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第4章 数列
4.2.1 等差数列的概念及其通项公式
人教A版(2019)选择性必修第二册
新知导入
请看下面几个问题中的数列.
1. S,M,L,XL,XXL,XXXL型号的女装上衣对应的尺码分别是
2. 1,2,3,4,这些数的0次幂分别是
1,1,1,1, ②
38,40,42,44,46,48 ①
新知导入
4. 某人向银行贷款万元,贷款时间为年.如果个人贷款月利率为,那么按照等额本金方式还款,他从某月开始,每月应还本金元,每月支付给银行的利息(单位:元)依次为
ar , ar-br, ar-2br, ar-3br,… . ④
3. 测量某地垂直地面方向海拔500m以下的大气温度,得到从距离地面20m起每升高100m处的大气温度(单位:)依次为
25,24,23,22,21. ③
新知讲解
思考:你能通过运算发现以上数列的取值规律吗?
25,24,23,22,21. ③
ar , ar-br, ar-2br, ar-3br,… . ④
对于①,我们发现
40-38=2,42-40=2,…,48-46=2.
就是每一项与它的前一项的差都等于2
如果用{}表示数列 ①,那么有
,,…, .
这表明,数列①有这样的取值规律:从第2项起,每一项与它的前一项的差都等于同一个常数.
1,1,1,1, ②
38,40,42,44,46,48 ①
新知讲解
25,24,23,22,21. ③
对于②,,,…, .
即每一项与它的前一项的差都等于0
数列②~④也有这样的取值规律.
对于③,,,…, .
即每一项与它的前一项的差都等于-1
对于④,br,,…, .
即每一项与它的前一项的差都等于br
ar , ar-br, ar-2br, ar-3br,… . ④
1,1,1,1, ②
38,40,42,44,46,48 ①
新知讲解
【等差数列的概念】
如果一个数列从第2项起,每一项与它的前一项的差都等于同一个常数,那么这个数列就叫做等差数列,这个常数叫做等差数列的公差,公差通常用字母表示.
(符号语言)
新知讲解
由三个数组成的等差数列可以看成是最简单的等差数列.
这时,叫做与的等差中项.
根据等差数列的定义可以知道,.即
问题 最简单的等差数列由几个数组成?
一般地
探究:你能根据等差数列的定义推导它的通项公式吗?
设等差数列{}的首项为,公差为.
方法一:根据等差数列的定义可得,,
所以,
… .
于是
,
……
归纳可得
.
当时,上式为,成立.
不完全归纳法
新知讲解
首项为,公差为d的等差数列{}的通项公式为
方法二:因为
,
,
……
将上述个式子相加得 ,
所以 .
当时,,符合上式
所以
累加法
新知讲解
思考 已知等差数列{}中,第项为,公差为d,此时{}的通项公式是什么?
新知讲解
已知等差数列{}的首项为,公差为d
递推公式 通项公式 通项公式的推广
an-an-1=d (n≥2) an=a1+(n-1)d (n∈N*) an=+(n-m)d (m,n∈N*)
(1)等差数列{}的通项公式an=a1+(n-1)d中共含有四个参数,即a1 ,d ,n , an ,如果知道了其中的任意三个数,那么就可以由通项公式求出第四个数,这一求未知量的过程,我们通常称之为“知三求一”.
新知讲解
方程思想
已知等差数列{}的首项为,公差为d
递推公式 通项公式 通项公式的推广
an-an-1=d (n≥2) an=a1+(n-1)d (n∈N*) an=+(n-m)d (m,n∈N*)
(2) 等差数列的通项公式可以推广为an=am+(n-m)d,由此可知,已知等差数列中的任意两项,就可以求出其他的任意一项.
新知讲解
思考:观察等差数列的通项公式,你认为它与我们熟悉的哪一类函数有关?
由于 ,
所以当时,等差数列{}的第项
是一次函数
当时的函数值,即 .
在平面直角坐标系中画出的图象
新知讲解
在这条直线上描出点
就得到了等差数列{}的图象.
新知讲解
(1)点(n,an)落在直线y=dx+(a1-d)上,这条直线的斜率为 ,在y轴上的截距为 ;
(2)这些点的横坐标每增加1,函数值增加 .
反之,任给一次函数 (为常数),
则
构成一个首项为, 公差为的等差数列
新知讲解
例题讲解
例1(1)已知等差数列{}的通项公式为,求{}的公差和首项;
(2)求等差数列8,5,2,…的第20项.
例题讲解
例1(1)已知等差数列{}的通项公式为,求{}的公差和首项;
(2)求等差数列8,5,2,…的第20项.
例题讲解
例2 -401是不是等差数列-5,-9,-13,… 的项?如果是,是第几项?
课堂练习
1、在等差数列中,(1) 已知
(2) 已知
2、已知数列是等差数列, ,求数列的通项公式 .
3、已知和的等差中项是8, 和的等差中项是10,则和的等差中项是
4、在7和21中插入3个数,使这5个数成等差数列.
课堂练习
1、在等差数列中,(1) 已知
(2) 已知
课堂练习
2、已知数列是等差数列, ,求数列的通项公式 .
课堂练习
3、已知和的等差中项是8, 和的等差中项是10,则和的等差中项是
课堂练习
4、在7和21中插入3个数,使这5个数成等差数列.
课堂总结
1、一个定义:等差数列
2、一个概念:等差中项
3、一个公式:等差数列的通项公式:一般形式:an=a1+(n-1)d
推广形式:an=+(n-m)d
4、一种思想:方程思想:
在四个量中,可以通过列方程的方法知三求一
作业布置
课本15页练习1-4题
思考题 已知数列满足记 .
求证:数列是等差数列.
课堂练习
思考题 已知数列满足记 .
求证:数列是等差数列.
.
证明:,
即 ,所以数列是等差数列
等差中项法
课堂练习
思考题 已知数列满足记 .
求证:数列是等差数列.
证明:
为常数.
又
数列是首项为,公差为的等差数列.
定义法
方法归纳
等差数列的证明与判定的方法
(1) 定义法:
或 是等差数列
(2) 定义变形法:
验证是否满足
(3) 等差中项法:
是等差数列
(4) 通项公式法:
通项公式形如 是等差数列.