内容正文:
5.2.1等差数列(二)
上节课我们学习了等差数列的概念和等差数列的通项公式;我们知道数列是一类特殊的函数,那么等差数列也应是一类特殊的函数,那么等差数列有没有其独特的性质呢?本节课我们来进行学习!
1. 理解等差中项的概念,能用公式求解;(重点)
2. 掌握判断等差数列的常用方法;
3. 掌握等差数列的性质,并能灵活运用等差数列的性质解决问题.(难点)
例4 .已知等差数列{an}的公差为,求证:对于任意的正整数有
探究点1:等差数列通项公式的推广
【解析】设等差数列的首项为,则
两式相减,整理可得
即
推导公式:
已知数列的任意一项(不一定是首项)以及公差,即可求出其通项公式.
例 5.已知等差数列{an}中,, ,求.
【解析】(方法一)设等差数列的首项为,,则,
解得 , 3
因此
通性通法
基本量的运算
(方法二)设等差数列的
根据推导公式
所以
将已知条件代入,可得 ,
又,解得
探究点2:等差中项
问题 1:如果在与之间插入一个数,使得成等差数列,那么应该满足什么条件?
【提示】由等差数列定义及成等差数列可得:
整理可得
如果三个数组成等差数列,那么叫做和的
等差中项.
等差中项
例如:2与8的等差中项是
在一个等差数列中,中间的每一项(既不是首项也不是末项的项)都是它的前一项与后一项的等差中项.
追问:一个等差数列是2,4,6,8,10,12,14.请问8是谁的等差中项呢?
2,4,6,8,10,12,14
在和之间顺次插入三个数,,使这五个数成等差数列,求此数列.
即时训练:
【解析】因为, a,b,c, 成等差数列,
所以b是和的等差中项,b,
又a是与b的等差中项, c是b与的等差中项,
则a , c
所以该数列为,1,3,5,7.
探究点3:等差数列的判断方法
例6.已知数列{}中, 在时恒成立,求证:{}是等差数列.
【解析】因为
所以.
因此,从第2项起,每一项与它的前一项的差都相等,所以是等差数列.
等差数列的定义是什么?
,
是与
的等差中项
1.定义法
利用定义看 是不是一个与n无关的常数.
【总结】
判断一个数列是不是等差数列的几种常用方法
2.等差中项法
3.通项公式法
如果一个数列的通项公式是关于正整数n的一次函数,那么这个数列必定是等差数列.
判断一个数列是否为等差数列,可以用以上三种方法,但证明一个数列是等差数列,只能用方法1和方法2.
或
探究点4:等差数列的性质
问题 1:设数列{}的通项公式为,求出,并比较它们的大小.
【提示】由易知,数列{an}是等差数列,
因为
=3×2-1+3×7-1=25,
=3×3-1+3×6-1=25,
所以.
思考:从中你发现了有关等差数列的怎样的一般规律?
追问:等差数列{}中,要使相等,应该满足什么条件呢?
【提示】设
=,
=,
所以当= 时,.
一般地,如果 {} 是等差数列,而且正整数s, t,p,q满足
s + t = p + q,则
性质推广:如果 2s = p + q ( s,p,q ∈N +),则 2=,即 是与 的等差中项.
下标和性质
以上性质可描述为:
等差数列中,下标和相等的任意两项,它们的和也相等.
1. 在等差数列{}中,+ = 10,则 + 等于 ( )
A. 5 B. 8 C. 10 D. 14
2. 已知在等差数列{}中,+ = 20,= 28. 求 .
即时训练:
C
【解析】∵+= 2=20,即=10,
又∵ 2 = += 10+28=38,
∴=19.
例 7.如图所示,已知某梯子共有5级,从上往下数,第1级的宽为35cm,第5级的宽为43cm,且各级的宽度从小到大构成等差数列{},求其余3级的宽度.
【解析】(方法一)依题意,, ,设公差为,
=+(5-1) 则解得.
因此
因此其余3级的宽度分别为37cm,39cm,41cm.
【解析】(方法二)因为等差数列为,,,,共5项,
又因为所以
即,类似地有
所以,,
因此,其余3级的宽度分别为37cm,39cm,41cm.
思考:常见的等差数列的性质还有哪些?
【提示】 (1){},{}均为等差数列,则{±}也为等差数列.
(2)若{kn}为等差数列,kn∈N*,{}为等差数列,则
{}也为等差数列.
1.通项公式的推广;
2.等差中项;
3.等差数列的判断方法;
4.下标和性质.
$$