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课时3 等差数列的概念
新授课
1.理解等差数列以及等差中项的概念.
2.掌握等差数列通项公式,能运用公式解决相关问题.
3.理解等差数列的函数性质.
任务1:阅读教材P12的4个数列,根据表格,回答问题,归纳等差数列的定义.
目标一:理解等差数列以及等差中项的概念.
问题:四个数列存在什么共性?
每个数列从第二项开始,后项与前项之差为定值.
数列1 9,18,27,36,45,54,63,72,81.
数列2 38,40,42,44,46,48
数列3 25,24,23,22,21.
数列4 ar,ar-br,ar-2br,ar-3br,….
概念生成
等差数列: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.
符号表示: 或 .
练一练
判断下列数列是否为等差数列,若是,求出首项和公差.
(1) 0, 1,3, 5, 7, 9; (2) 3,3,3,3,3,3;
(3) 3x,6x,9x,12x,15x; (4)95,82,69,56,43,30 ;
(5) 1,1.1,1.11,1.111,1.1111; (6) 1,-2,3,-4,5,-6.
解:(1)不是,因为第二项与第一项之差为1,后面的后项与前项之差为2,所以这不是等差数列.
(2)是, 的常数列; (3)是, ;
(4)是, ; (5)不是,d不是同一常数;
(6)不是,理由同上.
概念生成
注:①判断一个数列是不是等差数列,主要是由定义进行判断: 是否为同一个常数.
②公差d是每一项(第2项起)与它的前一项的差.
③公差d可以是正数,负数,也可以为0.
任务2:探究等差中项.
若a,A,b成等差数列,那么A应满足什么条件?
思考
概念生成
等差中项: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.
例如,等差数列1,3,5中,3是1与5的等差中项.
练一练
1.写出等差中项
(1)2 ,______, 4; (2)-1 ,______, 5;
(3)0 ,______, 0; (4)-12,______,0
2.如果三个数2a,3,a-6成等差数列,则a的值为 ( )
A.-1 B.1 C.3 D.4
解:由题可知,6=2a+a-6,解得a=4,故选D.
3
2
0
-6
D
任务1:探究等差数列的通项公式.
目标二:掌握等差数列通项公式,能运用公式解决相关问题.
我们知道,若{ }数列是以 为首项,d为公差的等差数列,则
,即 .
问题1:分别用 ,d表示数列 ;
问题2:根据问题1的规律,思考等差数列{ }的通项公式该如何表达?
新知讲解
等差数列通项公式:首项为 ,公差为d的等差数列{ }的通项公式为
思考1
除了上述利用归纳法猜想得到等差数列通项公式的方法之外,还有没有其他方法?
…
解:将上述等式等号两边相加,得 ,即 .
思考2
在等差数列{ }中,如何用第m项 和公差d表示 ?
归纳总结
等差数列通项公式:(1) ;
(2) .
任务2:利用利用等差数列通项公式求解等差数列相关问题.
1.已知等差数列{ }的通项公式为 ,求{ }公差和首项;
解:当n≥2时,由{ }的通项公式 可得 ,于是 ,把n=1代入通项公式 得
所以, { }的公差为-2,首项为3.
2.求等差数列8,5,2....的第20项.
解:由已知条件,得d=5-8= -3,将首项及公差代入通项公式得:
,将n=20代入上式子,得 . 所以,这个数列的第20项是-49.
3. -401是不是等差数列-5,-9,-13,…的项?如果是,是第几项?
3. -401是不是等差数列-5,-9,-13,…的项?如果是,是第几项?
解:由 得到这个数列的通项公式为
令 解关于n的方程,得n=100. 所以-401是这个数列的项,是第100项.
思考2
如何求解与等差数列有关的通项问题?
归纳总结
求通项公式的方法:
(1)通过解方程组求得a1,d的值,再利用 写出通项公式,这是求解这类问题的基本方法.
(2)已知等差数列中的两项,可用 直接求得公差,再利用
写出通项公式.
(3)抓住等差数列的通项公式的结构特点,通过an是关于n的一次函数形式,列出方程组求解.
练一练
在等差数列{an}中,已知a5=10,a12=31,求首项a1与公差d.
解:设等差数列{an}的公差为d.
∵a5=10,a12=31,则
解得
∴这个等差数列的首项a1=-2,公差d=3.
任务:探究等差数列的函数性质.
目标三:理解等差数列的函数性质.
问题1: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?
解: ,因此等差数列可以看成是关于自变量为n的一次函数,其中斜率为公差d,常数项为 .
归纳总结
如图所示,在平面直角坐标系中画出函数的图象 ,就得到一条斜率为d,截距为
的直线.在这条直线上描出点
(1,f(1)),(2,f(2)),…,(n,f(n)),…,就得到了等差数列{ }的图象;
反之,任给一次函数f(x)=kx+b(k,b为常数),则f(1)=k+b,f(2)=2k+b,…,f(n)=nk+b,…,构成一个等差数列{nk+b},其首项为k+b,公差为k.
思考
从函数的角度,如何判断等差数列的单调性?
归纳总结
等差数列单调性:当d>0时,数列{ }单调递增;
当d<0时,数列{ }单调递减;
当d=0时,等差数列{ }为常数列.
任务:根据下列关键词,构建知识导图.
“等差数列”、“通项公式”、“类加法”、“函数特点”.