.;.周期数列一、周期数列的定义:类比周期函数的概念,我们可定义:对于数列}{na,如果存在一个常数T)(NT,使得对任意的正整数0nn恒有nTnaa成立,则称数列}{na是从第0n项起的周期为T的周期数列。若10n,则称数列}{na为纯周期数列,若20n,则称数列}{na为混周期数列,T的最小值称为最小正周期,简称周期。设{An}是整数,m是某个取定的大于1的正整数,若Bn是An除以m后的余数,即Bn=An(modm),且Bn在{0,1,2,...,m-1},则称数列{Bn}是{An}关于m的模数列,记作{An(modm)}。若模数列{An(modm)}是周期的,则称{An}是关于模m的周期数列。二、周期数列的性质1、周期数列是无穷数列,其值域是有限集;2、如果T是数列}{na的周期,则对于任意的Nk,kT也是数列}{na的周期。3、若数列}{na满足21nnnaaa(Nn,且2n),则6是数列的一个周期。4、已知数列}{na满足ntnaa(Ntn,,且t为常数),nS分别为}{na的前n项的和,若rqtn(tr0,Nr),则rnaa,rtnSqSS。特别地:数列}{na的周期为6,(即:nnaa6)则262012335SSS5、若数列}{na满足saaknn),(Nnkn,则数列}{na是周期数列;若数列}{na满足saaaknnn1),(Nnkn,则数列}{na是周期数列。若数列}{na满足saaaknnn1)0,,(sNnkn,则数列}{na是周期数列。特别地:数列}{na满足saann1),(Nnkn,则数列}{na周期T=2;数列}{na满足saaannn21),(Nnkn,则数列}{na周期T=3数列}{na满足saann1),(Nnkn,则数列}{na周期T=2;数列}{na满足saaannn21),(Nnkn,则数列}{na周期T=3.;.6、若数列}{na满足,11dcabaaannna+d=0,则数列}{na是周期T=2;例:数列}{na满足,37311nnnaaa则数列}{na是周期T=2;;三、周期数列性质的简单应用1、求数列的通项公式(1)数列1,2,1,2,1,2,⋯的通项公式解析:原数列可构造成:2123,2123,2123,2123,2123,2123,⋯⋯,它的通项公式可以写成:21)1(23nna(n∈N),或者写成:)2sin(2123nan(n∈N),又或者写成:nancos2123(n∈N),总结:一般的数列a,b,a,b,a,b,⋯⋯它的通项公式可以写成:nabbaancos)(21)(21(n∈N)(2)1,0,1,1,0,1,⋯⋯的通项公式解析:该数列周期为3,我们把它与周期为π的函数xytan进行改造,使它们能发生联系。事实上,当x分别为3,0,3,32,,34,⋯⋯时,xtan的值分别为3,0,3,3,0,3,⋯⋯这样1,0,1,1,0,1,⋯⋯的通项公式可以写成:)2tan(31n所以,原数列的通项公式为)2tan(312nbn(n∈N)(3)数列}c{n:1,2,3,4,1,2,3,4,⋯⋯的通项公式.;.解析:将原数列扩大2倍:2,4,6,8,2,4,6,8,⋯⋯再减去平均数5得到:3,1,1,3,3,1,1,3,⋯⋯分解成两个数列:(1)1,1,1,1,1,1,1,1,⋯⋯(2)2,2,2,2,2,2,2,2,⋯⋯(1)的通项公式为n)1(易得,(2)的通项只要求出1,1,1,1,1,1,1,1,⋯⋯的通项便可以了,它与(2)相差一个系数2。以上数列的符号与正弦函数在四个象限的符号完全一致,它通项:)4121sin(21ncn(n∈N),∴2,2,2,2,2,2,2,2,⋯⋯的通项为:)4121sin(222ncn(n∈N),∴3,1,1,3,3,1,1,3,⋯⋯的通项为:)4121sin(22)1(3ncnn(n∈N),则原数列}c{n的通项为:)]4121sin(22)1(5[21ncnn(n∈N)。(4)}{nc:1,1,1,1,2,2,2,2,3,3,3,3,4,4,4,4,⋯⋯的通项公式乘以(-4)得:4,4,4,4,8,8,8,8,12,12,12,12,⋯⋯,加上(n+4)得:1,2,3,4,1,2,3,4,1,2,3,4,⋯⋯,它的通项公式为:.;.)]4121sin(22)1(5[21'ncnn又)4(4'nccnn化简整理得:]4121sin(22)1(32[81nncnn(n∈N)。2、求数列中的项例3(由第十四届希望杯改编)、已知数列}{na中,5,321aa且对于大于2的正整数,总有21nnnaaa,则2009a等于().A.-5B.-2C.2D.3.解析:由性质(2)知,数列}{na是以6为周期的周期数列,而533462009,再由性质(3)可得5)(3233452009aaaaaaa,故选A.例4(上海中学数学杂志2000年的第1期)、已知实数列}{na满足aa1(a为实数),11313nnnaaa(Nn),求2000a.解:11313nnnaaa(Nn)可变形为1133133nnnaaa.我们发现1133133nnnaaa与三角式6tantan16tantan)6tan(xxx十分相似,因此可把此三角式认为是原递推关系的原型.通过运算,发现本题中可取na=6...