2018年秋新课堂高中数学人教A版必修五学案:第2章 2.1 第 1 课时 数列的概念及简单表示法 Word版含答案

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- 1 - 2.1 数列的概念与简单表示法 第1课时 数列的概念及简单表示法 学习目标:1.理解数列的概念(重点).2.掌握数列的通项公式及应用(重点).3.能根据数列的前几项写出数列的一个通项公式(难点、易错点). [自 主 预 习·探 新 知] 1.数列的概念及一般形式

思考1:(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,也就是相当于f(n),而项数是指这个数在数列中的位置序号,它是自变量的值,相当于f(n)中的n.(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 类别 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 按项的 变化趋 势 递增数列 从第2项起,每一项都大于它的前一项的数列 递减数列 从第2项起,每一项都小于它的前一项的数列 常数列 各项相等的数列 - 2 -

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 3.数列的通项公式 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. 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: 定义域 正整数集N+(或它的有限子集{1,2,3,…,n}) 解析式 数列的通项公式 值域 自变量从小到大依次取值时对应的一列函数值构成 表示方法 (1)通项公式(解析法);(2)列表法;(3)图象法 思考:数列的通项公式an=f(n)与函数解析式y=f(x)有什么异同? [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,an=f(n)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. [基础自测] 1.思考辨析 (1)数列1,1,1,…是无穷数列.( ) (2)数列1,2,3,4和数列1,2,4,3是同一个数列.( ) (3)有些数列没有通项公式.( ) [答案] (1)√ (2)× (3)√ 提示:(1)正确.每项都为1的常数列,有无穷多项. (2)错误.虽然都是由1,2,3,4四个数构成的数列,但是两个数列中后两个数顺序不同,不是同一个数列. (3)正确.某些数列的第n项an和n之间可以建立一个函数关系式,这个数列就有通项公式,否则,不能建立一个函数关系式,这个数列就没有通项公式. 2.600是数列1×2,2×3,3×4,4×5,…的第________项. 24 [an=n(n+1)=600=24×25,所以n=24.] - 3 -

3.数列{an}满足an=log2(n2+3)-2,则log23是这个数列的第________项. 【导学号:91432112】 3 [令an=log2(n2+3)-2=log23,解得n=3.] 4.数列1,2, 7,10,13,…中的第26项为________. 219 [因为a1=1=1,a2=2=4, a3=7,a4=10,a5=13,所以an=3n-2, 所以a26=3×26-2=76=219.] [合 作 探 究·攻 重 难]

数列的概念及分类 已知下列数列: ①2 011,2 012,2 013,2 014,2 015,2 016;

②1,12,14,…,12n-1,…;

③1,-23,35,…,-1n-1·n2n-1,…; ④1,0,-1,…,sinnπ2,…; 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). ①⑥ ②③④⑤ ①⑤ ② ⑥ ③④ [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,是无穷数列,也是周期为4的周期数列;⑤为递增数列,也是无穷数列;⑥为有穷数列,也是常数列.] [规律方法] 1.与集合中元素的性质相比较,数列中的项的性质具有以下特点: (1)确定性:一个数是或不是某一数列中的项是确定的,集合中的元素也具有确定性; (2)可重复性:数列中的数可以重复,而集合中的元素不能重复出现(即互异性); (3)有序性:一个数列不仅与构成数列的“数”有关,而且与这些数的排列顺序 - 4 -

有关,而集合中的元素没有顺序(即无序性); (4)数列中的每一项都是数,而集合中的元素还可以代表除数字外的其他事物. 2.判断数列是哪一种类型的数列时要紧扣概念及数列的特点.对于递增、递减、摆动还是常数列要从项的变化趋势来分析;而有穷还是无穷数列则看项的个数有限还是无限. [跟踪训练] 1.给出下列数列: (1)2010~2017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3构成数列3, 3, 3, 3,…. (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________. 【导学号:91432113】 (1) (2)(3) (1) (2) (3) [(1)为有穷数列;(2)(3)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.]

由数列的前几项求通项公式 写出数列的一个通项公式,使它的前4项是下列各数:

(1)-1,12,-13,14; (2)3,3,15,21; (3)0.9,0.99,0.999,0.999 9; (4)3,5,3,5. 思路探究:①求数列的通项公式时,是否应考虑将个别项或各项进行适当的变形?②数列的通项公式唯一吗? [解] (1)任何一个整数都可以看成一个分数,所以此数列可以看做是自然数列的

倒数, 正负相间用(-1)的多少次幂进行调整,其一个通项公式为an=(-1)n·1n. (2)数列可化为3,9,15,21,即3×1,3×3,3×5,3×7,…,每个根号里面可分解成两数之积,前一个因数为常数3,后一个因数为2n-1,故原 - 5 -

数列的一个通项公式为an=32n-1=6n-3. (3)原数列可变形为1-110,1-1102,1-1103,1-1104,…,故数列的一个通项公式为an=1-110n. (4)数列给出前4项,其中奇数项为3,偶数项为5,所以通项公式的一种表示方法为an={ 3 n为奇数 n为偶数.此数列还可以这样考虑,3与5的算术平均

数为3+52=4,4+1=5,4-1=3,因此数列的一个通项公式又可以写为an=4+(-1)n. [规律方法] 1.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: 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,并对此进行归纳、联想. 2.观察、分析数列中各项的特点是最重要的,观察出项与序号之间的关系、规律,利用我们熟知的一些基本数列(如自然数列、奇偶数列等)转换而使问题得到解决,对于正负符号变化,可用(-1)n或(-1)n+1来调整. [跟踪训练] 2.写出下列数列的一个通项公式: (1)0,3,8,15,24,…; (2)1,-3,5,-7,9,…;

(3)112,223,334,445,…; (4)1,11,111,1 111,…. 【导学号:91432114】 [解] (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an=n2-1(n∈N*). (2)数列各项的绝对值为1,3,5,7,9,…,是连续的正奇数,并且数列的奇数项为正,偶数项为负,所以它的一个通项公式为an=(-1)n+1(2n-1)(n∈N*). - 6 -

(3)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nn+1,故所求的数列的一个通项公式为an=n+nn+1=n2+2nn+1(n∈N*). (4)原数列的各项可变为19×9,19×99,19×999,19×9 999,…,易知数列9,99,999,9 999,…的一个通项公式为an=10n-1,所以原数列的一个通项公式为an=19(10n-1)(n∈N*).

数列通项公式的应用 [探究问题]

1.数列12,34,78,1516,3132,…的通项公式是什么?该数列的第7项是什么?255256是否为该数列中的一项?为什么? 提示:由数列各项的特点可归纳出其通项公式为an=2n-12n,当n=7时,a7=27-127

=127128,若255256为该数列中的一项,则2n-12n=255256,解得n=8,所以255256是该数列中的第8项. 2.已知数列{an}的通项公式为an=-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{an}的图象是分布在二次函数y=-x2+2x+1图象上的离散的点,如图所示,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. 已知数列{an}的通项公式为an=3n2-28n. (1)写出此数列的第4项和第6项; (2)问-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an求出数值即可; (2)由3n2-28n=-49和3n2-28n=68,求得n是否为正整数判断. [解] (1)a4=3×42-28×4=-64,