1.1 數列的概念
課時目標1.理解數列及其有關概念;2.理解數列的通項公式,並會用通項公式寫出數列的任意壹項;3.對於比較簡單的數列,會根據其前n項寫出它的通項公式.
1.壹般地,按壹定________排列的壹列數叫作數列,數列中的每壹個數叫作這個數列的項.數列壹般形式可以寫成a1,a2,a3,…,an,…簡記為數列{an},其中數列的第1項a1也稱首項;an是數列的第n項,也叫數列的通項.
2.項數有限的數列稱________數列,項數無限的數列稱為______數列.
3.如果數列{an}的第n項與序號n之間的關系可以用壹個式子來表示,那麽這個式子叫做這個數列的________公式.
壹、選擇題
1.數列2,3,4,5,…的壹個通項公式為()
A.an=n B.an=n+1
C.an=n+2 D.an=2n
2.已知數列{an}的通項公式為an=,則該數列的前4項依次為()
A.1,0,1,0 B.0,1,0,1
C.,0,,0 D.2,0,2,0
3.若數列的前4項為1,0,1,0,則這個數列的通項公式不可能是()
A.an=[1+(-1)n-1]
B.an=[1-cos(n·180°)]
C.an=sin2(n·90°)
D.an=(n-1)(n-2)+[1+(-1)n-1]
4.已知數列{an}的通項公式為an=n2-n-50,則-8是該數列的()
A.第5項 B.第6項
C.第7項 D.非任何壹項
5.數列1,3,6,10,…的壹個通項公式是()
A.an=n2-n+1 B.an=
C.an= D.an=n2+1
6.設an=+++…+ (n∈N+),那麽an+1-an等於()
A. B.
C.+ D.-
二、填空題
7.已知數列{an}的通項公式為an=.則它的前4項依次為_____.
8.已知數列{an}的通項公式為an=(n∈N+),那麽是這個數列的第______項.
9.用火柴棒按下圖的方法搭三角形:
按圖示的規律搭下去,則所用火柴棒數an與所搭三角形的個數n之間的關系式可以是______________.
10.傳說古希臘畢達哥拉斯(Pythagoras,約公元前570年—公元前500年)學派的數學家經常在沙灘上研究數學問題,他們在沙灘上畫點或用小石子來表示數.比如,他們將石子擺成如圖所示的三角形狀,就將其所對應石子個數稱為三角形數,則第10個三角形數是______.
三、解答題
11.根據數列的前幾項,寫出下列各數列的壹個通項公式:
(1)-1,7,-13,19,… (2)0.8,0.88,0.888,…
(3),,-,,-,,…
(4),1,,,… (5)0,1,0,1,…
12.已知數列;
(1)求這個數列的第10項;
(2)是不是該數列中的項,為什麽?
(3)求證:數列中的各項都在區間(0,1)內;
(4)在區間內有、無數列中的項?若有,有幾項?若沒有,說明理由.
能力提升
13.數列a,b,a,b,…的壹個通項公式是____________________________.
14.根據下列5個圖形及相應點的個數的變化規律,試猜測第n個圖中有多少個點.
1.與集合中元素的性質相比較,數列中的項也有三個性質:
(1)確定性:壹個數在不在數列中,即壹個數是不是數列中的項是確定的.
(2)可重復性:數列中的數可以重復.
(3)有序性:壹個數列不僅與構成數列的“數”有關,而且與這些數的排列次序也有關.
2.並非所有的數列都能寫出它的通項公式.例如,π的不同近似值,依據精確的程度可形成壹個數列3,3.1,3.14,3.141,…,它沒有通項公式.
3.如果壹個數列有通項公式,則它的通項公式可以有多種形式.例如:數列-1,1,-1,1,-1,1,…的通項公式可寫成an=(-1)n,也可以寫成an=(-1)n+2,還可以寫成
an=其中k∈N+.
1.2 數列的函數特性
課時目標1.了解數列的遞推公式,明確遞推公式與通項公式的異同;2.會根據數列的遞推公式寫出數列的前幾項;3.了解數列和函數之間的關系,能用函數的觀點研究數列.
1.如果數列{an}的第1項或前幾項已知,並且數列{an}的任壹項an與它的前壹項an-1(或前幾項)間的關系可以用壹個式子來表示,那麽這個式子就叫做這個數列的遞推公式.
2.數列可以看作是壹個定義域為____________(或它的有限子集{1,2,3,…,n})的函數,當自變量按照從小到大的順序依次取值時,對應的壹列________.
3.壹般地,壹個數列{an},如果從________起,每壹項都大於它的前壹項,即__________,那麽這個數列叫做遞增數列.如果從________起,每壹項都小於它的前壹項,即__________,那麽這個數列叫做遞減數列.如果數列{an}的各項________,那麽這個數列叫做常數列.
壹、選擇題
1.已知an+1-an-3=0,則數列{an}是()
A.遞增數列 B.遞減數列
C.常數項 D.不能確定
2.數列1,3,6,10,15,…的遞推公式是()
A.an+1=an+n,n∈N+
B.an=an-1+n,n∈N+,n≥2
C.an+1=an+(n+1),n∈N+,n≥2
D.an=an-1+(n-1),n∈N+,n≥2
3.已知數列{an}的首項為a1=1,且滿足an+1=an+,則此數列第4項是()
A.1 B.
C. D.
4.數列{an}中,a1=1,對所有的n≥2,都有a1·a2·a3…an=n2,則:a3+a5等於()
A. B.
C. D.
5.已知數列{an}滿足an+1=若a1=,則a2 010的值為()
A. B.
C. D.
6.已知an=,則這個數列的前30項中最大項和最小項分別是()
A.a1,a30 B.a1,a9
C.a10,a9 D.a10,a30
二、填空題
7.已知數列{an}的前n項和為Sn,且a1=3,4Sn=6an-an-1+4Sn-1,則an=________.
8.已知數列{an}滿足:a1=a2=1,an+2=an+1+an,(n∈N+),則使an>100的n的最小值是________.
9.若數列{an}滿足:a1=1,且=(n∈N+),則當n≥2時,an=________.
10.已知數列{an}滿足:an≤an+1,an=n2+λn,n∈N+,則實數λ的最小值是________.
三、解答題
11.在數列{an}中,a1=,an=1- (n≥2,n∈N+).
(1)求證:an+3=an;
(2)求a2 010.
12.已知an= (n∈N+),試問數列{an}中有沒有最大項?如果有,求出這個最大項;如果沒有,說明理由.
能力提升
13.已知數列{an}滿足a1=-1,an+1=an+,n∈N+,則通項公式an=________.
14.設{an}是首項為1的正項數列,且(n+1)·a-na+an+1an=0(n=1,2,3,…),則它的通項公式是________.
函數與數列的聯系與區別
壹方面,數列是壹種特殊的函數,因此在解決數列問題時,要善於利用函數的知識、函數的觀點、函數的思想方法來解題,即用***性來解決特殊問題.
另壹方面,還要註意數列的特殊性(離散型),由於它的定義域是N+或它的子集{1,2,…,n},因而它的圖像是壹系列孤立的點,而不像我們前面所研究過的初等函數壹般都是連續的曲線,因此在解決問題時,要充分利用這壹特殊性,如研究單調性時,由數列的圖像可知,只要這些點每個比它前面相鄰的壹個高(即an>an-1),則圖像呈上升趨勢,即數列遞增,即{an}遞增?an+1>an對任意的n (n∈N+)都成立.類似地,有{an}遞減?an+1<an對任意的n(n∈N+)都成立.
§1 數 列
1.1 數列的概念
答案
知識梳理
1.次序 2.有窮 無窮 3.通項
作業設計
1.B2.A
3.D[令n=1,2,3,4代入驗證即可.]
4.C[n2-n-50=-8,得n=7或n=-6(舍去).]
5.C[令n=1,2,3,4,代入A、B、C、D檢驗即可.排除A、B、D,從而選C.]
6.D[∵an=+++…+
∴an+1=++…+++,
∴an+1-an=+-=-.]
7.4,7,10,15
8.10
解析 ∵=,∴n(n+2)=10×12,∴n=10.
9.an=2n+1
解析 a1=3,a2=3+2=5,a3=3+2+2=7,a4=3+2+2+2=9,…,∴an=2n+1.
10.55
解析 三角形數依次為:1,3,6,10,15,…,第10個三角形數為:1+2+3+4+…+10=55.
11.解 (1)符號問題可通過(-1)n或(-1)n+1表示,其各項的絕對值的排列規律為:後面的數的絕對值總比前面數的絕對值大6,故通項公式為an=(-1)n(6n-5)(n∈N+).
(2)數列變形為(1-0.1),(1-0.01),
(1-0.001),…,∴an=(n∈N+).
(3)各項的分母分別為21,22,23,24,…易看出第2,3,4項的分子分別比分母少3.因此把第1項變為-,因此原數列可化為-,,-,,…,
∴an=(-1)n·(n∈N+).
(4)將數列統壹為,,,,…對於分子3,5,7,9,…,是序號的2倍加1,可得分子的通項公式為bn=2n+1,對於分母2,5,10,17,…聯想到數列1,4,9,16…即數列{n2},可得分母的通項公式為cn=n2+1,
∴可得它的壹個通項公式為an=(n∈N+).
(5)an=或an=(n∈N+)或an=(n∈N+).
12.(1)解 設f(n)===.
令n=10,得第10項a10=f(10)=.
(2)解 令=,得9n=300.
此方程無正整數解,所以不是該數列中的項.
(3)證明 ∵an===1-,
又n∈N+,∴0<<1,
∴0<an<1.
∴數列中的各項都在區間(0,1)內.
(4)解 令<an=<,
則,
即.∴<n<.
又∵n∈N+,∴當且僅當n=2時,上式成立,故區間上有數列中的項,且只有壹項為a2=.
13.an=+(-1)n+1
解析 a=+,b=-,
故an=+(-1)n+1.
14.解 圖(1)只有1個點,無分支;圖(2)除中間1個點外,有兩個分支,每個分支有1個點;圖(3)除中間1個點外,有三個分支,每個分支有2個點;圖(4)除中間1個點外,有四個分支,每個分支有3個點;…;猜測第n個圖中除中間壹個點外,有n個分支,每個分支有(n-1)個點,故第n個圖中點的個數為1+n(n-1)=n2-n+1.
1.2 數列的函數特性
知識梳理
2.正整數集N+ 函數值 3.第2項 an+1>an
第2項 an+1<an 都相等
作業設計
1.A2.B3.B
4.C[a1a2a3=32,a1a2=22,a1a2a3a4a5=52,a1a2a3a4=42,則a3==,a5==.
故a3+a5=.]
5.C[計算得a2=,a3=,a4=,故數列{an}是以3為周期的周期數列,又知2010除以3能整除,所以a2
010=a3=.]
6.C[∵an==+1
∴點(n,an)在函數y=+1的圖像上,
在直角坐標系中作出函數y=+1的圖像,
由圖像易知
當x∈(0,)時,函數單調遞減.∴a9<a8<a7<…<a1<1,
當x∈(,+∞)時,函數單調遞減,∴a10>a11>…>a30>1.
所以,數列{an}的前30項中最大的項是a10,最小的項是a9.]
7.3·21-n
8.12
9.
解析 ∵a1=1,且=(n∈N+).
∴··…·=···…·,即an=.
10.-3
解析 an≤an+1?n2+λn≤(n+1)2+λ(n+1)?λ≥-(2n+1),n∈N+?λ≥-3.
11.(1)證明 an+3=1-=1-
=1-
=1-=1-=1-
=1-(1-an)=an.
∴an+3=an.
(2)解 由(1)知數列{an}的周期T=3,
a1=,a2=-1,a3=2.
又∵a2010=a3×670=a3=2,
∴a2010=2.
12.解 因為an+1-an=n+1·(n+2)-n·(n+1)=n+1·=n+1·,則
當n≤7時,n+1·>0,
當n=8時,n+1·=0,
當n≥9時,n+1·<0,
所以a1<a2<a3<…<a7<a8=a9>a10>a11>a12>…,
故數列{an}存在最大項,最大項為a8=a9=.
13.-
解析 ∵an+1-an=,
∴a2-a1=;
a3-a2=;
a4-a3=;
… …
an-an-1=;
以上各式累加得,an-a1=++…+
=1-+-+…+-
=1-.
∴an+1=1-,∴an=-.
14.
解析 ∵(n+1)a-na+anan+1=0,
∴[(n+1)an+1-nan]·(an+1+an)=0,
∵an>0,∴an+an+1>0,
∴(n+1)an+1-nan=0.
方法壹 =.
∴····…·=····…·,
∴=.
又∵a1=1,∴an=a1=.
方法二 (n+1)an+1-nan=0,
∴nan=(n-1)an-1=…=1×a1=1,
∴nan=1,an=.