数列的概念与简单表示法
1. 在必修①课本中,我们在讲利用二分法求方程的近似解时,曾跟大家说过这样一句话:“一尺之棰,日取其半,万世不竭”,即如果将初始量看成“1”,取其一半剩““
1”,再取一半还剩21111”,、、、、、、,如此下去,即得到1,,,,、、、、、、 42481. 教学数列及其有关概念: ① 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. ② 数列中排在第一位的数称为这个数列的第1项(或首项),排在第二位的数称为这个数列的第2项、、、、、、排在第n位的数称为这个数列的第n项. ③ 数列的一般形式可以写成a1,a2,a3,,an,,简记为an.
④ 数列的分类:有穷数列与无穷数列,递增数列、递减数列、常数列与摆动数列. 2. 教学数列的表示方法:
① 讨论下列数列中的每一项与序号的关系: 1,
111,,,、、、;106,3,1248,、、、;1,4,9,16,、、、.
(数列的每一项都与序号有关,即数列可以看成是项数与项之间的函数.)
② 数列的通项公式:如果数列的第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. (作用:①求数列中任意一项;②检验某数是否是该数列中的一项.)
③ 数列的表示方法:列表法、图象法、通项公式法. 3. 例题讲解:
例1、写出下面数列的一个通项公式,使它的前4项分别是下列各数: ①0.5,0.5,0.5,、、、②1,-1,1,-1,、、、(可用分段函数表示)③-1,
111,-,,、、、 248思考:是不是所有的数列都存在通项公式?根据数列的前几项写出的通项公式是唯一的吗?
4. 小结:数列及其基本概念,数列通项公式及其应用. 1. 练习:、根据下面数列的前几项的值,写出数列的一个通项公式: (1) 3, 5, 7, 9, 11,……;(2)
426810, , , , , ……; 315356399(3) 0, 1, 0, 1, 0, 1,……;(4) 1, 3, 3, 5, 5, 7, 7, 9, 9, ……;(5) 2, -6, 18, -54, 162, …….
1. 复习数列是一种特殊的函数,故其表示方法有列表法、图象法、通项公式法.
a122. 提问:已知数列an满足,能写出这个数列的前5项吗? 1a1(n2)nan11. 教学数列的递推公式:
① 提问:在上述问题中,虽然没有直接告诉这个数列的每一项,但是仍可根据已知条件写出前5项,这种方法是否也是数列的一种表示方法?这种表示法与数列的通项公式有什么关系呢? ② 数列的递推公式: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an1(或前n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.
如:数列3,5,8,13,21,34,55,的递推公式为:a13,a25,anan1an2(3n8). ③ 数列的表示法:列表法、图象法、通项公式法、递推公式法. 2. 例题讲解:
1例1、已知数列an的首项a12,an1(n1),求出这个数列的第5项.
an1例2、已知a12,an12an 写出前5项,并猜想an. 思考题、已知数列an为3,7,11,15,试写出这个数列的一个递推公式,再根据递推公式写出
它的通项公式. 3. 小结:我们可根据数列的递推公式写出这个数列的前几项,继而结合前几项的特征写出它的一个通项公式,即由递推公式可到通项公式,也可反过来,由数列的通项公式写出它的一个递推公式. 通项公式和递推公式都有可能不是唯一存在的. 三、巩固练习:
1. 练习:根据各个数列的首项和递推公式,写出它的前五项,并归纳出通项公式: (1) a1=0, an1=an+(2n-1) (n∈N);(2)a1=3, an1=3an-2 (n∈N).
(1)、在过去的三百多年里,人们分别在下列时间里观测到了哈雷慧星:
1682,1758,1834,1910,1986,( )
你能预测出下次观测到哈雷慧星的大致时间吗?判断的依据是什么呢? (2)、通常情况下,从地面到11km的高空,气温随高度的变化而变化符合一定的规律,请你根
据下表估计一下珠穆朗玛峰峰顶的温度。
距地面的 高度(km) 温度(℃)
1 2 3 4 5
6
8
…
38 32 26 20 14
…
思考:依据前面的规律, 填写(3)、(4):
(3) 1,4,7,10,( ),16,… (4) 2,0,-2,-4,-6,( ),… 它们共同的规律是?
从第二项起,每一项与前一项的差等于同一个常数。 我们把有这一特点的数列叫做等差数列。 (一)等差数列的定义 1、等差数列的定义
如果一个数列从第二项起,每一项与前一项的差等于同一个常数,那么这个数列就叫等差数列。这个常数叫做等差数列的公差,通常用字母d来表示。 2、等差数列定义的数学表达式: an1and(d是常数,nN*)
试一试:它们是等差数列吗?
(1) 1, 3, 5, 7, 9, 2, 4, 6, 8, 10… (2) 5,5,5,5,5,5,… (3) -1,-3,-5,-7,-9,…
(4) 数列{an},若an+1-an=3
3、等差中顶定义
在如下的两个数之间,插入一个什么数后这三个数就会成为一个等差数列: (1)、2 ,( ) ,4 (2)、-12,( ) ,0 ( 3 ) a ,( ),b
如果在a与b中间插入一个数A,使a,A,b成等差数列,那么A叫做a与b的等差中项。
(二)等差数列的通项公式
探究1:等差数列的通项公式(求法一)
如果等差数列an首项是a1,公差是d,那么这个等差数列a2,a3,a4如何表示?an呢?
ab2AabA2根据等差数列的定义可得: a2 所以:a2 a3 a4由此得ana1d ,a3a2d,a4a3d,…。 a1d,
a2da1dda12d,
a3da12dda13d,
……
a1(n1)d,
因此等差数列的通项公式就是: an探究2:等差数列的通项公式(求法二)
根据等差数列的定义可得: a2a1d a1(n1)d,nN*
a3a2d
……
an1an2d anan1d
将以上n-1个式子相加得等差数列的通项公式就是: ana1(n1)d,
nN*
例1、(1) 求等差数列8,5,2,…,的第20项。
(2) 等差数列 -5,-9,-13,…,的第几项是 –401?
(1)、 解a18,d583,n20;a208(201)(3)49
(2)、分析:要判断-401是不是数列的项,关键是求出通项公式,并判断是否存在正整数n,使得an401成立,实质上是要求方程an401的正整数解。
解a15,d9(5)4,an401,因此,-401=-5+(n-1)(-4),解得n=100.
例2、在等差数列中,已知解:由ana5=10,a12=31,求首项a1与公差d.
a2。 1a111d31d3a14d10a1(n1)d,得在应用等差数列的通项公式an=a1+(n-1)d过程中,对an,a1,n,d这四个变量,知道其中三个量
就可以求余下的一个量,这是一种方程的思想。 四、小结
1.等差数列的通项公式: an公差
a1(n1)d
an1and(d是常数,nN*);
an1an(nN*)是否为常数即可;
2. 等差数列的计算问题,通常知道其中三个量就可以利用通项公式an=a1+(n-1)d,求余下的一个量;
3. 判断一个数列是否为等差数列只需看
4. 利用从特殊到一般的思维去发现数学系规律或解决数学问题.
n(a1an)n(n1)na1d 226.简单性质:(1)mnpq,则amanapaq
5.前n项的和:Sn(2) an,anm,an2m,组成公差为md的等差数列.
(3) Sn,S2nSn,S3nS2n,组成公差为n2d的等差数列.
(4)单调性:d≥0时为递增数列,d≤0时为递减数列,d0时为常数列.
(5){an}是等差数列⇔an=an+b或Sn=an2+bn
(6)若项数为2n(n∈N),则S偶-S奇=nd ; S偶 / S奇=an+1 / an
若项数为2n-1(n∈N),则S奇-S偶=an ; S奇 / S偶=n / (n-1) anS2n1 (7) 等差数列{a}、{b}的前n项和为S、T,则nnnn bnT2n1 amn(8)amn0
anm
思维点拔
1.等差数列的判定方法
(1)定义法: an1and(常数)(nN) (2)中项法:2an1anan2 (3)通项法:ana1(n1)d (4)前n项和法:SnAn2Bn 2.知三求二(a1,d,n,an,Sn),要求选用公式要恰当.
3.设元技巧: 三数:ad,a,ad 四数a3d,ad,ad,a3d