第33讲 数列的概念与等差数列
【基础知识全通关】
一:数列的概念
按照一定顺序排列着的一列数称为数列.
数列中的每一个数叫做这个数列的项.各项依次叫做这个数列的第1项,第2项,…;排在第位的数称为这个数列的第项.其中数列的第1项也叫作首项。
【微点拨】
⑴数列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;
⑵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.
二:数列的表示
(1)列举法:如-2,-5,-8,…
(2)图象法:由点组成的图象;是离散的点集。
(3)解析式法:类似于函数的解析法,数列的解析法就是给出了数列的通项公式a=f(n),n∈N*。
(4)递推:利用数列的第n项与它前面若干项的关系及初始值确定。如an=an-1+an-2(n≥3),且a1=1,a2=1.
【微点拨】
①并不是每个数列都能写出它的数列通项公式;数列的通项如果存在,也不一定唯一。
②数列的列举法与集合的列举法不一样,主要就是有序与无序的差别。
③利用递推关系表示数列时,需要有相应个数的初始值。
三:数列的分类
(1)按项数:有限数列和无限数列
(2)按单调性:常数列、摆动数列、单调数列(递增数列、递减数列)
四:数列的通项公式与前项和公式
如果数列的第项与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.
任意数列的前n项和,于是,
所以有:
【微点拨】
由前n项和求数列通项时,要分三步进行:
(1)求;
(2)求出当n≥2时的;
(3)如果令n≥2时得出的中的n=1时有成立,则最后的通项公式可以统一写成一个形式,否则就只能写成分段的形式。
五、等差数列的定义
如果一个数列从第2项起,每一项与它的前一项的差等于同一个常数,那么这个数列叫做等差数列,这个常数叫做等差数列的公差.
【微点拨】
(1){}为等差数列(n∈N※)-=d (n2, n∈N※)( d为常数)
(2)等差中项:若三个数a,x,b成等差,则x称为数a,b的等差中项。 任意实数a,b的等差中项存在且唯一,为
(3)证数列{}是等差数列的方法:
① (n≥2) ( d为常数);
② 为和的等差中项。
六、通项公式
(归纳法和迭加法)
【微点拨】
①{}为等差数列为n的一次函数或为常数=kn+b (n)
②式中、、n、d只要有三个就可以利用方程(组)求出第四个。
③公式特征:等差数列{}中=kn+b是关于n的一次函数(或常数函数),一次项系数k为公差d。
④几何意义:点(n,)共线;=kn+b中,
当k=d>0时,{}为递增数列;
当k=d<0时,{}为递减数列;
当k=d=0时,{}为常数列。
七、通项公式的性质:
(1)等差中项:、、成等差数列,则;
(2)通项公式的推广:
(3)若,则;
特别,若,则
等差数列中,
若.
【考点研****一点通】
考点一:依据数列的前几项的值,写出数列的一个通项公式
例1.写出下列各数列的一个通项公式,使其前四项分别是:
(1) 0, ,,,…;
(2) 1, ,,,…;
(3) 9, 99,999, 9999,…;
(4) 6, 1, 6,1,….
【解析】(1)将数列改写为,,,,…,
故.
(2)此数列奇数项为正,偶数项为负,可用来表示;
其绝对值中分子为奇数数列,分母是自然数的平方数列,
故.
(3)将数列改写为, , , ,…,
故.
(4)将数列每一项减去6与1的平均值得新数列, -,, -,…,
故或
【总结】写通项时注意以下常用思路:
①若数列中的项均为分数,则先观察分母的规律再观察分子的规律,特别注意有时分数是约分后的结果,要根据观察还原分数;
②注意(-1)n或(-1)n+1〔或(-1)n-1〕在系数中的作用是让数列中的项正、负交替出现;
③归纳猜想的关键是从特殊中去寻找一般规律,很多情况下是将已写出的项进行适当的变形,使规律明朗化,在此处经常用到由特殊到一般的不完全归纳法,此时要联想到一些已经学****过的基本数列,如:,,,,,等。
【变式1-1】求下列数列的一个通项公式:
(1)1,-1,1,-1,…;
(2)3,5,9,17,33,…;
(3),2,,8,,…;
(4)1,0,-,0,,0,-,0,….
【答案】
(1)an=(-1)n+1或an=cos(n+1)π.
(2)an=2n+1.
(3)an=.
(4)an=.
考点二:数列的递推关系式
例2已知各项都为正数的数列满足,.
(I)求;
(I