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第四章 数列
4.2.1 等差数列的概念及通项公式
一、课题导入
1.数列的概念是什么?
一般地,我们把按照确定的顺序排列的一列数称为数列. 数列中的每一个数都叫做数列的项.
2.什么是数列的通项公式?
3.什么是数列的递推公式?
二、引导探究1——等差数列及等差中项的概念
思考 下列3个数列的取值规律是什么?有何共同点?
9,18,27,36,45,54,63,72,81 ①
34,36,38,40,42,44,46,48 ②
25,24.4,23.8,23.2,22.6 ③
从第2项起,每一项与它的前一项的差都等于同一个常数
我们把具有这种取值规律的数列称为等差数列.
1.等差数列的概念
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,通常用字母d表示.
等差数列的符号语言:
an-an-1 = d (d是常数, n≥2且n∈N*)或an+1-an = d (d是常数, n∈N*)
注意n的取值!
从第二项开始!
注意:1.“从第2项起”说明等差数列至少含有三项.
2.“每一项与它的前一项的差”不可理解为“每相邻两项的差”
3. 判断一个数列是不是等差数列,主要是由定义进行判断,即判定an+1-an 是不是同一个常数.
4. 公差d是每一项(从第2项起)与它的前一项的差,而且公差可以是正数,负数,也可以为0.
由三个数a,A,b组成的等差数列可以看成是最简单的等差数列,这时A叫做a与b的等差中项.
由等差数列的定义,可知
2.等差中项的概念
两个数的等差中项只有一个
三、典型例题1 等差数列的判断
三、典型例题2 等差中项的应用
二、引导探究2——等差数列的通项公式
探究 若已知等差数列{an}的首项和公差,你能否根据等差数列的定义推导出等差数列的通项公式?
所以 a2=a1+d
a3=a2+d=(a1+d )+d=a1+2d
a4=a3+d=(a1+2d )+d=a1+3d
…
an=an-1+d=a1+ (n-1)d (n ≥ 2)
又∵当n=1时,上式也成立
∴an=a1+(n-1)d
方法1: 由等差数列的定义可得
an+1-an=d
等差数列的递推公式
不完全归纳法
它就是等差数列的通项公式!
∴ a2-a1=d
a3-a2=d
a4-a3=d
…
an-an-1=d (n ≥ 2)
累加以上n-1个式子, 得
an-a1=(n-1)d
累加法
又∵当n=1时,上式也成立
∴an=a1+(n-1)d
方法2:∵由等差数列的定义可得
an+1-an=d
∴ an=a1+(n-1)d
思考 还有什么方法推导等差数列的通项公式呢?
首项为a1,公差为d的等差数列{an}的通项公式为
a1,an,n,d 知三求一
3.等差数列的通项公式
三、典型例题3 等差数列通项公式的应用
若数列 是等差数列,首项为 ,公差为 ,则
(1)点 落在直线 上,这条直线的斜率为 ,在 轴上的截距为 ;(2)这些点的横坐标每增加1,函数值增加 .
问题 我们知道数列是自变量为n的函数,你认为等差数列与我们熟悉的哪一类函数有关?
an=f(n)=a1+(n-1)d=dn+(a1-d)
结论:等差数列{an}的单调性与公差d有关.
①当d>0时,等差数列{an} 单调递增;
②当d<0时,等差数列{an}单调递减;
③当d=0时,等差数列{an}为常数列.
拓展探究
二、引导探究3——等差数列的判定与证明
等差数列的判定方法有以下三种:
(1)定义法: 为等差数列.
(2)等差中项法: 为等差数列.
(3)通项公式法: ( , 是常数, ) 为等差数列.
三、典型例题4 等差数列的证明
四、课堂小结
2. 通项公式:
1.等差数列的定义:
an-an-1=d (n≥2)或 an+1-an=d (n∈N*)
an =a1+(n-1)d
由三个数a,A,b组成等差数列,则称A叫做a与b的等差中项.
3.等差中项:
这三个数满足关系式:
A=
d=