课件23张PPT。2.2.1 等差数列的概念及通项公式情 景 导 入相信同学们都听说过天才数学家高斯小时候计算1+2+3+…+100的故事,不过,这很可能是一个不真实的传说,据对高斯素有研究的数学史家E.T.贝尔(E.T.Bell)考证,高斯的老师布特纳当时给孩子们出的是一道更难的加法题:81 297+81 495+81 693+…+100 899.当布特纳刚写完这道题时,高斯也算完了,并把答案写在了小石板上.你知道高斯是如何计算的吗?课 标 点 击1.理解等差数列的概念,掌握等差数列的通项公式,并能运用公式解决一些简单的问题.
2.掌握等差数列的常用性质,并能灵活地运用这些性质,使解题过程简捷准确.要 点 导 航知识点1 等差数列如果一个数列从第二项起,每一项减去它的前一项所得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.应当注意的是:
(1)在定义中,之所以说“从第2项起”,首先是因为首项没有“前一项”,其次是如果一个数列,不是从第2项起,而是从第3项起,每一项与它的前一项的差是同一个常数(an+1-an=d,n∈N*,且n≥2),那么这个数列不是等差数列,但可以说这个数列从第2项起(即去掉第1项后)是一个等差数列.例如,数列1,4,5,6,7,8,9,10就不是等差数列,而去掉第1项后,剩下的数组成的数列就是等差数列. (2)如果一个数列,从第2项起,每一项与它的前一项的差都是常数,那么这个数列不一定是等差数列,因为这个常数可能不唯一.
(3)一个等差数列的公差d是这个数列的后一项与前一项的差.因为等差数列具有d=an+1-an=an-an-1=…=a2-a1的特点,所以求公差可以用an+1-an,也可以用an-an-1,还可以用a2-a1等.公差d可以是任何实数,当d=0时,数列是常数列;当d>0时,数列为递增数列;当d<0时,数列为递减数列.
(4)等差数列的定义还可表述为:在数列{an}中,若an+1-an=d(n∈N*),d为常数,则{an}是等差数列,常数d为公差.知识点2 等差数列的判定方法 (1)an+1-an=d(常数)?{an}是等差数列.
(2)2an+1=an+an+2(n∈N*)?{an}是等差数列.
(3)an=kn+b(k,b为常数)?{an}是等差数列.知识点3 等差数列的常用性质 (6){an}是有穷等差数列,则与首末两项等距离的两项之和都相等,且等于首末两项之和,即a1+an=a2+an-1=…=ai+an-i+1=….
(7)下标成等差数列且公差为m的项ak,ak+m,ak+2m,…(k,m∈N*)组成公差为md的等差数列.
(8)若{bn}为等差数列,则{an±bn},{kan+bn}(k,b为非零常数)也是等差数列.知识点4 解答等差数列有关问题时应注意的问题 (1)首项与公差,是解决等差数列问题的关键.
(2)等差数列的通项公式涉及4个量a1,an,n,d,知道任意三个就可以列方程求另外一个.
(3)熟练掌握并灵活运用定义、通项公式是解决等差数列问题的基础.
(4)寻求条件与结论的共用式以便进行整体代换,使运算更为迅速和准确.
(5)学会运用函数的思想和方法解题.典 例 解 析题型1 等差数列定义及其应用例1 在等差数列中,am=n,an=m(m≠n),则am+n为( )
A.m-n B.0 C.m2 D.n2
分析:a1,d是等差数列的基本元素,可先求出基本元素,再用它们去构成其他元素进行解答,或利用数列是特殊的函数这一点进行求解,或利用选择题的特点进行求解.题型2 利用“对称值”解题例2 等差数列{an}中,已知a2+a3+a10+a11=36,求a5+a8.
分析:利用等差数列的性质求解,或整体考虑问题,求出2a1+11d的值.
解析:方法一 根据题意,有
(a1+d)+(a1+2d)+(a1+9d)+(a1+10d)=36,
∴4a1+22d=36,故2a1+11d=18.
而 a5+a8=(a1+4d)+(a1+7d)=2a1+11d,因此,a5+a8=18.
方法二 根据等差数列性质,可得
a5+a8=a3+a10=a2+a11=36÷2=18.名师点评:方法一设出了a1,d但并没有求出a1,d,事实上也求不出来,这种“设而不求”的方法在数学中常用,它体现了整体的思想;方法二实际上运用了等差数列的性质:若p+q=m+n,p,q,m,n∈N*,则ap+aq=am+an.?变式迁移
2.在等差数列{an}中,a4+a8=16,则a2+a10=(B)
A.12 B.16 C.20 D.24
解析:∵4+8=2+10,根据等差数列性质,则a2+a10=a4+a8=16.题型3 如何判断数列为等差数列例3 已知a,b,c成等差数列,那么a2(b+c),b2(c+a),c2(a+b)是否成等差数列?
分析:在a+c=2b条件下,是否有以下结果:
a2(b+c)+c2(a+b)=2b2(a+c)?
解析:∵a,b,c成等差数列,∴a+c=2b.
a2(b+c)+c2(a+b)-2b2(c+a)
=a2b+a2c+c2a+c2b-2b2c-2b2a
=a2c+c2a+ab(a-2b)+bc(c-2b)
=a2c+c2a-2abc=ac(a+c-2b)=0,∴a2(b+c)+c2(a+b)=2b2(c+a).
∴a2(b+c),b2(c+a),c2(a+b)成等差数列.
名师点评:如果a,b,c成等差数列,常转化成a+c=2b的形式去运用;反之,如果求证a,b,c成等差数列,常改证a+c=2b.有时应用概念解题,需要运用一些等值变形技巧,才能获得成功.?变式迁移
3.若(z-x)2-4(x-y)(y-z)=0,求证:x,y,z成等差数列.
证明:∵(z-x)2-4(x-y)(y-z)=(x+z)2-2×2y(x+z)+4y2
=(x+z-2y)2=0,∴2y=x+z.∴x,y,z成等差数列.