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1、数列的表示方法剖析数列是一类特殊的函数,用函数的观点认识数列和处理数列问题,既有利于理解和掌握数列的基本概念和性质,又有利于解决相关的数学问题.所以吋用表示函数的方法表示数列,常用的有通项公式法、列表法和图象法等.一.通项公式法1.定义如果数列{如}的第n项如与序号n之间的关系可以用一个式子表示成an=f(n),那么这个式子就叫做这个数列的通项公式.2.注意点(1)数列的通项公式就是相应函数的解析式,与不是所有的函数关系都能用解析式表示相类似,并不是所有的数列都有通项公式;(2)如果有通项公式的同一数列,其表达形式口J以是不唯一的;(3)要判断某一值是否是该数列屮
2、的项,只需令它的通项公式等于该值,解相应的方程,若方程有正整数解,则该值是数列屮的项;若方程无解或无正整数解,则该值就不是数列中的项.3.应用例].写出数列29+2,29+6,29+12,29+20,29+30,…的一个通项公式,并验证2009是否为该数列中的一项.分析:数列每项由两个数的和组成,笫1个数都是29,第2个数分别为2,6,12,20,30,…都是两个连续自然数的乘积:1x2,2x3,3x4,4x5,5x6,….解析:该数列的一个通项公式为atl=29+n(料+1),令29+/?(n+1)=2009,则n2+n—1980=0,解得«=44或“=—45(
3、舍),・・・2009是该数列的第44项.点评:写出数列的通项后,验证给定的数是否是数列中的项,或为某一项,就是把给定的数代入通项公式解方程.如果冇止整数解,则说明是数列中的项,如果无正整数解,则说明不是数列屮的项.变形练习1:试写出数列1・(n2-l2),2・(n2-22),3・(n2~32),4・(n2-42),…的一个通项公式.答案:数列的一个通项公式为:ak=k(n2-k2)(keN*).二.列表法1.定义川表格表示数列的项与项数的关系的方法,称为列表法.2.注意点(1)列表法可以清楚地反映出数列的许多具体的项,所以经常用列表的方法來发现数列的规律,或研究数
4、学的规律性质等;(2)由于受某些条件的限制,用列表的方法有吋不能完整的反映一个数列,或数列的貝-体规律.所以并不是每一个数列都可以用列表的方法表示.3.应用例2.函数f(x)由下表定义x25134f(x)51342若a°=5,an+i=f(an),n=0»1,2,…,则a2oio=・分析:从表格中的数值对应关系中找出相应数列的对应变屋Z间关系,写出相应的数列关系式,进而得对相应的数列规律,从而求解对应的数列的项.解析:由于a°=5,根据定义有aj=f(a0)=f(5)=1,a2=f(a】)=f(1)=3,a3=f仏)=f(3)=4,a4=f仙)=f(4)=2,a5
5、=f(a4)=f(2)=5,%=f(a5)=f(5)=1,可以判断,an+i=f(an)是一个周期为5的数列,那么a2oi()=a()=5,故填答案:5.点评:正确理解表格小相应变量Z间的关系是列表法解决数列问题的关键所在.在实际解决问题吋,往往町以把表格的信息通过转化为运算问题、判断性问题等加以分析与解决.变形练习2:电了计算机中使用二进制,它与十进制的换算关系如下表:十进制123456•••二进制11011100101110•••观察二进制1位数,2位数,3位数时,对应的十进制的数,当二进制为6位数能表示十进制中最大的数是.答案:63.一.图象法1.定义用图象
6、把数列的项与项数的关系表示出来的方法叫做图象法.2.注意点(1)数列是以正幣数N*(或它的有限子集{1,2,…,n})为定义域的函数an=f(n),当自变量按照从小到大的顺序取值时,所对应的项是一系列函数值.所以可以以序号为横坐标,对应的项为纵坐标,利用描点法作图来表示这个数列;(2)数列图象与一般函数图象的区别在于数列的图象是一系列孤立的点;(3)数列的图象是无限个或有限个孤立的点.数列是一类离散函数,它是刻画离散过程的重要数学模型.3.应用例3・为了测试某种金属的热膨胀性质,将这种金属的一根细棒加热,从100°C开始第一次虽细棒长度,以后每升高50°Cfi一次
7、,把依次虽得的数据所成的数列仏}表示成图象,如图,根据图彖冋答下列问题:札桂:TL)2.00G・.2D05・.Z.DD4-.a003・.乙UDN・■2.DD1..2.000・—iit;——门•(测童呼号:(1)第5次量得金属棒的长度是多少?此吋金属棒的温度是多少?(2)求仏}的通项和金属棒长度人(m)关于温度t(单位:。C)的函数关系式:(3)在30°C的温度条件下,如果把两块这种矩形金属板平铺在一个平面上,这个平面的最高温度可达到500°C,问铺设时两块金屈板之间至少要留出多宽的空隙?分析:木题是通过实验取得数据从而进行研究实际问题一个应用题.这是一个数列的图象
8、,当n=5