322,-23-323,24-324,…, ∴a n =(-1)n·2n -32n . (4)将数列统一为32,55,710,917,…,对于分子3,5,7,9,…,是序号的2倍加1,可得分子的通项公式为b n =2n +1,对于分母2,5,10,17,…,联想到数列1,4,9,16,…,即数列{n 2},可得分母的通项公式为c n =n 2+1,∴可得原数列的一个通项公式为a n =2n +1n 2+1. 12.在数列{a n }中,a 1=2,a 17=66,通项公式a n 相应的函数是一次函数.(1)求{a n }的通项公式;(2)88是否是数列{a n }中的项?解 (1)设a n =kn +b ,k ≠0.则⎩⎪⎨⎪⎧ a 1=k +b =2,a 17=17k +b =66,解得⎩⎪⎨⎪⎧k =4,b =-2. ∴a n =4n -2.(2)令a n =88,即4n -2=88,解得n =22.5∉N *.∴88不是数列{a n }中的项.三、探究与拓展13.已知数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫9n 2-9n +29n 2-1: (1)求这个数列的第10项;(2)98101是不是该数列中的项,为什么? (3)求证:数列中的各项都在区间(0,1)内;(4)在区间⎝⎛⎭⎫13,23内有无数列中的项?若有,有几项?若没有,说明理由.(1)解 设f (n )=9n 2-9n +29n 2-1=(3n -1)(3n -2)(3n -1)(3n +1)=3n -23n +1. 令n =10,得第10项a 10=f (10)=2831. (2)解 令3n -23n +1=98101,得9n =300. 此方程无正整数解,所以98101不是该数列中的项. (3)证明 ∵a n =3n -23n +1=3n +1-33n +1=1-33n +1, 又n ∈N *,∴0<33n +1<1,∴0<a n <1. ∴数列中的各项都在区间(0,1)内.(4)解 令13<a n =3n -23n +1<23, ∴⎩⎪⎨⎪⎧ 3n +1<9n -6,9n -6<6n +2,∴⎩⎨⎧ n >76,n <83.∴76<n <83. ∴n ∈N *,∴n =2.故区间⎝⎛⎭⎫13,23上有数列中的项,且只有一项为a 2=47.。
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第26讲数列的概念与简单表示法
1.[2018·乌鲁木齐模拟]在数列-1,0,,,…,-中,0.08是它的()
A.第100项
B.第12项
C.第10项
D.第8项
2.[2018·重庆万州二中模拟]已知数列{a n}的前n项和S n=n,则a5的值为()
A.-1
B.1
C.-2
D.2
3.[2018·洛阳模拟]已知数列{a n}的前n项和S n=n2-3n,则它的第4项等于()
A.8
B.4
C.2
D.1
4.已知n∈N*,给出4个通项公式:①a n=为奇数
为偶数
②a n=-;③a n=;④a n=.其
中能作为数列0,1,0,1,0,1,…的通项公式的是()
A.①②③
B.①②④
C.②③④
D.①③④
5.[2018·朔州模拟]已知数列{a n}的前n项和S n=2n2-3n+1,则a n= .
6.[2018·营口一中月考]已知数列{a n}是递增数列,且对任意n∈N*,都有a n=n2+λn,则实数λ的取值范围是()
A.-
B.(-1,+ )
C.(-2,+ )
D.(-3,+ )
7.[2018·莆田九中月考]等差数列{a n}的前n项和为S n,且a1>0,S50=0.设b n=a n a n+1a n+2(n∈N*),则当数列{b n}的前n项和T n取得最大值时,n的值为()
A.23
B.25
C.23或24
D.23或25
8.[2018·郑州三检]已知S n是等差数列{a n}的前n项和,则“S n<na n对任意n≥2恒成立”是“数列{a n}为递增数列”的()
A.充分必要条件
B.充分而不必要条件
C.必要而不充分条件
D.既不充分也不必要条件
9.已知数列{a n}满足a1=-1,=|1-a n|+2a n+1,其前n项和为S n,则下列说法中正确的个数为
()
①数列{a n}是等差数列;②a n=3n-2;③S n=--.
A.0
B.1
C.2
D.3
10.已知数列{a n}中,(n+1)a n=na n+1,且a1=1,定义a n+1a n=
,则--…-=()
-
A.-
B.
C.D.-
11.[2018·上海浦东新区模拟]已知数列{a n}满足a n+1=2a n+-3,其首项a1=a,若数列{a n}是递增数列,则实数a的取值范围是 ()
A.∪(2,+ )
B.(0,1)∪(2,+ )
C.(0,1)
D.(2,+ )
12.[2018·咸宁联考]在数列{a n}中,a1=1,a n+1-a n=2n-1,则{a n}的通项公式为.
13.若a n=n(n+4)n,且数列{a n}中的最大项是第k项,则k= .
14.[2018·北京西城区八中模拟]已知函数f(x)=x2,定义数列{a n}如下:a n+1=f(a n),n∈N*.若给定a1的值,得到的无穷数列{a n}满足:对任意正整数n,均有a n+1>a n成立,则a1的取值范围是()
A.(-,-1)∪(1,+ )
B.(-,0)∪(1,+ )
C.(1,+ )
D.(-1,0)
15.已知各项均为正数的数列{a n}满足a1=1,=1+,若a2016=a2018,则a13+a2018= .
课时作业(二十六)
1.C[解析] 由-=0.08得2n2-25n+50=0,∴ =10或n=(舍),故选C.
2.B[解析] 由题可知a n=S n-S n-1=n-(n-1)=1(n≥2),
当n=1时,a1=1,也符合上式,
所以{a n}为各项均为1的常数列,所以a5=1,
故选B.
3.B[解析] 因为数列{a n}的前n项和S n=n2-3n,所以a1=-2,则S2=a1+a2=-2⇒a2=0,S3=a1+a2+a3=0⇒a3=2,S4=a1+a2+a3+a4=4⇒a4=
4.
故选B.
4.A[解析] 令n=1,2,3,4,…,分别代入①②③④中的通项公式,经检验知①②③满足题意,故选A.
[解析] 当n=1时,a1=S1=0;
5.
-
当n≥2时,由S n=2n2-3n+1,得S n-1=2(n-1)2-3(n-1)+1,
两式相减,得a n=S n-S n-1=4n-5.
∴a n=
- .
6.D[解析]∵{a n}是递增数列,∴a n+1>a n,又∵a n=n2+λn,∴(n+1)2+λ(n+1)>n2+λn,
∴λ>-2n-1对任意n∈N*恒成立.而-2n-1在n=1时取得最大值-3,∴λ>-3,
故选D.
7.D[解析]∵a1>0,S50=0,
∴等差数列{a n}的公差d<0,
且S50==25(a25+a26)=0,
则a25>0,a26<0,且|a25|=|a26|.
由b n=a n a n+1a n+2(n∈N*)知,
从b1到b23的值都大于零,当n=23时,T n达到最大值,
而b24与b25的绝对值相等,符号相反,相加为零,
∴T23=T25,
∴数列{b n}的前n项和T n取得最大值时,n的值为23或25,故选D.
8.A[解析] 设等差数列{a n}的公差为d.
由S n=<na n,
化简可得na1<na n,即a1<a n,
所以a1<a1+(n-1)d,即(n-1)d>0对任意n≥2恒成立,
所以d>0,即数列{a n}为递增数列,
故为充分条件.
若数列{a n}为递增数列,则d>0,
则na n-S n=n[a1+(n-1)d]-na1+-d=-,
当n≥2时,na n-S n>0,即S n<na n,
故为必要条件.故选A.
9.B[解析]a1=-1,当n=1时,a2=1,所以当n≥2时,a n≥1,因此=3a n(n≥2),故①②中说法错
误;当n≥2时,S n=-1+1+3+9+…+3n-2=--
,当n=1时,S1=-1,满足上式,所以S n=
--
,故③中说
法正确.故选B.
10.C[解析] 因为(n+1)a n=na n+1,
所以===1,
所以a n=n,
所以a n+1a n=
-
=(n+1)n,
所以==-,
所以--…-=1---+…+-=.故选C.
11.A[解析] 由题意知a n+1-a n=a n+-3>0,
则a1+-3>0,即a+-3>0.
当a>0时,解得a∈(0,1)∪(2,+ );当a<0时,不等式无解.
若a1=,此时a2=a3=…=2,不满足题意,排除B,C;
若a1=,此时a2=,a3=8+,满足题意,排除D.故选A.
12.a n=n2-2n+2[解析]∵a n+1-a n=2n-1,
∴a2-a1=2×1-1=1,
a3-a2=2×2-1=3,…,
a n-a n-1=2×(n-1)-1=2n-3,
以上各式相加得a n-a1=-×(n-1)=(n-1)2(n≥2),
∴a n=(n-1)2+1=n2-2n+2(n≥2),又n=1时,a1=1满足上式,∴a n=n2-2n+2.
13.4[解析] 由题意得
所以
--
由k∈N+可得k=4.
14.A[解析] 由a n+1>a n,得>a n,
∴a n(a n-1)>0,
∴a n>1或a n<0.
而当a1∈[-1,0)时,a3==≤=a2,∴排除B,D;
当a1∈(-,-1)时,a2=>1>a1,a3==>=a2,∴当n≥2时,a n>1,∴a n+1=>a n,∴排除C.
故选A.
15.+[解析]∵各项均为正数的数列{a n}满足a1=1,=1+,a2016=a2018,∴a2018=1+,即
a2016=1+,即-a2016-1=0,得a2016==a2018.
∵a1=1,=1+,∴a3=2,a5=,a7=,a9=,a11=,a13=, 则a13+a2018=+.。