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1.1 数列的定义

数列的概念、通项公式及前n项和 · 高二
讲清楚它是什么

定义 按一定顺序排列的一列数,称为数列;其中每一个数叫数列的项,第一个数叫首项。

从哪来 本节为高二数列章节的起点,不依赖其他前置知识点,直接基于初中“数集”与“有序性”概念展开。

为什么 数列本质是定义在正整数集(或其有限子集)上的函数。 1. 离散性:自变量 $n$ 取值为 $1, 2, 3, \dots$,是离散的整数,而非连续实数。 2. 有序性:项的位置 $n$ 决定了数值 $a_n$,顺序改变则数列改变(如 $1, 2, 3$ 与 $3, 2, 1$ 是不同数列)。 3. 函数视角:$a_n = f(n)$,$n$ 是自变量,$a_n$ 是因变量。这种视角为后续学习通项公式、求和及极限奠定函数基础。

生活实例法** **适合学生
直观思维强、对抽象符号敏感的学生。 讲解: 1. 展示电影《泰坦尼克号》的票房数据:第1天1亿,第2天1.2亿,第3天1.1亿…… 2. 提问:这组数据有什么特点?(有先后顺序,对应具体天数) 3. 抽象:把“天数”记为 $n=1,2,3\dots$,把“票房”记为 $a_1, a_2, a_3\dots$。 4. 结论:像这样按顺序排好的一列数,就是数列。强调“顺序”和“对应”两个核心。
函数映射法** **适合学生
逻辑推理能力强、已掌握函数概念的学生。 讲解: 1. 回顾函数 $y=f(x)$,$x$ 在定义域内取值,$y$ 随之确定。 2. 限制定义域:如果 $x$ 只能取 $1, 2, 3, \dots$,那么 $y$ 就变成 $f(1), f(2), f(3), \dots$。 3. 记号转换:令 $a_n = f(n)$,则数列就是 $\{a_n\}$。 4. 强调:数列是特殊的函数,自变量是正整数。画图时,图像是一串孤立的点,而非曲线。
集合对比法** **适合学生
容易混淆“集合”与“数列”概念的学生。 讲解: 1. 写出集合 $A = \{1, 2, 3\}$ 和数列 $b: 1, 2, 3$。 2. 提问:它们一样吗? 3. 分析:集合元素无序、不重复;数列元素有序、可重复(如 $1, 1, 1$ 是合法数列,但 $\{1, 1, 1\}$ 作为集合就是 $\{1\}$)。 4. 结论:数列关注“位置”和“顺序”,集合关注“元素”本身。数列是“有序数集”。
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练一道
基础题
写出数列 $a_n = \frac{1}{n(n+1)}$ 的前5项。
变式
已知数列 $\{a_n\}$ 满足 $a_1=1$,$a_{n+1} = a_n + 2$,求 $a_5$。
试试手自己判
检测题
判断下列说法是否正确,并说明理由: (1) 数列 $1, 2, 3, 4$ 和数列 $4, 3, 2, 1$ 是同一个数列。 (2) 数列 $1, 1, 1, 1$ 是合法的数列。 (3) 数列 $\{a_n\}$ 的图像是一条连续的曲线。
看答案和判分标准
答案:(1) 错误。数列有序,顺序不同则数列不同。 (2) 正确。数列允许项重复,只要顺序确定即可。 (3) 错误。数列定义域为正整数,图像是离散的点集,不是连续曲线。
判对标准:
- 三小题判断均正确得 3 分。
- 理由表述准确(提到“有序性”、“可重复性”、“离散性/定义域为正整数”)得 3 分。
- 仅判断正确无理由得 1 分。
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