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第五章 数列
5.2.1 等差数列
第1课时 等差数列的定义
[学习任务]
1.理解等差数列、等差中项的概念.掌握等差数列的证明方法.
2.掌握等差数列的通项公式,并能运用通项公式解决一些简单的问题.
第1课时 等差数列的定义
[对应学生用书第7页]
知识点一 等差数列的定义和通项公式
1.等差数列的定义
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 .
2.等差数列的通项公式
以a1为首项,d为公差的等差数列{an}的通项公式为an= a1+(n-1)d .
2
同一个
常数d
an+1-an=d
公差
a1+(n-1)d
第1课时 等差数列的定义
判断正误(正确的画“√”,错误的画“×”).
(1)数列4,4,4,…是等差数列. ( √ )
(2)数列{an}的通项公式为an=则{an}是等差数列. ( × )
(3)若一个数列从第2项起每一项与它的前一项的差都是常数,则这个数列是等差数列. ( × )
√
×
×
第1课时 等差数列的定义
知识点二 从函数角度认识等差数列{an}
若数列{an}是等差数列,首项为a1,公差为d,则an=f(n)= a1+(n-1)d=nd+(a1-d) .
(1)点(n,an)落在直线y=dx+(a1-d)上,这条直线的斜率为 d ,在y轴上的截距为 a1-d ;
(2)这些点的横坐标每增加1,函数值就增加 d .
a1+(n-1)d=
nd+(a1-d)
d
a1-d
d
第1课时 等差数列的定义
[思考] 若等差数列{an}是递增数列,那么其公差d的取值范围是什么?
[提示] (0,+∞).
第1课时 等差数列的定义
[对应学生用书第7页]
探究一 等差数列的通项公式及应用
[例1] (1)在等差数列{an}中,a3=7,a5+a7=32,则{an}的公差d= ( )
A.5 B.4
C.3 D.2
第1课时 等差数列的定义
(2)已知数列{an}满足a1=5,an+1=an+3,若an=20,则n等于 ( )
A.3 B.4
C.5 D.6
(3)数列{an}中,a1=1,a2=,且n≥2时,有+=,则an= .
第1课时 等差数列的定义
[解析] (1)设等差数列{an}的公差为d,
由题意可知,解得
(2)数列{an}中,由an+1=an+3,得an+1-an=3,
则数列{an}是公差d=3的等差数列,
于是得an=a1+(n-1)d=3n+2.
由an=20,即3n+2=20,解得n=6,所以n等于6.
第1课时 等差数列的定义
(3)因为n≥2时,有+=,即-=-,所以数列是等差数列.因为a1=1,a2=,所以-=,因此-=(n≥2),所以数列是以1为首项,为公差的等差数列,所以=1+(n-1)=,因此an=.
[答案] (1)C (2)D (3)
第1课时 等差数列的定义
等差数列通项公式的求法与应用技巧
(1)等差数列的通项公式可由首项与公差确定,所以要求等差数列的通项公式,只需求出首项与公差即可.
(2)等差数列{an}的通项公式an=a1+(n-1)d中共含有四个参数,即a1,d,n,an,如果知道了其中的任意三个数,那么就可以由通项公式求出第四个数,这一求未知量的过程,我们通常称之为“知三求一”.
(3)通项公式可变形为an=dn+(a1-d).
第1课时 等差数列的定义
1.等差数列,-,-,…的第4项为 ( )
A.- B.-
C. D.-
解析 设等差数列的公差为d,则由已知得a1=,d=--=-2,得a4=--2=-.
答案 B
第1课时 等差数列的定义
2.等差数列{an}中,a1=1,a4-a2=2,则a8= ( )
A.6 B.7
C.8 D.9
解析 设数列{an}的公差为d,则a4-a2=2d=2,d=1,所以a8=a1+7d=8.
答案 C
第1课时 等差数列的定义
3.若一个等差数列{an}满足:①每项均为正整数;②首项与公差的积大于该数列的第二项且小于第三项,写出一个满足条件的数列的通项公式an= .
解析 设等差数列{an}的公差为d,由题意可知,a2<a1d<a3 ,即a1+d<a1d<a1+2d,因为a1>0,所以可取a1=3,d=2,满足不等式,则数列的通项公式为an=2n+1.
答案 2n+1(答案不唯一)
第1课时 等差数列的定义
探究二 等差数列的判定与证明
[例2] 设Sn为数列{an}的前n项和,且S1=,Sn+1