1、1 数 列 第 1 课时 数列的概念 思路方法技巧 命题方向 数列的概念 例 1 下列各式哪些是数列?若是数列,哪些是有穷数列?哪些是无穷数列?(1)0,1,2,3,4;(2)0,1,2,3,4;(3)0,1,2,3,4;(4)1,-1,1,-1,1,-1;(5)6,6,6,6,6.分析 此类问题的解决,必须要对数列及其有关概念理解认识到位,结合有关概念及定义来解决.解析(1)是集合,不是数列;(2)、(3)、(4)、(5)是数列.其中(3)、(4)是无穷数列,(2)、(5)是有穷数列.变式应用 1 下列说法正确的是()A.数列 2,3,4 与数列 4,3,2 是同一数列 B.数列 1,2,3
2、 与数列 1,2,3,是同一数列 C.1,4,2,31,5 不是数列 D.数列2n-3与-1,1,3,5,不一定是同一数列 答案 D 解析由数列的概念知 A 中的两个数列中的数虽然相同,但排列顺序不一样,B 中的两个数列前者为有穷数列,后者为无穷数列,故 A、B 均不正确,C 中显然是数列,D 中数列2n-3是确定数列,通项公式为 an=2n-3,但-1,1,3,5,前 4 项符合 an=2n-3,但后面的项不一定符合此规律,故不一定是同一数列.命题方向 数列的通项公式 例 2 写出下面各数列的一个通项公式(1)3,5,9,17,33,;(2)32,154,356,638,;(3)21,2,2
3、9,8,225,;(4)1122,3232,5342,7452,.分析 通过观察,找出所给出的项与项数 n 关系的规律,再写通项公式.解析(1)通过观察,发现各项分别减去 1,变为 2,4,8,16,32,其通项公式为 2n,故原数列的一个通项公式为 an=2n+1.(2)通过观察,发现分子部分为正偶数数列2n,分母各项分解因式:13,35,57,79,为相邻奇数的乘积,即(2n-1)(2n+1),故原数列的一个通项公式为 an=)12)(12(2nnn.(3)由于在所给数列的项中,有的是分数,有的是整数,可将各项都统一成分数,再观察,在数列 21,24,29,216,225,中,分母为 2,
4、分子为 n2,故 an=22n.(4)数列中每一项由三部分组成,分母是从 1 开始的奇数列,其通项公式为 2n-1;分子的前 一部分是从 2 开始的自然数的平方,其通项公式为(n+1)2,分子的后一部分是减去一个自然数,其通项公式为 n,综合得原数列的一个通项公式为 an=12)1(2nnn=1212nnn.说明 在根据数列的前 n 项求数列的一个通项公式时,要注意观察每一项的特点.解题的注意力应集中到寻求数列的项与项数的关系上来,观察这几项的表示式中哪些部分是变化的,哪些部分是不变的,再探索各项中变化部分与对应的项数之间的关系,从而归纳出项与项数关系的规律,写出通项公式.变式应用 2 写出数
5、列的一个通项公式,使它的前几项分别是下列各数:(1)1,3,7,15,31,;(2)1,21,31,41,;(3)0.9,0.99,0.999,0.9999个项有第nn,.解析(1)注意观察各项发现各项分别加上 1,变为 2,4,8,16,32,其通项公式为 2n,故原数列通项公式为 an=2n-1,nN+;(2)调整为11,21,31,41,它的前几项都是自然数的倒数,an=n1;(3)0.9=10.1,0.99=10.01,0.999=10.001,第 n 项 an=0.9n999个=10.0n000个1=1n101.命题方向 数列通项公式的简单应用 例 3 在数列an中通项公式是 an(
6、-1)n-1)1)(12(2nnn,写出该数列的前 5 项,并判断17081 是否是该数列中的项?如果是,是第几项,如果不是,请说明理由.分析 由通项公式写出数列的前 5 项,令 an=17081,判断是否有正整数解即可.解析 a1=(-1)02112 21,a2=(-1)13322 94,a3=(-1)24532 209.a4=(-1)35742 3516,a5=(-1)46952 5425.该数列前 5 项分别为:21,94,209,-3516,5425.令(-1)n-1)1)(12(2nnn=17081 得 n1 且为奇数 8n2-81n+81=0.n=9.所以17081 是该数列中的第
7、 9 项.说明 已知数列的通项公式可以写出该数列中的任意一项,可以判断一个数(或代数式)是否为该数列中的项.令通项公式等于这个数,若方程有正整数解,则该数是数列中的项,否则不是.变式应用 3 以下四个数中,哪个是数列n(n1)中的项()A.380 B.39 C.32 D.23 分析 数列an的通项公式 f(n)=n(n+1),对于某个数 m,若 m 是数列an中的项,则n(n+1)=m 必有正整数解.若无正整数解,则 m 肯定不是an中的项.答案 A 解析 依次令 n(n+1)=23 或 32 或 39 检验知无整数解.只有 n(n+1)=380 有整数解 n=19.探索延拓创新 命题方向 数
8、列的递推公式 例 4 在数列an中,a1=2,a2=1,且 an+2=3an+1-an,求 a6+a4-3a5.分析 由 a1=2,a2=1 及递推公式 an+2=3an+1-an,依次找出 a3,a4,a5,a6即可.解析 解法一:a1=2,a2=1,an+2=3an+1-an,a3=3a2-a1=31-2=1,a4=3a3-a2=31-1=2,a5=3a4-a3=32-1=5,a6=3a5-a4=35-2=13,a6+a4-3a5=13+2-35=0.解法二:an+2=3an+1-an,令 n=4,则有 a6=3a5-a4,a6+a4-3a5=0.说明 递推公式是给出数列的一种方法,应用递
9、推公式可以求数列中的项,但需要一项一项递推,故在运算过程中要特别细心.变式应用 4 已知数列an的首项 a1=1,an=2an-1+1(n2),那么 a5=.答案 31 解析 由递推关系式 an=2an-1+1 和 a1=1 可得 a2=2a1+1=3,a3=2a2+1=7,a4=2a3+1=15,a5=2a4+1=31.名师辨误做答 例 5 已知数列an的前 4 项为 1,0,1,0,则下列各式可以作为数列an的通项公式的有()an=21 1+(-1)n+1;an=sin22n,(nN+);an=21 1+(-1)n+1+(n-1)(n-2);an=2cos1n;1(n 为偶数)an=0(n 为奇数)A.4 个 B.3 个 C.2 个 D.1 个 误解 D 辨析 误解的原因是认为通项公式只有一个而导致错误.正解 B 将 n=1,2,3,4 分别代入验证可知均正确.均可以作为数列的通项公式,而不是数列的通项公式,答案选 B.