1、 4.1数列的概念1.王芳从1岁到17岁,每年生日那天测量身高,将这些身高数据(单位:cm)依次排成一列数:75,87,96,103,110,116,120,128,138,145,153,158,160,162,163,165,168.记王芳第i岁时的身高为hi问题:(1)h2代表什么?h2=?(2)hi之间的位置能不能交换?解:(1)h2=87 (2)它们之间不能交换位置,所以,是具有确定顺序的一列数。引入引入2.在两河流域发掘的一块泥版(编号K90,约产生于公元前7世纪)上,有一列依次表示一个月中从第1天到第15天每天月亮可见部分的数:5,10,20,40,80,96,112,128,1
2、44,160,176,192,208,224,240.记第i天月亮可见部分的数为si,那么s1=5,s2=10 s15=240反映了月亮可见部分的数按日期从1到15的顺序排列时的确定位置,它们之间不能交换位置,所以,也是具有确定顺序的一列数.引入引入注:把满月分成240份,则从初一到十五每天月亮的可见部分可用一个代表份数的数来表示。3.的n次幂按1次幂、2次幂、3次幂、4次幂.依次排成一列数 也是具有确定顺序的一列数.归纳:上述3个例子的共同特征是什么?21161814121,引入引入新知新知数列的定义:(1)按一定次序排列的一列数叫做数列.(2)数列中的每一个数都叫做数列的项,(3)各项依次
3、叫做这个数列的第1项(或首项)常用符号a1表示,第2项,用符号a2表示,第n项,用符号an表示(4)数列的一般形式可以写成a1,a2,.,an,.有时简记为an(5)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举例5,10,20,40,80,96,112,128,144,160,176,192,208,224,240.a1=5,a2=10,a13=208新知新知数列的每一项与这一项的序号对应关系 项 a1 a2 a3 a4 .an .序号 1 2 3 4 .n .数列an是从正整数集(或它的有限子集)到实数R的函数数列可以用表格和图像来表示n123456789101112131415
4、1617an758796103 110116120 128 138 145 153 158 160 162 163 165 168通项公式:如果数列的第n项与n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。孤立的点新知新知与函数类似,我们可以定义数列的单调性从第二项起,每一项都大于它的前一项的数列叫递增数列比如:1,2,3,4,.从第二项起,每一项都小于它的前一项的数列叫递减数列比如:4,3,2,1,.各项都相等的数列叫做常数列比如:1,1,1,1,.例1:根据下列数列an的通项公式,写出前5项,并画出它们的图象:(1)2(1);(2)cos22nnnnnaa解:(1)
5、当通项公式中的n=1,2,3,4,5时,数列an的前5项依次1,3,6,10,15.图象如图所示.例题例题例1:根据下列数列an的通项公式,写出前5项,并画出它们的图象:(1)2(1);(2)cos22nnnnnaa(2)当通项公式中的n=1,2,3,4,5时,数列an的前5项依次为1,0,-1,0,1.图象如图所示.例题例题例题例题例2 根据下列数列的前4项,写出数列的一个通项公式(1)(2)2,0,2,0,.4131211,nann1)1(1an=(-1)n+1+1根据下列数列的前4项,写出数列的第6项和数列的一个通项公式(1)1,2,3,4,.(2)2,4,6,8,.(3)1,3,5,7
6、,.(4)1,-1,1,-1,.(5)1,10,100,1000,.(6)1,0.1,0.01,0.001,.(7)9,99,999,9999,.(1)a6=6,an=n(2)a6=12,an=2n(3)a6=11,an=2n-1(4)a6=1,an=(-1)n+1(5)a6=100000,an=10n-1(6)(7)a6=999999,an=10n-11610100001.0nnaa,课本P5 练习4练习练习归纳归纳(1)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、分母的各自特征;相邻项的联系特征;拆项后的各部分特征;符号特征应多进行对比、分析,从整体到局
7、部多角度观察、归纳、联想(2)对于正负符号变化,可用(1)n或(1)n1来调整例3.如果数列an的通项公式为an=n2+2n,那么120是不是这个数列的项,如果是,是第几项?解:令n2+2n=120 解得 n=-12(舍)或n=10所以 120是数列的项,是第10项练习练习课本P5 练习2例4.下图中的一系列三角形图案称为谢尔宾斯基三角形,在图中4个大三角形中,着色的三角形的个数依次构成一个数列的前4项,写出这个数列的一个通项公式。解:在图中,着色三角形的个数依次为1,3,9,27,即所求数列的前4项都是3的指数幂,指数为序号减1.因此,这个数列的一个通项公式是 .13nna例题例题解:换个角
8、度观察图中的4个图形,可以发现,a1=1,每个图形中的着色三角形都在下一个图形中分裂为3个着色小三角形和1个无色小三角形,从第2个图形开始,每个图形中着色三角形的个数都是前一个图形中着色三角形个数的3倍。这样,例4中的数列的前4项满足 a1=1,a2=3 a1,a3=3a2,a4=3a3,由此猜测这个数列满足公式11,13,2.nnnaan例题例题新知新知递推公式:如果一个数列的相邻两项或多项之间的关系可以用一个式子来表示,那么这个式子叫做这个数列的递推公式.如果已知数列的第1项(或前几项)和和递推公式,就能求出数列的每一项。例题例题例5:已知数列的第1项是1,以后的各项由公式 给出,写出这个
9、数列的前5项。111 nnaa5853111353211123211112111111453423121aaaaaaaaa解:在数列an中,(1)求数列an的前5项(2)求a2021),2(11,21*11Nnnaaann解:(1),a2=-1,a3=2,a5=-1(2)周期为3,2021=3673+2所以a2021=a3673+2=a2=-1211a214a练习练习 我们把数列an从第1项起到第n项止的各项之和,称为数列an的前n项和,记作Sn,即Sn=a1+a2+.+an.如果数列an的前n项和Sn与它的序号n之间的对应关系可以用一个式子来表示,那么这个式子叫做这个数列的前n项和公式.练习
10、:(1)数列an的通项公式为an=n,则S3=,S5=,S1=。(2)数列an的前n项和为Sn,S7=30,S8=40,则a8=。思考:an与Sn的关系?615110新知新知 我们把数列an从第1项起到第n项止的各项之和,称为数列an的前n项和,记作Sn,即Sn=a1+a2+.+an.如果数列an的前n项和Sn与它的序号n之间的对应关系可以用一个式子来表示,那么这个式子叫做这个数列的前n项和公式.显然S1=a1,而Sn-1=a1+a2+an-1(n2),于是我们有11,1,2nnnS naSSn新知新知已知数列an的前几项和公式为Sn=n2+n,(1)求S3,S5,Sn-1(2)求出an的通项
11、公式解:(1)S3=32+3=12,S5=52+5=30,Sn-1=(n-1)2+(n-1)=n2-n.(2)当n=1时,a1=S1=2,当n1时,an=Sn-Sn-1=n2+n-(n-1)+(n-1)=2n(n2),将n=1代入式得,21=2=a1所以当n=1时,式依然成立.故an的通项公式是an=2n.例题例题1、已知数列an的前几项和公式为Sn=-2n2,求an的通项公式2、已知数列an的前几项和公式为Sn=n2+4,求an的通项公式解:(1)当n=1时,a1=S1=-2,当n1时,an=Sn-Sn-1=-2n2-2(n-1)=2-4n(n2),将n=1代入式得,2-4=-2=a1所以当
12、n=1时,式依然成立.故an的通项公式是an=2-4n.练习练习解:当n=1时,a1=S1=1+5=6;当n2时,an=Sn-Sn-1=(n2+5)-(n-1)2+5=2n-1.将n=1代入式得,2-1=16=a1所以当n=1时,式不成立.1、已知数列an的前几项和公式为Sn=-2n2,求an的通项公式2、已知数列an的前几项和公式为Sn=n2+5,求an的通项公式练习练习1,121,6nnnan小结小结1.数列的定义:按一定次序排列的一列数叫做数列.数列中的每一个数都叫做数列的项.2.数列an是从正整数集(或它的有限子集)到实数R的函数数列可以用表格和图像来表示3.如果数列的第n项与n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。4.如果一个数列的相邻两项或多项之间的关系可以用一个式子来表示,那么这个式子叫做这个数列的递推公式.5.数列前n项和:Sn=a1+a2+.+an.且6.有穷数列、无穷数列、递增数列、递减数列、常数列11,1,2nnnS naSSn作业作业课本P8 习题4.1 2、3、5