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- 2021-06-16 发布
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§6.1 数列的概念与简单表示法
最新考纲
考情考向分析
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特殊函数.
以考查Sn与an的关系为主,简单的递推关系也是考查的热点.本节内容在高考中以选择、填空的形式进行考查,难度属于低档.
1.数列的定义
按照一定顺序排列的一列数称为数列,数列中的每一个数叫做这个数列的项.
2.数列的分类
分类原则
类型
满足条件
按项数分类
有穷数列
项数有限
无穷数列
项数无限
按项与项间的大小关系分类
递增数列
an+1 > an
其中n∈N*
递减数列
an+1 < an
常数列
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
3.数列的表示法
数列有三种表示法,它们分别是列表法、图象法和解析法.
4.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.
知识拓展
1.若数列{an}的前n项和为Sn,通项公式为an,
则an=
2.在数列{an}中,若an最大,则
若an最小,则
3.数列与函数的关系
数列是一种特殊的函数,即数列是一个定义在非零自然数集或其子集上的函数,当自变量依次从小到大取值时所对应的一列函数值,就是数列.
题组一 思考辨析
1.判断下列结论是否正确(请在括号中打“√”或“×”)
(1)相同的一组数按不同顺序排列时都表示同一个数列.( × )
(2)所有数列的第n项都能使用公式表达.( × )
(3)根据数列的前几项归纳出数列的通项公式可能不止一个.( √ )
(4)1,1,1,1,…,不能构成一个数列.( × )
(5)任何一个数列不是递增数列,就是递减数列.( × )
(6)如果数列{an}的前n项和为Sn,则对∀n∈N*,都有an+1=Sn+1-Sn.( √ )
题组二 教材改编
2.[P33A组T4]在数列{an}中,a1=1,an=1+(n≥2),则a5等于( )
A. B. C. D.
答案 D
解析 a2=1+=2,a3=1+=,
a4=1+=3,a5=1+=.
3.[P33A组T5]根据下面的图形及相应的点数,写出点数构成的数列的一个通项公式an= .
答案 5n-4
题组三 易错自纠
4.已知数列{an}是递减数列,且对任意的正整数n,an=-n2+λn恒成立,则实数λ的取值范围为 .
答案 (-∞,3)
解析 ∵{an}是递减数列,∴an+10),运用基本不等式得f(x)≥2,当且仅当x=3时等号成立.
因为an=,所以≤,由于n∈N*,不难发现当n=9或n=10时,an=最大.
思维升华 (1)解决数列的单调性问题可用以下三种方法
①用作差比较法,根据an+1-an的符号判断数列{an}是递增数列、递减数列还是常数列.
②用作商比较法,根据(an>0或an<0)与1的大小关系进行判断.
③结合相应函数的图象直观判断.
(2)解决数列周期性问题的方法
先根据已知条件求出数列的前几项,确定数列的周期,再根据周期性求值.
(3)数列的最值可以利用数列的单调性或求函数最值的思想求解.
跟踪训练 (1)数列{an}满足an+1= a1=,则数列的第2 018项为 .
答案
解析 由已知可得,a2=2×-1=,
a3=2×=,
a4=2×=,
a5=2×-1=,
∴{an}为周期数列且T=4,
∴a2 018=a504×4+2=a2=.
(2)(2017·安徽名校联考)已知数列{an}的首项为2,且数列{an}满足an+1=,数列{an}的前n项的和为Sn,则S2 016等于( )
A.504 B.588
C.-588 D.-504
答案 C
解析 ∵a1=2,an+1=,∴a2=,a3=-,a4=-3,a5=2,…,∴数列{an}的周期为4,且a1+a2+a3+a4=-,∵2 016÷4=504,∴S2 016=504×=-588,故选C.
解决数列问题的函数思想
典例 (1)数列{an}的通项公式是an=(n+1)·n,则此数列的最大项是第 项.
(2)若an=n2+kn+4且对于n∈N*,都有an+1>an成立,则实数k的取值范围是 .
思想方法指导 (1)可以将数列看成定义域为正整数集上的函数;(2)数列的最值可以根据单调性进行分析.
解析 (1)∵an+1-an=(n+2)n+1-(n+1)n
=n×,
当n<9时,an+1-an>0,即an+1>an;
当n=9时,an+1-an=0,即an+1=an;
当n>9时,an+1-an<0,即an+1an知该数列是一个递增数列,
又∵通项公式an=n2+kn+4,
∴(n+1)2+k(n+1)+4>n2+kn+4,
即k>-1-2n,又n∈N*,∴k>-3.
答案 (1)9或10 (2)(-3,+∞)
1.(2017·湖南长沙一模)已知数列的前4项为2,0,2,0,则依此归纳该数列的通项不可能是( )
A.an=(-1)n-1+1
B.an=
C.an=2sin
D.an=cos(n-1)π+1
答案 C
解析 对n=1,2,3,4进行验证,知an=2sin 不合题意,故选C.
2.现有这么一列数:2,,,,( ),,,…,按照规律,( )中的数应为( )
A. B.
C. D.
答案 B
解析 分母为2n,n∈N,分子为连续的质数,所以( )中的数应为,故选B.
3.(2017·黄冈质检)已知在正项数列{an}中,a1=1,a2=2,2a=a+a(n≥2),则a6等于( )
A.16 B.4
C.2 D.45
答案 B
解析 由题意得a-a=a-a=…=a-a=3,故{a}是以3为公差的等差数列,即a=3n-2.所以a=3×6-2=16.又an>0,所以a6=4.故选B.
4.若数列{an}满足a1=2,a2=3,an=(n≥3且n∈N*),则a2 018等于( )
A.3 B.2
C. D.
答案 A
解析 由已知a3==,a4==,
a5==,a6==,
a7==2,a8==3,
∴数列{an}具有周期性,且T=6,
∴a2 018=a336×6+2=a2=3.
5.(2017·辽宁沈阳东北育才学校模拟)已知数列{an}满足a1,,,…,是首项为1,公比为2的等比数列,则a101等于( )
A.2100 B.24 950
C.25 050 D.25 151
答案 C
解析 ∵数列{an}满足a1,,,…,是首项为1,公比为2的等比数列,
∴=2n-1,
∴an=a1×××…×=1×21×22×…×2n-1=,
∴a101=25 050.故选C.
6.(2017·河北保定模拟)已知函数f(x)= 若数列{an}满足an=f(n)(n∈N*),且{an}是递增数列,则实数a的取值范围是( )
A.(1,3) B.(1,2]
C.(2,3) D.
答案 C
解析 因为{an}是递增数列,
所以解得
即23n+1-,n∈N*,a2=3,则a2 018等于( )
A. B.
C. D.
答案 C
解析 由an+1-an-1<3n+,可得an+2-an<3n+1+,又an+2-an>3n+1-,且{an}为整数列,
所以an+2-an=3n+1,
a2 018=(a2 018-a2 016)+(a2 016-a2 014)+…+(a4-a2)+a2
=32 017+32 015+…+33+3
==.
14.若数列中的最大项是第k项,则k= .
答案 4
解析 设数列为{an},则
an+1-an=(n+1)(n+5)·n+1-n(n+4)·n
=n=(10-n2).
所以当n≤3时,an+1>an;
当n≥4时,an+1a5>a6>…,
故a4最大,所以k=4.
15.(2017·湖北武汉调研)已知数列{an}满足a1=1,a2=,若an(an-1+2an+1)=3an-1·an+1(n≥2,n∈N*),则数列{an}的通项an等于( )
A. B.
C. D.
答案 B
解析 anan-1+2anan+1=3an-1an+1,
+=,
-=2,
则=2,数列是首项为2,公比为2的等比数列,
-=2×2n-1=2n,
利用累加法,
+++…+
=1+2+22+…+2n-1,
==2n-1,则an=.故选B.
16.(2017·太原五中模拟)设{an}是首项为1的正项数列,且(n+1)a-na+an+1·an=0(n=1,2,3,…),则它的通项公式an= .
答案 (n∈N*)
解析 因为数列{an}是首项为1的正项数列,
所以an·an+1≠0,所以-+1=0.
令=t(t>0),则(n+1)t2+t-n=0,
分解因式,得[(n+1)t-n](t+1)=0,
所以t=或t=-1(舍去),即=.
方法一 (累乘法)
因为····…·
=····…·,
所以an=(n∈N*).
方法二 (迭代法)
因为an+1=an,
所以an=an-1=··an-2
=···an-3
=…=···…·a1,
所以an=(n∈N*).
方法三 (特殊数列法)
因为=,所以=1.
所以数列{nan}是以a1为首项,1为公比的等比数列.
所以nan=1×1n-1=1.
所以an=(n∈N*).