内容正文:
4.2.2 等差数列的性质
学业标准
素养目标
1.掌握等差数列的有关性质(重点、易错点).
2.能灵活运用等差数列的性质解决问题(难点).
1.通过等差数列性质的学习,体现了数学运算素养.
2.借助等差数列的实际应用,培养学生的数学建模及数学运算素养.
[教材梳理]
导学1 等差数列的图象
由an=a1+(n-1)d可得d=,d=,你能联系直线的斜率解释一下这两个式子的几何意义吗?
[提示] 等差数列的通项公式可以变形为an=nd+(a1-d),是关于n的一次函数,d为斜率,故过两点(1,a1),(n,an)直线的斜率d=,当两点为(n,an),(m,am)时有d=.
◎结论形成
等差数列的通项公式an=a1+(n-1)d,当d=0时,an是一个固定常数;当d≠0时,an相应的函数是一次函数;点(n,an)分布在以__d__为斜率的直线上,是这条直线上的一列孤立的点.
导学2 等差数列的性质
若{an}为等差数列,且m+n=p(m,n,p∈N*),则am+an=ap一定成立吗?
[提示] 不一定.如常数列{an},1+2=3,
而a1+a2=2a3.
◎结论形成
等差数列的性质
(1){an}是公差为d的等差数列,若正整数m,n,p,q满足m+n=p+q,则am+an=__ap+aq__.
①特别地,当m+n=2k(m,n,k∈N*)时,am+an=2ak.
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=….
(2)从等差数列中,每隔一定的距离抽取一项,组成的数列仍为__等差__数列.
(3)若{an}是公差为d的等差数列,则
①{c+an}(c为任一常数)是公差为__d__的等差数列;
②{can}(c为任一常数)是公差为__cd__的等差数列;
③{an+an+k}(k为常数,k∈N*)是公差为__2d__的等差数列.
(4)若{an},{bn}分别是公差为d1,d2的等差数列,则数列{pan+qbn}(p,q是常数)是公差为__pd1+qd2__的等差数列.
(5){an}的公差为d,则d>0⇔{an}为__递增__数列;
d<0⇔{an}为__递减__数列;d=0⇔{an}为常数列.
[基础自测]
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)等差数列{an}中,必有a10=a1+a9.( )
(2)若数列a1,a2,a3,a4,…是等差数列,则数列a1,a3,a5,…也是等差数列.( )
(3)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…也是等差数列.( )
(4)若数列{an}为等差数列,则an+1=an-1+2d,n>1,且n∈N*.( )
答案 (1)× (2)√ (3)× (4)√
2.已知等差数列{an}满足a1+a2+a3+…+a101=0,则有( )
A.a1+a101>0 B.a2+a101<0
C.a3+a99=0 D.a51=51
解析 ∵a1+a2+…+a101=0,
又a1+a101=a2+a100=a3+a99=…=2a51,∴101a51=0,∴a51=0,a3+a99=2a51=0.
答案 C
3.在等差数列{an}中,若a2+a8=-3,a4=-2,则a6=________.
解析 由a2+a8=a4+a6,得a6=-1.
答案 -1
4.在等差数列{an}中,a1=2,a3=6,则数列{2an-3}是公差为________的等差数列.
解析 {an}中a3=a1+2d,得d=2,∴2an-3=4n-3.
答案 4
题型一 等差数列的性质一题多解
(1)设数列{an},{bn}都是等差数列.若a1+b1=7,a3+b3=21,则a5+b5=________.
[自主解答] 法一 设数列{an},{bn}的公差分别为d1,d2,
因为a3+b3=(a1+2d1)+(b1+2d2)
=(a1+b1)+2(d1+d2)=7+2(d1+d2)=21,
所以d1+d2=7,
所以a5+b5=(a3+b3)+2(d1+d2)=21+2×7=35.
法二 ∵数列{an},{bn}都是等差数列,
∴数列{an+bn}也构成等差数列,
∴2(a3+b3)=(a1+b1)+(a5+b5),
∴2×21=7+a5+b5,
∴a5+b5=35.
[答案] 35
(2)已知{an}为等差数列,a1+a3+a5=105,a2+a4+a6=99,则a22=________.
[自主解答] 根据题意,可设等差数列{an}的公差为d,
又由a1+a3+a5=105,则3a3=105,即a3=35,a2+a4+a6=99,则3a4=99,