内容正文:
等差数列
5.2
等差数列
5.2.1
等差数列的定义
[教学方式:基本概念课——逐点理清式教学]
第1课时
课时目标
1.通过生活中的实例,理解等差数列的概念.掌握等差数列通项公式的意义.
2.理解等差中项,能运用通项公式解决一些简单的问题.
CONTENTS
目录
1
2
3
逐点清(一) 等差数列的定义
逐点清(二) 等差数列的通项公式
逐点清(三)定义法判断等差数列
4
课时跟踪检测
逐点清(一) 等差数列的定义
01
一般地,如果数列{an}从第2项起,每一项与它的前一项之差都等于____________,即___________ 恒成立,则称{an}为等差数列,其中d称为等差数列的______.
多维理解
同一个常数d
an+1-an=d
公差
|微|点|助|解|
对等差数列概念的解读
(1)作差的起始项:“从第2项起”,因为第1项没有前一项;
(2)作差的顺序:“每一项与它的前一项的差”,即作差的顺序为后项减去它前面相邻的一项,不可颠倒;
(3)等差的含义:“同一个常数”指所有的差都相等,即a2-a1=a3-a2=…
=an-an-1=…=d,其中d是与n无关的常数;
(4)公差d的取值范围:可正、可负、也可为0(常数列是公差为0的等差数列),它是一个与n无关的常数,因此公差d的取值范围为(-∞,+∞).
1.下列说法正确的是 ( )
A.若a-b=b-c,则a,b,c成等差数列
B.若an+1-an=n(n∈N+),则{an}是等差数列
C.等差数列是相邻的后项与前项之差等于非零常数的数列
D.等差数列的公差是该数列中任意相邻两项的差
√
微点练明
解析:对于A,由a-b=b-c,可得b-a=c-b,因此a,b,c成等差数列,故A正确;
对于B,n不是固定常数,因此该数列不是等差数列,
故B不正确;
对于C,公差d可以等于0,故C不正确;
对于D,d=an-an-1(n≥2,n∈N+),而an-1-an=-d(n≥2,n∈N+),但-d不是等差数列的公差,故D不正确.
2.若a,b,lg 6,2lg 2+lg 3依次成等差数列,则实数a的值为__________.
lg
解析:因为a,b,lg 6,2lg 2+lg 3依次成等差数列,
所以公差d=2lg 2+lg 3-lg 6=lg 2+(lg 2+lg 3)-lg 6=lg 2+lg(2×3)-lg 6=lg 2,所以a=2lg 2+lg 3-3lg 2=lg 3-lg 2=lg.
3.判断下列数列是否是等差数列.如果是,写出它的公差.
(1)95,82,69,56,43,30;
解:由82-95=69-82=56-69=43-56=30-43=-13,即该数列从第二项起,每一项与前一项之差为同一个常数-13,所以由等差数列的定义知该数列为等差数列,公差为-13.
(2)1,1.1,1.11,1.111,1.111 1,1.111 11;
解:通过观察可知,1.1-1=0.1,1.11-1.1=0.01,…该数列从第二项起,每一项与前一项之差不是同一个常数,所以由等差数列的定义知该数列不是等差数列.
(3)1,-2,3,-4,5,-6;
解:通过观察可知,-2-1=-3,3-(-2)=5,…该数列从第二项起,每一项与前一项之差不是同一个常数,所以由等差数列的定义知该数列不是等差数列.
(4)1,.
解:由-1=-=-=-=-=-=-,即该数列从第二项起,每一项与前一项之差为同一个常数-,所以由等差数列的定义知该数列为等差数列,公差为-.
逐点清(二)等差数列的通项
公式
02
1.等差数列的通项公式
已知等差数列{an}的首项是a1,公差是d.
多维理解
递推公式 通项公式
an+1-an=d an=____________
a1+(n-1)d
|微|点|助|解|
(1)已知首项a1和公差d,便可写出通项公式.
(2)等差数列的通项公式是an,a1,d,n四个变量之间的关系,知三求一.
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
2.等差数列与一次函数的关系
等差数列的通项公式an=a1+(n-1)d,如果记f(x)=dx+a1-d,则等差数列的通项公式an=f(n),而且:①当公差d=0时,f(x)是常数函数,此时数列{an}是常数列(因此,公差为0的等差数列是常数列);②当公差d≠0时,f(x)是一次函数,而且f(x)的增减性依赖于公差d的符号,an相应的函数是一次函数;点(n,an)分布在以d 为斜率的直线上,是这条直线上的一列孤立的点.因此,当d>0时,{an}是递增数列;当d<0时,{an}是递减数列.
1.已知等差数列-5,-2,1,…,则该数列的第20项为 ( )
A.52 B.62
C.-62 D.-52
微点练明
√
解析:选A 由题意设等差数列的首相和公差分别为a1,d,
所以a1=-5,d=-2-(-5)=3,
所以an=a1+(n-1)d=-5+3(n-1)=3n-8,
所以a20=3×20-8=52.故选A.
2.数列{an}是首项为1,公差为d(d∈N+)的等差数列,若81是该数列中的一项,则公差不可能是 ( )
A.2 B.3
C.4 D.5
√
解析:∵数列{an}是首项为1,公差为d(d∈N+)的等差数列,∴an=1+(n-1)d.∵81是该数列中的一项,∴81=1+(n-1)d,
即n=+1.∵d,n∈N+,∴d是80的因数,故d不可能是3,故选B.
3.在等差数列{an}中,a1+a3+a5=9,a6=9,则其公差d=__________.
2
解析:由a1+a3+a5=9,得a3-2d+a3+a3+2d=9,故a3=3,
所以d===2.
4.(1)若{an}是等差数列,a15=8,a60=20,求a75.
解:设{an}的公差为d.由题意知
解得∴a75=a1+74d=+74×=24.
(2)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是该数列的项吗?
解: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.
逐点清(三)定义法判断等差
数列
03
[典例] 已知数列{an}中,a1=2,an=2-(n≥2,n∈N+),设bn=(n∈N+).
(1)求证:数列{bn}是等差数列;
解:证明:因为an=2-,所以an+1=2-.则bn+1-bn=-=-==1,所以{bn}是首项为b1==1,
公差为1的等差数列.
(2)求{an}的通项公式.
解:由(1)知bn=n,所以bn==n(n∈N+),解得an=1+,
所以{an}的通项公式为an=1+(n∈N+).
[变式拓展]
本例条件“an=2-(n≥2,n∈N+)”变为“an+1=”,那么数列是否为等差数列?请说明理由.
解:数列是等差数列,理由如下:∵a1=2,an+1=,
∴==+,∴-=,即数列是首项为=,
公差为d=的等差数列.
|思|维|建|模|
定义法判定等差数列的策略
(1)条件:an+1-an=d(常数)(n∈N+)或an-an-1=d(常数)(n>1,n∈N+).
(2)结论:{an}是等差数列.
(3)应用范围:通常用于解答题.
已知在数列{an}中,a1=1,an=2an-1+1(n≥2,n∈N+),记bn=log2(an+1).
(1)判断{bn}是否为等差数列,并说明理由;
针对训练
解: {bn}是等差数列,理由如下:b1=log2(a1+1)=log22=1,
当n≥2时,bn-bn-1=log2(an+1)-log2(an-1+1)=log2=log2=1,∴{bn}是以1为首项,1为公差的等差数列.
(2)求数列{an}的通项公式.
解:由(1)知,bn=1+(n-1)×1=n,∴an+1==2n,∴an=2n-1.
课时跟踪检测
04
1
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
2
1.设数列{an}(n∈N+)是公差为d的等差数列,若a2=4,a4=6,则d等于 ( )
A.4 B.3
C.2 D.1
√
解析:∵a4-a2=2d=6-4=2,∴d=1.
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
2
3
4
2.[多选]下列数列中,是等差数列的是 ( )
A.1,4,7,10 B.lg 2,lg 4,lg 8,lg 16
C.25,24,23,22 D.10,8,6,4,2
√
√
√
解析:A、B、D项满足等差数列的定义,是等差数列;C中,因为
24-25≠23-24≠22-23,不满足等差数列的定义,所以不是等差数列.
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
3
4
2
3.已知在等差数列{an}中,a3+a8=22,a6=7,则a5等于 ( )
A.15 B.22
C.7 D.29
√
解析:设{an}的首项为a1,公差为d,根据题意得解得
所以a5=47+(5-1)×(-8)=15.
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
3
4
2
4.已知等差数列{an}满足4a3=3a2,则{an}中一定为零的项是 ( )
A.a6 B.a4
C.a10 D.a12
√
解析:由4a3=3a2得4(a1+2d)=3(a1+d),即a1=-5d,
所以an=a1+(n-1)d=-5d+(n-1)d=(n-6)d,所以a6=0.
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
3
4
2
5.在数列{an}中,a1=2,2an+1-2an=1,则a101的值为 ( )
A.49 B.50
C.51 D.52
√
解析:∵an+1-an=,∴数列{an}是首项为2,公差为的等差数列,∴an=a1+(n-1)·=2+,∴a101=2+=52.
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
3
4
2
6.已知递增数列{an}是等差数列,若a4=8,3(a2+a6)=a2a6,
则a2 025= ( )
A.2 025 B.2 024
C.4 050 D.4 048
√
解析:设数列{an}的公差为d(d>0),因为a4=8,3(a2+a6)=a2a6,
则
解得所以a2 025=2+2×(2 025-1)=4 050.
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
3
4
2
7.在一个首项为23,公差为整数的等差数列中,前6项均为正数,从第7项起为负数,则公差为 ( )
A.-2 B.-3
C.-4 D.-5
√
解析:设该等差数列为{an},公差为d(d∈Z),则a1=23,
an=23+(n-1)d,由题意可知即
解得-<d<-.因为d是整数,所以d=-4.
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
3
4
2
8.已知数列{an},{bn}均为等差数列,若a1+b1=0,a2+b2=1,则an+
bn= ( )
A.n-2 B.n+1
C.n D.n-1
√
解析:设等差数列{an},{bn}的公差分别为d1,d2,则d1+d2=a2-a1+
b2-b1=(a2+b2)-(a1+b1)=1-0=1,所以an+bn=a1+(n-1)d1+b1+
(n-1)d2=a1+b1+(n-1)(d1+d2)=n-1.
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
3
4
2
9.[多选]已知数列{an}为等差数列,则下列一定成立的是 ( )
A.若a2>a1,则a3>a1 B.若a2>a1,则a3>a2
C.若a3>a1,则a2>a1 D.若a2>a1,则a1+a2>a1
√
√
√
解析:利用等差数列的单调性可得,若a2>a1,则公差d>0,所以等差数列{an}是递增数列,所以a3-a1=2d>0,a3-a2=d>0成立,所以A、B正确;若a3>a1,则a3-a1=2d>0,所以a2-a1=d>0成立,所以C正确;a1+a2>a1不一定成立,例如a1<a2<0时不一定成立,所以D不一定成立.
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
3
4
2
10.[多选]若数列{an}是等差数列,公差d>0,则下列对数列{bn}的判断正确的是 ( )
A.若bn=-an,则数列{bn}是递减数列
B.若bn=,则数列{bn}是递增数列
C.若bn=an+,则数列{bn}是公差为d的等差数列
D.若bn=an+n,则数列{bn}是公差为d+1的等差数列
√
√
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
3
4
2
解析:由an=a1+(n-1)d=dn+(a1-d)且d>0,得bn=-an=-dn+(d-a1),即数列{bn}是递减数列,故A正确;由bn==[dn+(a1-d)]2,
当d>a1时,如d=1,a1=-2,数列{bn}不具有单调性,故B错误;
由bn=an+=2dn+(2a1-d),则数列{bn}是公差为2d的等差数列,故C错误;由bn=an+n=(d+1)n+(a1-d),则数列{bn}是公差为d+1的等差数列,故D正确.
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
3
4
2
11.(5分)已知{an}为等差数列,且a7-2a4=-1,a3=0,则公差d=________.
-
解析:根据题意得a7-2a4=a1+6d-2(a1+3d)=-a1=-1,∴a1=1.
又a3=a1+2d=1+2d=0,∴d=-.
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
3
4
2
12.(5分)已知等差数列{an}递增且满足a1+a10=4,则a8的取值范围是_________.
(2,+∞)
解析:设等差数列{an}的公差为d,因为{an}递增,所以d>0,
由a1+a10=4得2a1+9d=4,所以a1==2-,则a8=a1+7d=
2-d+7d=2+d>2,所以a8的取值范围是(2,+∞).
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
3
4
2
13.(5分)已知数列{log2(an-1)}(n∈N+)为等差数列,且a1=3,a3=9,则数列{an}的通项公式为__________.
an=2n+1
解析:设等差数列{log2(an-1)}的公差为d,由a1=3,a3=9,
得log2(a3-1)= log2(a1-1)+2d,解得d=1,所以log2(an-1)=
1+(n-1)×1=n,即an=2n+1.
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
3
4
2
14.(10分)在等差数列{an}中,已知am=n,an=m,求am+n的值.
解:法一 设公差为d,则d===-1,
从而am+n=am+(m+n-m)d=n+n·(-1)=0.
法二 设等差数列的通项公式为an=an+b(a,b为常数),
则得a=-1,b=m+n.
所以am+n=a(m+n)+b=0.
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
3
4
2
15.(15分)记Sn为数列{an}的前n项和,bn为数列{Sn}的前n项积,已知+=2.
(1)证明:数列{bn}是等差数列;(7分)
解:证明:由已知+=2,得Sn=,且bn≠0,bn≠,取n=1,由S1=b1,得b1=.由于bn为数列{Sn}的前n项积,所以··
…·=bn,故··…·=,所以=.
由于≠0,所以=,即-bn=,其中n∈N+,
所以{bn}是以为首项,为公差的等差数列.
1
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
3
4
2
(2)求{an}的通项公式.(8分)
解:由(1)可得,数列{bn}是以为首项,为公差的等差数列,
所以bn=+(n-1)×=1+,Sn==,当n=1时,a1=S1=,
当n≥2时,an=Sn-=-=-,显然对于n=1不成立,
所以an=
本课结束
更多精彩内容请登录:www.zghkt.cn
$