数列是高中数学中的一个重要概念,它是一组按照一定顺序排列的数,这些数被称为数列的项。在北师大版的高中数学教材中,数列的概念是必修五的内容,这部分主要涉及数列的定义、通项公式以及如何通过通项公式求解数列的特定项。
1. 数列的定义:数列是由数按照特定顺序排列而成的序列,每个数称为数列的第n项,通常表示为an。例如,1, 2, 3, ..., n 是一个简单的自然数数列。
2. 通项公式:数列的通项公式是描述数列中每一项的一般规律,它是一个关于项数n的表达式。例如,an = n² + 2 表示数列的第n项是n的平方加2。
3. 数列的性质:数列可以是有穷的,也可以是无穷的。有穷数列有确定的项数,例如1, 2, 3, ..., n。而无穷数列没有明确的末项,例如1, 2, 3, ...。
4. 同一数列的判断:两个数列是否相同,取决于它们的项是否按相同的顺序一一对应。比如数列1, -1, 1, -1... 和 -1, 1, -1, 1... 虽然看起来相似,但因为项的顺序不同,所以它们不是同一个数列。
5. 通项公式的应用:利用通项公式,可以快速求出数列的任意一项。例如,对于an = n² - 2n,可以计算出第3项a3 = 3² - 2*3 = 3,第4项a4 = 4² - 2*4 = 8。
6. 选择题解析:
- 第1题,正确的说法只有1个,即可以通过通项公式求出数列的任何一项。
- 第2题,数列{an}的第3项是11,第4项是18。
- 第3题,数2不在数列{an} = 25 - 2n中,因为不存在n使得2 = 25 - 2n。
- 第4题,数列的前两项是a1 = 2,a2 = 2² - 2 = 2。
- 第5题,数列的通项公式是an = n * (n+1)/2,所以图形中的点数构成的数列是1, 3, 6, 10...,对应通项公式C选项。
7. 填空题:
- 第6题,数列1/2, 1/5, 1/10, 1/17...的通项公式是an = 1/(n² + 1)。
- 第7题,数列an = kn² - 1中,a2 = 3,所以k = 1,a8 = 8² - 1 = 63。
- 第8题,数列an = 1/(n + n + 1)中,10 - 3是第9项。
8. 解答题:
- 在数列{n(n+2)}中,第8项是a8 = 8² + 2*8 = 80,第20项是a20 = 20² + 2*20 = 440。
- 数323不是{n(n+2)}的项,因为323不能表示为n² + 2n的形式。
- 数列{an}中,如果a1 = 2,a17 = 66,且通项公式是n的一次函数,那么通项公式是an = 4n - 2。88不是这个数列的项,因为4n - 2不能等于88。
通过以上内容,我们可以看到数列的概念在高中数学中占据着重要地位,不仅包括了基本的定义,还有通项公式的应用,以及如何根据通项公式求解数列中的特定项。这些知识对理解数列的性质和解决问题至关重要。