内容正文:
2.2 等差数列
2.2.1 等差数列的概念
2.2.2 等差数列的通项公式
第1课时 等差数列的概念及通项公式
学习目标:1.理解等差数列的概念,能在具体问题情境中,发现数列的等差关系.(重点)2.会推导等差数列的通项公式,并能应用该公式解决简单的等差数列问题.(重点)3.等差数列的证明及其应用.(难点)
1.等差数列的概念
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,公差通常用d表示.
2.等差数列的通项公式
对于等差数列{an}的第n项an,有an=a1+(n-1)d=am+(n-m)d.
[基础自测]
1.思考辨析
(1)一个数列的每一项与它的前一项的差都等于常数,这个数列就叫等差数列.
( )
(2)一个数列的每一项与它的前一项的差都等于同一个常数,这个数列就叫等差数列.
( )
(3)一个数列从第二项起,每一项与它的前一项的差都等于常数,这个数列就叫等差数列.
( )
(4)一个数列从第二项起,每一项与它的前一项的差都等于同一个常数,这个数列就叫等差数列.
( )
[答案] (1)× (2)× (3)× (4)√
2.若{an}是等差数列,且a1=1,公差d=3,则an=________.
[解析] ∵a1=1,d=3,∴an=1+(n-1)×3=3n-2.
[答案] 3n-2
3.若{an}是等差数列,且a1=2,d=1,若an=7,则n=________.
[解析] ∵a1=2,d=1,
∴an=2+(n-1)×1=n+1.
由an=7,
即n+1=7,得n=6.
[答案] 6
等差数列的判定与证明
判断下列数列是否为等差数列.
(1)在数列{an}中,an=3n+2;
(2)在数列{an}中,an=n2+n.
[思路探究] ―→―→
[解] (1)an+1-an=3(n+1)+2-(3n+2)=3(n∈N*).由n的任意性知,这个数列为等差数列.
(2)an+1-an=(n+1)2+(n+1)-(n2+n)=2n+2,不是常数,所以这个数列不是等差数列.
[规律方法]
1.定义法是判定(或证明)数列{an}是等差数列的基本方法,其步骤为:
(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.
2.应注意等差数列的公差d是一个定值,它不随n的改变而改变.
提醒:当n≥2时,an+1-an=d(d为常数),无法说明数列{an}是等差数列,因为a2-a1不一定等于d.
[跟踪训练]
1.已知函数f(x)=,数列{xn}的通项由xn=f(xn-1)(n≥2且x∈N*)确定.
(1)求证:数列是等差数列;
(2)当x1=时,求x2 017.
[解] (1)因为f(x)=,数列{xn}的通项xn=f(xn-1),
所以xn=是等差数列.,所以=-,所以+=,所以
(2)x1=.,所以x2 017=,所以xn=(n-1)==2+=2,所以时,
等差数列的通项公式
已知数列{an}是等差数列,且a5=10,a12=31.
(1)求{an}的通项公式;
(2)若an=13,求n的值.
[思路探究] 建立首项a1和d的方程组求an;由an=13解方程得n.
[解] (1)设{an}的首项为a1,公差为d,则由题意
可知∴an=-2+(n-1)×3=3n-5.解得
(2)由an=13,得3n-5=13,解得n=6.
[规律方法]
1.从方程的观点看等差数列的通项公式,an=a1+(n-1)d中包含了四个量,已知其中的三个量,可以求得另一个量,即“知三求一”.
2.已知数列的其中两项,求公差d,或已知一项、公差和其中一项的序号,求序号的对应项时,通常应用变形an=am+(n-m)d.
[跟踪训练]
2.已知递减等差数列{an}前三项的和为18,前三项的积为66.求该数列的通项公式,并判断-34是该数列的项吗?
[解] 依题意得
∴
解得或
∵数列{an}是递减等差数列,
∴d<0.故取a1=11,d=-5.
∴an=11+(n-1)·(-5)=-5n+16,
即等差数列{an}的通项公式为
an=-5n+16.
令an=-34,即-5n+16=-34,得n=10.
∴-34是数列{an}的第10项.
等差数列的应用
[探究问题]
1.若数列{an}满足+1且a1=1,则a5如何求解?=
[提示] 由=1.-+1可知=
∴{=1,公差d=1的等差数列.}是首项
∴=1+(n-1)×1=n,
∴an=n2,
∴a5=52=25.
2.某剧场有20排座位,第一排有20个座位,从第