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数列的概念与简单表示法(一)

数列的概念与简单表示法(一)
数列的概念与简单表示法(一)

数列的概念与简单表示法(一)

[学习目标] 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n项写出它的通项公式.

知识点一数列的概念

1.数列与数列的项

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.数列的表示方式

数列的一般形式可以写成a1,a2,…,a n,…,简记为{a n}.

3.数列中的项的性质:

(1)确定性;(2)可重复性;(3)有序性.

思考1数列的项和它的项数是否相同?

答案数列的项与它的项数是不同的概念.数列的项是指这个数列中的某一个确定的数,是一个函数值,也就是相当于f(n),而项数是指这个数在数列中的位置序号,它是自变量的值,相当于f(n)中的n.

思考2数列1,2,3,4,5,数列5,3,2,4,1与{1,2,3,4,5}有什么区别?

答案数列1,2,3,4,5和数列5,3,2,4,1为两个不同的数列,因为二者的元素顺序不同,而集合{1,2,3,4,5}与这两个数列也不相同,一方面形式上不一致,另一方面,集合中的元素具有无序性.

知识点二数列的分类

(1)根据数列的项数可以将数列分为两类:

①有穷数列——项数有限的数列.

②无穷数列——项数无限的数列.

(2)按照数列的每一项随序号变化的情况分类:

①递增数列——从第2项起,每一项都大于它的前一项的数列;

②递减数列——从第2项起,每一项都小于它的前一项的数列;

③常数列——各项相等的数列;

④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.

思考判断正误

(1)数列1,2,3,4,…,2n是无穷数列()

(2)由所有的自然数构成的数列均为递增数列()

答案(1)×(2)×

解析(1)中的数列是有穷数列,共有2n个数.

(2) 中“由自然数构成的数列”是否递增,取决于这些自然数排列的顺序,未必全是递增的,如2,1,3,4,5……并不是递增数列.

知识点三数列的通项公式

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,那么这个式子叫做这个数列的通项公式.

思考1数列的通项公式有什么作用?

答案(1)可以求得这个数列的任一项,即可以根据通项公式写出数列;

(2)可以确定这个数列是有穷数列还是无穷数列,还可以知道这个数列是递增(减)数列、摆动数列,还是常数列;

(3)可以判断一个数是不是数列中的项.

思考2数列{a n}的通项公式a n=-58+16n-n2,则()

A.{a n}是递增数列

B.{a n}是递减数列

C.{a n}先增后减,有最大值

D.{a n}先减后增,有最小值

答案C

解析易于看出a n是关于n的二次函数,对称轴为n=8,故{a n}先增后减,有最大值.

题型一 数列的概念与分类

例1 (1)下列四个数列中,既是无穷数列又是递增数列的是( )

A .1,12,13,14

,… B .sin π7,sin 2π7,sin 3π7

,… C .-1,-12,-14,-18

,… D .1,2,3,…,21

(2)设函数f (x )=?????

(3-a )x -3,x ≤7,a x -6,x >7,数列{a n }满足a n =f (n ),n ∈N *,且数列{a n }是递增数列,则实数a 的取值范围是( )

A .(94,3)

B .[94

,3) C .(1,3) D .(2,3) 答案 (1)C (2)D

解析 (1)中,A 是递减数列,B 是摆动数列,D 是有穷数列,故选C.

(2)中,结合函数的单调性,要证{a n }递增,则应有

????? 3-a >0,a >1,

a 7=(3-a )×7-3

解得2

跟踪训练1 已知下列数列:

(1)2 000,2 004,2 008,2 012;

(2)0,12,23,…,n -1n

,…; (3)1,12,14,…,12

n -1,…; (4)1,-23,35,…,(-1)n -

1·n 2n -1

,…; (5)1,0,-1,…,sin

n π2,…; (6)3,3,3,3,3,3.

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________.(将正确答案的序号填在横线上)

答案 (1)(6) (2)(3)(4)(5) (1)(2) (3) (6)

(4)(5)

题型二 观察法写数列的一个通项公式

例2 根据数列的前几项,写出数列的一个通项公式.

(1)23,415,635,863

,…; (2)12,2,92,8,252

,…; (3)-1,2,-3,4,…;

(4)2,22,222,2 222,….

解 (1)分子均为偶数,分母分别为1×3,3×5,5×7,7×9,…是两个相邻奇数的乘积. 故a n =2n (2n -1)(2n +1). (2)将分母统一成2,则数列变为12,42,92,162,252,…,其各项的分子为n 2,∴a n =n 22

. (3)该数列的前4项的绝对值与序号相同,且奇数项为负,偶数项为正,故a n =(-1)n ·n .

(4)由9,99,999,9 999,…的通项公式可知,所求通项公式为a n =29

(10n -1). 跟踪训练2 已知数列的前几项,写出下面数列的一个通项公式.

(1)1,3,7,15,31,…;

(2)4,44,444,4 444,…;

(3)-114,329,-5316,7425,-9536

,…; (4)2,-45,12,-411,27,-417

,…; (5)1,2,1,2,1,2,….

解 答案不唯一.

(1)观察发现各项分别加上1后,数列变为2,4,8,16,32,…,新数列的通项为2n ,故原数列的

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