1、数列
一、 数列的概念与简单表示法
1、 数列的概念
⑴ 数列的定义:
按照一定顺序排列的一列数称为数列。数列中的每个数称为该数列的项。
数列中每一项都和它的序号有关。数列的一般形式为,或者简记为,其中表示数列的通项。
注:
① 研究对象:“数”(与集合相区别)。
② 首项(第1项):数列中的排在第1位的数。
第2项 :数列中的排在第2位的数。
……
通项(第n项):数列中的排在第n位的数。
③ 注意与含义的区别:
:表示数列中的第n项。
:表示数列,简单记法。
④ 数列的项性质:
有序性 :
2、一个数列不仅与构成数列的数有关,而且与排列顺序有关。
可重复性 :数列中数可以重复出现。
补充知识:
集合中元素的性质:确定性、互异性、无序性。
例:a 1、2、3、4、5、6和6、5、4、3、2、1构成同一个结合,不同的数列
b 1、2、2、3、5、5可以表示数列,但不能构成集合。
⑵ 从函数的角度研究数列:
对于任意一个数列,其每一项与序号都有对应的关系,见下表:
序号(项数n)
1
2
3
…
n
…
项
…
…
数列可以看作一个定义域为正整数集(或它的有限子集{1,2,3,…,n})的函数,当自变量从小到大依次取值时对应的一
3、列函数值。
注:1、数列可以看作特殊的函数(离散型),其图像是一系列孤立的点。
2、函数不一定是数列。
2、 数列的表示方法
⑴ 列表法:列出表格表示出数列的项和序号的关系
例:数列6,66,666,6666,66666,666666可以用下表表示
序号(项数)
1
2
3
4
5
6
项
6
66
666
6666
66666
666666
⑵ 图像法:
在平面直角坐标中,数列的图像是一系列横坐标为正整数的孤立的点(,)。
⑶ 通项公式法:用数学式子表示数列。最常用的数列表示方法。
3、 数列的通项公式:
⑴ 数列的第n项叫做数
4、列的通项。
⑵ 如果数列的第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。
注:① 并不是所有的数列都可以用通项公式表示
例:π小数点后每一位所构成的数列1,4,1,5,9,2,6…
π精确到1,0.1,0.01,0.001,…的近似值组成的数列3,3.1,3.14,3.142,…
② 只给出一个数列的若干项,而未指明数列构成规律时,该数列的通项公式不能唯一确定。
例:数列1,4,7,10,…
通项公式可以是,也可以
③ 数列通项公式的表示方法不唯一。
例:数列-1,1,-1,1,-1,…
通项公式可以是,也可以是。
5、
4、 数列的递推公式:
⑴ 递推公式:
如果已知数列的第一项(或前几项),且任何一项与它的前一项(或前几项)间的关系可以用一个式子来表示,即或,那么这个式子叫做数列的递推公式。
⑵ 通项公式与递推公式异同点:
相同点:都可以确定一个数列,都可以求出数列的任意一项。
不同点:通项公式可以通过代入项数n直接求出项。简单直接
递推公式需要通过一次或者多次赋值,求出需要的项。赋值繁琐
所以我们经常会研究根据递推公式求通项公式的问题。(相应专题练习)
5、 数列的前n项和:
叫做数列的前n项和,记作
数列的通项与前n项和的关系:
注:1、不是对
6、一切正整数n都成立的,而是对于的一切正整数恒成立,因为当时,,无意义。
2、由前n项和求通项公式时,要分两种情况:和,然后验证两种情形可否用同一式子表示。若当时,也适合的表达式,则将两种情况统一合写。若不能,则需要采用分段形式来表示。
例: (1);
(2);
(3);
(4);
(5);
6、 数列的分类:
分类标准
名称
含义
举例
项的个数
有穷数列
项数有限的数列
1,2,3,…,n
无穷数列
项数无限的数列
1,4,9,…,, …
项的变化趋势
递增数列
从第2项起,每一项都大于它的前
7、一项的数列
3,4,5,…,n+2
递减数列
从第2项起,每一项都小于它的前一项的数列
1,, ,…,
常数列
各项相等的数列
6,6,6, …,6
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
1,-2,3,-4, …
7、 数列的性质: 单调性,周期性,有界性
⑴ 单调性:
递增数列:,>
递减数列:,<
摆动数列:有大有小
常数列:,=
求数列的最大(小)项,一般先研究数列的单调性,
可以用 或 求解,
也可以转换为函数的最值问题或利用数形结合求解。
⑵ 周期性:
,=(k为正整数),那么称数列是以k为周期的周期函数。
例:①、、
注意:,不是周期函数。
②
③递推公式(创新题型):,
⑶ 有界性:
, ,那么称为 有界数列,否则称为无界数列。
例:1、、等均为有界数列
2、、、等均为无界数列