内容正文:
人教A版2019 选择性必修第二册
第四章 数列
4.2.1.1 等差数列的概念
1.北京天坛圜丘坛,的地面由石板铺成,最中间是圆形的天心石,围绕天心石的是9圈扇环形的石板,从内到外各圈的石板数依次为9,18,27,36,45,54,63,72,81 . ①
2.S,M,L,XL,XXL,XXXL型号的女装上衣对应的尺码分别是38,40,42,44,46,48 ②
情景引入
3.测量某地垂直地面方向上海拔500米以下的大气温度,得到从距离地面20米起每升高100米处的大气温度(单位)依次为
25.0,24.4,23.8,23.2,22.6. ③
4.某人向银行贷款万元,贷款时间为年,如果个人贷款月利率为,那么按照等额本金方式还款,他从某月开始,每月应还本金万元,每月支付给银行的利息(单位:万元)依次为. ④
思考:在代数的学习中,我们常常通过运算来发现规律,例如,在指数函数的学习中,我们通过运算发现了A,B两地旅游人数的变化规律,类似地,你能通过运算发现以上数列的取值规律吗?
1.北京天坛圜丘坛,的地面由石板铺成,最中间是圆形的天心石,围绕天心石的是9圈扇环形的石板,从内到外各圈的石板数依次为9,18,27,36,45,54,63,72,81 . ①
对于①,我们发现 ,
改变表达方式使数列的取值规律更突出了.
换一种写法,就是 .
如果用表示数列①,那么有
.
这表明,数列①有这样的取值规律:从第2项起,每一项与它的前一项的差都等于同一个常数.
观察数列②~④,它们是否也有这样的取值规律呢?
2.S,M,L,XL,XXL,XXXL型号的女装上衣对应的尺码分别是38,40,42,44,46,48 ②
3.测量某地垂直地面方向上海拔500米以下的大气温度,得到从距离地面20米起每升高100米处的大气温度(单位)依次为
25.0,24.4,23.8,23.2,22.6. ③
4.某人向银行贷款万元,贷款时间为年,如果个人贷款月利率为,那么按照等额本金方式还款,他从某月开始,每月应还本金万元,每月支付给银行的利息(单位:万元)依次为
. ④
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,公差通常用字母表示.例如,数列①的公差.
对于等差数列的概念理解要注意以下五点:
(1)等差数列定义中特别强调作差的顺序,即从第2项起,每一项是与它的前一项作差,而不是与后一项作差.这一点要注意,切不可将减数与被减数弄颠倒.
(2)在等差数列的定义中强调“同一个常数”,当常数不同时,不是等差数列.
(3)公差可正、可负、也可为0,它是一个与无关的常数,因此公差的取值范围为.
一、等差数列的概念
(4)等差数列定义的符号表示为(等差数列的递推公式):
(且)或.
(5)等差数列的定义是判断、证明一个数列为等差数列的重要依据,即是等差数列.
(且)是等差数列.
过关自诊
1.判断正误.(正确的画√ ,错误的画×)
(1)常数列是等差数列.( )
(2)等差数列的公差不能为负数. ( )
(3)若一个数列从第2项起每一项与前一项的差都是常数,则这个数列是等差数列.( )
(4)若数列{an}满足an+1-an=1(n>1,n∈N*),则数列{an}是等差数列. ( )
√
×
×
×
2.判断下列各组数列是不是等差数列.如果是,写出首项a1和公差d.
①1,3,5,7,9,…;
②9,6,3,0,-3,…;
③1,3,4,5,6,…;
④7,7,7,7,7,…;
⑤1,12,13,14,15,….
解 ①是,a1=1,d=2;②是,a1=9,d=-3;③不是;④是,a1=7,d=0;⑤不是.
思考:你能根据等差数列的定义推导它的通项公式吗?
设一个等差数列的首项为,公差为,根据等差数列的定义,可得=
所以= , = , = ,….
于是 + ,
+ =(+ ) + + 2,
+ =(+ ) + + 3,
……
归纳可得+() ().
当时,上式为+() ,这就是说,上式当时也成立。因此,首项为,公差为的等差数列的通项公式为
+()
不完全归纳法
思考:上述推导等差数列的通项公式采用了不完全归纳法,还有其它 方法吗?如何操作?
还可以用累加法推导如下:
因为是等差数列,所以
,
,
,
,
,
等号两边分别相加,得,
所以.