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第五章 数 列
第一节 数列的概念与通项公式
夯实基础
【学习目标】
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.
3.会利用已知数列的通项公式或递推关系式求数列的某项.
4.会用数列的递推关系求其通项公式.
【基础检测】
1.下列数列中,既是递增数列又是无穷数列的是( )
A.1,,,,…
B.-1,-2,-3,-4,…
C.-1,-,-,-,…
D.1,,,…,
2.数列-3,7,-11,15,…的通项公式可能是( )
A.an=4n-7 B.an=(-1)n(4n+1)
C.an=(-1)n(4n-1) D.an=(-1)n+1(4n-1)
3.数列{an}满足an+1=,a8=2,则a1=________.
4.已知数列{an}的前n项和Sn=3n2-2n+1,则其通项公式为________.
【知识要点】
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{an}的第n项an
通项公式
如果数列{an}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
前n项和
数列{an}中,Sn=a1+a2+…+an叫做数列的前n项和
2.数列的表示方法
列表法
列表格表示n与an的对应关系
图象法
把点(n,an)画在平面直角坐标系中
通项通项法
把数列的通项使用公式表示的方法
递推公式法
使用初始值a1和an+1=f(an)或a1,a2和an+1=f(an,an-1)等表示数列的方法
3.an与Sn的关系
若数列{an}的前n项和为Sn,
则an=
4.数列的分类
单调性
递增数列
∀n∈N*,an+1>an
递减数列
∀n∈N*,an+1<an
常数列
∀n∈N*,an+1=an
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
周期性
周期数列
∀n∈N*,存在正整数常数k,an+k=an
典 例 剖 析
考点1 由数列的前几项求数列的通项公式
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)-,,-,,…;
(3)a,b,a,b,a,b,…(其中a,b为实数);
(4)9,99,999,9 999,….
【点评】由数列的前几项求数列通项公式的策略
(1)根据所给数列的前几项求其通项公式时,需仔细观察分析,抓住以下几方面的特征,并对此进行归纳、联想,具体如下:
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各项符号特征等.
(2)根据数列的前几项写出数列的一个通项公式是利用不完全归纳法,它蕴含着“从特殊到一般”的思想,由不完全归纳得出的结果是不可靠的,要注意代值检验,对于正负符号变化,可用(-1)n或(-1)n+1来调整.
考点2 由递推公式求通项公式
数列{an}分别满足下列条件,求数列{an}的通项公式:
(1)a1=1,an=an-1(n≥2,n∈N*).
(2)a1=1,an+1-an=n+1(n∈N*).
(3)a1=1,an+1=3an+2(n∈N*).
(4)a1=1,an+1=(n∈N*).
【点评】已知数列的递推关系,求数列的通项时,通常用累加、累乘、构造法求解.当出现an=an-1+f(n)时,用累加法求解;当出现=f(n)时,用累乘法求解;当出现an=xan-1+y时,待定系数构造等比数列;当出现an+1=时,取倒数构造等差数列求解.
变式练习1
(1)在数列{an}中,a1=2,an+1=an+ln,则an等于( )
A.2+ln n B.2+(n-1)ln n
C.2+nln n D.1+n+ln n
(2)若a1=1,an+1=3an+3n+1,则an=________.
考点3 an 与Sn关系的应用
例题31.已知数列{an}的前n项和为Sn=n2+n+3,则数列{an}的通项公式an=________.
2.若数列{an}的前n项和Sn=an+,则{an}的通项公式an=________.
3.已知数列{an}满足a1+2a2+3a3+4a4+…+nan=3n2-2n+1,求an.
【点评】数列的通项an与前n项和Sn的关系是an=当n=1时,a1若适合Sn-Sn-1,则n=1的情况可并入n≥2时的通项an;当n=1时,a1若不适合Sn-Sn-1,则用分段函数的形式表示.
变式练习2
(1) (2018全国卷Ⅰ)记为数列的前项和,若,则_____.
(2)(2018·广州二模)已知Sn为数列{an}的前n项和,且log2(Sn+1)=n+1,则数列{an}的通项公式为____________.
(3)(2015新课标)设Sn是数列{an}的前n项和,且a1=-1,an+1=SnSn+1,则Sn=________.
方 法 总 结
1.利用通项公式,应用函数思想是研究数列特征的基本方法之一,应善于运用函数观点认识数列,用函数的图象与性质研究数列性质.
2.利用递推关系式求通项公式时要注意转化与化归思想的应用.
3.应用公式an=是求数列通项公式或递推关系式的常用方法之一,同时应注意验证a1是否符合一般规律.
走 进 高 考
(2014全国卷Ⅰ)已知数列{an}的前n项和为Sn,a1=1,an≠0,anan+1=λSn-1,其中λ为常数.
(1)证明:an+2-an=λ.
(2015新课标Ⅰ)为数列的前项和,已知,
(1)求的通项公式:
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