内容正文:
数 列
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
第四章
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学习目标 1.通过生活中的实例,理解等差数列的概念.
2.掌握等差数列通项公式的意义,体会等差数列与一元一次函数的关系.
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前一项
同一个
常数
公差
2
d
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解
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证 明
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2A=a+b
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解
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解 析
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a1+(n-1)d
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等差数列的通项公式an=a1+(n-1)d
四个参数 a1,d,n,an
知三
求一 知a1,d,n求an
知a1,d,an求n
知a1,n,an求d
知d,n,an求a1
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公差d 等差数列{an}的单调性
d>0 递增数列
d=0 常数列
d<0 递减数列
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C
随堂演练
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解 析
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课时梯级训练(4)
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谢谢观看
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知识点一 等差数列
某剧场有20排座位,第一排有20个座位,从第二排起,后一排都比前一排多2个座位,那么各排的座位数依次为20, 22, 24, 26, 28, ….第30排有多少个座位?
等差数列的定义
(1)文字语言:一般地,如果一个数列从第__项起,每一项与它的______的差都等于______常数,那么这个数列就叫做等差数列,这个____叫做等差数列的____,公差通常用字母__表示.
(2)递推公式:an+1-an=d(d为常数,n∈N*).
对等差数列定义的解读
(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)“同一常数”是指全部的后项减去前一项的差都等于同一个常数,否则这个数列不能称为等差数列.
[例1] 根据下列数列的通项公式,判断是否为等差数列.
(1)an=3-2n;(2)an=n2-n.
(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.
定义法判断等差数列
(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,是与n有关的代数式时,数列{an}不是等差数列.
[练1] (2025·合肥第一中学月考)已知数列{an}满足a1=4,an+1=4-(n∈N*).求证:{}是等差数列.
因为-=-=-=(n∈N*),为常数,
所以{}是公差为的等差数列.
知识点二 等差中项
等差中项
(1)条件:a,A,b成等差数列.
(2)结论:A叫做a与b的等差中项.
(3)满足的关系式___________.
[例2] 在-1与7之间顺次插入三个数a,b,c,使这五个数成等差数列,求此数列.
∵-1,a,b,c,7成等差数列,∴b是-1与7的等差中项,∴b==3.
∵a是-1与3的等差中项,∴a==1.
∵c是3与7的等差中项,∴c==5.
∴该数列为-1,1,3,5,7.
等差中项公式的作用
a,b,c三个数成等差数列的条件是b=(或2b=a+c),可用来解决等差数列的判定或有关等差中项的计算问题.如证{an}为等差数列,可证2an+1=an+an+2(n∈N*).
[练2] (2025·上海市宝山区高二月考)log64与log69的等差中项为________.
答案:1
根据题意,设log64与log69的等差中项为m,
则2m=log64+log69=log636=2,
故m=1,即log64与log69的等差中项为1.
知识点三 等差数列的通项公式
若已知等差数列的首项a1和公差d及项数n,能否推出等差数列的通项公式?若能,则如何推导?
等差数列的通项公式
首项为a1,公差为d的等差数列{an}的通项公式为an=_____________.
1.等差数列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.反之,若数列的通项公式an是关于n的一次函数或常数函数形式,则数列{an}一定是等差数列.
2.等差数列通项公式中的四个参数及其关系
3.等差数列的单调性
[例3] 已知递减等差数列{an}的前三项和为18,前三项的乘积为66,求数列的通项公式,并判断-34是不是该数列的项.
方法一 依题意得
∴
解得或
∵数列{an}是递减等差数列,∴d<0.
故取a1=11,d=-5,
∴an=11+(n-1)×(-5)=-5n+16.
即等差数列{an}的通项公式为an=-5n+16.
令an=-34,即-5n+16=-34,得n=10,
∴-34是数列{an}的第10项.
方法二 由于数列{an}为等差数列,因此可设前三项分别为a-d,a,a+d,
由题意得
即解得或
由于数列{an}为递减数列,因此所以下同方法一.
求等差数列通项公式的步骤
[练3] (2025·济南高二期末)在等差数列{an}中,a2+a5=24,a17=66.
(1)求a2 025的值;
(2)2 026是否为数列{an}中的项?若是,则为第几项?
(1)由题意,设等差数列{an}的首项为a1,公差为d.
由a2+a5=24,a17=66,即解得
则数列{an}的通项公式为an=2+4(n-1)=4n-2.
则a2 025=4×2 025-2=8 098.
(2)令an=4n-2=2 026,解得n=507,所以2 026是数列{an}中的第507项.
1.知识清单
(1)等差数列的有关概念.
(2)等差数列的通项公式.
(3)等差数列的判定与证明.
2.方法归纳:列方程组法.
3.常见误区:对等差数列的概念理解不透彻.
◎随堂演练
1.等差数列{1-3n}的公差d等于 ( )
A.1 B.3 C.-3 D.n
∵an=1-3n,∴a1=-2,a2=-5,∴d=a2-a1=-3.
2.(2025·合肥高二期中)在等差数列{an}中,a1=1,公差d=-2,am=-89,则m等于 ( )
A.92 B.47 C.46 D.45
因为am=a1+(m-1)d,即1-2(m-1)=-89,所以m=46.
3.已知等差数列{an}的前三项分别为a-1,a+1,2a+1,则该数列的通项公式为 ( )
A.an=2n-5 B.an=2n-3
C.an=2n-1 D.an=2n+1
设该等差数列{an}的公差为d,
因为等差数列{an}的前三项分别为a-1,a+1,2a+1,
所以2(a+1)=a-1+2a+1,解得a=2,所以a1=1,d=2,
所以an=a1+(n-1)d=2n-1.
4.若数列{an}满足a1=,且3an+1=3an-2.
(1)证明:数列{an}是等差数列;
(2)求数列{an}的通项公式.
(1) 因为3an+1=3an-2,所以an+1-an=-,
所以数列{an}是首项为,公差为-的等差数列.
(2) 由(1)知an=-·(n-1)=-n+2.
$$