内容正文:
第2课时 等差数列的性质
学习目标:1.理解等差中项的概念,并能利用等差中项判断一个数列是否为等差数列.(重点、难点)2.掌握等差数列的有关性质,能运用等差数列的性质解题.(重点)3.了解一次函数同等差数列通项公式间的关系.(重点)
1.等差数列与一次函数
(1)等差数列的通项公式an=a1+(n-1)d,当d=0时,an是关于n的常函数;当d≠0时,an是关于n的一次函数;点(n,an)分布在以d为斜率的直线上,是这条直线上的一列孤立的点.
(2)等差数列通项公式的推广:在等差数列{an}中,已知a1,d,am,an(m≠n),则d=,从而有an=am+(n-m)d.=
2.等差中项
如果a,A,b这三个数成等差数列,那么A=叫做a和b的等差中项..我们把A=
3.等差数列的性质
(1)项的运算性质:在等差数列{an}中,若m+n=p+q(m,n,p,q∈N*),则am+an=ap+aq.
(2)等差数列的项的对称性
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=….
(3)若{an},{bn}分别是公差为d,d′的等差数列,则有
数列
结论
{c+an}
公差为d的等差数列(c为任一常数)
{c·an}
公差为cd的等差数列(c为任一常数)
{an+an+k}
公差为2d的等差数列(k为常数,k∈N*)
{pan+qbn}
公差为pd+qd′的等差数列(p,q为常数)
(4){an}的公差为d,则d>0⇔{an}为递增数列;d<0⇔{an}为递减数列;d=0⇔{an}为常数列.
[基础自测]
1.若{an}是等差数列,若a2=3,a8=5,则公差d=________,an=________.
[解析] ∵d=.==3+,∴an=a2+(n-2)×==
[答案]
2.若点(1,an),(2,an+1)在直线y=x+3上,则an+1与an的关系为________.
[解析] 由题意可知∴an+1-an=1,
即an+1=an+1.
[答案] an+1=an+1
3.若{an}是等差数列,且a2+a6+a10=1,则a4+a8=________.
[解析] ∵a2+a10=a4+a8=2a6,
∴a6=.,∴a4+a8=
[答案]
4.在等差数列{an}中,a7+a9=16,a4=1,则a12=________.
[解析] 由a7+a9=a4+a12,得a12=a7+a9-a4=16-1=15.
[答案] 15
等差中项及其应用
已知数列{xn}的首项x1=3,通项xn=2np+nq(n∈N*,p,q为常数),且x1,x4,x5成等差数列.求p,q的值.
[思路探究] 由x1,x4,x5成等差数列得出一个关于p,q的等式,结合x1=3推出2p+q=3,从而得p,q.
[解] 由x1=3,得2p+q=3,①
又x4=24p+4q,x5=25p+5q,
且x1+x5=2x4得,
3+25p+5q=25p+8q,②
由①②得,q=1,p=1.
[规律方法]
在等差数列{an}中,由定义有an+1-an=an-an-1(n≥2,n∈N*(,即an=,从而由等差中项的定义知,等差数列从第2项起的每一项都是它前一项与后一项的等差中项.
[跟踪训练]
1.在与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)∵-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.
等差数列的性质及应用
(1)等差数列{an}中,a1+3a8+a15=120,求2a9-a10的值;
(2)数列{an}为等差数列,已知a2+a5+a8=9,a3a5a7=-21,求数列{an}的通项公式;
(3)在等差数列{an}中,a15=8,a60=20,求a75的值.
[思路探究] (1)利用等差中项求解;
(2)利用m+n=p+q,则am+an=ap+aq求解;
(3)利用d=求解.
[解] (1)由等差数列的性质,得
a1+3a8+a15=5a8=120,
∴a8=24,又2a9=a8+a10,
∴2a9-a10=a10+a8-a10=a8=24.
(2)∵a2+a8=2a5,∴3a5=9,
∴a5=3,
∴a2+a8=a3+a7=6,①
又a3a5a7=-21,
∴a3a7=-7.②
由①②解得a3=-1,a7=7或a3=7,a7=-1.
∴a3=-1,d=2,或a3=7,d=-2.
由通项公式的变形公式an=a3+(n-3)d,
得an=2n-7或an=-2n+13.
(3)∵a60=a15