数列---知识讲解
重点:数列的概念、数列的表示方法、数列的通项公式、数列的递推式及数列的前n项和。
难点:根据数列的前几项写出数列的一个通项公式及数列的递推式。
关键:写数列通项公式的关键是分析各项的特点,找出各项共同的构成规律。
根据本节的内容,各级考试常常围绕以下几类问题考查,需要落实好。
1.根据给出的数列的前若干项,写出数列的通项公式;
2.根据给出的数列的通项公式,写出指定的项,或判断某数是否是该数列的项;
3.根据数列的通项公式论证数列的性质;
4.根据递推式及前若干项,写出指定的项;
5.根据前n项和公式,求通项公式。
对于本节,以下几点应予以注意:
1.本节要求掌握数列的概念,能用函数观点认识数列,了解数列的递推公式与通项公式的意义,会根据数列的通项公式写出数列的任一项,会根据数列的有限项或递推公式写出数列的通项公式。
2.要熟记一些特殊数列,如:
{(-1)n},{n},{2n-1},{2n},{2n-1},{n2}, 等,在求数列通项公式时,可观察所给数列与特殊数列之间的关系,便于得出结论。
3.数列的通项公式是反映数列内在规律的重要表示形式,如何归纳出通项公式以及通项公式的简单灵活运用,是本节的重点问题,它对提高猜想能力、活跃思维都起重要作用。
4.关于数列的概念问题,虽然在高考中很少独立命题,但数列的通项关系,猜想,归纳,递推意识却融入数列的试题之中,因此对于本节要细心的领会,认真的掌握。
一、 数列的定义
数列的定义
正整数1,2,3,4,…的倒数排列成一列数:1, …像这样按一定次序排列的一列数叫做数列,数列中的每一个数都叫做这个数列的项,各项依次叫做这个数列的第1项(或首项),第2项,…,第n项,…
数列中的数是按一定次序排列的,因此,如果组成两个数列的数相同而排列次序不同,那么它们就是不同的数列。
例如,数列4,5,6,7,8,9,10与数列10,9,8,7,6,5,4是不同的数列。
在数列的定义中,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。
数列的一般形式
数列的一般形式可以写成a1、a2、a3、…,an,…,也可简记作{an}。例如把数列 简记作{ }。
数列的项的表示
数列的项通常用字母加右下角标表示,其中右下角标表示项的位置序号。我们还应注意到这里{an}与an是不同的:{an}表示数列a1、a2、a3、…,an,…,而an只表示这个数列的第n项;这里{an}是数列的简记符号,并不表示一个集合。
关于定义的理解,再强调以下几点:
1.{an}与an是不同概念,{an}表示数列a1、a2、a3、…,an,…而an仅表示数列{an}的第n项。
2.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。
3.次序对于数列来讲是十分重要的,有几个相同的数,由于它们的排列次序不同,构成的数列就不是一个相同的数列,显然数列与数集有本质的区别。
如:2,3,4,5,6这5个数按不同的次序排列时,就会得到不同的数列,而{2,3,4,5,6}不论按怎样的次序排列都是同一个集合。
二、 数列的通项公式
如果数列{an}的第n项an与n之间的关系可以用一个公式来表示,那么这个公式就叫做这个数列的通项公式。例如,数列1, ……的通项公式是 。
对于数列通项公式的理解注意以下几点:
1.数列的通项公式实际上是一个以自然数或它的有限子集{1,2,…,n}为定义域的函数的表达式。
2.如果知道了数列的通项公式,那么依次用1,2,3…去替代公式中的n就可以求出这个数列的各项;同时,用数列的通项公式也可以判断某数是否是某数列中的一项,如果是的话,是第几项。
3.如所有的函数关系不一定都有解析式一样,并不是所有的数列都有通项公式。
如 的不足近似值,精确到1,0.1,0.01,0.001…,所构成的数列1,1.4,1.41,1.414,1.4142,…,就没有通项公式。
4.有的数列的通项公式,在形式上不一定是唯一的,正如数列:-1,1,-1,1,-1,1…,它可以写成an=(-1)n,也可以写成 ,还可以写成an=(-1)n+2等。
这些通项公式,形式上虽然不同,但都表示同一个数列。
5.有些数列,只给出它的前几项,并没有给出它的构成规律,那么仅由前面几项归纳出的数列通项公式并不唯一。
三、 数列的递推关系式
如果已知数列{an}的第1项(或前几项),且任一项an与它的前一项an-1(或前几项)间的关系可以用一个公式来表示,那么这个公式就叫做这个数列的递推公式。递推公式也是给出数列的一种方法。
四、 数列的分类
按数列的项数分类
项数有限的数列叫做有穷数列。在写有穷数列时,要把末项(有穷数列的最后一项叫末项)写出。
例如数列1,3,5,7,9,…,2n-1,表示有穷数列。
项数无限的数列叫做无穷数列。无穷数列没有末项,在写无穷数列时应注意。
例如数列1,3,5,7,9,…或数列1,3,5,7,9,…,2n-1,…
按项与项之间的大小关系、数列的增减性分类
一个数列,如果从第2项起,每一项都不小于它前面的一项(即an+1≥an),这样的数列叫做递增数列。
例如数列4,5,6,7,8,9,10或 精确到1,0.1,0.01,0.001…的不足近似值排列成的一列数列:1,1.4,1.41,1.414,…都是递增数列。
一个数列,如果从第2项起,每一项都不大于它前面的一项(即an+1≤an),这样的数列叫做递减数列。
例如正整数1,2,3,4,…的倒数排列成一列数列:1, …就是递减数列。
一个数列,如果从第2项起,有些项大于它的前一项,有些项小于它的前一项,这样的数列叫做摆动数列。
例如-1的1次幂,2次幂,3次幂,4次幂,…排列成的一列数列:-1,1,-1,1,-1,1,…就是摆动数列。
一个数列,如果每一项都相等,这样的数列叫做常数列。
例如无穷多个1排列成的一列数列:1,1,1,1,…就是常数列。
参考资料:http://www.zxxk.cn/yinyupd/gzsxlm/dyc/dszsl/200510/512.html