内容正文:
5.2 等差数列
5.2.1 等差数列
第1课时 等差数列的定义
学 习 目 标
核 心 素 养
1.理解等差数列的概念.(难点)
2.掌握等差数列的通项公式及运用.(重点、难点)
3.掌握等差数列的判定方法.(重点)
1.借助等差数列概念的学习,培养数学抽象的素养.
2.通过等差数列通项公式的求解与运用,提高数学运算的素养.
第一届现代奥运会于1896年在希腊雅典举行,此后每4年举行一次,奥运会如因故不能举行,届数照算.这样举行奥运会的年份数构成一个数列,这个数列有什么特征呢?这个数列叫什么数列呢?
1.等差数列的概念
一般地,如果数列{an}从第2项起,每一项与它的前一项之差都等于同一个常数d,即an+1-an=d恒成立,则称{an}为等差数列,其中d称为等差数列的公差.
拓展:等差数列定义的理解
(1)“每一项与它的前一项之差”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.
(2)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.
2.等差数列的通项公式及其推广
若等差数列{an}的首项为a1,公差为d,则其通项公式为an=a1+(n-1)d.该式可推广为an=am+(n-m)d(其中n,m∈N+).
思考:等差数列的通项公式an=a1+(n-1)d是什么函数模型?
[提示] d≠0时,一次函数;d=0时,常数函数.
3.等差数列的单调性
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.
1.思考辨析(正确的画“√”,错误的画“×”)
(1)数列4,4,4,…是等差数列. ( )
(2)若一个数列的前4项分别为1,2,3,4,则{an}(n>4)一定是等差数列.
( )
(3)等差数列{an}中,a1,n,d,an任给三个,可求另一个. ( )
(4)等差数列{an}的通项公式是关于n的一次函数. ( )
[答案] (1)√ (2)× (3)√ (4)×
2.下列数列中不是等差数列的为( )
A.6,6,6,6,6 B.-2,-1,0,1,2
C.5,8,11,14 D.0,1,3,6,10
D [A中给出的是常数列,是等差数列,公差为0;
B中给出的数列是等差数列,公差为1;
C中给出的数列是等差数列,公差为3;
D中给出的数列第2项减去第1项等于1,第3项减去第2项等于2,故此数列不是等差数列.]
3.已知等差数列{an}中,首项a1=4,公差d=-2,则通项公式an=________.
6-2n [∵a1=4,d=-2,
∴an=4+(n-1)×(-2)=6-2n.]
4.在等差数列{an}中,若a2=1,a5=3,则公差d=________.
[d===.]
等差数列的概念
【例1】 已知等差数列{an}的首项为a1,公差为d,在数列{bn}中,bn=3an+4,试判断{bn}是不是等差数列.
[思路点拨] 可以利用a1和d写出bn的通项公式,也可以直接利用定义判断bn+1-bn是不是常数.
[解] 法一:由题意可知an=a1+(n-1)d(a1,d为常数),则bn=3an+4=3[a1+(n-1)d]+4=3a1+3(n-1)d+4=3dn+3a1-3d+4.
由于bn是关于n的一次函数(或常数函数,当d=0时),
故{bn}是等差数列.
法二:根据题意,知bn+1=3an+1+4,则bn+1-bn=3an+1+4-(3an+4)=3(an+1-an)=3d(常数).
由等差数列的定义知,数列{bn}是等差数列.
等差数列的判定方法有以下三种:
1定义法:an+1-an=d常数n∈N+⇔{an}为等差数列;
2等差中项法:2an+1=an+an+2n∈N+⇔{an}为等差数列;
3通项公式法:an=an+ba,b是常数,n∈N+⇔{an}为等差数列.
但如果要证明一个数列是等差数列,则必须用定义法或等差中项法.
1.数列{an}的通项公式an=4-3n,则此数列( )
A.是公差为4的等差数列
B.是公差为3的等差数列
C.是公差为-3的等差数列
D.是首项为4的等差数列
C [∵an+1-an=4-3(n+1)-(4-3n)=-3.
∴{an}是公差为-3的等差数列.]
2.已知数列{an}满足a1=2,an+1=,试证明数列是等差数列.
[证明] ∵an+1=,
∴==+,
即-=2,∴是首项为,公差d=2的等差数列.
等差数列的通项公式
[探究问题]
1.若{an}是等差数列,试用am,an表示公差d,其中n≠m.
[提示] d=.
2.若数列{an}的通项公式an=kn+b,则该数列是等差数列吗?
[提示] 是.因为an+1-an=k(n+1