第1讲数列的概念与简单表示法1.数列的定义按照排列的一列数称为数列,数列中的每一个数叫做这个数列的.□01一定顺序□02项2.数列的分类3.数列的表示法数列有三种常见表示法,它们分别是、和.4.数列的通项公式如果数列{an}的第n项与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.□07列表法□08图象法□09解析法□10序号n1.若数列{an}的前n项和为Sn,通项公式为an,则an=S1,n=1,Sn-Sn-1,n≥2.2.在数列{an}中,若an最大,则an≥an-1,an≥an+1.若an最小,则an≤an-1,an≤an+1.3.数列与函数的关系数列是一种特殊的函数,即数列是一个定义在非零自然数集或其子集上的函数,当自变量依次从小到大取值时所对应的一列函数值,就是数列.1.在数列{an}中,a1=1,anan-1=an-1+(-1)n(n≥2,n∈N*),则a3a5的值是()A.1516B.158C.34D.38答案C答案解析由已知得a2=1+(-1)2=2,∴2a3=2+(-1)3,a3=12,∴12a4=12+(-1)4,a4=3,∴3a5=3+(-1)5,∴a5=23,∴a3a5=12×32=34.故选C.解析2.(2019·湖南三市联考)设数列{an}的前n项和为Sn,且Sn=a14n-13,若a4=32,则a1的值为()A.12B.14C.18D.116解析∵Sn=a14n-13,a4=32,∴S4-S3=255a13-63a13=32,∴a1=12.选A.解析答案A答案3.在数列{an}中,a1=1,对于所有的n≥2,n∈N都有a1·a2·a3·…·an=n2,则a3+a5=()A.6116B.259C.2516D.3115解析当n≥2时,a1·a2·a3·…·an=n2.当n≥3时,a1·a2·a3·…·an-1=(n-1)2.两式相除得an=nn-12,∴a3=94,a5=2516.∴a3+a5=6116.故选A.解析答案A答案4.在数列{an}中,若a1=2,an=11-an-1(n≥2,n∈N*),则a8=()A.-1B.1C.12D.2解析因为a1=2,an=11-an-1(n≥2,n∈N*),所以a2=11-2=-1,a3=11--1=12,a4=11-12=2,所以{an}是周期数列,周期是3,所以a8=a2=-1.解析答案A答案5.已知数列32,54,76,9m-n,m+n10,…,根据前3项给出的规律,实数对(m,n)为________.解析由数列的前3项的规律可知m-n=8,m+n=11,解得m=192,n=32,故实数对(m,n)为192,32.解析答案192,32答案6.在数列{an}中,a1=2,an+1=an+1nn+1,则数列an=________.解析由题意,得an+1-an=1nn+1=1n-1n+1,an=(an-an-1)+(an-1-an-2)+…+(a2-a1)+a1=1n-1-1n+1n-2-1n-1+…+12-13+1-12+2=3-1n.解析答案3-1n答案核心考向突破考向一利用an与Sn的关系求通项公式例1(1)已知数列{an}的前n项和Sn=3n+1,则an=________.解析当n=1时,a1=S1=3+1=4;当n≥2时,an=Sn-Sn-1=(3n+1)-(3n-1+1)=2×3n-1.当n=1时,2×31-1=2≠a1,所以an=4,n=1,2×3n-1,n≥2.解析答案4,n=1,2×3n-1,n≥2答案(2)(2018·全国卷Ⅰ)记Sn为数列{an}的前n项和,若Sn=2an+1,则S6=________.解析根据Sn=2an+1,可得Sn+1=2an+1+1,两式相减得an+1=2an+1-2an,即an+1=2an,当n=1时,S1=a1=2a1+1,解得a1=-1,所以数列{an}是以-1为首项,以2为公比的等比数列,所以S6=-1-261-2=-63.解析答案-63答案触类旁通Sn与an关系问题的求解思路根据所求结果的不同要求,将问题向不同的两个方向转化.①利用an=Sn-Sn-1(n≥2)转化为只含Sn,Sn-1的关系式,再求解.②利用Sn-Sn-1=an(n≥2)转化为只含an,an-1的关系式,再求解.即时训练1.(2019·宁夏模拟)设Sn是数列{an}的前n项和,且a1=-1,an+1=SnSn+1,则Sn=________.解析∵an+1=Sn+1-Sn,∴Sn+1-Sn=Sn+1Sn,又由a1=-1,知Sn≠0,∴1Sn-1Sn+1=1,∴1Sn是等差数列,且公差为-1,而1S1=1a1=-1,∴1Sn=-1+(n-1)×(-1)=-n,∴Sn=-1n.解析答案-1n答案2.(2018·石家庄质检)设数列{an}的前n项和为Sn,若S2=4,an+1=2Sn+1,n∈N*,则a1=________,S5=________.解析解法一:由a1+a2=4,a2=2a1+1,解得a1=1.由an+1=Sn+1-Sn=2Sn+1,得Sn+1=3Sn+1,所以Sn+1+12=3Sn+12,所以Sn+12是以32为首项,3为公比的等比数列,所以Sn+12=32×3n-1,即Sn=3n-12,所以S5=121.解析答案1121答案解法二:由a1+a2=4,a2=2a1+1,解得a1=1,a2=3,又an+1=2Sn+1,an+2=2Sn+1+1,两式相减得an+2-an+1=2an+1,即an+2an+1=3,又a2a1=3,∴{an}是首项为1,公比为3的等比数列,∴an+1=3n,∴Sn=3n-12,∴S5=121.解析考向二由递推关系求数列的通项公式例2分别求出满足下列条件的数列的通项公式.(1)a1=0,an+1=an+(2n-1)(n∈N*);(2)a1=1,an=nn-1an-1(n≥2,n∈N*);(3)a1=1,an+1=3an+2(n∈N*);(4)a1=-2,an+1=3an+6(n∈N*).解(1)an=a1+(a2-a1)+…+(an-an-1)=0+1+3+…+(2n-5)+(2n-3)=(n-1)2,所以数列的通项公式为an=(n-1)2.(2)当n≥2,n∈N*时,an=a1×a2a1×a3a2×…×anan-1=1×21×32×…×n-2n-3×n-1n-2×nn-1=n,当n=1时,也符合上式,所以该数列的通项公式为an=n.答案(3)因为an+1=3an+2,所以an+1+1=3(an+1),所以an+1+1an+1=3,所以数列{an+1}为等比数列,公比q=3,又a1+1=2,所以an+1=2·3n-1,所以该数列的通项公式为an=2·3n-1-1.(4)∵an+1=3an+6,∴an+1+3=3(an+3),又a1=-2,∴a1+3=1,∴{an+3}是首项为1,公比为3的等比数列,∴an+3=3n-1,∴an=3n-1-3.答案触类旁通由递推关系式求通项公式的常用方法(1)已知a1且an-an-1=f(n),可用“累加法”求an.2已知a1且anan-1=fn,可用“累乘法”求an.(3)已知a1且an+1=qan+b,则an+1+k=q(an+k)(其中k可由待定系数法确定),可转化为等比数列{an+k}.4形如an+1=AanBan+CA,B,C为常数的数列,可通过两边同时取倒数的方法构造新数列求解.即时训练3.在数列{an}中,a1=1,an+1=2anan+2(n∈N*),则14是这个数列的()A.第6项B.第7项C.第8项D.第9项答案B答案解析由an+1=2anan+2可得1an+1=1an+12,即数列1an是以1a1=1为首项,12为公差的等差数列,故1an=1+(n-1)×12=12n+12,即an=2n+1,由2n+1=14,解得n=7.故选B.答案4.若数列{an}满足:a1=1,an+1=an+2n,则数列an=________.解析由题意知an+1-an=2n,an=(an-an-1)+(an-1-an-2)+…+(a2-a1)+a1=2n-1+2n-2+…+2+1=1-2n1-2=2n-1.解析答案2n-1答案5.在数列{an}中,a1=4,nan+1=(n+2)an,则数列an=________.解析由递推关系得an+1an=n+2n,又a1=4,∴an=anan-1·an-1an-2·…·a3a2·a2a1·a1=n+1n-1×nn-2×n-1n-3×…×42×31×4=n+1×n2×1×4=2n(n+1)(n∈N*).解析答案2n(n+1)(n∈N*)答案考向三数列的性质角度1数列的单调性例3(2019·吉林模拟)已知数列{an}的通项公式为an=n2-2λn(n∈N*),则“λ1”是“数列{an}为递增数列”的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充分必要条件D.既不充分也不必要条件答案A答案解析若数列{an}为递增数列,则有an+1-an0,即2n+12λ,即λ2n+12对任意的n∈N*都成立,于是λ32.由λ1可推得λ32,但反过来,则λ32不能得到λ1,因此“λ1”是“数列{an}为递增数列”的充分不必要条件.故选A.解析角度2数列的周期性例4在数列{an}中,已知a1=1,an+1=-1an+1,记Sn为数列{an}的前n项和,则S2018=()A.20152B.-20152C.20172D.-20172答案B答案解析∵a1=1,a2=-11+1=-12,a3=-1-12+1=-2,a4=-1-2+1=1,…,∴数列{an}的周期为3,∴S2018=S2016+a2017+a2018=672×-12-2+1+1+-12=-20152.解析角度3数列的最值例5(1)若数列{an}的前n项和Sn=n2-10n(n∈N*),则数列{nan}中数值最小的项是()A.第2项B.第3项C.第4项D.第5项答案B答案解析∵Sn=n2-10n,∴当n≥2时,an=Sn-Sn-1=2n-11;当n=1时,a1=S1=-9也适合上式.∴an=2n-11(n∈N*).记f(n)=nan=n(2n-11)=2n2-11n,此函数图象的对称轴为直线n=114,但n∈N*,∴当n=3时,f(n)取最小值.于是,数列{nan}中数值最小的项是第3项.解析(2)已知数列{an}的通项公式为an=(n+2)78n,则当an取得最大值时,n=________.解析当an取得最大值时,有an≥an-1,an≥an+1,∴n+278n≥n+178n-1,n+278n≥n+378n+1,解得n≤6,n≥5,∴当an取得最大值时,n=5或6.解析答案5或6答案触类旁通(1)利用递推公式探求数列的周期性的两种思想思想1:根据递推公式,写出数列的前n项直到出现周期情况后,利用an+T=an写出周期(n+T)-n=T.思想2:利用递推公式“逐级”递推,直到出现an+T=an,即得周期T=(n+T)-n.(2)判断数列的单调性的两种方法即时训练6.已知数列{an}满足a1=2,an+1=1+an1-an(n∈N*),则a1·a2·a3·…·a2019=()A.-6B.6C.-3D.3解析∵a1=2,an+1=1+an1-an,∴a2=1+21-2=-3,a3=-12,a4=13,a5=2,…,∴an+4=an,又a1a2a3a4=1,∴a1·a2