内容正文:
4.2.1 等差数列的性质及其应用
第四章 数列
2023/12/9
4.2 等差数列
高二数学备课组
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复习引入
1.等差数列的定义
2.等差中项的定义
如果在a与b中间插入一个数A,使a, A, b成等差数列,那么A叫做a与b的等差中项.
3.等差数列的通项公式
2A=a+b
4.等差数列的函数特征
函数图象上所有的点在同一条直线上:d>0,等差数列单调递增;d<0,等差数列单调递减;d=0,等差数列为常数列.
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新知探究
探究1 等差数列的性质
问题1 观察等差数列: 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16,……说出8是哪两项的等差中项?并找到它们满足的规律?
问题2 观察项的角标满足什么关系?由此你能得到什么固定的结论吗?
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新知探究
证明:
反例: 常数列
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新知生成
等差数列一些常见的性质
(1)通项公式的推广公式: .
(2)若 为等差数列,且 ,则 .
(3)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=….
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(4)在等差数列中每隔相同的项选出一项,按原来的顺序排成一列,仍然是一个等差数列.
即:若 是等差数列,公差为 ,则 , , , 是公差为 的等差数列.
若下标成等差数列,则对应的项成等差数列.
(5)若{an},{bn}分别是公差为d,d′的等差数列, 则
①数列{c+an}的公差为 ;②数列{c·an}的公差为 ;
③数列{an+an+k}的公差为 ;④数列{pan+qbn}的公差为 .
d
cd
2d
pd+qd′
新知生成
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新知运用
例1 (1)已知等差数列 , , ,求 的值;
(2)已知等差数列 , ,求 的值;
(3)已知数列 , 都是等差数列,且 , , ,求 的值.
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[解析] (1)(法一)设 的公差为 ,则 解得 故 .
(法二)因为 ,所以在等差数列 中有 ,从而 .
(法三)因为5, , 成等差数列,所以 , , 也成等差数列,因此 ,即 ,解得 .
(2)由等差数列的性质,得 ,所以 ,解得 ,故 .
(3)令 ,因为 , 都是等差数列,所以 也是等差数列.设数列 的公差为 ,由已知得 ,由 ,得 ,解得 ,故 .
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思考:若数列 <m></m> 是等差数列,首项为 <m></m> ,公差为 <m></m> ,在 <m></m> 中每相邻两项之间都插入4个数,若要使之构成一个新的等差数列,你能求出它的公差吗?
例4
新知运用
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解:
解1:
解2:
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问题2:如果四个数成等差数列,那么如何设这四个数更方便运算?
探究2 等差数列的综合问题
问题1:对于三个数成等差数列,某班同学给出了以下三种设法:
(1)设这三个数分别为 , , .
(2)设该数列的首项为 ,公差为 ,则这三个数分别为 , , .
(3)设该数列的中间项为 ,公差为 ,则这三个数分别为 , , .
那么,哪种方法在计算中可能更便捷一些?
[答案] 方法(3)可能更便捷一些.
新知探究
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新知生成
对称项设法
(1)当已知条件中出现与首项、公差有关的内容时,可直接设首项为a1,公差为d,利用已知条件建立方程(组)求出a1和d,即可确定此等差数列的通项公式.
(2)当已知数列有 项时,可设为 , , , , , , , ,此时公差为 .
(3)当已知数列有 项时,可设为 , , , , , , , , ,此时公差为 .
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新知运用
例2 已知四个数成等差数列,它们的和为26,中间两项的积为40,求这四个数.
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(法三)设这四个数分别为 , , , ,根据题意,
得
化简得 解得
∴这四个数分别为2, , , 或 , , , .
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方法总结 等差数列项的常见设法:
(1)通项法.
(2)对称项设法.对称项设法的优点是:若有 个数构成等差数列,利用对称项设法设出这个数列,则其各项和为 .
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巩固训练
例2 (1)三个数成等差数列,其和为9,前两项之积为后一项的6倍,求这三个数;(2)四个数成递增等差数列,中间两项的和为2,首末两项的积为-8,求这四个数.
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探究3