内容正文:
4.2 等差数列
4.2.1 等差数列的概念
第1课时 等差数列的概念
课程内容标准
学科素养凝练
1.通过生活中的实例,理解等差数列的概念.
2.掌握等差数列通项公式的意义.
通过对等差数列概念及其通项公式的学习,达成数学抽象、逻辑推理和数学运算的核心素养.
一、等差数列的概念
1.等差数列概念
(1)文字语言: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.
(2)递推公式:an+1-an=d(d为常数,n∈N*).
2.等差中项
(1)条件:如果a,A,b成等差数列.
(2)结论:那么A叫做a与b的等差中项.
(3)满足的关系式是2A=a+b.
二、等差数列的通项公式
以首项为a1,公差为d的等差数列{an}的通项公式为an=a1+(n-1)d.
1.判断下列说法是否正确,正确的在它后面的括号里打“√”,错误的打“×”.
(1)若一个数列从第二项起每一项与它的前一项的差都是常数,则这个数列是等差数列.( )
(2)等差数列{an}的单调性与公差d有关.( )
(3)若三个数a,b,c满足2b=a+c,则a,b,c一定是等差数列.( )
答案 (1)× (2)√ (3)√
2.已知等差数列{an}的首项a1=4,公差d=-2,则通项公式an=( )
A.4-2n B.2n-4
C.6-2n D.2n-6
C [an=a1+(n-1)d=4+(n-1)×(-2)=4-2n+2=6-2n.]
3.(教材练习2改编)x+1与y-1的等差中项为10,则x+y等于( )
A.0 B.10
C.20 D.不确定
C [因为x+1与y-1的等差中项为10,所以(x+1)+(y-1)=2×10,所以x+y=20.]
4.若a≠b,则等差数列a,x1,x2,b的公差是( )
A.b-a B.
C. D.
C [由等差数列的通项公式,得b=a+(4-1)d,所以d=.]
探究一 等差数列的概念
[知能解读] 对等差数列概念的解读
(1)“从第2项起”是指第1项前面没有项,无法与后续条件中“与前一项的差”相吻合.
(2)“每一项与它的前一项的差”这一运算要求是指“相邻且后项减去前项”,强调了:①作差的顺序;②这两项必须相邻.
(3)定义中的“同一常数”是指全部的后项减去前一项都等于同一个常数,否则这个数列不能称为等差数列.
判断下列数列是否为等差数列.
(1)an=3-2n;(2)an=n2-n.
解 (1)∵an+1-an=[3-2(n+1)]-(3-2n)=-2,是常数,∴数列{an}是等差数列.
(2)∵an+1-an=[(n+1)2-(n+1)]-(n2-n)=2n,不是常数,∴数列{an}不是等差数列.
[方法总结] 定义法判定等差数列
(1)作差an+1-an;
(2)对差式进行变形;
(3)当an+1-an是一个与n无关的常数时,数列{an}是等差数列;当an+1-an不是常数,是与n有关的代数式时,数列{an}不是等差数列.
[训练1] 判断下列数列是不是等差数列?
(1)9,7,5,3,…,-2n+11,…;
(2)-1,11,23,35,…,12n-13,…;
(3)1,2,1,2,…;
(4)1,2,4,6,8,10,…;
(5)a,a,a,a,a,…
解 由等差数列的定义得(1),(2),(5)为等差数列,(3),(4)不是等差数列.
探究二 等差中项及应用
在-1与7之间顺次插入三个数a,b,c,使这五个数成等差数列,求此数列.
解 ∵-1,a,b,c,7成等差数列,∴b是-1与7的等差中项,∴b==3.
又a是-1与3的等差中项,∴a==1.
又c是3与7的等差中项,∴c==5.
∴该数列为-1,1,3,5,7.
[方法总结] 三数a,b,c成等差数列的条件是b=(或2b=a+c),可用来解决等差数列的判定或有关等差中项的计算问题.如若证{an}为等差数列,可证2an+1=an+an+2(n∈N*).
[训练2] 已知数列8,a,2,b,c是等差数列,则a,b,c的值分别为________,________,________.
5 -1 -4 [因为8,a,2,b,c是等差数列,所以解得]
[训练3] 已知数列{an}中,a3=2,a7=1,且数列为等差数列,则a5=________.
[由数列为等差数列,则有+=,可解得a5=.]
探究三 等差数列的通项公式及应用
[知能解读] 等差数列通项公式与一次函数的关系
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