内容正文:
第2课时 等差数列的性质
学习任务目标
1.理解等差中项的概念.(数学抽象)
2.能根据等差数列的定义和通项公式推出等差数列的重要性质.(逻辑推理)
3.能运用等差数列的性质解决有关问题.(数学运算)
4.能够运用等差数列的知识解决简单的实际问题.(数学建模)
(1)已知数列{an}的通项公式为an=-n+3,则数列{an}是等差数列.
(2)已知等差数列{an}的前3项为2,7,12,则a1+a5=24,a2+a4=24.
知识点 等差数列的性质
1.等差中项:
(1)条件:如果x,A,y成等差数列.
(2)结论:那么A叫做x与y的等差中项.
(3)满足的关系式是x+y=2A.
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=….
[微训练]
1.判断(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,则对任意n∈N+都有2an+1=an+an+2. (√)
2.在等差数列{an}中,若a3=5,a5=7,则a7=( )
A.-1 B.9
C.1 D.6
B 解析:由题意可知a3+a7=2a5,
∴a7=2a5-a3=14-5=9.
等差中项的概念及应用
1.17+,13-的等差中项为________.
15 解析:设A为其等差中项,则A===15.
2.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.
解:∵-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.
3.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: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.
等差数列的性质
探究1: 数列1,2,3,4,5,6,7,8,…是等差数列吗?1,3,5,7,…是等差数列吗?2,4,6,8,…是等差数列吗,它们有什么关系?这说明了什么?
提示:这三个数列均是等差数列,后两个数列是从第一个数列中每隔相同的项数抽取一项,按原来顺序组成的新数列,这说明从一个等差数列中每隔相同的项数取一项,按原来的顺序排列,还是一个等差数列.
探究2:在等差数列{an}中,若an=3n+1,那么a1+a5=a2+a4吗?a2+a5=a3+a4成立吗?由此你能得到什么结论?该结论对任意等差数列都适用吗?为什么?
提示:由an=3n+1可知a1+a5=a2+a4与a2+a5=a3+a4均成立,由此有若s,t,p,q∈N+且s+t=p+q,则as+at=ap+aq.
对于任意等差数列{an},设其公差为d.
则as+at=a1+(s-1)d+a1+(t-1)d
=2a1+(s+t-2)d,
ap+aq=a1+(p-1)d+a1+(q-1)d
=2a1+(p+q-2)d,
因s+t=p+q,故as+at=ap+aq对任意等差数列都适用.
探究3: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)是否立?
提示:在探究2的结论中令s=t,p=n+1,q=n-1,可知2an=an+1+an-1成立;s=t,p=n+k,q=n-k,可知2an=an+k+an-k也成立.
【例1】已知等差数列{an},a5=10,a15=25,求a25的值.
解:(方法一)设{an}的公差为d,则解得故a25=a1+24d=4+24×=40.
(方法二)在等差数列{an}中,因为5+25=2×15,所以有a5+a25=2a15,从而a25=2a15-a5=2×25-10=40.
(方法三)因为5,15,25是等差数列,所以a5,a15,a25也是等差数列,因此a25-a15=a5,即a25-25=25-10,解得a25=40.
【例2】已知等差数列{an},a3+a4+a5+a6+a7=70,求a1+a9的值.
解:由等差数列的性质,得a3+a7=a4+a6=2a5=a1+a9,所以a3+a