第1节数列的概念
考向一数列的通向公式与递推公式
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,常用符号表示,第1项也叫做首项;第二个位置上的数叫做这个数列的第2项,用表示;……;第n个位置上的数叫做这个数列的第n项,用表示.类比函数中的定义域,容易得到数列中项的下角标.
2.数列的一般形式可以写成,,,…,,…,简记为.
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
三、数列的通项公式与递推公式
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.有的数列不止有一个通项公式(可类比相同函数),例如;,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,也可以写成an=eq\f(1+?-1?n,2)(n∈N*)或an=eq\f(1+cosnπ,2)(n∈N*).有的数列没有通项公式,比如无理数和中的数依次排成的数列.
2.通项公式: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.
3.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,比如数列满足:,且(),那么这个式子叫做这个数列的递推公式.
【例1】写出下面数列的一个通项公式,使它的前几项分别是下列各数:
(1)4,6,8,10,;
(2)1,3,6,10,15,;
(3),,,,,;
(4)2,3,5,9,17,33,;
(5)3,0,,0,3,0,,0,.;
(6)8,88,888,8888,;
【例2】是数列,,,中的第几项
A.第98项 B.第99项 C.第100项 D.第101项
【例3】设数列{an}满足an=eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(1,n=1,,1+\f(1,an-1),n≥2,n∈N*.))
写出这个数列的前5项.
考向2数列的前n项和Sn(积)与an的关系
题型1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..
3.已知与的关系式,记为,它可由阶差公式直接求出通项,但要注意验证与两种情况能否统一,具体分三步进行:
(1)时,由,求的值;
(2)时,由,求得的表达式;
(3)检验的值是否满足(2)中的表达式.
①若满足,则合写;
②若不满足,则写成分段函数的形式:.
4.前项和与通项的关系
(1)为等差数列,.
(2)(),即从第二项开始为等差数列.
注:选填题可以直接用,解答题在规范书写的基础上结合结论可以简化计算过程,避实就虚!
【例1】已知数列的前项和为.求数列的通项公式.
【例2】已知数列的前项和为.求数列的通项公式.
【例3】在正项数列中,为其前项和,且,求通项公式.
【例4】数列的前项和,求数列的通项公式.
题型2数列的前n项积与an的关系
1.把数列{an}从第1项起到第n项止的各项之积,称为数列{an}的前n项积,记作,即.
2..
3.已知与的关系式,记为,它可由阶商公式直接求出通项,但要注意验证与两种情况能否统一,具体分三步进行:
(1)时,由,求的值;(2)时,由,求得的表达式;
(3)检验的值是否满足(2)中的表达式.
①若满足,则合写;
②若不满足,则写成分段函数的形式:.
【例1】已知数列的前项积.求的通项公式.
考向3数列的性质
题型1数列的单调性与最值问题
一般地,一个数列{an},如果从第2项起,每一项都大于它的前一项,即,那么这个数列叫做递增数列.如果从第2项起,每一项都小于它的前一项,即,那么这个数列叫做递减数列.如果数列{an}的各项都相等,即,那么这个数列叫做常数列.
1.利用定义法判断数列的单调性
(1)作差比较法,即较与的大小
单调性
是递增数列
是递减数列
是常数列
(2)作商比较法,即比较与的大小
是递增数列
是递减数列
是常数列
是递减数列
是递增数列
(3)转化为函数,借助函数的单调性,如基本初等函数的单调性等,研究数列的单调性.常见的数列母函数有一次函数、二次函数、分式函数、分段函数、类指数函数等等.
【例1】数列的通项公式为,.求证:为递增数列.
【例2】已知数列的通项公式,
(1)求证:;
(2)判断是递增数列还是递减数列,并说明理由.
2.利用数列的单调性求参数的取值范围
常利用以下等价关系:数列递增?恒成立;数列递减?恒成立,通过分离变量法转化为代数式的最值来解决.
【例3】已知数列是单调递增数列,,,则