2021-2022学年高中数学 第一章 数列 1.1 数列的概念教案 北师大版必修5
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《数列的概念》教学设计一.教学内容解析本节课为北师大版必修五第一章第一节内容,主要讲授数列的概念及数列的通项公式,这部分内容是后续学习等差数列、等比数列及数列应用的基础。
教材中通过大量的实例引入了数列的概念,将生活实际与数学有机地联系在一起。
这能让学生能够体会到数学就在身边,是符合学生的认知规律。
作为数列概念的第一节课,要着重于培养学生的研究意识、创新意识、合作意识和应用意识,营造一个良好的教学开端。
教学过程中从日常生活中的实例入切入,直观感受并掌握其中的一些基本关系,感受数列在日常生活中的广泛应用。
基于以上教材分析,我将本节课教学重点确定为:理解数列的概念,认识到数列是反映自然规律的基本数学模型,探索并掌握数列的简单表示法。
二.学生学情分析数列对于学生来说虽然是一个全新的概念,但由于数列与函数有关内容有着密切的联系。
小初阶段有过找寻数字规律的训练,前期学习的函数相关知识也为他们学习数列奠定了基础。
但是在稍复杂的数列通项公式找寻过程中学生还是会遇到困难。
基于以上学情分析,我将本节课教学难点确定为:认识数列是一种特殊的函数,发现规律并找出数列可能的通项公式。
三.教学目标设置1.理解数列的基本知识,会用数列的通项公式表示数列。
2.通过类比函数学习数列,能够参悟转化与化归的数学基本思想。
在整个教学过程中渗透抽象概括、数学建模、数学运算的核心素养。
3.学习过程中通过大量生活中的实例导入、观察与思考,体验数学魅力,感受数学在解决实际问题中的作用。
四.教学策略分析数列是高中数学的重要内容,作为数列部分的起始内容,在整个教学过程中我将展示实际问题,借鉴生活规律,展现数学之美,从而营造不一样的课堂。
营造“生态课堂”、引导学生进行“动态学习”,让学生参与到整个课堂教学中来。
所以本节课对于教师角色的定位为引导教学者,成为学生学习条件的提供者、学习环境的营造者、学习动力的激励者。
五.教法与学法为了突出重点、突破难点实现教学目标,本节课我将采用直观教学法、讨论教学法、启发式教学、多媒体辅助教学法。
高中数学数列概念教案
教学内容:数列概念
教学目标:能够理解数列概念,掌握常见数列的性质及求解方法。
教学重点和难点:掌握数列的定义及常见数列的性质。
教学准备:教学课件、教学实验材料、小黑板、粉笔、教科书。
教学过程:
一、引入(5分钟)
通过渐进法引入数列的概念,并引导学生思考数列在生活中的实际应用,激发学生学习的
兴趣。
二、讲解(15分钟)
1. 数列的定义:依据顺序排列的一系列数构成的序列称为数列。
2. 数列的表示方法:通项公式及递推公式。
3. 常见数列及性质:等差数列、等比数列、斐波那契数列等。
三、实例讲解(20分钟)
通过实例演算,帮助学生掌握数列的性质及求解方法,巩固所学知识。
四、练习(15分钟)
设计一些与课堂内容相关的练习题,让学生在课堂上进行练习,检验他们的学习情况。
五、总结(5分钟)
对本节课所学内容进行总结,强调重点知识点,帮助学生将学到的知识点牢固记忆。
六、作业布置(5分钟)
布置相关的课外作业,加深学生对数列的理解。
教学反思:
此教案通过引入、讲解、演算、练习、总结和作业布置等方式,全面系统地向学生介绍了
数列的概念及性质,帮助学生掌握了数列的基本知识,同时激发了学生对数学的学习兴趣。
在今后的教学中,应注重巩固学生的基础知识,引导学生灵活运用所学知识解决实际问题,提高学生的数学素养和解题能力。
第一章 数列1.1 数列的概念1.理解数列的概念,了解数列通项公式的意义与分类;2.能由通项公式求出数列的各项,反之能根据数列的前几项发现规律,写出数列的通项公式;3.通过学习,培养学生观察抽象的能力,认识数列是刻画自然规律的数学模型.教学重点:理解数列的概念,认识数列是刻画自然规律的数学模型. 教学难点:根据数列的前几项发现规律,写出数列的通项公式.一、情境导入在现实生活和数学学习中,我们经常需要根据问题的意义,通过对一些数据按特定顺序排列的方法来刻画研究对象.例如:1、从2000年到2022年我国共参加了6次奥运会,各次参赛获得的金牌总数依次为:28,32,52,38,26,38.2、拉面师傅在拉面过程中,随着拉的次数增多,面条根数依次增多:1,2,4,8,16,... 3.人们在1740年发现了一颗彗星,并且每隔83年出现一次.从发现那次算起,这颗彗星近五次出现的年份依次为:1740,1823,1906,1989,2072.4.庄子曰:“一尺之棰,日取其半,万世不竭”.意思为:一尺长的木棒,每日取其一半,永远也取不完.如果将“一尺之棰”视为一份,那么每日剩下的部分依次为:问题1:这几列数的共同特点是什么? 答:①规律都用一列数表示 ②都有一定顺序设计意图:从生活实例引入课题,让学生认识数学是刻画自然规律的数学模型.二、新知探究定义概念1.数列:一般地,按一定次序排列的一列数叫做数列,数列中的每一个数叫作这个数列的项.数数列的一般形式: 123,,,,,n a a a a ⋯⋯ , 简记为数列 {}n a .其中数列第一项 1a ,也叫首项,n a 是数列的第n 项,也叫数列的通项.11111,,,,,2481632⋯◆教学目标◆教学重难点◆教学过程想一想:将数列:1,2,3,4,5,6改成:6,5,4,3,2,1.两个数列一样吗? 答:不一样.2.数列的分类:✮以项数来分类:(1) 有穷数列:项数有限的数列; (2) 无穷数列:项数无限的数列. ✮ 以各项的大小关系来分类:(1) 递增数列:从第2项起,每一项都大于它的前一项的数列.即对任意n ∈N ∗,总有a n+1>a n (或a n+1−a n >0).(2) 递减数列:从第2项起,每一项都小于它的前一项的数列.即对任意n ∈N ∗,总有a n+1<a n (或a n+1−a n <0). (3) 常数列:各项都相等的数列;(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.问题2: 数列与数集有什么异同?答:(1)数列{}n a 中是一列数,而集合中的元素不一定是数; (2)数列{}n a 中的数是有一定次序的,而集合中的元素没有次序; (3)数列{}n a 中的数可以重复,而集合中的元素不能重复. 问题3:数列{}n a 的项与序号n 有怎样的关系?答:数列的每一项都对应一个序号,反之,数列的每一个序号都对应着一个项. 如数列:2,4,8,16,32,64,⋯这个数列的每一项的序号n 与这一项的对应关系可用如下公式表示: 这样,只要依次用序号1,2,3,4,⋯代替求出数列相应的项.总结:1.对任意数列 {}n a ,其每一项的序号与项都有对应关系:2.如果数列 {}n a 的第 n 项n a 与序号 n 之间的关系可以用一个式子表示成:(),.n a f n n N +=∈这个式子叫做数列的通项公式.a n =2n问题4: 任意一个数列都能写出通项公式吗?它是唯一的吗? 答:不是每一个数列都能写出它的通项公式;如:1248319,,,, ② 一些数列的通项公式不是唯一.如:数列 1-11-1,,,,1(1)n n a +=-1(1)n n a -=-或11,n n a n ⎧=⎨-⎩,为奇数或为偶数设计意图:从具体的一个数列出发,分析数列项与序号间的关系,培养学生从特殊到一般的思想与分析问题习惯.三、应用举例例1 根据下列数列的通项公式,写出数列的前5项.(1)1;1n a n =+(2)sin .2n n a π=解:(1)依次取 1,2,3,4,5,n = 得到数列 {}n a 前5项为11111,,,,;23456(2)依次取 1,2,3,4,5,n = 得到数列 {}n a 前5项为1,0,1,0,1.-例2 如果数列 {}n a 的通项公式为2328n a n n =-,那么 -49和 68 是不是这个数列的项? 如果是,是第几项?解:令 232849n n -=-, 解得:77().3n n ==或舍去 .∴-49是这个数列的第7项令 232868n n -=, 解得:342.3n n =-=或均不符合题意, .∴68不是这个数列的项总结:数列的通项公式给出了第n 项a n 与它的项数n 之间的关系.已知数列的通项公式,只要用项数代替通项公式中的n ,即可求出相应的项.反过来,判断某一个数是不是数列中的项,就用数列的通项公式建立以n 为变量的方程,若方程有正整数解,则该数为数列中的项,n 的值即为该数在数列中的项数;若方程没有正整数解,则该数不是数列中的项.例3 写出下列数列的一个通项公式. (1)1,4,9,16,25,(2)1,3,5,7,9,--(3)9,99,999,9999,解:(1)2n a n =;(2) ()+1(1)21n n a n =--;(3)101nn a =- ;总结:用观察归纳法写出一个数列的通项公式,体现了由特殊到一般的思维规律,可以: (1)先统一项的结构,如都化成分数、根式等;(2)分析这一结构中变化的部分与不变的部分,探索变化部分的规律与对应序号间的关系式;(3)对于符号交替出现的情况,可先观察其绝对值,再以(−1)^k 处理符号;设计意图:通过例1、例2、例3,加深对数列通项公式的理解,同时培养学生观察与归纳能力.四、课堂练习1.下列说法:①数列{}31n -的第 5 项是10 ;②数列22222,1,,,,,,345n可以记为 2n ⎧⎫⎨⎬⎩⎭;③数列 3,6,9 与数列 6,9,3 是相同的数列;④数列 1,1,2,3,5,8,13,21,是无穷数列. 其中,正确的有 .2.写出下列数列的一个通项公式:(1)1,3,7,15,(2)7,77,777,7777,(3) 1,3,1,3,1,3,参与答案: 1.② ④2.(1) 21nn a =- ;(2) 7(101)9nn a =-(3) {1,3,n n n a =为奇数,为偶数. 或 2(1)n n a =+- .3.古希腊著名科学家毕达哥拉斯把1,3,6,10,15,21,….这些数量的(石子),排成一个个如图一样的等边三角形,从第二行起每一行都比前一行多1个石子,像这样的数称为三角形数.那么把三角形数从小到大排列,第10个三角形数是_________.解:根据题意,三角形数的每一项都是数列{}n 的前n 项的和,即10123,55n a n a =++++=故答案为:55设计意图:巩固数列的概念和数列的通项公式,强调数列的有序性,加深学生对数列的概念的认识.五、课堂小结一、知识:1.数列的有关概念:定义、分类、表示;2.数列的通项公式; 二、数学素养:培养观察、分析、归纳思维能力设计意图:总结与归纳本节课所学知识,培养学生的归纳概括能力.六、布置作业教材第7页练习1、2、3、4.。
§1数列1.1 数列的概念(教师用书独具)●三维目标1.知识与技能理解数列及其有关概念,了解数列和函数之间的关系.2.过程与方法按照观察、猜想、发现、归纳和总结的学习过程,进行启发式教学,体会归纳思想.3.情感、态度与价值观通过本节课学习,体会数学源于生活,提高数学学习兴趣.●重点难点重点:了解数列的概念,了解数列是一种特殊函数.根据数列的前n项写出它的一个通项公式.难点:将数列作为一种特殊函数去认识,了解数列与函数之间的关系.(教师用书独具)●教学建议问题/情境设计意图师生活动同学们都知道大自然是美丽的,但如果我说,大自然还是懂数学的,你相信吗?下面,请看图片.师:多媒体课件展示生动丰富的大自然场景:花菜、向日葵、菠萝等,这些事物似乎都与这列数有关:1,1,2,3,5,8,13,21……生:观察图片,投入到教学活动中来.如果细心观察,就会发现自然界的一些看似千差万别的事物,似乎都能在这一列数中找到联系,这是巧合,还是别的什么原因?同学们若感兴趣,想研究它,就需要先来学习我们今天的内容:数列的概念.●教学流程创设问题情境,提出3个问题⇒引导学生解答问题,引出数列的有关概念⇒通过例1及变式训练,使学生进一步认识数列的有关概念⇒通过例2及变式训练,使学生掌握数列的通项公式的求法⇒通过例3及互动探究,让学生掌握利用通项公式确定数列的项的问题⇒归纳整理,进行课堂小结,整体认识所学知识⇒完成当堂双基达标,巩固所学知识,并进行反馈、矫正(对应学生用书第1页)课标解读1.了解数列、通项公式的概念.2.了解数列是自变量为正整数的一类函数(难点).3.能根据通项公式确定数列的某一项(重点).4.能根据数列的前几项写出数列的一个通项公式(重点、难点).数列的有关概念及表示【问题导思】小山想利用电子邮箱发送一个E-mail,但是由于长时间未登录邮箱,从而他忘记了邮箱的密码,只记得密码由3~8这6个数字构成,如:(1)3 4 5 6 7 8;(2)4 6 8 7 3 5;(3)7 6 5 3 8 4.1.这三组数字有什么异同之处?【提示】都是由3~8这6个数字构成,但是排列顺序不同.2.小山把上面3组数当成密码来试验时,都没有打开邮箱,他说:“仅仅知道数字及个数还不能确定密码”.那么,找到密码还需要确定什么?【提示】 数字的排列顺序. 1.数列的有关概念数列 按一定次序排列的一列数叫作数列 项 数列中的每一个数叫作这个数列的项首项 数列的第1项常称为首项 通项数列中的第n 项a n ,叫数列的通项2.数列的表示①一般形式:a 1,a 2,a 3,…,a n ,…; ②字母表示:上面数列也记为{a n }.数列的分类【问题导思】当n 分别取1,2,3,4,…时,sin n π2的值排成一个数列:1,0,-1,0…;当n分别取1,2,3,4,5时,sinn π2的值排成一个数列:1,0,-1,0,1.这两个数列是同一数列吗?若不是同一数列,这两个数列有何区别与联系?【提示】 不是同一数列.第一个数列有无穷多项,第二个数列共有5项,这5项恰好是第一个数列的前5项.按数列的项数,数列分为有穷数列与无穷数列. (1)项数有限的数列叫作有穷数列; (2)项数无限的数列叫作无穷数列.数列的通项公式【问题导思】传说古希腊毕达哥拉斯学派的数学家经常在沙滩上研究数学问题,他们在沙滩上画点或用小石子来表示数.如图:图1-1-1上图表示的数可构成数列1,4,9,16,…,这个数列的第n 项a n 与n 之间能否用一个函数式表示?怎样表示?【提示】 可以.函数式可表示为a n =n 2.1.如果数列{a n }的第n 项a n 与n 之间的函数关系可以用一个式子表示成a n =f (n ),那么这个式子就叫作这个数列的通项公式,数列的通项公式就是相应函数的解析式.2.数列可以看作定义域为正整数集N +(或它的有限子集)的函数,当自变量从小到大依次取值时,该函数对应的一列函数值就是这个数列.(对应学生用书第2页)数列的有关概念下列说法哪些是正确的?哪些是错误的?并说明理由.(1){0,1,2,3,4}是有穷数列; (2)所有自然数能构成数列; (3)同一个数在数列中可能重复出现; (4)数列1,2,3,4,…,2n 是无穷数列.【思路探究】 紧扣数列的有关概念,验证每一个说法是否符合条件. 【自主解答】 (1)错误.{0,1,2,3,4}是集合,不是数列. (2)正确.如将所有自然数按从小到大的顺序排列. (3)正确.数列中的数可以重复出现.(4)错误.数列1,2,3,4,…,2n ,共有2n 项,是有穷数列.1.数列{a n }表示数列a 1,a 2,a 3,…,a n ,…,不是表示一个集合,与集合表示有本质的区别.2.从数列的定义可以看出,如果组成数列的数相同而排列次序不同,那么它们就是不同的数列;在定义中,并没有规定数列中的数必须不同,因此,同一个数在数列中可以重复出现.下列说法正确的是( )A .数列3,5,7与数列7,5,3是相同数列B .数列2,3,4,4可以记为{2,3,4}C .数列1,12,13,…,1n ,…可以记为⎩⎨⎧⎭⎬⎫1nD .数列{2n +1}的第5项是10【解析】 数列是有序的,选项A 错;数列与数集是两个不同的概念,选项B 错;对于D ,当n =5时,a 5=2×5+1=11,选项D 错,故选C.【答案】 C由数列的前n 项写出数列的一个通项公式写出下列数列的一个通项公式. (1)1,-3,5,-7,9,…; (2)3,3,15,21,33,…; (3)22-12,32-13,42-14,52-15,…;(4)0.9,0.99,0.999,0.9999,…; (5)32,1,710,917,…. 【思路探究】 分析各项a n 与对应序号n 之间的关系,从中发现规律,得到一个合适的函数解析式,再验证是否正确即可.【自主解答】 (1)数列各项的绝对值为1,3,5,7,9,…是连续的正奇数,考虑(-1)n +1具有转换符号的作用,所以数列的一个通项公式为a n =(-1)n +1(2n -1).(2)数列可化为3,9,15,21,27,…, 即3×1, 3×3,3×5,3×7,3×9,…,每个根号里面可分解成两个数之积,前一个因数为常数3,后一个因数为2n -1,故原数列的一个通项公式为a n =3(2n -1)=6n -3.(3)这个数列的前4项的分母都是序号加上1,分子都是分母的平方减去1,所以它的一个通项公式是:a n =(n +1)2-1n +1.(4)原数列可变形为:1-110,1-1102,1-1103,1-1104,…,故所给数列的一个通项为a n =1-110n . (5)将数列统一为32,55,710,917,…对于分子3,5,7,9,…,是序号的2倍加1,可得分子的通项公式为b n =2n +1;对于分母2,5,10,17,…联想到数列1,4,9,16,…即数列{n 2},可得分母的通项公式为c n =n 2+1,∴可得原数列的一个通项公式为a n =2n +1n 2+1.1.本题通过观察各项与项数的关系,再进行比较,归纳出结论,主要从以下几个方面来考虑:(1)符号用(-1)n或(-1)n +1来调节.(2)分式形式的数列,分子、分母分别找通项,要充分借助分子、分母的关系.(3)将数列的各项分解成若干个基本数列后再进行分析归纳.2.根据数列的前几项求它的一个通项公式,要注意观察每一项的特点,可以用添项、还原、分割等办法,转化为一些常见数列的通项公式来求.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)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是相邻两个奇数的乘积,故a n =2n(2n -1)(2n +1).(2)将分母统一成2,在数列12,42,92,162,252,…中分母为2,分子为n 2,故a n =n 22.(3)由9,99,999,9 999,…的通项公式a n =10n-1可知,2,22,222,2 222,…的通项公式为a n =29(10n-1).利用通项公式确定数列的项已知数列{a n }的通项公式为a n =3n 2-28n . (1)写出数列的第4项和第6项;(2)-49和68是该数列的项吗?若是,是第几项?若不是,请说明理由. 【思路探究】 (1)将n =4,6代入a n 即可.(2)若某个数是数列的某一项,则在通项中必存在一个正整数n 与其对应,否则就不是数列中的项.【自主解答】 (1)∵a n =3n 2-28n , ∴a 4=3×42-28×4=-64,a 6=3×62-28×6=-60.(2)令3n 2-28n =-49,即3n 2-28n +49=0, 解得n =7,或n =73(舍).∴-49是该数列的第7项, 即a 7=-49.令3n 2-28n =68,即3n 2-28n -68=0, 解得n =-2,或n =343.∵-2∉N +,343∉N +,∴68不是该数列的项.1.数列的通项公式给出了第n 项a n 与它的位置序号n 之间的关系,只要用序号代替公式中的n ,就可以求出数列的相应项.2.判断某数值是否为该数列的项,需假定它是数列中的项去列方程.若方程的解为正整数则是数列的一项;若方程无解或解不是正整数,则不是该数列的一项.若本例的条件不变,(1)试写出该数列的第3项和第8项;(2)问20是不是该数列的一项,若是,应是第几项?【解】 (1)∵a n =3n 2-28n , ∴a 3=3×32-28×3=-57,a 8=3×82-28×8=-32.(2)设3n 2-28n =20,解得n =10或n =-23(舍去).∵n ∈N +,∴20是该数列的第10项.(对应学生用书第3页)归纳推理在求数列通项公式中的应用(12分)根据下面的图形及相应的点数,在空格及括号中分别填上适当的图形和点数,并写出由图中点数依次组成的数列的通项公式.(1) (3) (6) 图1-1-2【思路点拨】 观察图形的构成规律,寻找点数构成的数列中a 1与a 2,a 2与a 3的关系,便可发现a 4,a 5,…,a n 的取值规律及图形的构成特征.【规范解答】 观察前3个图形和点数,易知(10) (15)4分记图形中的点数构成的数列为{a n }.观察可知:a 1=1=22=1×22, a 2=3=62=2×32, a 3=6=122=3×42, a 4=10=202=4×52, a 5=15=302=5×62.9分∴数列{a n }的通项公式为a n =n (n +1)2.12分本题先观察数列前n 项的共同特点,再概括出数列的通项公式.这种推理就是归纳推理.归纳推理就是由个别事实概括出一般结论的推理,归纳推理是一种重要的推理方法,在数学领域有着广泛的应用.1.对通项公式的理解(1)数列的通项公式的表示形式不一定是唯一的,如数列:1,0,-1,0,1,0,-1,0,…,通项公式可以是a n =sinn π2,也可以是a n =cosn -12π(n ∈N +).(2)并不是所有数列都能写出通项公式.如由π的精确度的数值排列:3,3.1,3.14,3.141,3.1415,…就写不出通项公式.2.根据数列的前几项写出数列的一个通项公式是不完全归纳法,它蕴涵着“从特殊到一般”的思想.3.数列是一类特殊函数,因此用函数观点解决数列问题是一种常用的方法,但要注意其定义域为正整数集或其有限子集.(对应学生用书第4页)1.下列说法中,正确的是( )A .数列1,3,5,7可表示为{}1,3,5,7B .数列1,0,-1,-2与数列-2,-1,0,1是相同的数列C .数列{n +1n }的第k 项为1+1kD .数列0,2,4,6,8,…可记为{2n }【解析】 由数列定义知A 错,B 中排列次序不同,D 中n ∈N . 【答案】 C2.(2013·宝鸡高二检测)数列13,24,35,46,…的一个通项公式是( )A .a n =1n -1B .a n =n 2n -1C .a n =n n +2 D .a n =n2n +1【解析】 观察前4项的特点易知a n =nn +2.【答案】 C3.(原创题)在数列{n 2-1n }中,第7项是________.【解析】 令n =7,则n 2-1n =72-17=487.【答案】4874.已知数列{a n },a n =kn -5,且a 8=1,求a 16. 【解】 由a 8=1,得8k -5=1,解得k =34,∴a n =34n -5,∴a 16=34×16-5=7.(对应学生用书第79页)一、选择题1.下列解析式中不是数列1,-1,1,-1,1,…的通项公式的是( ) A .a n =(-1)nB .a n =(-1)n +1C .a n =(-1)n -1 D .a n =⎩⎪⎨⎪⎧1 n 为奇数,-1 n 为偶数.【解析】 A 中当n =1时,a 1=-1,n =2时,a 2=1,显然不是数列1,-1,1,-1,1,…的通项公式.【答案】 A2.已知数列{a n }的通项公式是a n =n 2+2,则其第3、4项分别是( ) A .11,3 B .11,15 C .11,18 D .13,18【解析】 a 3=32+2=11,a 4=42+2=18. 【答案】 C3.已知数列1,3,5,7,…,2n -1,…则35是它的( ) A .第22项 B .第23项 C .第24项 D .第28项【解析】 令2n -1=35,解得n =23. 【答案】 B4.下列四个数中,是数列{n (n +1)}中的一项的是( ) A .380 B .39 C .32 D .23【解析】 分别令n (n +1)=380,39,32,23解出n ∈N +即可,验证知n =19时,19×20=380.【答案】 A5.(2013·德州高二检测)数列-13×5,25×7,-37×9,49×11,…的通项公式a n 为( )A .(-1)n +11(2n +1)(2n +3)B .(-1)n +1n(2n +1)(2n +3)C .(-1)n1(2n +1)(2n +3)D .(-1)nn(2n +1)(2n +3)【解析】 观察式子的分子为1,2,3,4,…,n ,…,分母为3×5,5×7,7×9,…,(2n +1)(2n +3),…,而且正负间隔,故通项公式a n =(-1)nn(2n +1)(2n +3).【答案】 D 二、填空题6.数列35,12,511,37,717,…的一个通项公式是________.【解析】 数列35,12,511,37,717,…即数列35,48,511,614,717,…,故a n =n +23n +2.【答案】 a n =n +23n +27.已知数列{a n }的通项公式a n =-n 2+7n +9,则其第3、4项分别是________、________. 【解析】 a 3=-32+7×3+9=21,a 4=-42+7×4+9=21. 【答案】 21 218.已知曲线y =x 2+1,点(n ,a n )(n ∈N +)位于该曲线上,则a 10=________. 【解析】 ∵点(n ,a n )位于曲线y =x 2+1上,∴a n =n 2+1,故a 10=102+1=101. 【答案】 101 三、解答题9.根据数列的前几项,写出下列各数列的一个通项公式. (1)-1,7,-13,19,… (2)0.8,0.88,0.888,… (3)12,14,-58,1316,-2932,6164,… 【解】 (1)符号可通过(-1)n表示,后面的数的绝对值总比前面的数的绝对值大6, 故通项公式为a n =(-1)n·(6n -5).(2)将数列变形为89(1-0.1),89(1-0.01),89(1-0.001),…,∴a n =89(1-110n ).(3)各项的分母分别为21,22,23,24,…,易看出第2,3,4项的分子分别比分母少3.因此把第1项变为-2-32.原数列可化为-21-321,22-322,-23-323,24-324,…,∴a n =(-1)n·2n-32n .10.已知数列{a n }中,a 1=2,a 17=66,通项公式是项数n 的一次函数. (1)求数列{a n }的通项公式; (2)88是否是数列{a n }中的项?【解】 (1)设a n =an +b .∴a 1=a +b =2,①a 17=17a +b =66.②②-①,得16a =64,∴a =4,b =-2. ∴a n =4n -2(n ∈N +).(2)令4n -2=88⇒4n =90,n =452∉N +,∴88不是数列{a n }中的项.图1-1-311.如图1-1-3所示,有n (n ≥2)行n +1列的士兵方阵:(1)写出一个数列,用它表示当n 分别为2,3,4,5,6,…时方阵中的士兵人数.(2)说出(1)中数列的第5,6项,用a 5,a 6表示; (3)若把(1)中的数列记为{a n },求该数列的通项公式a n ; (4)求a 10,并说明a 10所表示的实际意义.【解】 (1)当n =2时,表示士兵的人数为2行3列,人数为6;当n =3时,表示3行4列,人数为12,依此类推,故所求数列为6,12,20,30,42,….(2)方阵的行数比数列的序号大1,因此第5项表示的是6行7列,第6项表示7行8列,故a 5=42,a 6=56.(3)根据对数列的前几项的观察、归纳,猜想数列的通项公式. 前4项分别为:6=2×3,12=3×4,20=4×5,30=5×6 因此a n =(n +1)(n +2).(4)由(3)知a 10=11×12=132,a 10表示11行12列的士兵方阵中士兵的人数.(教师用书独具)数列{a n }的通项公式是a n =n 2-21n2(n ∈N +).(1)0和1是不是数列{a n }中的项?如果是,那么是第几项?(2)数列{a n }中是否存在连续且相等的两项?若存在,分别是第几项?【思路探究】 若某个数是数列的某一项,则在通项中必存在一个正整数n 与其对应,否则就不是数列中的项.【自主解答】 (1)若0是{a n }中的第n 项,则n 2-21n2=0,∵n ∈N +,∴n =21.∴0是{a n }中的第21项. 若1是{a n }中的第n 项,则n 2-21n2=1,∴n 2-21n =2,即n 2-21n -2=0. ∵方程n 2-21n -2=0不存在正整数解, ∴1不是{a n }中的项.(2)假设{a n }中存在第m 项与第m +1项相等,即a m =a m +1,则解得m =10. ∴数列{a n }中存在连续的两项第10项与第11项相等.1.本题易忽视n ∈N +,导致解方程n 2-21n -2=0出错.2.数列通项公式反映了一个项与项数的函数关系,通项公式的作用: (1)求数列中任意一项;(2)检验某数是否是该数列中的一项.在上述例题中,当n 为何值时,a n <0? 【解】 由a n <0,得0<n <21, 又∵n ∈N +,∴当n =1,2,3,…,20时,a n <0.1.2 数列的函数特性(教师用书独具)●三维目标1.知识与技能了解递增数列、递减数列、常数列的概念.掌握判断数列增减性的方法.2.过程与方法通过画数列图像,观察图像的升降趋势的学习过程使学生体会数列的增减性,学习过程采用启发、引导式教学.3.情感、态度与价值观通过本节课的学习培养学生数形结合思想,函数思想的应用.●重点难点判定数列的增减性.(教师用书独具)●教学建议针对判断数列的增减性问题可以从以下两种方法着手解决:(1)图像法:利用数列的图像的升、降趋势进行判断.(2)定义法:根据相邻两项a n与a n+1的大小关系来判断.判断这两项的大小可采用作差或作商的方法.●教学流程根据本节知识,提出问题:从函数的单调性上观察数列特点⇒引导学生回答问题引出递增、递减、常数列,讲解各自特点⇒通过例1及变式训练,使学生掌握数列的图像及应用⇒通过例2及变式训练,让学生掌握数列增减性的判断⇒通过例3及变式训练,使学生会求数列的最大(小)项问题⇒归纳整理,进行课堂小结,整体认识本节课所学知识⇒完成当堂双基达标,巩固所学知识并进行反馈矫正(对应学生用书第4页)课标解读1.了解数列的几种简单的表示方法(列表、图像、通项公式)(重点).2.了解递增数列、递减数列、常数列的概念.3.掌握判断数列增减性的方法(难点).数列的表示法表示一个数列我们可以用图像、列表、通项公式.数列增减性【问题导思】观察以下几个数列:①1,2,3,4,…;②-2,-4,-6,-8,…;③1,1,1,1,….从函数的单调性上考查,以上三个数列有何特点?【提示】①是递增的数列②是递减的数列③是常数列名称定义表达式图像特点递增数列从第2项起,每一项都大于它前面的一项a n+1>a n上升递减数列从第2项起,每一项都小于它前面的一项a n+1<a n下降常数列各项都相等a n+1=a n不升不降(对应学生用书第5页)数列的图像及应用已知数列{a n }的通项公式为a n =22n -9,画出它的图像,并判断增减性.【思路探究】 借助函数y =22x -9的图像作出数列{a n }的图像,然后根据图像的升降趋势判断单调性.【自主解答】 图像如图所示,该数列在{1,2,3,4}上是递减的,在{5,6,…}上也是递减的.1.解答本题的关键是借助函数y =1x -92的图像.2.若数列的通项公式a n =f (n )所对应的函数y =f (x )是基本初等函数,则可利用对应函数的图像及性质,研究数列的性质.把数列{n 2-9n }用列表法表示出来,在直角坐标系中画出它的图像,并根据图像指出它的增减性.【解】 列表法表示为: 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 … 项-8-14-18-20-20-18-14-8…记a n =n 2-qn ,数列图像如图所示:由图像直观地看出它在{1,2,3,4}上是递减的,在{5,6,7,8,…}上是递增的.数列增减性的判断已知数列{a n }的通项公式a n =nn 2+1,试判断该数列的增减性.【思路探究】 可用作差法或作商法判断数列的增减性.【自主解答】 a n +1-a n =n +1(n +1)2+1-nn 2+1=1-n 2-n[(n +1)2+1](n 2+1). 因为n ∈N +,所以1-n 2-n <0, 所以a n +1-a n <0,即a n +1<a n .故该数列为递减数列.1.本题中1-n 2-n 的符号判断是关键,不要忽视n ∈N +这一条件.2.应用函数单调性的判断方法来判断数列的单调性,常用的方法有:作差法,将a n +1-a n 与0进行比较;作商法,将a n +1a n与1进行比较(在作商时,要注意a n <0还是 a n >0).判断数列1,23,35,47,…,n2n -1,…的增减性.【解】 设a n =n2n -1. ∵a n +1-a n =n +12n +1-n 2n -1=-1(2n +1)(2n -1)<0,∴a n +1<a n ,∴{a n }是递减数列.求数列的最大(小)项已知数列{a n }的通项公式a n =(n +1)(1011)n(n ∈N +),试问数列{a n }有没有最大项?若有,求最大项和最大项的项数;若没有,说明理由.【思路探究】 假设存在最大项→作差a n +1-a n →讨论差式的符号→确定最大项 【自主解答】 法一 假设数列{a n }中存在最大项. ∵a n +1-a n=(n +2)(1011)n +1-(n +1)(1011)n =(1011)n ·9-n11,当n <9时,a n +1-a n >0,即a n +1>a n ; 当n =9时,a n +1-a n =0,即a n +1=a n ; 当n >9时,a n +1-a n <0,即a n +1<a n . 故a 1<a 2<a 3<…<a 9=a 10>a 11>a 12…,所以数列中有最大项,最大项为第9、10项,且a 9=a 10=1010119.法二 假设数列{a n }中有最大项,并设第k 项为最大项,则⎩⎪⎨⎪⎧a k ≥a k -1a k ≥a k +1对任意的k ∈N +且k≥2都成立.即⎩⎪⎨⎪⎧(k +1)(1011)k≥k (1011)k -1,(k +1)(1011)k≥(k +2)(1011)k +1,∴⎩⎪⎨⎪⎧1011(k +1)≥k ,k +1≥1011(k +2),解得9≤k ≤10. 又k ∈N +,∴数列{a n }中存在的最大项是第9项和第10项, 且a 9=a 10=1010119.1.解答探索性题目的方法:首先假设存在,然后在此前提下,利用已知条件进行推理,若推出合理的结论,则说明存在;若推出矛盾的结论,则说明不存在.2.求数列的最大(小)项的两种方法:(1)利用判断函数增减性的方法,先判断数列的增减情况,再求数列的最大项或最小项. (2)设a k 是最大项,则有⎩⎪⎨⎪⎧a k ≥a k -1a k ≥a k +1对任意的k ∈N +且k ≥2都成立,解不等式组即可.已知数列{a n }的通项公式为a n =4n -122n -7,求数列{a n }的最大项和最小项.【解】 ∵a n +1-a n =4n -82n -5-4n -122n -7=(4n -8)(2n -7)-(4n -12)(2n -5)(2n -5)(2n -7)=(8n 2-44n +56)-(8n 2-44n +60)(2n -5)(2n -7)=-4(2n -5)(2n -7)=-1(n -52)(n -72)当n ≤2时,a n +1-a n <0,即a n +1<a n ; 当n =3时,a n +1-a n >0,即a n +1>a n ; 当n ≥4时,a n +1-a n <0,即a n +1<a n . 又当n ≤3时,a n <2;当n ≥4时,a n >2. ∴a 4>a 5>…>a n >…>2>a 1>a 2>a 3. 故a 3最小为0,a 4最大为4.(对应学生用书第6页)忽视n 的范围致误设数列{a n }的通项公式为:a n =n 2+kn (n ∈N +),若数列{a n }是单调递增数列,求实数k 的取值范围 .【错解】 ∵a n =n 2+kn ,其图像对称轴方程为n =-k2,又数列{a n }是单调递增数列, ∴-k2≤1,得k ≥-2.故实数k 的取值范围为[-2,+∞).【错因分析】 导致上述错解的原因是仅考虑了数列{a n }为单调递增数列时的一种情形,而没考虑到n ∈N +,n 的值是离散的.【防范措施】 数列是特殊函数,一定要注意其定义域是N +(或它的有限子集). 【正解】 法一 ∵数列{a n }是单调递增数列, ∴a n +1-a n >0(n ∈N +)恒成立. 又∵a n =n 2+kn (n ∈N +),∴(n +1)2+k (n +1)-(n 2+kn )>0恒成立. 即2n +1+k >0.∴k >-(2n +1)(n ∈N +)恒成立.而n ∈N +时,-(2n +1)的最大值为-3(n =1时), ∴k >-3.即k 的取值范围为(-3,+∞).法二 结合二次函数y =x 2+kx 的图像,要使{a n }是递增数列,只要a 1<a 2,即可, 即1+k <4+2k ,得k >-3, 所以k 的取值范围为(-3,+∞).1.数列的三种表示方法各有优缺点:(1)用通项公式表示数列,简洁明了,便于计算.公式法是常用的数学方法.(2)列表法的优点是不经过计算,就可以直接看出项数与项的对应关系.(3)图像能直观形象地表示出随着序号的变化,相应项变化的趋势.2.判断一个数列的增减性,可以借助于图像的升、降趋势进行判断,也可以利用递增数列、递减数列、常数列的定义进行判断,即通过判断一个数列的任意相邻两项之间的大小关系来确定数列的增减性.(对应学生用书第7页)1.已知数列{a n }的通项公式a n =a ⎝ ⎛⎭⎪⎫12n(a <0),则该数列是( )A .递减数列B .递增数列C .常数列D .以上都不是【解析】 ∵a n +1-a n =a ⎝ ⎛⎭⎪⎫12n +1-a ⎝ ⎛⎭⎪⎫12n= -a ⎝ ⎛⎭⎪⎫12n +1>0,即a n +1>a n ,∴该数列是递增数列.【答案】 B2.递减数列{a n }中,a n =kn (k 为常数),则实数k 的取值范围是( ) A .R B .(0,+∞) C .(-∞,0) D .(-∞,0]【解析】 a n +1-a n =k (n +1)-kn =k <0. 【答案】 C3.若数列{a n }的通项公式为a n =k3n (k >0,且k 为常数),则该数列是________(填“递增”、“递减”)数列.【解析】 a n +1a n =k 3n +1·3n k =13<1.∵k >0,∴a n >0,∴a n +1<a n ,∴{a n }是递减数列. 【答案】 递减4.写出数列1,24,37,410,513,…的通项公式,并判断其增减性.【解】 通项公式为a n =n 3n -2. ∵a n +1-a n =n +13(n +1)-2-n 3n -2=-2(3n +1)(3n -2)<0,∴a n +1<a n ,∴{a n }是递减数列.(对应学生用书第81页)一、选择题1.已知数列{a n }中,a n +1=a n +2,则数列{a n }是( ) A .递增数列 B .递减数列 C .常数列 D .以上都不对【解析】 ∵a n +1=a n +2,∴a n +1-a n =2>0, ∴a n +1>a n ,故数列{a n }为递增数列. 【答案】 A2.已知数列{a n }满足a 1>0,且a n +1=nn +1a n ,则数列{a n }的最大项是( ) A .a 1 B .a 9 C .a 10 D .不存在 【解析】 ∵a 1>0且a n +1=nn +1a n ,∴a n >0,a n +1a n =nn +1<1, ∴a n +1<a n ,∴此数列为递减数列,故最大项为a 1. 【答案】 A3.(2013·西安高二检测)已知数列{a n }的通项公式是a n =2nn +1,那么这个数列是( ) A .递增数列 B .递减数列C .摆动数列D .常数列【解析】 a n +1-a n =2(n +1)n +2-2n n +1=2(n +1)2-2n 2-4n (n +1)(n +2)=2(n +1)(n +2)>0,∴{a n }是递增数列.【答案】 A4.已知a n =-2n 2+9n +3,则数列{a n }中的最大项为( ) A .a 1=10 B .a 2=13 C .a 3=12 D .以上均不正确【解析】 a n =-2(n -94)2+1058,由于n ∈N +,∴当n =2时,a 2=13最大. 【答案】 B5.(2013·沈阳高二检测)函数y =f (x )的图像在下列图中,并且对任意a 1∈(0,1),由关系式a n +1=f (a n )得到的数列{a n }满足a n +1>a n (n ∈N +),则该函数的图像可能是( )【解析】 由a n +1=f (a n )及a n +1>a n 可知,f (a n )>a n ,即图像上每一点的纵坐标大于其横坐标,∴函数y =f (x )的图像应在直线y =x 上方,故选A.【答案】 A 二、填空题6.(2013·黄冈高二检测)已知数列{a n }满足a 1=2,a n +1=1+a n1-a n(n ∈N +),则a 2 012=________.【解析】 ∵a 1=2由a n +1=1+a n 1-a n 得a 2=-3,a 3=-12,a 4=13,a 5=2,∴{a n }为周期为4的数列,∴a 2 012=a 4×503=a 4=13.【答案】 137.已知数列{a n },a n =2n 2-10n +3,它的最小项是________.【解析】 a n =2n 2-10n +3=2(n -52)2-192.故当n =2或3时,a n 最小.【答案】 2或3项8.已知数列{a n }的通项公式为a n =4n -102,则数列从第________项开始值大于零.【解析】 令4n -102>0得n >2512,∴数列{a n }从第26项开始大于零. 【答案】 26 三、解答题9.已知数列{a n }的通项公式为a n =-n 2+10n +11,试作出其图像,并判断数列的增减性.【解】 列表:n 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 … a n20273235363532272011…图像如图所示:由数列的图像知,当1≤n ≤5时数列递增;当n ≥5时数列递减. 10.已知函数f (x )=x -1x,设a n =f (n )(n ∈N +), (1)求证:a n <1;(2){a n }是递增数列还是递减数列?为什么? 【解】 (1)证明 a n =f (n )=n -1n =1-1n<1. (2)∵a n +1-a n =(n +1)-1n +1-n -1n =(1-1n +1)-(1-1n )=1n (n +1)>0,∴a n +1>a n , ∴{a n }是递增数列.11.(2013·广州高二检测)已知数列{a n }的通项公式为a n =n 2-5n +4. (1)数列中有多少项是负数?(2)n 为何值时,a n 有最小值?并求出最小值. 【解】 (1)由n 2-5n +4<0,解得1<n <4. ∵n ∈N +,∴n =2,3. ∴数列中有两项是负数.(2)法一 ∵a n =n 2-5n +4=⎝ ⎛⎭⎪⎫n -522-94,可知对称轴方程为n =52.又因n ∈N +,故n =2或3时,a n 有最小值,其最小值为a 2=a 3=22-5×2+4=32-5×3+4=-2.法二 设第n 项最小,由⎩⎪⎨⎪⎧a n ≤a n +1a n ≤a n -1,得⎩⎪⎨⎪⎧n 2-5n +4≤(n +1)2-5(n +1)+4,n 2-5n +4≤(n -1)2-5(n -1)+4. 解这个不等式组得2≤n ≤3, ∴n =2,3,∴a 2=a 3且最小,∴a 2=a 3=22-5×2+4=32-5×3+4=-2.(教师用书独具)已知函数f (x )=2x -2-x,数列{a n }满足f (log 2a n )=-2n . (1)求数列{a n }的通项公式; (2)证明数列{a n }是递减数列.【思路探究】 首先建立关于a n 的一元二次方程求解,再证明a n >a n +1即可证明数列{a n }是递减数列.【自主解答】 (1)∵f (x )=2x-2-x,f (log 2a n )=-2n , ∴2log 2a n -2-log 2a n =-2n , ∴a n -1a n=-2n ,∴a n 2+2na n -1=0,解得a n =-n ±n 2+1. ∵a n >0,∴a n =n 2+1-n ,n ∈N +.(2)a n +1a n =(n +1)2+1-(n +1)n 2+1-n=n 2+1+n(n +1)2+1+(n +1)<1. ∵a n >0,∴a n +1<a n , ∴数列{a n }是递减数列.本题是函数、方程与数列的典型结合与运用,要比较a n 与a n +1的大小,可以用作差法或作商法,即若a n +1-a n >0,则a n +1>a n ,可以判断数列{a n }是递增数列;当a n >0时,若a n +1a n>1,则a n +1>a n ,也能判断数列{a n }是递增数列.对于递减数列,同理可以给出判断.若数列{a n }的通项公式为a n =-2n 2+13n (n ∈N +),画出它在x 轴上方的图像,并根据图像求出a n 的最大值,并在同一坐标系中画出函数f (x )=-2x 2+13x 的图像,根据图像求出f (x )的最大值.若用函数来求a n =-2n 2+13n 的最大值,应如何处理?【解】 由-2n 2+13n >0,可得0<n <132.又因为n ∈N +,所以n =1,2,3,4,5,6,分别代入通项公式,可得a 1=11,a 2=18,a 3=21,a 4=20,a 5=15,a 6=6,图像如图所示,为6个点.最大值为21.函数f (x )=-2x 2+13x 的图像如图所示(图中曲线).f (x )=-2x 2+13x =-2(x -134)2+1698,所以当x =134时,f (x )max =1698. 用函数来求{a n }的最大值时, 因为3<134<4,且314离3较近,所以最大值为a 3=21.§2等差数列2.1 等差数列 第1课时 等差数列(教师用书独具)●三维目标 1.知识与技能掌握等差数列通项公式及推导,掌握判断等差数列的方法. 2.过程与方法通过对等差数列图像的应用进一步渗透数形结合思想,通过等差数列通项公式的运用,渗透方程思想.3.情感、态度与价值观通过对等差数列的研究,使学生明白等差数列与一般数列的内在联系,从而渗透特殊与一般的辨证唯物主义观点.●重点难点重点:等差数列的判定.难点:求等差数列的通项公式及其应用.(教师用书独具)●教学建议问题:数列:1,3,( ),7,9,…2,5,8,( ),14,…-2,3,8,( ),18,…师:先根据数列的特点填空,再思考一下这些数列的共同特点?生:后一项减前一项都等于常数.师:对这样的数列,如何表示相邻两项的关系(a n+1与a n)?生:a n+1-a n=d(d为常数).师:这样的数列就是我们这节课要讲的等差数列.(板书课题)●教学流程创设情境,提出了2个问题⇒引导学生根据问题引入等差数列⇒通过例1及互动探究,使学生掌握等差数列的判定⇒通过例2及变式训练,使学生掌握如何求通项公式⇒通过例3及变式训练,使学生掌握等差数列通项公式的应用⇒归纳整理,进行课堂小结,整体认识本节课所学知识⇒完成当堂双基达标,巩固所学知识并进行反馈矫正(对应学生用书第7页)课标解读1.理解等差数列的概念(重点).2.掌握等差数列的判断方法(重点).3.掌握等差数列的通项公式及其应用(重点、难点).等差数列的概念【问题导思】对于数列2,4,6,8,…该数列相邻两项的差(后项减去前项)有什么特点?怎样表示相邻两项间的关系?【提示】等于同一常数.a n+1-a n=2或a n-a n-1=2(n≥2).文字语言从第2项起,每一项与它前一项的差等于同一个常数,这样的数列就叫做等差数列.称这个常数为等差数列的公差,通常用字母d表示.符号语言若a n-a n-1=d(n≥2),则数列{a n}为等差数列.等差数列的通项公式【问题导思】你能观察出数列2,4,6,8,…的通项公式吗?能否给予证明?【提示】a n=2n,证明如下:由a n+1-a n=2,。
第一章数列§1 数列的概念及其函数特性1.1 数列的概念 课后篇巩固提升必备知识基础练1.已知数列{a n }的通项公式为a n =1+(-1)n+12,n ∈N +,则该数列的前4项依次为( )A.1,0,1,0B.0,1,0,1C.12,0,12,0D.2,0,2,0n 分别等于1,2,3,4时,a 1=1,a 2=0,a 3=1,a 4=0. 2.数列1,3,6,10,…的一个通项公式是( ) A.a n =n 2-n+1 B.a n =n (n -1)2C.a n =n (n+1)2D.a n =n 2+1n=1,2,3,4,代入A,B,C,D 检验,即可排除A,B,D,故选C. 3.已知数列{a n }的通项公式为a n =n 2-n-50,n ∈N +,则-8是该数列的( )A.第5项B.第6项C.第7项D.非任何一项n 2-n-50=-8,得n=7或n=-6(舍去). 4.数列23,45,67,89,…的第10项是( )A.1617B.1819C.2021D.22234项可知,数列的一个通项公式为a n =2n 2n+1,n ∈N +,当n=10时,a 10=2×102×10+1=2021.5.(浙江湖州期中)在数列0,14,…,n -12n,…中,第3项是 ;37是它的第项.7,设该数列为{a n },则数列的通项公式为a n =n -12n,则其第3项a 3=3-12×3=13,若a n =n -12n=37,可解得n=7.6.数列3,5,9,17,33,…的一个通项公式是 .n =2n +1,n ∈N +7.根据数列的前几项,写出下列各数列的一个通项公式.(1)-1,7,-13,19,…; (2)0.8,0.88,0.888,….符号问题可通过(-1)n 或(-1)n+1表示,其各项的绝对值的排列规律为:后面的数的绝对值总比前面数的绝对值大6,故通项公式为a n =(-1)n (6n-5).(2)将数列变形为89(1-0.1),89(1-0.01),89(1-0.001),…,∴a n =891-110n.8.已知数列{a n }的通项公式为a n =-n 2+n+110. (1)20是不是{a n }中的一项? (2)当n 取何值时,a n =0.令a n =-n 2+n+110=20,即n 2-n-90=0,∴(n+9)(n-10)=0, ∴n=10或n=-9(舍). ∴20是数列{a n }的第10项. (2)令a n =-n 2+n+110=0, 即n 2-n-110=0, ∴(n-11)(n+10)=0, ∴n=11或n=-10(舍),∴当n=11时,a n =0.关键能力提升练9.数列12,14,-58,1316,-2932,6164,…的一个通项公式是( )A.2n -32nB.-2n -32nC.(-1)n 2n -32nD.(-1)n+12n -32n21,22,23,24,…,易看出第2,3,4项的分子分别比分母少3.把第1项变为-2-32,因此原数列可化为-21-321,22-322,-23-323,24-324,….故原数列的一个通项公式为a n =(-1)n·2n -32n.10.设a n =1n+1+1n+2+1n+3+…+12n(n ∈N +),那么a n+1-a n 等于( )A.12n+1B.12n+2C.12n+1+12n+2D.12n+1−12n+2a n =1n+1+1n+2+1n+3+…+12n ,∴a n+1=1n+2+1n+3+…+12n+12n+1+12n+2,∴a n+1-a n =12n+1+12n+2−1n+1=12n+1−12n+2.11.如图是由7个有公共顶点O的直角三角形构成的图案,其中OA1=A1A2=A2A3=…=A7A8=1,如果把图中的直角三角形继续作下去,记OA1,OA2,…,OA n,…的长度构成数列{a n},则此数列的通项公式为( )A.a n=n,n∈N+B.a n=√n+1,n∈N+C.a n=√n,n∈N+D.a n=n2,n∈N+OA1=1,OA2=√2,OA3=√3,…,OA n=√n,…,∴a1=1,a2=√2,a3=√3,…,a n=√n,….12.(多选题)已知数列0,2,0,2,0,2,…,则前六项适合的通项公式为( )A.a n=1+(-1)nB.a n=2cos nπ2C.a n=2sin(n+1)π2D.a n=1-cos(n-1)π+(n-1)(n-2)解析对于选项A,由a n =1+(-1)n 得前六项为0,2,0,2,0,2,满足条件;对于选项B,由a n =2cos nπ2得前六项为0,-2,0,2,0,-2,不满足条件;对于选项C,由a n =2sin(n+1)π2得前六项为0,2,0,2,0,2,满足条件;对于选项D,由a n =1-cos(n-1)π+(n -1)(n-2)得前六项为0,2,2,8,12,22,不满足条件. 13.(多选题)下列选项中能满足数列1,0,1,0,1,0,…的通项公式的有( ) A.a n =1+(-1)n+12B.a n =sin 2nπ2C.a n =cos 2(n -1)π2D.a n ={1,n 是奇数0,n 是偶数,当n 为奇数时,选项ABCD 中的通项公式均得出1,当n 为偶数时,选项ABCD 中的通项公式均得出0. 14.已知数列{a n }的通项公式a n =(-1)n -1·n2n -1,n ∈N +,则a 1= ;a n+1= .(-1)n·(n+1)2n+11=(-1)1-1×12×1-1=1,a n+1=(-1)n+1-1·(n+1)2(n+1)-1=(-1)n·(n+1)2n+1.15.323是数列{n(n+2)}的第 项.a n =n 2+2n=323,解得n=17,或n=-19(舍去).∴323是数列{n(n+2)}的第17项.16.在数列{a n }中,a 1=2,a 17=66,通项公式a n =kn+b,其中k≠0. (1)求{a n }的通项公式;(2)判断88是不是数列{a n }中的项?∵a 1=2,a 17=66,a n =kn+b,k≠0,∴{k +b =2,17k +b =66, 解得{k =4,b =-2.∴a n =4n-2,n ∈N +. (2)令a n =88,即4n-2=88, 解得n=22.5∉N +.∴88不是数列{a n }中的项.学科素养创新练17.已知数列{a n }的通项公式是a n ={2-n ,n 是奇数,11+2-n,n 是偶数(n ∈N +),则a 3+1a 4= .3=2-3=18,a 4=11+2-4=1617, ∴1a 4=1716,∴a 3+1a 4=1916.18.已知数列9n 2-9n+29n 2-1,n ∈N +.请问在区间13,23内有无数列中的项?若有,有几项;若没有,请说明理由.a n =9n 2-9n+29n 2-1=(3n -1)(3n -2)(3n+1)(3n -1)=3n -23n+1,令13<3n -23n+1<23,∴{3n +1<9n -6,9n -6<6n +2,∴{n >76,n <83.∴76<n<83, ∴当且仅当n=2时,上式成立, 故区间13,23内有数列中的项,且只有一项为a 2=47.。
数列的概念第1课时数列的概念及简单表示法1.数列的概念及一般形式思考:1数列的项和它的项数是否相同?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?[提示]1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,而项数是指该数列中的项的总数.2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.2.数列的分类如果数列{a n}的第n项a n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.4.数列与函数的关系从函数的观点看,数列可以看作是特殊的函数,关系如下表:n[提示]如图,数列可以看成以正整数集N*或它的有限子集{1,2,…,n}为定义域的函数,a n=fn当自变量按照从小到大的顺序依次取值时所对应的一列函数值.不同之处是定义域,数列中的n必须是从1开始且连续的正整数,函数的定义域可以是任意非空数集.1.判断正误正确的打“√〞,错误的打“×〞1数列2,4,6,8,…2n是无穷数列.2通项公式为a n=n+1的数列是递增数列.3数列4,0,-2,-4,-6的首项是4.430是数列a n=2n-1中的某一项.[提示]1×无穷数列的末尾带有…2√a n=n+1对应的函数=+1是增函数,所以a n=n+1是递增数列.3√第一个位置的项是首项.4×当2n-1=30时,n值不是正整数.[答案]1×2√3√4×2.数列{a n}中,a n=3n-1,那么a2等于A.2B.3C.9D.32B[将n=2代入通项公式,得a2=32-1=3]3.以下可作为数列{a n}:1,2,1,2,1,2…的通项公式的是A.a n=1 B.C.a n=2-错误!D.a n=C[代入验证可知C正确.]4.数列1,2,错误!,错误!,错误!,…中的第26项为________.2错误![因为a1=1=错误!,a2=2=错误!,a3=错误!,a4=错误!,a5=错误!,所以a n=错误!,所以a26=错误!=错误!=2错误!]5.一题两空填空:2,3,____,5,2,____,2,9,2,11,…27[观察发现规律a n=错误!]A.1,错误!,错误!,错误!,…B.in错误!,in错误!,in错误!,…C.-1,-错误!,-错误!,-错误!,…D.1,错误!,错误!,…,错误!2一题多空以下数列:①2 013,2 014,2 015,2 016,2 017,2 018,2021,2 02021②1,错误!,错误!,…,,…;③1,-错误!,错误!,…,,…;④1,0,-1,…,in错误!,…;⑤2,4,8,16,32,…;⑥-1,-1,-1,-1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________填序号.1C[ABC为无穷数列,其中A是递减数列,B是摆动数列,C是递增数列,应选C]2①⑥②③④⑤①⑤②⑥③④[①为有穷数列且为递增数列;②为无穷、递减数列;③为无穷、摆动数列;④是摆动数列,也是无穷数列;⑤为递增数列,也是无穷数列;⑥为有穷数列,也是常数列.]1.有穷数列与无穷数列:判断给出的数列是有穷数列还是无穷数列,只需观察数列是有限项还是无限项.假设数列是有限项,那么是有穷数列,否那么为无穷数列.2.数列{a n}的单调性:假设满足a n<a n+1,那么{a n}是递增数列;假设满足a n>a n+1,那么{a n}是递减数列;假设满足a n=a n+1,那么{a n}是常数列;假设a n与a n+1的大小不确定,那么{a n}是摆动数列.[跟进训练]1.一题多空给出以下数列:①2021~2021年某市普通高中生人数单位:万人构成数列82,93,105,118,132,147,163,180;②无穷多个错误!构成数列错误!,错误!,错误!,错误!,…;③-2的1次幂,2次幂,3次幂,4次幂,…构成数列-2,4,-8,16,-32,…其中,有穷数列是________,无穷数列是________,递增数列是________,常数列是________,摆动数列是________.①②③①②③[①为有穷数列;②③是无穷数列,同时①也是递增数列;②为常数列;③为摆动数列.]11,3,7,15,31,…;24,44,444,4 444,…;3-1错误!,3错误!,-5错误!,7错误!,-9错误!,…;42,-错误!,错误!,-错误!,错误!,-错误!,…;51,2,1,2,1,2,…[思路探究]观察数列前后项之间的规律,规律不明显的需将个别项进行调整,再看是否与对应的序号有规律的联系.[解]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,故原数列的通项公式为a n=2n-12各项乘错误!,变为9,99,999,…,各项加上1后,数列变为10,100,1 000,…,新数列的通项为10n,故原数列的通项公式为a n=错误!10n-1.3所给数列有这样几个特点:①符号正、负相间;②整数局部构成奇数列;③分数局部的分母为从2开始的自然数的平方;④分数局部的分子依次大1综合这些特点写出表达式,再化简即可.由所给的几项可得数列的通项公式为a n=-1n,所以a n=-1n错误!4数列的符号规律是正、负相间,使各项分子为4,数列变为错误!,-错误!,错误!,-错误!,…,再把各分母分别加上1,数列又变为错误!,-错误!,错误!,-错误!,…,所以a n=5法一:可写成分段函数形式:a n=错误!法二:a n==即a n=错误!+1.常见数列的通项公式归纳1数列1,2,3,4,…的一个通项公式为a n=n;2数列1,3,5,7,…的一个通项公式为a n=2n-1;3数列2,4,6,8,…的一个通项公式为a n=2n;4数列1,2,4,8,…的一个通项公式为a n=2n-1;5数列1,4,9,16,…的一个通项公式为a n=n2;6数列-1,1,-1,1,…的一个通项公式为a n=-1n;7数列1,错误!,错误!,错误!,…的一个通项公式为a n=错误!2.复杂数列的通项公式的归纳方法①考察各项的结构;②观察各项中的“变〞与“不变〞;③观察“变〞的规律是什么;④每项符号的变化规律如何;⑤得出通项公式.[跟进训练]2.写出下面各数列的一个通项公式:19,99,999,9 999,…;21,-3,5,-7,9,…;3错误!,2,错误!,8,错误!,…;43,5,9,17,33,…[解]1各项加1后,变为10,100,1 000,10 000,…,新数列的通项公式为10n,可得原数列的一个通项公式为a n=10n-12数列各项的绝对值为1,3,5,7,9,…,是连续的正奇数,其通项公式为2n-1,考虑到-1n+1具有转换正、负号的作用,所以数列的一个通项公式为a n=-1n+12n-1.3数列的项有的是分数,有的是整数,可将各项统一成分数再观察:错误!,错误!,错误!,错误!,错误!,…所以,它的一个通项公式为a n=错误!43可看作21+1,5可看作22+1,9可看作23+1,17可看作24+1,33可看作25+1,…,所以原数列的一个通项公式为a n=2n+11.根据通项公式如何求数列中的第几项?怎么确定某项是否是数列的项?假设是,是第几项?[提示]根据a n,求第几项,采用的是代入法,如第5项就是令n=5,求a5判断某项是否是数列中的项,就是解方程.令a n等于该项,解得n∈N*即是,否那么不是.2.数列{a n}的通项公式为a n=-n2+2n+1,该数列的图象有何特点?试利用图象说明该数列的单调性及所有的正数项.[提示]由数列与函数的关系可知,数列{a n}的图象是分布在二次函数=-2+2+1图象上的离散的点,如下图,从图象上可以看出该数列是一个递减数列,且前两项为正数项,从第3项往后各项为负数项.【例3】数列{a n}的通项公式为a n=3n2-28n1写出此数列的第4项和第6项;2-49是否是该数列的一项?如果是,应是哪一项?68是否是该数列的一项呢?[思路探究]1将n=4,n=6分别代入a n求出数值即可;2令3n2-28n=-49和3n2-28n=68,求得n是否为正整数并判断.[解]1a4=3×42-28×4=-64,a6=3×62-28×6=-602 令3n2-28n=-49,解得n=7或n=错误!舍去,所以-49是该数列的第7项;令3n2-28n=68,解得n=-2或n=错误!,均不合题意,所以68不是该数列的项.1.由通项公式写出数列的指定项,主要是对n进行取值,然后代入通项公式,相当于函数中,函数解析式和自变量的值求函数值.2.判断一个数是否为该数列中的项,其方法是可由通项公式等于这个数求方程的根,根据方程有无正整数根便可确定这个数是否为数列中的项.3.在用函数的有关知识解决数列问题时,要注意它的定义域是N*或它的有限子集{1,2,3,…,n}这一约束条件.1.数列的通项公式是一个函数关系式,它的定义域是N*或它的一个子集{1,2,3,…,n}.2.并非所有的数列都能写出它的通项公式.例如,π的不同近似值,依据精确的程度可形成一个数列3,,,,…,它没有通项公式,也并不是通项公式都唯一.如,-1,1,-1,1,…,既可以写成a n=-1n,也可以写成a n=错误!3.根据所给数列的前几项求其通项公式时,需仔细观察分析,抓住其几方面的特征: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各项的符号特征和绝对值特征,并对此进行联想、转化、归纳.4.数列是以正整数作为自变量的特殊函数,因此在解决数列问题时,要善于利用函数的知识、函数的观点、函数的思想方法,即用共性来解决特殊问题.1.在数列1,1,2,3,5,8,,21,34,55中,等于A.11B.12C.13 D.14C[观察可知该数列从第3项开始每一项都等于它前面相邻两项的和,故=5+8=13]2.数列1,错误!,错误!,错误!,…,错误!,那么3错误!是它的A.第22项B.第23项C.第24项D.第28项B[令错误!=3错误!,解得n=错误!是它的第23项,故应选B]3.数列{a n}:-错误!,3,-3错误!,9,…的一个通项公式是A.a n=-1n错误!n∈N*B.a n=-1n错误!n∈N*C.a n=-1n+1错误!n∈N*D.a n=-1n+1错误!n∈N*B[该数列的前几项可以写成-错误!,错误!,-错误!,错误!,…,故可以归纳为a n=-1n错误!应选B]4.一题两空数列{a n}的通项公式a n=4n-1,那么它的第7项是________,a2 020212 019=________ 274[a7=4×7-1=27,a2 020212 019=4×2 02021-4×2 019-1=42 02021 019=4]5.数列{a n}的通项公式为a n=n∈N*,那么1计算a3+a4的值;2错误!是该数列中的项?假设是,应为第几项?假设不是,说明理由.[解]1∵a n=,∴a3=错误!=错误!,a4=错误!=错误!,∴a3+a4=错误!+错误!=错误!是.假设错误!列{a n}中的项,那么=错误!∴nn+2=12021n2+2n-12021,∴n=10或n=-12舍,即错误!列{a n}的第10项.。
一数列的概念(20分钟35分)1.已知数列-1,,-,…,(-1)n,…,它的第5项的值为( )A.B.-C. D.-【解析】选D.a5=(-1)5×=-.2.下列四个数中,哪一个是数列{n(n+1)}中的一项( )A.380B.391C.352D.23【解析】选A.由n(n+1)=380得n=19.可验证其他项不符合.3.数列,,,,…的第10项是( )A. B. C. D.【解题指南】由数列,,,,…可得一个通项公式a n=,即可得出.【解析】选C.由数列,,,,…可得一个通项公式a n=,所以a10==.4.数列0,1,0,-1,0,1,0,-1,…的一个通项公式是a n等于( )A. B.C.cosπD.cosπ【解析】选D.A项,展开可得数列为0,1,0,1,…不符合题意.B项,展开可得数列为0,-1,0,1,…不符合题意.C项,展开可得数列为-1,0,1,0,…不符合题意.D项,展开可得数列为0,1,0,-1,…符合题意.5.(2020·某某高一检测)已知数列满足a1=1,a n+1=2a n+1(n∈N*),则a5=.【解题指南】根据数列的首项及递推公式依次求出a2,a3,…a5即可.【解析】因为a1=1,a n+1=2a n+1,所以a2=2a1+1=3,a3=2a2+1=7,a4=2a3+1=15,a5=2a4+1=31,答案:316.写出下列数列的一个通项公式:(1)0,3,8,15,24,…(2)1,2,3,4,…(3)1,11,111,1111,…【解析】(1)观察数列中的数,可以看到0=1-1,3=4-1,8=9-1,15=16-1,24=25-1,…所以它的一个通项公式是a n=n2-1.(2)此数列的整数部分1,2,3,4,…恰好是序号n,分数部分与序号n的关系为,故所求的数列的一个通项公式为a n=n+=.(3)原数列的各项可变为×9,×99,×999,×9 999,…易知数列9,99,999,9 999,…的一个通项公式为a n=10n-1.所以原数列的一个通项公式为a n=(10n-1).(30分钟60分)一、选择题(每小题5分,共25分)1.有下列一列数:,1,1,1,( ),,,,,…,按照规律,括号中的数应为( )A.B. C. D.【解析】选B.把数列变为,,,,( ),,,,,…可得分子为连续的奇数,分母为连续的质数,故括号中的数应该为.【易错提醒】本题中不知道对第2,3,4项进行变形,使整个数列遵循同样的规律是解不出题的主要原因.2.数列2,5,11,20,32,x,…中的x等于( )A.28B.32C.33D.47【解析】选D.由5-2=3,11-5=6,20-11=9,32-20=12,则x-32=15,所以x=47.3.已知数列{a n}满足a n+2=a n+1-a n,若a1=1,a3=3,则a17=( )A.-4B.-3C.3D.4【解析】选A.因为数列满足a n+2=a n+1-a n,故有a n+3=a n+2-a n+1=-a n+1=-a n,所以a n+6=-a n+3=a n,故数列是以6为周期的周期数列,所以a17=a5=-a2,又因为a1=1,a3=3,a3=a2-a1得a2=4,故a17=-4.4.若一个数列的前三项依次为6,18,54,则此数列的一个通项公式为( )A.a n=4n-2B.a n=2n+4C.a n=2×3nD.a n=3×2n【解题指南】6=1×6=30×6,18=3×6=31×6,54=9×6=32×6,可以归纳出数列的通项公式. 【解析】选C.依题意,6=1×6=30×6,18=3×6=31×6,54=9×6=32×6,所以此数列的一个通项公式为a n=6×3n-1=2×3n.5.(2020·某某高一检测)数列,,,,…的递推公式可以是( )A.a n=B.a n=C.a n+1=a nD.a n+1=2a n【解题指南】观察数列,数列从第二项起,可知每一项是前一项的,由此可以得到递推公式,得出结果.【解析】选C.由题意可知,数列从第二项起,后一项是前一项的,所以递推公式为a n+1=a n.二、填空题(每小题5分,共15分)6.正整数列满足a1=a,且对于n∈N*有a n+1=,若a6=1,则a的所有可能取值为.【解析】因为正整数列满足a1=a,且对于n∈N*有a n+1=, 由a6=1,得a5=2或a5=0(舍),则a4=4,则a3=1,a2=2,a1=4或a3=8,a2=16,a1=5或a3=8,a2=16,a1=32,即a的所有可能取值为4,5或32.答案:4,5或327.将正偶数按下表排列则2010在第行第列.【解析】由题意可知,2 010是第1 005个正偶数,因为1 005÷4=251……1,所以2 010在第252行.观察表格知,第偶数行的四个数字从第4列开始从右至左排列,所以2 010在第252行,第4列.答案:252 48.如图1是第七届国际数学教育大会(简称ICME-7)的会徽图案,会徽的主体图案是由如图2的一连串直角三角形演化而成的,其中OA1=A1A2=A2A3=…=A7A8=1,如果把图2中的直角三角形继续作下去,记OA1,OA2,…,OA n,…的长度构成数列{a n},则此数列的通项公式为a n=.【解析】因为OA1=1,OA2=,OA3=,…,OA n=,…,所以a1=1,a2=,a3=,…,a n=.答案:三、解答题(每小题10分,共20分)9.已知数列的通项公式为a n=.(1)求a10.(2)是否是这个数列中的项?(3)这个数列中有多少整数项?【解析】(1)a10==.(2)由a n==,解得,n=100.即是这个数列中的项,且是第100项.(3)由a n=为整数项可知,n=1,n=2,n=3,n=6,即数列中有4个整数项.10.写出数列的一个通项公式,使它的前几项分别为下列各数.(1)3,5,9,17,33;(2)4,-4,4,-4,4;(3)1,0,1,0;(4),,,.【解析】(1)每项都可以看成2的n次幂加1的形式,所以a n=2n+1.(2)数列中的每一项的绝对值均等于4,只有各项的系数的符号正负相间,所以a n=4(-1)n+1(答案不唯一).(3)原数列可改写为+,-,+,…,所以a n=+(-1)n+1(答案不唯一).(4)可将分子、分母分别求其通项,再合并,分子通项为2n-1,分母通项为2n+1,所以a n=.1.已知f(1)=2,f(n+1)=(n∈N+),则f(4)=.【解析】因为f(1)=2,f(n+1)=,所以f(2)==,f(3)===,f(4)===.答案:2.如图,下列四个图形中,着色三角形的个数依次构成一个数列的前4项,求这个数列的一个通项公式.【解析】4个图形中着色三角形的个数依次为1,3,9,27,都是3的指数幂,猜想数列的通项公式为a n=3n-1.。
课题:数列的概念(1课时)1.教学目标(1)通过实例,引入数列概念,理解数列的有序性,感受数列是刻画自然规律的数学模型,了解数列的几种分类;(2)了解数列是一种特殊的函数。
体会数列之间的变量依赖关系,了解数列与函数之间的关系;(3)培养学生观察归纳,类比推理的能力。
2.学生学情分析高一学生已经具有一定的理性分析能力和概括能力,对数列的知识有了初步的接触和认识,有通过数列前几项求通项公式的基础,对数学公式的运用已具备一定的技能,已经熟悉由观察到抽象的数学活动过程,对函数、方程思想体会逐渐深刻。
思维正从属于经验性的逻辑思维向抽象思维发展,但仍需要依赖一定的具体形象的经验材料来理解抽象的逻辑关系,同时思维的严密性还有待加强,对数列还错误的停留在“按规律”排列的表象认识,3教学重、难点教学重点:理解数列的概念,感受数列是刻画自然规律的数学模型及其广泛应用.初步感知整章所涉及的数列模型,激发学生学习兴趣教学难点:体会研究数列的方法.用函数的观点认识数列,了解函数与数列之间的联系和区别。
教学过程1.情景引入,理解数列引言:今天我们将进入新一章的学习,今天的第一站让我们从一段密码开始:播放《达芬奇密码》电影探长破译斐波拉契数列密码片段,提出了这样的问题:问题1:“电影达芬奇密码中有这样一段情节:卢浮宫馆长索尼埃被杀时留下了一段密码和信息,你能从短片中看出探长破译后的明文和原来的密码之间有什么关联吗?问题2:探长发现索尼埃留下的密码其实就是打乱了顺序的斐波拉契数列,从而得到启示将下面的英文字母重新进行组合找到了谜底。
以上过程反映了既便是相同的数字按照不同的先后顺序排列也会有不同的意义,这正是我们本章要研究的主题:数列【设计意图】此环节这样设计的直接作用是激发了学生的学习兴趣,同时结合章引言中出现的斐波拉契数列引出了本章要研究的主题——数列,但更深层次的用意是让学生认识到数字不同排列顺序产生不同信息,这是我们研究数列的本质原因。
2021-2022学年高中数学第一章数列1.1 数列的概念教案北师大版必修5
年级:
姓名:
第一章数列§1数列1.1 数列的概念
学
习
目
标
1.了解数列、通项公式的概念,能根据通项公式确定数列中的项(数学抽象)
2.能根据数列的前几项写出数列的一个通项公式(逻辑推理)
必备知识·自主学习
导
思
1.{a n}与a n有什么区别?
2.1,2,3,4与1,2,3,4,…是否
是相同的数列?
1.数列的概念
(1)数列:一般地,按一定次序排列的一列数叫作数列.
(2)项:数列中的每一个数叫作这个数列的项.
(3)数列的表示:数列的一般形式可以写成a1,a2,a3,…,a n,…,简记为:{a n}.数列的第1项a1也称首项,a n是数列的第n项,也叫数列的通项.
{a n}与a n有什么区别?
提示:{a n}与a n是不同的概念.{a n}表示数列a1,a2,a3,…,a n…,而a n仅表示数列{a n}的第n项.
2.数列的分类
(1)项数有限的数列叫作有穷数列.
(2)项数无限的数列叫作无穷数列.
1,2,3,4与1,2,3,4,…是否是相同的数列?
提示:两数列不是相同的数列.1,2,3,4是有穷数列,1,2,3,4,…是无穷数列.
3.数列的通项公式
如果数列{a n}的第n项a n与n之间的函数关系可以用一个式子表示成a n=f(n),那么这个式子叫作数列{a n}的通项公式.
4.数列与函数的关系
数列可以看作是定义域为正整数集N+(或它的有限子集{1,2,…,n})的函数,当自变量从小到大依次取值时,该函数对应的一列函数值就是这个数列.
数列和函数值域有什么区别?
提示:数列是一种特殊的函数,并且数列有序,函数值域是集合,具有无序性.
1.辨析记忆(对的打“√”,错的打“×”).
(1)数列a1,a2,a3,…,a n可以表示为{a1,a2,a3,…,a n}. ( )
(2)数列看作函数时,其定义域可以是正整数集的任意子集. ()
(3)数列的通项公式是唯一的. ( )
提示:(1)×.数列中的项是有次序的,集合中的元素是无序的.
(2)×.数列看作函数时,其定义域可以是正整数集的子集,但必须是从1开始,从小到大的正整数.
(3)×.不一定,如数列1,0,1,0,…的通项公式可以是a n=也可以是
a n=或a n=等.
2.下列说法中,正确的是 ( )
A.数列1,3,5,7可表示为{1,3,5,7}
B.数列1,0,-1,-2与数列-2,-1,0,1是相同的数列
C.数列中的项可以相等
D.数列a,b,c和数列c,b,a一定不是同一数列
【解析】选C.{1,3,5,7}不表示数列,故A错误;数列具有有序性,故B错误;D中,当a=c 时,数列a,b,c和数列c,b,a表示同一数列,故D错误;数列中的项可以相等,故C正确.
3.(教材二次开发:练习改编)数列2,3,4,5,…的一个通项公式为( )
A.a n=n
B.a n=n+1
C.a n=n+2
D.a n=2n
【解析】选B.这个数列的前4项都比序号大1,所以它的一个通项公式为a n=n+1.
关键能力·合作学习
类型一数列的有关概念(数学抽象)
1.下列说法正确的是( )
A.数列1,2,3,4,5,6与数列1,2,5,6,3,4是同一个数列
B.数列1,2,3,4,5,6可以表示为
C.0,2,4,6,8,…,2n是无穷数列
D.同一个数在一个数列中可以重复出现
2.在数列1,1,2,3,5,8,x,21,34,55中,x等于( )
A.11
B.12
C.13
D.14
3.下列说法正确的是( )
A.1,4,2,,不是数列
B.数列的第k项为1+
C.-1,1,3,5,…是数列
D.数列0,2,4,6,8,…可记为{2n}
【解析】1.选D.两个数列只有元素相同,排列顺序也相同时,才是同一个数列,故A不正确;数列与集合不同,数列不能表示成集合的形式,故B不正确;当n确定后,数列
0,2,4,6,8,…,2n的项数就确定了,所以该数列是有穷数列,故C错误;根据数列定义知D正确.
2.选C.由前6项可知:从第3个数起,每一个数都是它前面两个数的和.所以x=1
3.
3.选C.A 中的1,4,2,,是数列;B中,数列的第k项为1+;D中,数列应记为{2n-2},所以D不正确;很明显C正确.
数列概念的三个注意点
(1)数列{a n}表示数列a1,a2,a3,…,a n,…,不是表示一个集合,与集合表示有本质的区别.
(2)从数列的定义可以看出,如果组成数列的数相同而排列次序不同,那么它们就是不同的数列;在定义中,并没有规定数列中的数必须不同,因此,同一个数在数列中可以重复出现.
(3)数列中各项的次序揭示了数列的规律性,是理解、把握数列的关键.
【补偿训练】
下列说法正确的是( )
A.数列3,5,7与数列7,5,3是相同数列
B.数列2,3,4,4可以记为{2,3,4}
C.数列1,,,…,,…可以记为
D.数列{2n+1}的第5项是10
【解析】选C.数列是有序的,选项A错;数列与数集是两个不同的概念,选项B错;对于D,当n=5时,2×5+1=11,选项D错,故C正确.
类型二通项公式的应用(逻辑推理)
角度1 由通项公式写出数列的项
【典例】根据下面数列{a n}的通项公式,写出它的前5项.
(1)a n=;(2)a n=(-1)n·.
【思路导引】把数列的通项公式中的序号n用1,2,3,4,5代替就可以求出数列的相应项.
【解析】(1)因为a n=,
所以a1==0,a2==,a3===,
a4==,a5===.
(2)因为a n=(-1)n·,
所以a1=(-1)1·=0,a2=(-1)2·=,
a3=(-1)3·=-1,a4=(-1)4·=,
a5=(-1)5·=-=-.
角度2 判断一个数是否是数列中的项
【典例】已知数列{a n}的通项公式是a n=.
试判断和是否是该数列中的项?若是,求出它是第几项;若不是,说明理由.【思路导引】某一个数是数列中的项,则必对应通项公式中的一个正整数n.【解析】令=,得n2=9,
所以n=3(n=-3舍去),
故是该数列中的项,并且是第3项;
令=,得n2=,所以n=±,
由于与-都不是正整数,因此不是数列中的项.
已知:a n=,(1)求a3.(2)若a n=,求n.
【解析】(1)将n=3代入a n=,得a3==.
(2)将a n=代入a n=,得=,解得n=8.。