内容正文:
4.2 等差数列
4.2.1 等差数列的概念
第1课时 等差数列的概念
学习任务目标
1. 理解等差数列及等差中项的概念. (数学抽象)
2. 掌握等差数列的通项公式. (数学运算)
3. 掌握等差数列的判定方法. (逻辑推理)
(1)已知函数f (x)=3x-1,则f (1)=2,f (2)=5,f (3)=8,f (4)=11.
(2)按规律填空:
①2,5,8,11,14,…;
②11,21,31,41,51,61,….
知识点一 等差数列、等差中项的概念
等差
数列
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d表示
等差
中项
由三个数a,A,b组成的等差数列可以看成是最简单的等差数列. 这时,A叫做a与b的等差中项,且2A=a+b
[微训练]
1. 判断(正确的打“√”,错误的打“×”).
(1)如果一个数列的每一项与它的前一项的差是一个常数,那么这个数列是等差数列. (×)
(2)数列0,0,0,0,…不是等差数列. (×)
(3)在等差数列中,除第1项和最后一项外,其余各项都是它前一项和后一项的等差中项. (√)
2. 若a,b是方程x2-2x-3=0的两根,则a,b的等差中项为( )
A. -1 B. - C. 1 D.
C 解析:因为a,b是方程x2-2x-3=0的两根,所以a+b=2. 所以a,b的等差中项为=1.
知识点二 等差数列的通项公式
(1)首项为a1,公差为d的等差数列{an}的通项公式为an=a1+(n-1)d.
(2)第n项与第m项的关系为an=am+(n-m)d,从而可得变形公式:d=.
知识点三 等差数列的函数特性
(1)an=a1+(n-1)d=dn+(a1-d),所以当d≠0时,等差数列{an}的第n项an是一次函数f (x)=dx+(a1-d)(x∈R)当x=n时的函数值,即an=f (n).
(2)任给一次函数f (x)=kx+b(k,b为常数),则f (1)=k+b,f (2)=2k+b,…,f (n)=nk+b,…构成一个等差数列{nk+b},其首项为(k+b),公差为k.
[微训练]
1. (多选)已知数列{an}的通项公式为an=2n+5,则此数列( )
A. 是公差为2的递增等差数列
B. 是公差为2的递减等差数列
C. 是首项为7的递减等差数列
D. 是首项为7的递增等差数列
AD 解析:因为a1=7,an-an-1=2n+5-(2n+3)=2>0(n≥2),所以{an}是首项为7,公差为2的递增等差数列.
2. 在等差数列{an}中,首项a1=5,公差d=3,则当an=2 021时,n等于( )
A. 671 B. 672 C. 673 D. 674
C 解析:因为a1=5,d=3,所以an=5+(n-1)×3=3n+2. 令3n+2=2 021,得n=673.
等差数列及等差中项的概念
1. (多选)下列说法正确的是( )
A. 若a-b=b-c,则a,b,c成等差数列
B. 若an-an-1=n(n∈N*且n>1),则{an}是等差数列
C. 等差数列是相邻两项中的后项与前项之差都等于同一个常数的数列
D. 等差数列的公差是该数列中任意两项的差
AC 解析:对于A,由a-b=b-c,可得a+c=2b,因此a,b,c成等差数列,A正确;对于B,n不是固定常数,该数列不是等差数列,B错误;对于C,根据等差数列的定义可知,C正确;对于D,应为相邻两项.
2. 若数列{an}是等差数列,且an=an2+n,则实数a=________.
0 解析:因为{an}是等差数列,所以an+1-an为常数,所以[a(n+1)2+(n+1)]-(an2+n)=2an+a+1为常数,所以2a=0,所以a=0.
3. 若m和2n的等差中项为4,2m和n的等差中项为5,则m与n的等差中项是________.
3 解析:由m和2n的等差中项为4,得m+2n=8.
由2m和n的等差中项为5,得2m+n=10. 两式相加,得m+n=6. 所以m与n的等差中项为==3.
等差数列的通项公式
提示:我国天文学和数学著作《周髀算经》中记载:一年有二十四个节气,每个节气的晷长损益相同(晷是按照日影测定时刻的仪器,晷长即为所测量影子的长度). 二十四节气及晷长变化如图所示,相邻两个节气晷长减少或增加的量相同,周而复始. 每年冬至的晷长为一丈三尺五寸,夏至的晷长为一尺五寸(一丈等于十尺,一尺等于十寸),以冬至的晷长为首项,夏至的晷长为最后一项,按图中顺时针方向,由每个节气的晷长构成的数列为{an}.
探究1:数列{an}是等差数列