(共17张PPT)
5.2.1 课时1
等差数列的定义
1. 理解等差数列的定义,掌握并会推导等差数列的通项公式;
2. 能运用等差数列的通项公式解决一些简单问题;
3. 理解等差数列通项公式与一次函数的关系.
观察下面几个的数列,你能通过运算发现数列①—③的取值规律吗?
① 9,18,27,36,45,54,63,72,81
② 38,40,42,44,46,48
③ 25,24,23,22,21
对于①,我们发现
18=9+9,27=18+9....81=72+9,
换一种写法,就是
18-9=9,27-18=9....81-72=9.
如果用{an}表示数列①,
那么有a2-a1=9,a3- a2 =9,...a9-a8=9.
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。数列②—③也有这样的取值规律。
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,这个数列就叫做等差数列.
一、等差数列的定义
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:an+1 - an=d(d为常数,n∈N*)
练习1 判断下列数列是否为等差数列,若是,求出首项和公差.
a1=3,公差 d=0 常数列
a1=3x ,公差 d= 3x
×
a1=95, 公差 d=-13
×
×
a1=1 ,公差 d=
(1) 1, 3, 5, 7, 9, 2, 4, 6, 8, 10
(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
(7)
①判断一个数列是不是等差数列,主要是由定义判断 an+1-an是不是同一个常数.
②公差d是每一项(第2项起)与它的前一项的差,千万别把被减数与减数弄颠倒!
③公差可以是正数,负数,也可以为0.
注意事项
思考:你能根据等差数列的定义推导它的通项公式吗?
设一个等差数列的首项为,公差为,根据等差数列的定义,
可得= ,所以= = = …
于是 + + =(+ ) + + 2
+ =(+ ) + + 3 …
归纳可得+() (n),
当n时,上式为+() ,这就是说,上式当时也成立.
因此,首项为,公差为的等差数列的通项公式为+()
另外根据等差数列的定义可得:
∵
将上述(n-1)个式子相加得
∴
当n=1时,符合上式,
∴
二、 等差数列的通项公式
首项a1公差d的等差数列{an}的通项公式为
点睛:等差数列的通项公式an中共含有四个变量,即a1,d, n,an,如果知道了其中任意三个量,就可由通项公式求出第四个量.
例1:已知等差数列10,7,4,…
(1)求这个数列的第10项;
(2) -56是不是这个数列中的项?-40呢?如果是,求出是第几项;如果不是,说明理由.
解:(1)记数列{an},则由题意知,,
因此数列的通项公式为,
当时,有因此第10项为.
(2)设-56是数列中的第 项,则,解得
所以-56是数列的第23项. 设-40是数列中的第 项,则,
解得所以-40不是数列中的项.
问题:在等差数列的通项公式中, an与 的关系与以前学过的什么函数有关
因为+() 所以如果记
则可以看出,而且
(1)当公差时,是常数函数,此时数列{an}是常数列(因此公差为0的等差数列是常数列);
(2)公差时,是一次函数,而且的增减性依赖于公差的符号,因此,当时, {an}是递增数列,当时, {an}是递减数列.
从函数角度认识等差数列{an}
若数列{an}是等差数列,首项为a1,公差为d,
则an=f (n)=a1+(n-1)d=nd+(a1-d).
(I)点(n,an)落在直线y=dx+(a1-d)上;
(2)这些点的横坐标每增加1,函数值增加______.
d
例2:已知数列{an}的通项公式为an =5-2n判断这个数列是否是等差数列,如果是求出公差,如果不是说明理由.
解:因为
所以数列{an}是等差数列,且公差为-2.
事实上,可以证明数列{an}是等差数列的充要条件是其中是常数.
例3:已知等差数列{an}的公差为求证:对于任意的正整数有
.
解:设等差数列的首项为,则
两式相减,整理可得
即.
(1)等差数列的通项公式有两个基本量:首项a1和公差d,故求通项公式主要是利用方程思想解a1,d.
(2)等差数列通项公式的另两种形式:
①an=am+(n-m)d;
②an=kn+b(k,b是常数).
归纳总结
1. 已知一个等差数列首项为,第10项为70,则该数列的公差为 .
2.已知等差数列{an}中,, ,求= .
8
18
1.等差数列的概念
2.等差数列的通项公式
3.从函数角度认识等差数列
根据以下内容回顾本课所学知识:(共15张PPT)
5.2.1 课时2
等差数列的性质
1. 理解等差中项的概念,能用公式求解;
2. 掌握判断等差数列的常用方法;
3. 掌握等差数列的性质,并能灵活运用等差数列的性质解决问题.
还记得高斯怎么计算1+2+3+…+100的吗?
推广到一般的等差数列,你有什么猜想?
利用1+100=2+99=….在有穷等差数列中,与首末两项“等距离”的两项之和等于首项与末项的和.即
a1+an=a2+an-1=a3+an-2=….
在等差数列{an}中,若m+n=p+q(m,n,p,q∈N*),
则am+ =ap+ .特别地,若m+n=2p,则an+am=2ap.
an
aq
注意点:
(1)等式两边的项数相同;
(2)等式两边项的下标之和相等;
(3) m,n,p,q∈N*.
问题1:已知数列{an}是等差数列,p,q,s,t∈N ,且p+q=s+t,
求证ap+aq=as+at.
问题 2:如果在与之间插入一个数,使得成等差数列,那么应该满足什么条件?
由等差数列定义及成等差数列可得:,
整理可得 .
等差中项的概念
如果是等差数列,那么称为与的等差中项.( )
中间的每一项(既不是首项也不是末项的项)都是它的前一项与后一项的等差中项.
例如:2与8的等差中项是
例 1:一个等差数列是2,4,6,8,10,12,14.
在这个数列中,4是2和6的等差中项,6是4和8的等差中项,那么8是谁的等差中项?12呢?
解:根据等差中项的概念,易知8是6和10的等差中项,12是10和14的等差中项.
我还发现8还是4和12,2和14的等差中项.
等差数列中连续(或对称)的三项的中间项为其余两项的等差中项
2,4,6,8,10,12,14
例2:已知数列{an}中,
在时恒成立,求证: {an}是等差数列.
解:因为 ,
所以.
因此,从第2项起,每一项与它的前一项的差都相等,所以{an}是等差数列.
例3:如图所示,已知某梯子共有5级,从上往下数,第1级的宽为35cm,第5级的宽为43cm,且各级的宽度从小到大构成等差数列,求其余三级的宽度.
解:(方法一)依题意,
设公差为,则解得因此
因此其余三级的宽度分别为37cm,39cm,41cm.
例3:如图所示,已知某梯子共有5级,从上往下数,第1级的宽为35cm,第5级的宽为43cm,且各级的宽度从小到大构成等差数列,求其余三级的宽度.
(方法二)因为等差数列为,,,,共5项,
又因为所以
即,类似地,有
所以,,
因此其余三级的宽度分别为37cm,39cm,41cm.
归纳总结
等差数列的常用性质
等差数列有很多条性质,但常用的主要有两条:若{an}为等差数列,则
(1)当m+n=p+q(m,n,p,q∈N+)时,总有am+an=ap+aq.
(2)当m+n=2k(m,n,k∈N+)时,总有am+an=2ak.
1.已知m和2n的等差中项是4,2m和n的等差中项是5,则m和n的等差中项是( )
A.2 B.3 C.6 D.9
2.已知数列{an}是等差数列,若a1-a9+a17=7,则a3+a15等于( )
A.7 B.14 C.21 D.7(n-1)
B
B
3.等差数列{an}中,a4+a5=15,a7=12,则a2=( )
A.3 B.-3 C.1.5 D.-1.5
4.在等差数列{an}中,a5=6,a8=15,则a14=( )
A.21 B.32 C.33 D.4
5.等差数列{an}的公差为d(d≠0),a3+a6+a10+a13=32,am=8,
m的值为( )
A.12 B.8 C.6 D.4
B
C
B
1. 什么是等差中项?回忆其表达式.
2. 等差数列的性质是什么?
回顾:结合本节课所学,回答下列问题: