内容正文:
4.2 等差数列
4.2.1 等差数列的概念
第1课时 等差数列的概念与通项公式
[课程目标] 1.理解等差数列的概念,理解等差中项的概念;2.掌握等差数列的通项公式,能运用公式解决相关问题;3.掌握等差数列的判断与证明.
(见学生用书P9)
知识点 等差数列的定义、等差中项、通项公式
1.一般地,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.
[研读](1)定义中强调“从第2项起”,因为第1项没有前一项.
(2)每一项与它的前一项的差必须是同一个常数(因为同一个常数体现了等差数列的基本特征).
(3)公差d是每一项(从第2项起)与它的前一项的差,不要把被减数与减数弄颠倒.
(4)公差可以是正数、负数、零.
2.等差中项
(1)条件:如果a,A,b成等差数列.
(2)结论:那么A叫做a与b的等差中项.
(3)满足的关系式是 __a+b=2A__.
3.等差数列的通项公式:以a1为首项,d为公差的等差数列{an}的通项公式为__an=a1+(n-1)d__.
[研读]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.
判断正误(请在括号中打“√”或“×”).
(1)若一个数列从第2项起每一项与它的前一项的差都是常数,则这个数列是等差数列.( × )
(2)等差数列{an}的单调性与公差d有关.( √ )
(3)根据等差数列的通项公式,可以求出数列中的任意一项.( √ )
(4)若a,b是方程x2+2x-8=0的两根,则a,b的等差中项为-2.( × )
(见学生用书P10)
类型一 等差数列的通项公式及其应用
例1 在等差数列中,a1=2,a15=58.
(1)求的通项公式.
(2)判断96是不是数列中的项?
解: (1)设等差数列的公差为d,则a15=a1+14d=58,而a1=2,于是得d=4,an=a1+(n-1)d=4n-2,所以数列的通项公式是an=4n-2.
(2)由(1)知,an=4n-2,由4n-2=96,得n=不是正整数,所以96不是数列中的项.
[规律方法]
等差数列通项公式的求法与应用技巧
(1)等差数列的通项公式可由首项与公差确定,所以要求等差数列的通项公式,只需求出首项与公差.
(2)等差数列{an}的通项公式an=a1+(n-1)d中共含有四个参数,即a1,d,n,an,如果知道了其中的任意三个数,那么就可以由通项公式求出第四个数.
(3)通项公式可变形为an=dn+(a1-d),可把an看作自变量为n的一次函数.
活学活用
(1)已知在等差数列中,a2=-3,a3=-5,则a9=( B )
A.-10 B.-17
C.-19 D.-21
(2)已知是首项为-24的等差数列,且从第10项起为正数,则公差d的取值范围是( C )
A. B.
C. D.
(3)已知等差数列的前4项依次为-11,-9,-7,-5,则数列的通项公式为__an=2n-13__.
【解析】 (1)设等差数列{an}的公差为d,由a2=-3,a3=-5,得d=a3-a2=-5-=-2,所以an=a2+d=-3-2=-2n+1,所以a9=-2×9+1=-17.
(2)设的公差为d,则an=-24+d,n∈N+,由题意可得,解得<d≤3.
(3)由题意,得a1=-11,d=a2-a1=-9-(-11)=2,则数列的通项公式为an=-11+2(n-1)=2n-13.
类型二 等差中项的应用
例2 (1)若等差数列的前三项分别为a,2a-1,3-a,求其第2 024项.
(2)在-1和7之间插入三个数a,b,c,使这五个数成等差数列,求这三个数.
解: (1)由等差中项公式得2(2a-1)=a+(3-a),解得a=,
所以数列的首项为,公差d=-=,
所以的通项公式为an=+(n-1)=n+1,
则第2 024项为a2 024=×2 024+1=507.
(2)依题意,-1,a,b,c,7成等差数列,所以b是-1和7的等差中项,即b==3,同理a是-1和b的等差中项,c是b和7的等差中项,所以a==1,c==5,所以a,b,c的值分别是1,3,5.
[规律方法]
等差中项的应用方法
(1)求两个数x,y的等差中项,根据等差中项的定义得A=.
(2)证明三项成等差数列,只需证明中间一项为其他两项的等差中项即可,即若a,b,c成等差数列,则a+c=2b;反之,若a+c=2b,则a,b,c成等差数列.