2.2 等差数列(一)
一、教学目标
1.知识与技能:通过实例,理解等差数列的概念;探索并掌握等差数列的通项公式;能在具体的问题情境中,发现数列的等差关系并能用有关知识解决相应的问题;
2. 过程与方法:让学生对日常生活中实际问题分析,引导学生通过观察,推导,归纳抽象出等差数列的概念;由学生建立等差数列模型用相关知识解决一些简单的问题,进行等差数列通项公式应用的实践操作并在操作过程中
二、教学重、难点
重点:理解等差数列的概念及其性质,探索并掌握等差数列的通项公式;
难点:概括通项公式推导过程中体现出的数学思想方法。
三、教学设想
[创设情景]
上节课我们学习了数列。在日常生活中,人口增长、教育贷款、存款利息等等这些大家以后会接触得比较多的实际计算问题,都需要用到有关数列的知识来解决。今天我们先学习一类特殊的数列。
[探索研究]
由学生观察分析并得出答案:
(放投影片)1、在现实生活中,我们经常这样数数,从0开始,每隔5数一次,可以得到数列:0,5,____,____,____,____,……
2、2000年,在澳大利亚悉尼举行的奥运会上,女子举重被正式列为比赛项目。该项目共设置了7个级别。其中较轻的4个级别体重组成数列(单位:kg):48,53,58,63。
3、水库的管理人员为了保证优质鱼类有良好的生活环境,用定期放水清理水库的杂鱼。如果一个水库的水位为18cm,自然放水每天水位降低2.5m,最低降至5m。那么从开始放水算起,到可以进行清理工作的那天,水库每天的水位组成数列(单位:m):18,15.5,13,10.5,8,5.5
4、我国现行储蓄制度规定银行支付存款利息的方式为单利,即不把利息加入本金计算下一期的利息。按照单利计算本利和的公式是:本利和=本金×(1+利率×寸期).例如,按活期存入10 000元钱,年利率是0.72%。那么按照单利,5年内各年末的本利和分别是:
时间
年初本金(元)
年末本利和(元)
第1年
10 000
10 072
第2年
10 000
10 144
第3年
10 000
10 216
第4年
10 000
10 288
第5年
10 000
10 360
各年末的本利和(单位:元)组成了数列:10 072,10 144,10 216, 10 288,10 360。
思考:同学们观察一下上面的这四个数列:0,5,10,15,20,…… ①
48,53,58,63 ②
18,15.5,13,10.5,8,5.5 ③
10 072,10 144,10 216, 10 288,10 360 ④
看这些数列有什么共同特点呢?引导学生观察相邻两项间的关系,
由学生归纳和概括出,以上四个数列从第2项起,每一项与前一项的差都等于同一个常数(即:每个都具有相邻两项差为同一个常数的特点)。
[等差数列的概念]
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。那么对于以上四组等差数列,它们的公差依次是5,5,-2.5,72。
注意:⑴公差d一定是由后项减前项所得,而不能用前项减后项来求;
⑵对于数列{ },若 - =d (d是与n无关的数或字母),n≥2,n∈N ,则此数列是等差数列,d 为公差;
(3)若d=0, 则该数列为常数列.
提问:(1)你能举一些生活中的等差数列的例子吗?
(2)如果在与中间插入一个数A,使,A,成等差数列数列,那么A应满足什么条件?
由学生回答:因为a,A,b组成了一个等差数列,那么由定义可以知道:
A-a=b-A 所以就有
由三个数a,A,b组成的等差数列可以看成最简单的等差数列,这时,A叫做a与b的等差中项。
不难发现,在一个等差数列中,从第2项起,每一项(有穷数列的末项除外)都是它的前一项与后一项的等差中项。
如数列:1,3,5,7,9,11,13…中 ,5是3和7的等差中项,1和9的等差中项。
9是7和11的等差中项,5和13的等差中项。
看来,
从而可得在一等差数列中,若m+n=p+q 则
[等差数列的通项公式]
提问:对于以上的等差数列,我们能不能用通项公式将它们表示出来呢?
⑴、我们是通过研究数列的第n项与序号n之间的关系去写出数列的通项公式的。下面由同学们根据通项公式的定义,写出这四组等差数列的通项公式。
由学生经过分析写出通项公式:
猜想得到这个数列的通项公式是
② 猜想得到这个数列的通项公式是
③ 猜想得到这个数列的通项公式是
④ 猜想得到这个数列的通项公式是
⑵、那么,如果任意给了一个等差数列的首项和公差d,它的通项公式是什么呢?
引导学生根据等差数列的定义进行归纳:
…
所以
……
思考:那么通项公式到底如何表达呢?
得出通项公式:以为首项,d为公差的等差数列的通项公式为:
也就是说,只要我们知道了等差数列的首项和公差d,那么这个等差数列的通项就可以表示出来了。
选讲:除此之外,还可以用迭加法和迭代法推导等差数列的通项公式:
(迭加法): 是等差数列, (迭代法):是等差数列,则有
所以
……
……
两边分别相加得
所以 所以
[例题分析]
例1、⑴求等差数列8,5,2,…的第20项.
⑵-401是不是等差数列-5,-9,-13,…的项?如果是,是第几项?
解:⑴由=8,d=5-8=-3,n=20,得
⑵由=-5,d=-9-(-5)=-4,得这个数列的通项公式为由题意知,本题是要回答是否存在正整数n,使得-401=-4n-1成立。
解这个关于n的方程,得n=100,即-401是这个数列的第100项。
例2:(1)在等差数列中,已知,求首项与公差d;
(2)已知数列为等差数列,求的值.
解:(1)解法一:∵,,则
所以,这个等差数列的首项是-2,公差是3.
解法二:∵,
由 得
所以,这个等差数列的首项是-2,公差是3.
例3:梯子最高一级宽33cm,最低一级宽为110cm,中间还有10级,各级的宽度成等差数列,计算中间各级的宽度.
解:设表示梯子自上而上各级宽度所成的等差数列,
由已知条件,可知:=33, =110,n=12
∴,即10=33+11 解得:
因此,
答:梯子中间各级的宽度从上到下依次是40cm,47cm,54cm,61cm,68cm,75cm,82cm,89cm,96cm,103cm.
例4:三个数成等差数列,它们的和为18,它们的平方和为116,求这三个数.
解:设这三个数为a-d,a,a+d
则
解得这三个数依次为4,6,8或8,6,4
[注](1)设未知数时尽量减少未知数的个数.(2)结果应给出由大到小和由小到大两种情况.
例5:已知四个数成等差数列,它们的和为28,中间两项的积为40,求这四个数.
解:设这个数为a-3d, a-d, a+d,a+3d
则
解得: 或
这四个数依次为-2,4,10,16或16,10,4,-2.
例6.某市出租车的计价标准为1.2元/km,起步价为10元,即最初的4km(不含4千米)计费10元。如果某人乘坐该市的出租车去往14km处的目的地,且一路畅通,等候时间为0,需要支付多少车费?
解:根据题意,当该市出租车的行程大于或等于4km时,每增加1km,乘客需要支付1.2元.所以,我们可以建立一个等差数列来计算车费.
令=11.2,表示4km处的车费,公差d=1.2。那么当出租车行至14km处时,n=11,此时需要支付车费
答:需要支付车费23.2元。
[随堂练习] 课本39页“练习”第1、2题;
[课堂小结]
①等差数列定义:即(n≥2)
②等差数列通项公式:(n≥1)
推导出公式:
四、作业《习案》作业十一。
课件41张PPT。2.2 等差数列(一)课题导入1. 在现实生活中,我们经常这样数数,
从0开始,每隔5数一次,可以得到数
列:0, 5,____,____,____,____,….2. 2000年,在澳大利亚悉尼举行的奥
运会上,女子举重被正式列为比赛项
目.该项目共设置了7个级别.其中较轻
的4个级别体重组成数列(单位:kg):
48,53,58,63.课题导入3. 水库的管理人员为了保证优质鱼类有
良好的生活环境,用定期放水清理水库
的杂鱼.如果一个水库的水位为18cm,
自然放水每天水位降低2.5m,最低降至
5m.那么从开始放水算起,到可以进行
清理工作的那天,水库每天的水位组成
数列(单位:m):
18,15.5,13,10.5,8,5.5.课题导入4. 我国现行储蓄制度规定银行支付存款
利息的方式为单利,即不把利息加入本
金计算下一期的利息. 按照单利计算本
利和的公式是:
本利和=本金×(1+利率×寸期).
例如,按活期存入10 000元钱,年利率
是0.72%.那么按照单利,5年内各年末
的本利和分别是:课题导入各年末的本利和(单位:元)组成了数列:
10 072,10 144,10 216,10 288,10 360.思考:0, 5, 10, 15, 20 ……48, 53, 58, 6318, 15.5, 13, 10.5, 8, 5.510 072, 10 144, 10 216, 10 288, 10 360观察一下上面的这四个数列: ①
②
③
④这些数列有什么共同特点呢? 思考:0, 5, 10, 15, 20 ……48, 53, 58, 6318, 15.5, 13, 10.5, 8, 5.510 072, 10 144, 10 216, 10 288, 10 360观察一下上面的这四个数列: ①
②
③
④这些数列有什么共同特点呢? 以上四个数列从第2项起,每一项与
前一项的差都等于同一个常数(即:每个
都具有相邻两项差为同一个常数的特点).讲授新课等差数列讲授新课 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,公差通常
用字母d表示. 等差数列注意(1)公差d一定是由后项减前项所得,而不
能用前项减后项来求;注意(1)公差d一定是由后项减前项所得,而不
能用前项减后项来求;
(2)对于数列{an},若an-an-1 =d(d是与n
无关的数或字母),n≥2,则此数列是
等差数列,d 为公差;
注意(1)公差d一定是由后项减前项所得,而不
能用前项减后项来求;
(2)对于数列{an},若an-an-1 =d(d是与n
无关的数或字母),n≥2,则此数列是
等差数列,d 为公差;
(3)若d=0,则该数列为常数列. 思考1. 你能举一些生活中的等差数列的例子
吗?思考2. 如果在a与b的中间插入一个数A,使
a, A, b成等差数列,那么A应该满足什
么条件?思考2. 如果在a与b的中间插入一个数A,使
a, A, b成等差数列,那么A应该满足什
么条件?分析:由a, A, b成等差数列得: 思考2. 如果在a与b的中间插入一个数A,使
a, A, b成等差数列,那么A应该满足什
么条件?分析:由a, A, b成等差数列得: 思考2. 如果在a与b的中间插入一个数A,使
a, A, b成等差数列,那么A应该满足什
么条件?分析:由a, A, b成等差数列得: 反之,若思考2. 如果在a与b的中间插入一个数A,使
a, A, b成等差数列,那么A应该满足什
么条件?分析:由a, A, b成等差数列得: 反之,若思考2. 如果在a与b的中间插入一个数A,使
a, A, b成等差数列,那么A应该满足什
么条件?分析:由a, A, b成等差数列得: 反之,若即a, A, b成等差数列.思考2. 如果在a与b的中间插入一个数A,使
a, A, b成等差数列,那么A应该满足什
么条件?分析:由a, A, b成等差数列得: 成等差数列. 反之,若即a, A, b成等差数列.等差中项: 由三个数a,A,b组成的等差数列可
以看成最简单的等差数列,这时,A叫做
a与b的等差中项.
等差中项: 由三个数a,A,b组成的等差数列可
以看成最简单的等差数列,这时,A叫做
a与b的等差中项.
不难发现,在一个等差数列中,从第
2项起,每一项(有穷数列的末项除外)
都是它的前一项与后一项的等差中项.等差中项:等差中项:数列:1,3,5,7,9,11,13…等差中项:数列:1,3,5,7,9,11,13…5是3和7的等差中项,1和9的等差中项;
等差中项:数列:1,3,5,7,9,11,13…5是3和7的等差中项,1和9的等差中项;
9是7和11的等差中项,5和13的等差中项.等差中项:数列:1,3,5,7,9,11,13…a2+a4=a1+a55是3和7的等差中项,1和9的等差中项;
9是7和11的等差中项,5和13的等差中项.等差中项:数列:1,3,5,7,9,11,13…a2+a4=a1+a5a4+a6=a3+a75是3和7的等差中项,1和9的等差中项;
9是7和11的等差中项,5和13的等差中项.在等差数列{an}中,
若m+n=p+q, 则am+an=ap+aq. 等差中项:数列:1,3,5,7,9,11,13…a2+a4=a1+a5a4+a6=a3+a75是3和7的等差中项,1和9的等差中项;
9是7和11的等差中项,5和13的等差中项.思考: 对于以上的等差数列,我们能不能用
通项公式将它们表示出来呢?思考: 对于以上的等差数列,我们能不能用
通项公式将它们表示出来呢? 以a1为首项,d为公差的等差数列{an}
的通项公式为:思考: 对于以上的等差数列,我们能不能用
通项公式将它们表示出来呢? 以a1为首项,d为公差的等差数列{an}
的通项公式为:an=a1+(n-1)d.讲解范例:例1. (1)求等差数列8,5,2,…的第20项.
(2)-401是不是等差数列-5,-9,
-13,…的项?如果是,是第几项?讲解范例:例2. (1)在等差数列{an}中,已知a5=10,
a12=31,求首项a1与d;
(2)已知数列{an}为等差数列,求a15的值.讲解范例:例3. 梯子最高一级宽33cm,最低一级宽
为110cm,中间还有10级,各级的宽度
成等差数列,计算中间各级的宽度. 例4. 三个数成等差数列,它们的和为18,
它们的平方和为116,求这三个数.讲解范例:例5. 已知四个数成等差数列,它们的和
为28,中间两项的积为40,求这四个数.讲解范例:讲解范例:例6. 某市出租车的计价标准为1.2元/km,
起步价为10元,即最初的4km(不含4千
米)计费10元.如果某人乘坐该市的出租车
去往14km处的目的地,且一路畅通,等
候时间为0,需要支付多少车费?教材P.39练习第1、2题.练习:课堂小结1. 等差数列定义:
即an-an-1 =d (n≥2).2.等差数列通项公式:
an=a1+(n-1)d (n≥1).推导出公式: an=am+(n-m)d . 阅读教材P.36到P.38;
2. 《习案》作业十一.课后作业双基限时练(八)
1.下列数列不是等差数列的是( )
A.0,0,0,…,0,…
B.-2,-1,0,…,n-3,…
C.1,3,5,…,2n-1,…
D.0,1,3,…,,…
答案 D
2.已知等差数列{an}的通项公式为an=2009-7n,则使an<0的最小n的值为( )
A.286 B.287
C.288 D.289
答案 C
3.已知等差数列{an}中,a7+a9=16,a4=1,则a12的值是( )
A.15 B.30
C.31 D.64
解析 ??
∴a12=-+11×=15.
答案 A
4.等差数列{an}的前三项依次为x,2x+1,4x+2,则它的第5项为( )
A.5x+5 B.2x+1
C.5 D.4
解析 由等差中项,得2(2x+1)=x+4x+2
∴x=0,∴a1=0,a2=1,a3=2,a4=3,a5=4.
答案 D
5.若{an}为等差数列,ap=q,aq=p(p≠q),则ap+q为( )
A.p+q B.0
C.-(p+q) D.
解析 依题意,得ap=a1+(p-1)d=q,
aq=a1+(q-1)d=p,
∴p-q=(q-p)d,∴d=-1,∴a1=p+q-1.
∴ap+q=a1+(p+q-1)(-1)=0.
答案 B
6.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
解析 依题意,得m+2n=8,2m+n=10,
两式相加m+n=6,∴m和n的等差中项为3.
答案 B
7.在等差数列{an}中,已知a5=10,a12=31,则首项a1=________,公差d=________.
解析 由??
答案 -2 3
8.已知f(n+1)=f(n)-(n∈N*),且f(2)=2,则f(101)=________.
解析 令an+1=f(n+1),则
an+1=an-,且a2=2,
∴a2=a1-,∴a1=.
∴an=+(n-1)=-n.
∴f(101)=a101=-×101=-.
答案 -
9.已知数列{an}满足an-1+an+1=2an(n∈N*,n≥2)且a1=1,a2=3,则数列{an}的通项公式为________.
解析 由an-1+an+1=2an,得
an+1-an=an-an-1(n≥2).
∴数列{an}是等差数列.
又a1=1,a2=3,∴d=2,an=a1+(n-1)d=2n-1.
答案 an=2n-1
10.在等差数列{an}中,已知a5=10,a15=25,求a25.
解 设数列{an}的首项为a1,公差为d,则根据题意,得
解得a1=4,d=.
∴an=4+(n-1)=n+.
∴a25=×25+=40.
11.(1)求等差数列3,7,11,…的第4项与第10项.
(2)100是不是等差数列2,9,16,…的项?如果是,是第几项?如果不是,说明理由.
解 (1)由a1=3,d=7-3=4,
n=4,得a4=3+(4-1)×4=15;
n=10时,得a10=3+(10-1)×4=39.
(2)由a1=2,d=9-2=7,得这个数列的通项公式为an=2+(n-1)×7=7n-5.
令7n-5=100,
解得n=15∈N*,
∴100是这个数列的第15项.
12.假设某市2008年新建住房400万平方米,预计在今后的若干年内,该市每年新建住房面积平均比上一年增加50万平方米.那么从哪一年年底开始,该市每年新建住房的面积开始大于820万平方米?
解 设从2007年年底开始,n年后该市每年新建的住房面积为an万平方米.
由题意,得{an}是等差数列,首项a1=400,公差d=50.
所以an=a1+(n-1)d=350+50n.
令350+50n>820,解得n>.
由于n∈N*,则n≥10.
所以从2017年年底开始,该市每年新建住房的面积开始大于820万平方米.
第1课时 等差数列
1.理解等差数列的概念,明确“同一个常数”的含义.
2.掌握等差数列的通项公式及其应用.
3.会判定或证明等差数列;了解等差数列与一次函数的关系.
1.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__________,那么这个数列就叫做等差数列,这个常数就叫做等差数列的______,通常用字母d表示.
(1)定义中“每一项与它的前一项的差”的含义有两个:其一是强调作差的顺序,即后面的项减前面的项;其二是强调这两项必须相邻.
(2)公差d∈R,当d=0时,数列为常数列;当d>0时,数列为递增数列;当d<0时,数列为递减数列.[来源:Z#xx#k.Com]
【做一做1】 等差数列4,7,10,13,16的公差等于__________.
2.通项公式[来源:学_
等差数列{an}的首项是a1,公差是d,则通项公式是an=________.
(1)如果数列{an}的通项公式是an=pn+q(p,q是常数),那么数列{an}是等差数列.
(2)如果数列{an}满足2an=an-1+an+1(n>1,n∈N*),那么数列{an}是等差数列.
【做一做2】 已知等差数列{an}中,首项a1=4,公差d=-2,则通项公式an等于( )
A.4-2n B.2n-4
C.6-2n D.2n-6
3.等差中项
如果三个数a,A,b成等差数列,那么____叫做______的等差中项.
等差中项的性质:[来
①A是a与b的等差中项,则
A=或2A=a+b,即两个数的等差中项有且只有一个.
②当2A=a+b时,A是a与b的等差中项.
【做一做3】 13与-11的等差中项m=__________.
答案:1.(1)同一个常数 公差
【做一做1】 3
2.a1+(n-1)d
【做一做2】 C
3.A a与b
【做一做3】 1
1.对等差数列定义的理解[来源:学
剖析:(1)等差数列定义中的关键词是:“从第2项起”与“同一个常数”.
①如果一个数列,不是从第2项起,而是从第3项或第4项起,每一项与前一项的差是同一个常数,那么此数列不是等差数列.
②如果一个数列,从第2项起,每一项与前一项的差,尽管是常数,但这个数列也不一定是等差数列.这是因为这些常数可能不相同,必须是同一个常数,才是等差数列.
(2)也可以用数学符号语言叙述等差数列的定义:
在数列{an}中,如果an+1-an=d(常数)对任意n∈N*都成立,则称数列{an}为等差数列,常数d称为等差数列的公差.
(3)公差是数列中的某一项(除第一项外)与其前一项的差,不可颠倒,即d=an+1-an=an-an-1=…=a3-a2=a2-a1.
(4)切忌只通过计算数列中特殊几项的差后,发现它们是同一个常数,就断言此数列为等差数列.
2.对等差数列通项公式的理解
剖析:(1)从函数的角度看等差数列的通项公式.
由等差数列的通项公式an=a1+(n-1)d可得an=dn+(a1-d),如果设p=d,q=a1-d,那么an=pn+q,其中p,q是常数.当p≠0时,an是关于n的一次函数,即(n,an)在一次函数y=px+q的图象上,因此从图象上看,表示等差数列的各点均在一次函数y=px+q的图象上.
所以公差不为零的等差数列的图象是直线y=px+q上的均匀排开的一群孤立的点.
当p=0时,an=q,等差数列为常数列,此时数列的图象是平行于x轴的直线(或x轴)上的均匀分布的一群孤立的点.
(2)由两点确定一条直线的性质可以得出,已知等差数列的任意两项可以确定这个等差数列.若已知等差数列的通项公式,可以写出数列中的任意一项.
(3)等差数列{an}的通项公式an=a1+(n-1)d中共含有四个变数,即a1,d,n,an,如果知道了其中的任意三个数,就可以由通项公式求出第四个数,这一求未知量的过程我们通常称之为“知三求一”.
题型一 求等差数列的通项公式
【例题1】 若{an}是等差数列,a15=8,a60=20,求an.
分析:先求出a1,d,然后求an.
反思:一般地,可由am=a,an=b,得求出a1和d,从而确定通项公式.
题型二 等差数列的判定与证明
【例题2】 已知数列{an}的通项公式为an=4-2n,求证:数列{an}是等差数列.
分析:只需证明an+1-an=常数或an-an-1=常数(n≥2).
反思:已知数列{an}的通项公式an=f(n),用定义判断或证明{an}是等差数列的步骤:
(1)利用通项公式an=f(n)写出an+1=f(n+1)(或an-1=f(n-1));
(2)作差an+1-an(或an-an-1),将差变形;
(3)当差an+1-an(或an-an-1)是一个与n无关的常数时,数列{an}是等差数列;当差an+1-an(或an-an-1)不是常数,是与n有关的代数式时,数列{an}不是等差数列.
题型三 实际应用问题
【例题3】 梯子的最高一级宽33 cm,最低一级宽110 cm,中间还有10级,各级宽度依次成等差数列,计算中间各级的宽度.
分析:要求梯子中间各级的宽度,必须知道各级宽度组成的等差数列的公差.又梯子的级数是12,因此,该问题相当于已知等差数列的首项、末项及项数求公差.
反思:解决实际应用问题的关键是建立数学模型,本题中的数学模型是已知等差数列的首项和末项及项数,求各项.
题型四 易错辨析
【例题4】 若数列{an}的通项公式为an=10+lg 2n,求证数列{an}为等差数列.
错解:因为an=10+lg 2n=10+nlg 2,
所以a1=10+lg 2,a2=10+2lg 2,a3=10+3lg 2,
所以a2-a1=lg 2,a3-a2=lg 2,
则a2-a1=a3-a2,故数列{an}为等差数列.
错因分析:a3-a2=a2-a1=常数,不能满足等差数列的定义中“从第2项起,每一项与前一项的差等于同一个常数”的要求.
反思:要说明一个数列为等差数列,必须说明从第二项起所有的项与其前一项之差为同一常数,即an-an-1=d(n≥2)恒成立,而不能只验证有限个相邻两项之差相等.
答案:【例题1】 解:由题意,知解得
故an=a1+(n-1)d=+(n-1)×=n+4.
【例题2】 证明:∵an=4-2n,∴an+1=4-2(n+1)=2-2n.
∴an+1-an=(2-2n)-(4-2n)=-2.
∴{an}是等差数列.
【例题3】 解:设梯子的第n级的宽为an cm,其中最高一级宽为a1 cm,则数列{an}是等差数列.
由题意,得a1=33,a12=110,n=12,
则a12=a1+11d.
所以110=33+11d,解得d=7.
所以a2=33+7=40,a3=40+7=47,…,a11=96+7=103,
即梯子中间各级的宽度从上到下依次是40 cm,47 cm,54 cm,61 cm,68 cm,75 cm,82 cm,89 cm,96 cm,103 cm.[来源:Zxxk.Com]
【例题4】 正解:因为an=10+lg 2n=10+nlg 2,
所以an+1=10+(n+1)lg 2.
所以an+1-an=[10+(n+1)lg 2]-(10+nlg 2)=lg 2(n∈N*).
所以数列{an}为等差数列.
1 (2019·吉林长春高三调研)在等差数列{an}中,a1·a3=8,a2=3,则公差d=( )
A.1 B.-1 C.±1 D.±2
2等差数列-3,1,5,…的第15项为( )
A.40 B.53 C.63 D.76
3等差数列1,-1,-3,…,-89的项数是( )
A.92 B.47 C.46 D.45
4已知数列{an}的通项公式是an=7n+2,求证:数列{lg an}是等差数列.
5有一正四棱台形楼顶,其中一个侧面中最上面一行铺瓦30块,总共需要铺瓦15行,并且下一行比其上一行多铺3块瓦,求该侧面最下面一行需铺瓦多少块?
答案:1.C 由题意解得d=±1.
2.B a1=-3,d=1-(-3)=4,
故a15=a1+(15-1)d=-3+14×4=53.
3.C a1=1,d=(-1)-1=-2,
故an=a1+(n-1)d=3-2n,
令-89=3-2n,解得n=46.
4.分析:转化为证明lg an+1-lg an是一个与n无关的常数.
证明:设bn=lg an=lg 7n+2=(n+2)lg 7,
则bn+1=[(n+1)+2]lg 7=(n+3)lg 7,
则bn+1-bn=(n+3)lg 7-(n+2)lg 7=lg 7=常数.
所以数列{bn}是等差数列,
即数列{lg an}是等差数列.
5.分析:转化为求等差数列的第15项.
解:设从上面开始第n行铺瓦an块,则数列{an}是首项为30,公差为3的等差数列.
则a15=a1+14d=30+14×3=72,
即该侧面最下面一行应铺瓦72块.
§2.2 等差数列(一)
课时目标
1.理解等差数列的概念.
2.掌握等差数列的通项公式.
1.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.
2.若三个数a,A,b构成等差数列,则A叫做a与b的等差中项,并且A=.
3.若等差数列的首项为a1,公差为d,则其通项an=a1+(n-1)d.
4.等差数列{an}中,若公差d>0,则数列{an}为递增数列;若公差d<0,则数列{an}为递减数列.
一、选择题
1.已知等差数列{an}的通项公式an=3-2n,则它的公差d为( )
A.2 B.3
C.-2 D.-3
答案 C
2.△ABC中,三内角A、B、C成等差数列,则角B等于( )
A.30° B.60°
C.90° D.120°
答案 B
3.在数列{an}中,a1=2,2an+1=2an+1(n∈N*),则a101的值为( )
A.49 B.50
C.51 D.52
答案 D
4.一个等差数列的前4项是a,x,b,2x,则等于( )
A. B.
C. D.
答案C
解析 ∴a=,b=x.
∴=.
5.设{an}是递增等差数列,前三项的和为12,前三项的积为48,则它的首项是( )
A.1 B.2 C.4 D.6
答案 B
解析 设前三项分别为a-d,a,a+d,则a-d+a+a+d=12且a(a-d)(a+d)=48,解得a=4且d=±2,又{an}递增,∴d>0,即d=2,∴a1=2.
6.等差数列{an}的公差d<0,且a2·a4=12,a2+a4=8,则数列{an}的通项公式是( )
A.an=2n-2 (n∈N*)
B.an=2n+4 (n∈N*)
C.an=-2n+12 (n∈N*)
D.an=-2n+10 (n∈N*)
答案 D
解析 由??
所以an=a1+(n-1)d,即an=8+(n-1)×(-2),
得an=-2n+10.
二、填空题
7.已知a=,b=,则a、b的等差中项是
________________________________________________________________________.
答案
8.一个等差数列的前三项为:a,2a-1,3-a.则这个数列的通项公式为________.
答案 an=n+1
解析 ∵a+(3-a)=2(2a-1),∴a=.
∴这个等差数列的前三项依次为,,.
∴d=,an=+(n-1)×=+1.
9.若m≠n,两个等差数列m、a1、a2、n与m、b1、b2、b3、n的公差为d1和d2,则的值为________.
答案
解析 n-m=3d1,d1=(n-m).
又n-m=4d2,d2=(n-m).
∴==.
10.首项为-24的等差数列,从第10项起开始为正数,则公差的取值范围是________.
答案 解析 设an=-24+(n-1)d,
由解得:三、解答题
11.已知成等差数列的四个数之和为26,第二个数与第三个数之积为40,求这四个数.
解 设这四个数为a-3d,a-d,a+d,a+3d,则由题设得
∴ 解得或所以这四个数为2,5,8,11或11,8,5,2.
12.已知数列{an}满足a1=4,an=4- (n≥2),令bn=.
(1)求证:数列{bn}是等差数列;
(2)求数列{an}的通项公式.
(1)证明 ∵an=4- (n≥2),
∴an+1=4- (n∈N*).
∴bn+1-bn=-=-=-==.
∴bn+1-bn=,n∈N*.
∴{bn}是等差数列,首项为,公差为.
(2)解 b1==,d=.
∴bn=b1+(n-1)d=+(n-1)=.
∴=,∴an=2+.
能力提升
13.一个等差数列的首项为a1=1,末项an=41 (n≥3)且公差为整数,那么项数n的取值个数是( )
A.6 B.7 C.8 D.不确定
答案 B
解析 由an=a1+(n-1)d,得41=1+(n-1)d,
d=为整数,且n≥3.
则n=3,5,6,9,11,21,41共7个.
14.已知数列{an}满足a1=,且当n>1,n∈N*时,有=,设bn=,
n∈N*.
(1)求证:数列{bn}为等差数列.
(2)试问a1a2是否是数列{an}中的项?如果是,是第几项; 如果不是,请说明理由.
(1)证明 当n>1,n∈N*时,=?=
?-2=2+?-=4?bn-bn-1=4,且b1==5.
∴{bn}是等差数列,且公差为4,首项为5.
(2)解 由(1)知bn=b1+(n-1)d=5+4(n-1)=4n+1.
∴an==,n∈N*.
∴a1=,a2=,∴a1a2=.令an==,
∴n=11.
即a1a2=a11,∴a1a2是数列{an}中的项,是第11项.
1.判断一个数列{an}是否是等差数列,关键是看an+1-an是否是一个与n无关的常数.
2.由等差数列的通项公式an=a1+(n-1)d可以看出,只要知道首项a1和公差d,就可以求出通项公式,反过来,在a1、d、n、an四个量中,只要知道其中任意三个量,就可以求出另一个量.
3.三个数成等差数列可设为:a-d,a,a+d或a,a+d,a+2d;四个数成等差数列可设为:a-3d,a-d,a+d,a+3d或a,a+d,a+2d,a+3d.
课件31张PPT。等差数列同学们好教学目标及重点难点教学目标
1.理解等差数列的概念,理解并掌握等差数列的通项公式,能运用公式解决简单的问题。
2.培养学生的观察能力,进一步提高学生的推理归纳能力。
重点难点
1.等差数列概念的理解与掌握
2.等差数列通项公式的推导及应用
3.等差数列“等差”特点的理解、把握及应用 复习导入请看以下几例:
4,5,6,7,8,9,10,······
3,0,-3,-6,-9,-12,······
1/10,2/10,3/10,4/10,5/10······
3,3,3,3,3,3,3,······你还记得吗?数列的定义
给出数列的两种方法
创设问题情境,引入新课得到数列:
6000,6500,7000,7500,
8000,8500,9000
等差数列的定义 一般地,如果一个数列从第二项起,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。公差通常用字母d表示。返回等差数列的公差 公差d
1.an-an-1=d (n≥2)(数学表达式)
3.d的范围 d∈R2.常数 如2,3,5,9,11就不是等差数列 如果在a与b中间插入一个数A,使a,A,b成等差数列,那么A叫做a与b的等差中项。例:已知三个数2,x,98成等差数列,求x等差数列的通项公式 如果等差数列{an}的首项是a,公差是d,那么根据等差数列的定义得到:
a2-a1=da2=a1+d 由此得到 an=a1+(n-1)d返回an-a1=(n-1)dan-an-1=da4-a3=da3-a2=dan=a1+(n-1)da4=a1+3da3=a1+2d (题型一)求通项an
例1:①a1=1, d=2, 则 an= ?
解:an=1+(n-1)·2=2n-1②已知等差数列8,5,2,…求 an及a20解 : 由题 a1=8, d=5-8=-3∴a20=-49∴an=8+(n-1)·(-3)=-3n+11练习1:已知等差数列3,7,11,…
则 an=___________ a4=_________
a10=__________
4n-11539an=a1+(n-1)d (n∈N*)(题型二)求首项a1例2 :已知等差数列{an}中,a20=-49,
d=-3, 求首项a1解:由a20=a1+(20-1)·(-3)得a1=8练习2:a4=15 d=3 则a1=_________6an=a1+(n-1)d (n∈N*)例3:判断-400是不是等差数列-5,-9, -13,… 的项?如果是,是第几项?解:a1=-5, d=-4,an=-5+(n-1)·(-4),假设-400是该等差数列中的第n项,
则 -400=-5+(n-1)·(-4)所以-400不是这个数列的项an=a1+(n-1)d (n∈N*)(题型三)求项数n 练习3:100是不是等差数列2,9,16,…的项?如果是,是第几项? 如果不是,说明理由.
an=a1+(n-1)d (n∈N*)(题型四)求公差d例4: 一张梯子最高一级宽33cm,最低一级宽110cm,
中间还有10级,各级的宽度成等差数列。
求公差d及中间各级的宽度。分析:用{an}表示梯子自上而下各级宽度所成的等差数列。解:由题意知 a1=33, a12=110, n=12
由 an=a1+(n-1)d 得 110=33+(12-1)d
解得 d=7
从而可求出 a2=33+7=40 (cm)
a3=40+7=47(cm) a4=54(cm) …。an=a1+(n-1)d (n∈N*)总结:
在 an=a1+(n-1)d,n∈N* 中,有an,a1,n,d 四个量,
已知其中任意3个量即可求出第四个量。那么如果已知一个等差数列的任意两项,能否求出an呢?an=a1+(n-1)d (n∈N*)例5:在等差数列{an}中已知a3 =10, a9=28,
求a1、d及an
(题型五)综合∴an=4+(n-1)·3=3n+1an=a1+(n-1)d (n∈N*)解法1:由an=a1+(n-1)d
猜想:任意两项an和am(n>m)之间的关系:证明: ∵ am=a1+(m-1)d an=a1+(n-1)d (n∈N*)∴ an =a1+(n-1)d∴ a1=am-(m-1)d= am-(m-1)d +(n-1)d =am+(n-m)dan=am+(n-m)d例5:在等差数列{an}中已知a3 =10, a9=28, 求an an=am+(n-m)d (n、m∈N*, n>m)∴an=a3+(n-3)·3解法2:∵ a9=a3+(9-3)d (n∈N*)
∴28=10+6d
∴d=3=10+(n-3)·3
=3n+1
等差数列的应用 例1. 1)等差数列8,5,2,······的第20项是几?
2)-401是不是等差数列-5,-9,-13······的项?如果是,是第几项?解: 1)由题意得,a1=8,d=-3 2)由题意得,a1=-5,d=-4,an=-401an=a1+(n-1)d∴n=100
∴-401是这个数列的第100项。∴a20=a1+19d=8+19×(-3)=-49-401=-5+(n-1)×(-4)课堂练习(二)1)求等差数列3,7,11······的第4项与第10项。答案:a4=15 a10=39 2)100是不是等差数列2,9,16······的项?如果是,是第几项?如果不是,说明理由。答案:是第15项。 3)-20是不是等差数列0,-3.5,-7···的项?如果是,是第几项?如果不是,说明理由。解:a1=0,d=-3.5∴-20不是这个数列中的项。n=47/7-20=0+(n-1)×(-3.5)等差数列的应用 例2.在等差数列{an}中,已知a5=10,a12=31,求首项a1与公差d。解:由题意,a5=a1+4d
a12=a1+11d解之得 a1=-2 d=3若让求a7,怎样求?即 10=a1+4d
31=a1+11d课堂练习(三) 1.在等差数列{an}中,已知a3=9,a9=3,求a12答案:a12=0 2.在等差数列{an}中,已知a2=3,a4=7,求a6、a8解:由题意得,a1+d=3, a1+3d=7∴a6=a1+5d=1+5×2=11
a8=a1+7d=1+7×2=15∴ a1=1, d=2课 堂 练 习在等差数列{an}中,
1)已知a1=2,d=3,n=10,求an解:a10=a1+9d=2+9×3=292)已知a1=3,an=21,d=2,求n解:21=3+(n-1)×2 n=103)已知a1=12,a6=27,求d解:a6=a1+5d,即27=12+5d d=34)已知d=-1/3,a7=8,求a1解:a7=a1+6d 8=a1+6×(-1/3)
∴a1=10课堂练习:2. 求等差数列2,9,16…的第10项,100是不是这个数列的项。如果是,是第几项?1. 等差数列-5,-1,3…的公差是( )A. 4 B. - 4 C. 8 D. -83. 等差数列中,已知a3=9, a9=3, 则a12 =_____4. 数列{an}中,a1= , an+1=an- (n∈N*), 则通项an=( )5. 已知等差数列的前三项依次为:a-1, a+1, a+3, 则此数列的通项为( )A. an=2n-5 B.an=a+2n-3C. an=a+2n-1 D. an=2n-3A0DA.B.D. 不能确定C.C1.求出下列等差数列中的未知项:(1) 2,a ,6
(2) 8,b ,c,-4 (3) 8,b ,-4,c
2.已知 a , b , c 成等差数列,
求证:b +c , c +a , a +b成等差数列.例1:在等差数列{an}中已知a3 =10, a9=28, 求an an=am+(n-m)d (n、m∈N*, n>m)∴an=a3+(n-3)·3解法2:∵ a9=a3+(9-3)d (n∈N*)
∴28=10+6d
∴d=3=10+(n-3)·3
=3n+1
思考:等差数列{ an }中 ,(m 、 n、p、q ∈ N+),
若 m+n=p+q 则 am+an=ap+aq ? 【说明】上面的命题中的等式两边有相同数目的项, 如a1+a2=a3 吗?例2、在等差数列{an}中,若a3+a4+a5+a6+a7=450,
则a2+a8 =?
(一)等差数列的基本性质:3、项数成等差数列的项也构成等差数列。
4、等差数列的前m项和,后m项和,再m项和……也
构成等差数列。
5、两个等差数列的和、差还是等差数列即{an},{bn}
是等差数列,{an±bn}也是等差数列, {pan}、{an±c}
也是等差数列(p,c为常数)。2、等差中项:
如果a,A,b成等差数列,那么A叫做a与b的等差中项。1、在等差数列{an}中,若m+n=p+q,则 .am+an=ap+aq(二)等差数列的证明:例3、已知数列的通项公式为an=pn+q,其中,p,q 是
常数,且p≠0,那么这个数列是否一定是等差数
列?如果是,其首项与公差是什么?应用延伸 例3.一个首项为23,公差为整数的等差数列,如果前六项均为正数,第七项起为负数,则它的公差是多少?解:由题意得,
a6=a1+5d>0 a7=a1+6d<0 例4.已知等差数列{an}的首项为30,这个数列从第12项起为负数,求公差d的范围。解:a12=30+11d<0
a11=30+10d≥0∵d∈Z ∴d=-4∴-23/5<d<-23/6 ∴ -3≤d<-30/11
即公差d的范围为:-3≤d<-30/11四、小结: ①等差数列的定义:②通项公式:an=a1+(n-1)d ( n∈N*)更一般的形式:an=am+(n-m)d ( n∈N*)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常数,那么这个数列就叫做等差数列(叠加法证明)作 业课本P40
A组 第1题好好学习
天天向上