内容正文:
第2课时 等差数列的概念及其通项公式(二)
南阳市五中
要点一 等差数列与一次函数的关系
由an=f(n)=a1+(n-1)d=dn+(a1-d),可知其图象是直线y=dx+(a1-d)上的一些等间隔的点,这些点的横坐标是正整数,其中公差d是该直线的________,即自变量每增加1,函数值增加d.
当d>0时,数列{an}为________,如图甲所示.
当d<0时,数列{an}为________,如图乙所示.
当d=0时,数列{an}为________,如图丙所示.
斜率
递增数列
递减数列
常数列
项目 等差数列 一次函数
解析式 an=kn+b(n∈N*) f(x)=kx+b(k≠0)
不同点 定义域为N*,图象是一系列孤立的点(在直线上) 定义域为R,图象是一条直线
相同点 等差数列的通项公式与函数的解析式都是关于自变量的一次整式
要点二 等差中项
(1)如果在a与b之间插入一个数A,使a,A,b成________数列,那么A叫作a与b的等差中项.
(2)如果A是a与b的等差中项,则A=________.
状元随笔 在等差数列{an}中,任取相邻的三项an-1,an,an+1(n≥2,n∈N*),则an是an-1与an+1的等差中项.
反之,若an-1+an+1=2an对任意的均成立,则数列{an}是等差数列.
因此,数列{an}是等差数列⇔2an=an-1+an+1(n≥2,n∈N*).用此结论可判断所给数列是不是等差数列,此方法称为等差中项法.
等差
1.判断正误(正确的画“√”,错误的画“×”)
(1)数列{an}的通项公式为an=3n+5,则数列{an}的公差与函数y=3x+5的图象的斜率相等.( )
(2)等差数列{an}的单调性与公差d有关.( )
(3)若三个数a,b,c满足2b=a+c,则a,b,c一定是等差数列.( )
(4)任意两个实数都有等差中项.( )
√
√
√
√
2.已知点(1,5),(2,3)是等差数列{an}图象上的两点,则数列{an}为( )
A.递增数列 B.递减数列
C.常数列 D.无法确定
答案:B
解析:等差数列{an}的图象所在直线的斜率k==-2<0,则直线呈下降趋势,故数列{an}单调递减.
故选B.
3.若5,x,y,z,21成等差数列,则x+y+z的值是( )
A.26 B.29
C.39 D.52
答案:C
解析:因为5,x,y,z,21成等差数列,
所以y既是5和21的等差中项也是x和z的等差中项,所以5+21=2y,
∴y=13,
∴x+z=2y=26
∴x+y+z=39.
故选C.
4.在△ABC中,三个内角A、B、C成等差数列,则B等于________.
60°
解析:因为三个内角A、B、C成等差数列,
所以2B=A+C,又因为A+B+C=180°,
所以3B=180°,所以B=60°.
题型一 等差数列与一次函数的关系
例1 已知(2,1),(4,5)是等差数列{an}图象上的两点.
(1)求这个数列的通项公式;
(2)判断(n,17)是否是{an}图象上的点,若是,求出n的值,若不是,说明理由;
(3)判断这个数列的增减性,并求其最小正数项.
解析:(1)设等差数列{an}的通项公式为an=dn+b,
由(2,1),(4,5)是等差数列图象上的两点,可得
解得所以an=2n-3.
(2)(n,17)是{an}图象上的点.
由2n-3=17,得n=10∈N+,
所以(10,17)是{an}图象上的点.
(3)由d=2>0,知数列{an}为递增数列.
令2n-3>0,得n>,
即n≥2.
所以数列{an}的最小正数项为a2=1.
(1)根据等差数列图象上的两点求通项公式的一般方法是设出an=dn+b,将图象上的点代入,求d,b.
(2)判断等差数列增减性的方法主要有两种,一是公差法:d>0递增;d<0递减;d=0不单调.二是图象法:图象上升递增;下降递减;图象不上升也不下降,不单调.
跟踪训练1 在数列{an}中,a1=3,a10=21,已知该数列的通项公式是关于n的一次函数,则a2 021=________.
4 043
解析:因为通项公式是关于n的一次函数,所以数列{an}为等差数列,
设an=pn+q(p,q是常数),由已知得
解得所以an=2n+1(n∈N*),
则a2 021=2×2 021+1=4 043.
题型二 等差中项
例2 已知三个数成等差数列,其和为15,其平方和为83,则这三个数分别为________.
答案:3,5,7或7,5,3
解析:设此三个数分别为x-d,x,x+d,
则
解得x=5,d=±2.
∴所求三个数分别为3,5,7或7,5,3.
变式探究 已知四个数成