内容正文:
§2 等差数列
2.1 等差数列
第1课时 等差数列的概念及其通项公式
课程内容标准
学科素养凝练
1.理解等差数列的概念.
2.掌握等差数列的判定方法.
3.会求等差数列的通项公式及利用通项公式求特定的项.
通过对等差数列概念及其通项公式的学习,达成数学抽象、逻辑推理和数学运算的核心素养.
1.文字语言:对于一个数列,如果从第2项起,每一项与它的前一项的差都是同一个常数,那么称这样的数列为等差数列,称这个常数为等差数列的公差,通常用字母d表示.
2.符号语言:an+1-an=d(d为常数,n∈N+).
若首项是a1,公差是d,则等差数列{an}的通项公式为an=a1+(n-1)d.
1.判断下列说法是否正确,正确的在它后面的括号里画“√”,错误的画“×”.
(1)常数列是等差数列.(√)
(2)-1,-2,-3,-4,-5不是等差数列.(×)
(3)若数列{an}是等差数列,则其公差d=a7-a8.(×)
2.已知等差数列{an}的首项a1=4,公差d=-2,则通项公式an=( )
A.4-2n B.2n-4
C.6-2n D.2n-6
C [an=a1+(n-1)d=4+(n-1)×(-2)=4-2n+2=6-2n.]
3.(教材习题改编)在等差数列{an}中,a1=2,a3=8,则公差d=( )
A.4 B.3
C.-4 D.-3
B [a3-a1=8-2=2d,故d=3.]
4.若a≠b,则等差数列a,x1,x2,b的公差是( )
A.b-a B.
C. D.
C [由等差数列的通项公式,得b=a+(4-1)d,
所以d=.]
[知能解读] 对等差数列概念的解读
(1)“从第2项起”是指第1项前面没有项,无法与后续条件中“与前一项的差”相吻合.
(2)“每一项与它的前一项的差”这一运算要求是指“相邻且后项减去前项”,强调了:①作差的顺序;②这两项必须相邻.
(3)定义中的“同一常数”是指全部的后项减去前一项都等于同一个常数,否则这个数列不能称为等差数列.
判断下列数列是否为等差数列.
(1)an=3-2n;(2)an=n2-n.
解 (1)∵an+1-an=[3-2(n+1)]-(3-2n)=-2,是常数,
∴数列{an}是等差数列.
(2)∵an+1-an=[(n+1)2-(n+1)]-(n2-n)=2n,不是常数,
∴数列{an}不是等差数列.
[方法总结] 定义法判定等差数列
(1)作差an+1-an;
(2)对差式进行变形;
(3)当an+1-an是一个与n无关的常数时,数列{an}是等差数列;当an+1-an不是常数,而是与n有关的代数式时,数列{an}不是等差数列.
[训练1] 若数列{an}满足an+1=,a1=1,求证:数列是等差数列.
证明 由an+1=得==2+,
即-=2,所以数列是首项为1、公差为2的等差数列.
[知能解读] 等差数列的通项公式与一次函数的关系
由等差数列的通项公式an=a1+(n-1)d可得an=dn+(a1-d),如果设p=d,q=a1-d,那么an=pn+q,其中p,q是常数.当p≠0时,an是关于n的一次函数;当p=0时,an=q,等差数列为常数列.
在等差数列{an}中,
(1)若a5=15,a17=39,试判断91是否为此数列中的项;
(2)若a2=11,a8=5,求a10.
解题程序:
第一步,泛读题目明待求结论:(1)判断是否为等差数列中的项;(2)求等差数列的第10项.
第二步,精读题目挖已知条件:已知等差数列的两项.
第三步,建立联系寻解题思路:利用通项公式求出该数列的首项和公差,进而确定通项公式后再求解.
第四步,书写过程养规范习惯.
解 (1)设{an}的公差为d.
由解得
所以an=7+2(n-1)=2n+5.
令2n+5=91,得n=43.因为43为正整数,所以91是此数列中的项.
(2)设{an}的公差为d,则
解得
所以an=12+(n-1)×(-1)=13-n.
所以a10=13-10=3.
[变式] 将本例(2)的条件变为“若a1+a6=12,a4=7”,求a10.
解 设数列{an}的公差为d.
由已知得解得
∴an=1+(n-1)×2=2n-1,
∴a10=2×10-1=19.
[方法总结] 处理等差数列基本问题的方法
在等差数列{an}中,首项a1与公差d是两个最基本的元素,有关等差数列的问题,如果条件与结论间的联系不明显,那么可化成有关a1,d的关系列方程组求解,同时要注意公式的变形及整体计算,以减少计算量
[训练2] (1)等差数列{an}中,a2=4,公差d=3,an=22,求n;
(2)判断-401是不是等差数列-5,-9,-13,…的项,如果是,是