1、數列主題 1:數列的意義1.數列:將一系列的數依照順序列出,就成為一個數列,數列中的每一個數稱為它的項,第一個數稱為第一項或首項,第 個數稱為第 項。通常以 來代表一個數列的第 項,而以kknan表示第 項為 的數列。nana2.一個數列的項數若為有限,則稱為有限數列,項數無窮多項者稱為無窮數列。重要範例1.寫出下列數列的前四項:(1) 3n2 。 (2) 23 n1 。 (3) 。(2)1n【詳解】(1) an3n2,n1,2,3,4 代入 前四項為 1,4,7,10(2) an23 n1 ,n1,2,3,4 代入 前四項為 2,6,18,54(3) an ,n1,2,3,4 代入 前四項為
2、 , ,()2345 87 169隨堂練習.寫出下列數列的前四項:(1) ( 1n ) ( 2n ) 。 (2) 。321n【詳解】(1) an( 1n ) ( 2n ),n1,2,3,4 代入 前四項為 0, , , 8(2) an ,n1,2,3,4 代入 前四項為 1, , , 38527642. 試求下列數列一個可能的一般項,使得它的前四項分別是下列各數:(1) 2,9,16 ,23,。 (2) 24,37,4 10,513,。【詳解】(1) a1715,a 27 25,a 37 35,a 4745 an7n5,nN(2) a1 ( 11 ) ( 311 ),a 2( 21 ) ( 3
3、21 ),a3( 31 ) ( 331 ),a 4( 41 ) ( 341 ) an( n1 ) ( 3n1 ),nN隨堂練習.試求下列數列一個可能的一般項,使得它的前四項分別是下列各數:(1) 3,6,12 ,24,。 (2) , , , ,。253841【詳解】(1) , , ,13a23a42 ,1nnN(2) , , ,12131431a ,()3nan主題 2:等差數列1 等差數列:一數列若後項減前項的差為固定數,則稱此數列為等差數列,此固定數稱為其公差。 為等差(算術)數列【 】naPA.2.設數列 成等差,公差為 則:d(1) 。1221adnn (2) 。kaakn )()(1
4、(3) cbPAcb.,為(4)在 間插入 個數使其成為等差數列則: 1nabd重要範例1.設自然數 m n,若一等差數列的第 m 項為 a,第 n 項為 b,則第 m n 項為 。【解答】 ba【詳解】由題意知: dna)1(因為 m n,故由 則得公差 d ,因此再由等差數列公式得mbam n am (m n) m d a n nba)()(nm隨堂練習.有一等差數列 a n ,已知 am n2,a n m2,m n,則 am n 。【解答】 mn【詳解】設 a n 之公差為 d a m an (m n)d n2 m2 m n 0 d (m n) a m n am nd n2 n (m n
5、) mn主題 3:等比數列1 等比數列:一數列若後項除以前項的比為固定數,則稱此數列為等比數列,此固定數稱為其公比。 為等比(幾何)數列【 】naPG.2.設數列 成等比,公比為 :r(1) 。1221aarn(2) 。knnr1(3) 。cbPGcb2.,為(5)在 間插入 個數使其成為等比差數列則:a abrn1(6) , 【等號成立則 】0,ba2調和數列:若 數列各項倒導數成等差數列則 為調和數列【 】:na naPH.1. 成等差數列n1,212. dan)(3. cabPHcb.,為重要範例1.等比數列 x,3x 3,4x 4,求第 4 項為 (不可以 x 表示) 。 【解答】15
6、64【詳解】 (3x 3) 2 x(4x 4)x3 9x 2 18x 9 4x2 4x 5x 2 14x 9 0 (5 x 9)(x 1) 0 x 或 x 1當 x 時,公比 r ,a 4 ( )( )3 ( )( ) 59593)( 5959276415當 x 1 時,公比 r 0(不合)1)(由 , 知 a4 562.設三正數成等比數列,其和為 39。若此三數依次減去 1、2、12 後,則成等差數列,求此三數。 【解答】4,10,25【解 1】由題意知各數減去 1,2,12 後成等差數列,因此令三數為 a d 1,a 2,a d 12由已知可得 )12()()( 392daad 由 得 3
7、a 15 39 a 8 代入則得(8 2)2 (8 d 1)(8 d 12) d 2 11d 80 0解之,得 d 5 或 d 161若 d 5,則此三數為 4,10,252若 d 16,則此三數為 25,10,4 綜合 1與 2討論知,此三數為 4,10,25【解 2】設三數為 a,ar,ar 2,r 0則 )()1()392ra9)(32ra 由 可得 ,將之整理2310r2 29r 10 0 (2r 5)(5 r 2) 0 r 或 r 25 a 4 或 a 25,故三數為 4,10,25隨堂練習.設三正整數成一等比數列,其和為 52,倒數和為 ,則這三正數中最大者為 361。 【解答】3
8、6【詳解】 361152ar36152)(2ar 得 52 3r 2 10r 3 02)(r (3 r 1)(r 3) 0 r 3 或 ,代入 得 a 4 或 61 三數為 4,12,36 或 6,2, (不合) ,故最大者是 364.設 a,b,c N,1 a b c 9,且 0. ,0.0 ,0.00 ,成等比數列,則abc(1) (a,b,c) 。(2)該數列之第四項為 。 (寫成循環小數)【解答】(1) (2,4,8) (2) 0.00 71【詳解】(1) 0. ,0.0 ,0.00 成等比,即 , , 成等比c90則 ( )2 b 2 ac,又 1 a b c 9;則(a,b,c)
9、(2,4,8)9a0c(2)數列為 , , ,首項 a1 ,公比 r 9408292051故第四項 a4 a1r3 0.00259675.三角形三邊長成 G.P.,公比 r,試證: r 。215【證明】設三邊長為 a,ar,ar 2,r 0,a 0,則 ar220122r由 (r )(r ) 0 r 251251由 r2 r 1 (r )2 0 恆成立 r R 43由 (r )(r ) 0 r 或 r 55251251由 r 0 及 得 r 21主題 4:遞迴數列1 遞迴定義式:我們可利用 的方式來定義一數列 ,此種定義方式稱Nnafn),(1 na為遞迴定義式。2.遞迴關係的內容包含兩部分:
10、(1)初始條件: (2)遞迴關係式:3.遞迴關係式: 的一般項求法na1rd設 a, r, d 均為常數數列a n滿足12n為 整 數, ,若 r 1 時 na1rd即數列a n為以 a 為首項d 為公差的等差數列故其一般項 an a (n 1) d若 d 0 時, 1nr即數列a n為以 a 為首項,r 為公比的等比數列 故其一般項 an ar n 1若 r 1,d 0 時, ,依此遞迴關係可以推得n1dn1ra2nrd2322nra12nrd加並消項之後可以得到 an r n 1a1 d (1 r r2 r n 2)4. (n 1)2 及 的一般項 求法n1 n已知數列a n滿足: 12(1)na為 整 數, ,利用遞迴關係 (n 1)2 可以推得n1221a324aM21()n經加並消項之後得=221(1)nan (1)26n5.遞迴關係 的一般項求法:1na已知數列a n滿足: 12nan為 整 數, ,利用遞迴關係 可以推得1na21a34經積並消項之後得=1(23)nana !