1、第三章 数列网络体系总览考点目标定位1.知识要求:(1)理解数列的概念,了解数列通项公式的意义;了解递推公式是给出一种数列的表示方法,并能写出数列的前n项.(2)理解等差数列的概念,掌握等差数列的通项公式与前n项和公式,并能运用公式解决简单的问题.(3)理解等比数列的概念,掌握等比数列的通项公式与前n项和公式,并能运用公式解决简单的问题.2.能力要求:培养观察能力、化归能力和解决实际应用问题的能力.复习方略指南本章在历年高考中占有较大的比重,约占10%12%,特别是2002年共计26分,占17%,2003年共计21分,占14%,2004年26分,占17%.考题类型既有选择题,也有填空题和解答题
2、,既有容易题,也有中档题,更有难题.由于等差数列和等比数列在内容上是平行的,所以在复习时要应用对比去认识、理解、掌握数列知识.纵观近几年的高考试题,可发现如下规律:1.等差(比)数列的基本知识是必考内容,这类问题既有选择题、填空题,也有解答题;难度易、中、难三类皆有.2.数列中an与Sn之间的互化关系也是高考的一个热点.3.函数思想、方程思想、分类讨论思想等数学思想方法在解决问题中常常用到,解答试题时要注意灵活应用.4.解答题的难度有逐年增大的趋势.因此复习中应注意:1.数列是一种特殊的函数,学习时要善于利用函数的思想来解决.如通项公式、前n项和公式等.2.运用方程的思想解等差(比)数列,是常
3、见题型,解决此类问题需要抓住基本量a1、d(或q),掌握好设未知数、列出方程、解方程三个环节,常通过“设而不求,整体代入”来简化运算.3.分类讨论的思想在本章尤为突出.学习时考虑问题要全面,如等比数列求和要注意q=1和q1两种情况等等.4.等价转化是数学复习中常常运用的,数列也不例外.如an与Sn的转化;将一些数列转化成等差(比)数列来解决等.复习时,要及时总结归纳.5.深刻理解等差(比)数列的定义,能正确使用定义和等差(比)数列的性质是学好本章的关键.6.解题要善于总结基本数学方法.如观察法、类比法、错位相减法、待定系数法、归纳法、数形结合法,养成良好的学习习惯,定能达到事半功倍的效果.3.
4、1 数列的概念知识梳理1.数列:按一定次序排列的一列数叫做数列.(1)数列的一般形式可以写成a1,a2,a3,an,简记为an,其中an是数列的第n项.(2)可视数列为特殊函数,它的定义域是正自然数集的子集(必须连续),因此研究数列可联系函数的相关知识,如数列的表示法(列表法、图象法、公式法等)、数列的分类(有限和无穷、有界无界、单调或摆动等).应注意用函数的观点分析问题.2.通项公式如果数列an的第n项an与项数n之间的函数关系可以用一个公式来表达,那么这个公式就叫做数列的通项公式,可以记为an=f(n).并非每一个数列都可以写出通项公式,有些数列的通项公式也并非是唯一的.3.数列的前n项和
5、数列an的前n项之和,叫做数列的前n项和,常用Sn表示.Sn与通项an的基本关系是:an= Sn=a1+a2+an.4.数列的分类(1)按项分类有穷数列:项数有限;无穷数列:项数无限.(2)按an的增减性分类递增数列:对于任何nN*,均有an+1an;递减数列:对于任何nN*,均有an+1an;摆动数列:例如:1,1,1,1,;常数数列:例如:6,6,6,6,;有界数列:存在正数M使|an|M,nN*;无界数列:对于任何正数M,总有项an使得|an|M.5.递推是认识数列的重要手段,递推公式是确定数列的一种方式,根据数列的递推关系写出数列.点击双基1.数列an中,a1=1,对于所有的n2,nN
6、都有a1a2a3an=n2,则a3+a5等于A. B. C. D. 解析一:令n=2、3、4、5,分别求出a3=,a5=,a3+a5=.解析二:当n2时,a1a2a3an=n2.当n3时,a1a2a3an1=(n1)2.两式相除an=()2,a3=,a5=.a3+a5=.答案:A2.已知数列an中,a1=1,a2=3,an=an1+(n3),则a5等于A. B. C.4D.5解析:令n=3,4,5,求a5即可.答案:A3.根据市场调查结果,预测某种家用商品从年初开始的n个月内累积的需求量Sn(万件)近似地满足关系式Sn=(21nn25)(n=1,2,12),按此预测,在本年度内,需求量超过1.
7、5万件的月份是A.5、6月B.6、7月C.7、8月D.8、9月解法一:由Sn解出an=(n2+15n9),再解不等式(n2+15n9)1.5,得6n9.解法二:将选项中的月份代入计算验证.答案:C4.已知an=,且数列an共有100项,则此数列中最大项为第_项,最小项为第_项.解析:an=1+,又4445,0,故第45项最大,第44项最小.答案:45 44典例剖析【例1】 在数列an中,a1=1,an+1=,求an.剖析:将递推关系式变形,观察其规律.解:原式可化为=n,=1,=2,=3,=n1.相加得=1+2+(n1),an=.评析:求数列通项公式,特别是由递推公式给出数列时,除迭加、迭代、
8、迭乘外还应注意变形式是否是等差(等比)数列.对于数列递推公式不要升温,只要能根据递推公式写出数列的前几项,由此来猜测归纳其构成规律.【例2】 有一数列an,a1a,由递推公式an1,写出这个数列的前4项,并根据前4项观察规律,写出该数列的一个通项公式.剖析:可根据递推公式写出数列的前4项,然后分析每一项与该项的序号之间的关系,归纳概括出an与n之间的一般规律,从而作出猜想,写出满足前4项的该数列的一个通项公式.解:a1a,an1,a2,a3,a4.观察规律:an形式,其中x与n的关系可由n1,2,3,4得出x2n1.而y比x小1,an.评述:从特殊的事例,通过分析、归纳、抽象总结出一般规律,再
9、进行科学地证明,这是创新意识的具体体现,这种探索问题的方法,在解数列的有关问题中经常用到,应引起足够的重视.思考讨论请同学总结解探索性问题的一般思路.【例3】 已知数列an的通项公式an=cn+,且a2=,a4=,求a10.剖析:要求a10,只需求出c、d即可.解:由题意知 解得an=n+.a10=10+=.评述:在解题过程中渗透了函数与方程的思想.闯关训练夯实基础1.若数列an前8项的值各异,且an+8=an对任意的nN*都成立,则下列数列中,能取遍数列an前8项值的数列是A.a2k+1B.a3k+1C.a4k+1D.a6k+1解析:由已知得数列以8为周期,当k分别取1,2,3,4,5,6,
10、7,8时,a3k+1分别与数列中的第4项,第7项,第2项,第5项,第8项,第3项,第6项,第1项相等,故a3k+1能取遍前8项.答案:B2.设ann210n11,则数列an从首项到第_项的和最大.A.10B.11C.10或11D.12解析:ann210n11是关于n的二项函数,它是抛物线f(x)x210x11上的一些离散的点,从图象可看出前10项都是正数,第11项是0,所以前10项或前11项的和最大.另解: 由n210n110得1n11,又nN*,0n11.前10项为正,第11项为0.答案:C3.设an是正数组成的数列,其前n项和为Sn,并且对所有自然数n,an与2的等差中项等于Sn与2的等比
11、中项,写出此数列的前三项:_,_,_.解析:由题意得=,由此公式分别令n=1,n=2,n=3可依次解出前三项.答案:2 6 104.(2004年春季上海,8)根据下列5个图形及相应点的个数的变化规律,试猜测第n个图中有_个点.解析:观察图中五个图形点的个数分别为1,12+1,23+1,34+1,45+1,故第n个图中个数为(n1)n+1=n2n+1.答案:n2n+15.已知数列an的前n项和Sn满足log2(Sn+1)=n+1,求数列an的通项公式.解:由已知Sn+1=2n1,得Sn=2n+11,故当n=1时,a1=S1=3;当n2时,an=SnSn1=2n,故an= 6.已知在正项数列an中
12、,Sn表示前n项和且2=an+1,求an.解:由已知2=an+1,得当n=1时,a1=1;当n2时,an=SnSn1,代入已知有2=SnSn1+1,即Sn1=(1)2.又an0,故=1或= 1(舍),即=1(n2),由定义得是以1为首项,1为公差的等差数列,=n.故an=2n1.培养能力7.(理)已知函数f(x)=2x+2(x1)的反函数为y=g(x),a1=1,a2=g(a1),a3=g(a2),an=g(an1),求数列an的通项公式.解:由已知得g(x)=+1(0x1),则a1=1,an+1=an+1.令an+1P=(anP),则an+1=an+P,比较系数得P=.由定义知,数列an是公
13、比q=的等比数列,则an=(a1)()n1=1()n.于是an=()n.(文)根据下面各数列的前几项,写出数列的一个通项公式:(1)3,5,9,17,33,;(2),;(3)2,6,12,20,30,42,.解:(1)联想数列2,4,8,16,32,可知所求通项公式为an=2n+1.(2)分别观察各项分子与分母的规律,分子为偶数列2n;分母为13,35,57,79,故所求通项公式为an=.(3)将数列变形为12,23,34,45,于是可得已知数列的通项公式为an=(1)n+1n(n+1).8.已知数列an的通项an=(n+1)()n(nN).试问该数列an有没有最大项?若有,求出最大项和最大项
14、的项数;若没有,说明理由.解:an+1an=(n+2)()n+1(n+1)()n=()n,当n9时,an+1an0,即an+1an;当n=9时,an+1an=0,即an+1=an;当n9时,an+1an0,即an+1an;故a1a2a3a9=a10a11a12.数列an有最大项a9或a10,其值为10()9,其项数为9或10.探究创新9.有一个细胞集合,在一小时里死亡两个,剩下的细胞每一个都分裂成两个,假设开始有10个细胞,问经过几个小时后,细胞的个数为1540个?解:设n小时后的细胞个数为an,依题意得an+1=2(an2),所以an+14=2(an4).又a1=10,an4=(a14)2n
15、1=32n.an=32n+4,使32n+4=1540.n=9.思悟小结1.用归纳法依据前几项写出数列的一个通项公式,体现了由特殊到一般的思维方法,需要我们有一定的数学观察能力和分析能力,并熟知一些常见的数列的通项公式,如:数列n2,2n,(1)n,2n,2n1,并了解an= 的合一形式an=a+ b.2.对于符号(数字、字母、运算符号、关系符号)、图形、文字所表示的数学问题,要有目的地从局部到整体多角度进行观察,从而得出结论.3.求数列的通项公式是本节的重点,主要掌握两种求法.(1)由数列的前几项归纳出一个通项公式,关键是善于观察.(2)数列an的前n项和Sn与数列an的通项公式an的关系,要
16、注意验证能否统一到一个式子中.教师下载中心教学点睛1.要注意强调数列、数列的项、数列的通项三个概念的区别.2.给出数列的方法中,递推关系包含两种:一种是项和项之间的关系;另一种是项和前n项和Sn之间的关系.要用转化的数学思想方法.转化是数学中最基本、最常用的解题策略,Sn和an的转化,可给出数列,问题总是在一步步的转化过程中得到解决,在运用转化的方法时,一定要围绕转化目标转化.3.重视函数与数列的联系,重视方程思想在数列中的应用.拓展题例【例1】 已知f(x)=(+)2(x0),又数列an(an0)中,a1=2,这个数列的前n项和的公式Sn(nN*)对所有大于1的自然数n都有Sn=f(Sn1)
17、.(1)求数列an的通项公式;(2)若bn=(nN*),求证b1+b2+bnn=1.分析:由于已知条件给出的是Sn与Sn1的函数关系,而要求的是an的通项公式,故关键是确定Sn.解:(1)f(x)=(+)2,Sn=(+)2.=.又=,故有=+(n1)=n,即Sn=2n2(nN*).当n2时,an=SnSn1=2n22(n1)2=4n2;当n=1时,a1=2,适合an=4n2.因此,an=4n2(nN*).(2)bn=1+,b1+b2+b3+bnn=1.【例2】 已知数列an中,an(0,),anan12,其中n2,n*,求证:对一切自然数n都有anan1成立.证明:an1anan2an(an1)2.0an,1an1.(an1)2.(an1)20.an1an0,即anan1对一切自然数n都成立.