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4.2.1 等差数列的概念
人教A版高中数学选择性必修二
1.数列的定义是什么?
一般地,我们把按照确定的顺序排列的一列数叫做数列.
2.数列的通项公式的定义是什么?
如果数列的第项与它的序号之间对应关系可以用一个式子来表示,那么这个式子叫做这个数列的通项公式.
3.数列的递推公式的定义是什么?
如果一个数列的相邻两项或多项之间的关系可以用一个式子来表示,那么这个式子叫做数列的递推公式.
复习旧知
问题1 观察下面几个问题中的数列,你能发现什么取值规律?
(1)北京天坛圜丘坛的地面石板数依次为:
9,18,27,36,45,54,63,72,81.①
(2)S,M,L,XL,XXL,XXXL型号的女装上衣对应的尺码分别是
38,40,42,44,46,48.②
(3)测量某地垂直地面方向上海拔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
9,18,27,36,45,54,63,72,81.①
对于①,
,
换一种写法:
,.
如果用表示数列①,那么有:
, … ,.
9,18,27,36,45,54,63,72,81.①
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.
38,40,42,44,46,48.②
25,24,23,22,21.③
√
√
等差数列的定义:一般地,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d表示.
等差数列的符号语言:.
.
递推公式
判断下列数列是否为等差数列 如果是,写出它的公差?
(1)5,9,13,17,21;
(2)9,7,5,3,1,-1;
(3)6,6,6,6,6,6;
(4)0,1,0,1,0,1.
是,;
是,;
是,
不是,1-0=0,0-1=-1.
思考:如果在和之间插入一个数,使成等差数列,那么应满足什么条件?
由等差数列定义,有:,所以即
此时,把叫做的等差中项.
的等差中项是它们的算术平均数.
问题2 你能根据等差数列的定义推导它的通项公式吗?
由,
有
于是,
,
,
……
归纳可得
当时,上式为. 这就是说,上式当时也成立.
首项为,公差为的等差数列的通项公式为.
等差数列通项公式的证明:
由,
所以
,
,
,
……
,
将以上个式子进行累加,
得到: ,
即
你能写出以下等差数列的通项公式吗?
(1)5,9,13,17,21;
(2)9,7,5,3,1,-1;
(3)6,6,6,6,6,6;
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,
所以时,是常值函数;
当时,是一次函数当时的函数值,即.
问题3:等差数列的图象与一次函数的图象有什么关系?
0
1
2
3
4
5
6
,等差数列单调递增.
,等差数列单调递减.
,等差数列常数列.
等差数列的单调性:
思考:由一次函数得到的数列一定是等差数列吗?
任给一次函数(k,b为常数),则,
所以,数列是以首项,为公差的等差数列.
例1.已知等差数列的通项公式为求公差和首项;
解:把代入通项公式,得
当 的通项公式为,
可得 .
于是=()-()=2.
所以的首项为3,公差为-2.
方法2:
于是.
方法3:
例2.求等差数列8,5,2,…,的第20项,并判断-289是否是数列中的项,若是,第几项?
解:由已知条件,得
把,代入,
得:
令,得
这个数列的第100项.
回顾本节课的学习内容,你学到了什么?
1.等差数列的定义:
2.等差中项的概念:
3.等差数列的通项公式:
4.数学思想:函数与方程、数形结合.
完成教材第15页练习题.
作业