内容正文:
第2课时 等差数列的性质
学 习 目 标
核 心 素 养
1.理解等差中项的概念.(重点)
2.掌握等差数列中两项及多项之间的关系.(重点、易错点)
3.能灵活运用等差数列的性质解决问题.(难点)
1.借助等差数列中项的学习,提升数据分析的素养.
2.通过等差数列性质的学习,培养数学运算的素养.
高斯怎么计算1+2+3+…+100这道题目的?推广到一般的等差数列,你有什么猜想?
1.等差中项
如果x,A,y是等差数列,那么称A为x与y的等差中项,且A=.
在一个等差数列中,中间的每一项都是它的前一项与后一项的等差中项.
思考1:在等差数列中,任意两项都有等差中项吗?
[提示] 是.
2.等差数列的性质
{an}是公差为d的等差数列,若正整数s,t,p,q满足s+t=p+q,则as+at=ap+aq.
①特别地,当p+q=2s(p,q,s∈N+)时,ap+aq=2as.
②对有穷等差数列,与首末两项“等距离”的两项之和等于首末两项的和,即a1+an=a2+an-1=…=ak+an-k+1=….
思考2:在等差数列{an}中,2an=an+1+an-1(n≥2)成立吗?2an=an+k+an-k(n>k>0)是否成立?
[提示] 令s=t=n,p=n+1,q=n-1,可知2an=an+1+an-1成立;令s=t=n,p=n+k,q=n-k,可知2an=an+k+an-k也成立.
拓展:(1)从等差数列中,每隔一定的距离抽取一项,组成的数列仍为等差数列.
(2)若{an}是公差为d的等差数列,则
①{c+an}(c为任一常数)是公差为d的等差数列;
②{can}(c为任一常数)是公差为cd的等差数列;
③{an+an+k}(k为常数,k∈N+)是公差为2d的等差数列.
(3)若{an},{bn}分别是公差为d1,d2的等差数列,则数列{pan+qbn}(p,q是常数)是公差为pd1+qd2的等差数列.
(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.
1.思考辨析(正确的画“√”,错误的画“×”)
(1)等差数列{an}中,必有a10=a1+a9. ( )
(2)若数列a1,a3,a5,…和a2,a4,a6,…都是公差为d的等差数列,则a1,a2,a3,a4,…是等差数列. ( )
(3)若{an}是等差数列,则{|an|}也是等差数列. ( )
(4)若{an}是等差数列,则对任意n∈N+都有2an+1=an+an+2. ( )
[答案] (1)× (2)× (3)× (4)√
2.在等差数列{an}中,若a3=5,a5=7,则a7=( )
A.-1 B.9 C.1 D.6
B [由题意可知a3+a7=2a5,∴a7=2a5-a3=14-5=9,故选B.]
3.在等差数列{an}中,已知a4+a8=16,则a2+a10=( )
A.12 B.16 C.20 D.24
B [在等差数列中,由性质可得a2+a10=a4+a8=16.]
4.17+,13-的等差中项为________.
15 [设A为其等差中项,则A===15.]
等差中项及其应用
【例1】 (1)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;
(2)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.
[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.
(2)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,即q=1, ②
将②代入①,得p=1.
所以p=q=1.
三个数a,b,c成等差数列的条件是b=,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+2n∈N+.
1.已知a=,b=,则a,b的等差中项为( )
A. B. C. D.
A [因为a+b=+
===2,
所以a,b的等差中项为.]
等差数列性质的应用
【例2】 在公差为d的等差数列{an}中.
(1)已知a2+a3+a23+a24=48,求a13;
(2)已知a2+a3+a4+a5=34,a2·a5=52,求d.
[思路点拨] 解答本题可以直接转化为基本量的运算,求出a1和d后再解决其他问题,也可以利用等差数列的性质来解决.
[解] 法一:(1)化成a1和d的方程如下:
(a1+d)+(a1+2d)+