第三章  数列
 §3.1 数列的概念

复习目标 知识梳理 应用举例 实践体验 拓展探究 基础训练 提高训练 学习感悟
    一、复习目标
    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数列的一种方法,并能根据递推公式写出数列的前几项.

    二、重点难点
    重点:
数列的概念,能根据递推公式写出数列的前几项.

    难点:数列概念的内涵,能根据数列的前几项写出数列的一个通项公式.

    三、特别提示
    1、数列与数集是两个不同的概念.集合中的元素具有无序性和互异性,而数列中是 有序数集,因此,如果组成两个数列的数相同而排列顺序不同,那么它们就是不同的数列.

    2、数列的项与它的项数是两个不同的概念.数列的项是指出现在这个数列中的某一个确定的数`a_n`,它是一个函数值,即`f(n)`,而项数是指这个数在数列中的位置序号,它是这个函数值`f(n)`对应的自变量的值,即`n`.

    3、数列是一类特殊的函数值,所以表述数列可联想到函数的表示方法;因此数列能写出通项公式的是特殊的一类,但并非每一个数列都可以写出通项公式,也存在有些数列的通项公式的形式不唯一的情况.

    4、写出数列的一个通项公式或由递推关系归纳数列的通项公式,可能有多种结构形式的答案,需要认真观察哪些因素随项数`n`的变化而变化,分析符号、数字、字母与项数`n`在变化中的联系,然后再认真验证总结.

    5、写通项公式常用的方法有:观察法、待定系数法、迭加法、递推法、归纳法、分项法和并项法,同时常用到猜想、转化等思想方法.在用观察法求数列通项公式时,注意观察哪些因素随项数`n`而变化,哪些因素不变.抓住各项`a_n`与`n`的关系,用某几项检验公式是否正确;

    6、在利用`S_n与a_n`的关系:`a_n`=`{(S_1,n=1),(S_n-S_(n-1),n>=2):}`,求通项时别忽视了`n=1`的情景,必须分`n=1和n>=2`两种情况讨论,然后验证两种情况可否用否用统一的解析式表示,若不能,则用分段函数的形式表示.

    知识梳理  
 
 1、数列的定义
  按照一定次序排成的一列数称为数列,数列中的每个数叫做这个数列中的项.

    数列是按一定次序排列的一列数,在函数意义下,数列是定义域为正整数集`N^*`(或它的有限子集`{1,2,…,n}`)的函数f(n),当自变量n从1开始依次取自然数时所对应的一列函数值`f(1),f(2)`,…,`f(n)`,…,通常用`a_n`代替`f(n)`,于是数列的一般形式为`a_1`,`a_2`,…,`a_n`,…,简记为`{a_n}`,其中`a_n`是数列`{a_n}`的第`n`项.

    2、数列的通项公式
    一个数列`{a_n}`的第n项`a_n`与项数n之间的函数关系,如果可以用一个公式`a_n=f(n)`来表示,我们就把这个公式叫做这个数列的通项公式.

    3、数列的分类
    (1)按项数多少来分,项数有限的数列叫做有穷数列,项数无限的数列叫做无穷数列;

    (2)按数列的项的特性来分,数列可分为_______、_______、_______、________.

    4、数列的表示方法
    `{(列表法,),(解析法{(________,),(________,):},),(图象法,):}`

    5、数列的前`n`项和
    数列`{a_n}`的前`n`项之和叫做数列的前`n`项和,通常`S_n`表示,即`S_n=a_1+a_2…+a_n`

    `S_n`与`a_n`的关系是
`a_n={(S_1,n=1),(S_n-S_(n-1),n>=2):}`

    6、递推关系式
    _____是认识数列的重要手段,_________是确定数列的一种方式,根据数列的递推关系能够写出数列.

    应用举例
    一、应用特点
    1、写出数列的一个通项公式
    2、利用递推公式解题
    3、数列性质的应用
    二、案例示范
    (回味相关知识与方法,寻找解题办法,若有困难,可以参考“提示”,还有困难,可以参考“解答”或倾听老师的分析示范)

    1、求下列数列`{a_n}`的一个通项公式.
    (1)0,1,0,1,0,1,…;
    (2)-1,1,-2,2,-3,3,…;
    (3)9,99,999,9999,….

    提示 示范  

    2、已知数列`{a_n}`的项满足`a_1=1/2`,`a_(n+1)=a_n+1/(4n^2-1)`,求`a_n`.
    提示 示范  

    3、若数列`{a_n}`的通项公式为`a_n=-2n^2+13n(ninN^**)`,画出它在`x`轴上方的图象,请根据图象求出`a_n`的最大值,并在同一坐标系中画出函数`f(x)=-2x^2+13x`的图象,根据图象求出`f(x)`的最大值,并与`a_n`的最大值进行比较.若用函数来求`a_n=-2n^2+13n`的最大值应如何处理?

    提示 示范  

    实践体验
    (在实践中提高能力,在体验中反思感悟,力求独立,力求提高)

    1、下列说法正确的是(   )
    A.数列1,3,5,7可表示为{1,3,5,7}
    B.数列1,2,3,4与4,3,2,1是相同的数列
    C.数列`{(n+1)/n}`的第`k`项是`1+1/k(kinN^**)`
    D.数列0,2,4,6,8,…可记为`{2n}`
    E.数列`{a_n}`中不能有相等的项.
    提示 示范  

    2、根据数列的前几项或前`n`项和公式,写出下面数列的一个通项公式:
    (1)1,3,7,15,31,…;
    (2)1,11,111,1111,…;
    (3)`(2^2-1)/1,(3^2-2)/3,(4^2-3)/5,(5^2-4)/7,…`;
    (4)`2,-4/5,1/2,-4/11,2/7,-4/17,…`
    (5)`S_n=2n^2-3n+k`.
    提示 示范  

    拓展探究
    根据下面各个数列`{a_n)`的首项和递推关系,求其通项公式:
    (1)`a_1=1,a_(n+1)=a_n+2n(ninN^**)`;
    (2)`a_1=1,a_(n+1)=n/(n+1)a_n(ninN^**)`;
    (3)`a_1=1,a_(n+1)=1/2a_n+1(ninN^**)`.
    提示 示范  

 

    基础训练
    参考答案

    提高训练
    参考答案

    学习感悟
    1、数列中数的有序性是数列定义的灵魂,要注意辨析数列的项和数集中元素的异同.数列`{a_n}`可以看作是一个定义域为正整数集或它的子集`{1,2,…,n}`的函数,因此在研究数列问题时既要注意函数的方法的普遍性,又要注意数列方法的特殊性.
    2、根据所给数列的前几项求其通项时,需仔细观察分析,抓住其几方面的特征:分式中分子、分母的独立特征;相邻变化特征;拆项后的特征;各项符号的特征和绝对值特征,并由此进行化归、归纳、联想.
    3、通项`{a_n}`与前`n`项和`S_n`的关系是一个十分重要的考点.运用时,不要忘记对`a_n=S_n-S_(n-1)(n≥2)`的条件的验证.

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