内容正文:
(第一课时)
4.2.1 等差数列的概念
选择性必修二 第四章 数列
1
1.数列的定义:
按一定次序排列的一列数。
2.数列的通项公式:
数列 的第 项 与项数 之间的函数关系式,即 。
一、复习回顾
1.北京天坛圜丘坛的地面由石板铺成, 最中间是圆形的天心石, 围绕天心石的是9圈扇环形的石板, 从内到外各圈的石板数依次为
9,18,27,36,45,54,63,72,81 ①
2.XXS,XS,S,M,L,XL,XXL,XXXL型号的女装上对应的尺码分别是:34,36,38,40,42,44,46,48 ②
二、创设情境
22.6℃
23.2℃
23.8℃
24.4℃
25.0℃
420m
320m
220m
120m
20m
3.测量某地垂直地面方向上海拔500m以下的大气温度,得到从距离地面20m起每升高100m处的大气温度(单位:℃)依次为
25.0, 24.4, 23.8, 23.2, 22.6 .
③
二、创设情境
【情景四】某人向银行贷款 a 万元,贷款时间为 n 年。如果个人贷款月利率为 r, 那么按照等额本金方式还款,他从某月开始,每月应还本金 b ( )万元,每月支付给银行利息(单位:万元)依次为:
【金融知识】如果按月还款, 等额本金还款方式计算公式是:
每月归还本金=贷款总额 贷款期总月数,
利息部分=(贷款总额 已归还本金累计额) 月利率。
二、创设情境
④
三、探究新知
思考:我们常通过运算来发现规律。你能通过运算发现数列①—④的取值规律吗?
① 9,18,27,36,45,54,63,72,81.
② 38,40,42,44,46,48
③ 25.0, 24.4, 23.8, 23.2, 22.6.
④ ar, ar-br, ar-2br, ar-3br,
取值规律:
从第2项起,每一项与它的前一项的差都等于同一个常数.
1.等差数列的定义:
●如果一个数列从第2项起,每一项与它的前一项的差等于同一个常数,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.
●符号表示:an+1 - an=d(d为常数,n∈N*)
注:①判断一个数列是不是等差数列,主要是由定义进行判断:
an+1-an是不是同一个常数?
②公差d是每一项(第2项起)与它的前一项的差,千万别把被
减数与减数弄颠倒了!
③公差可以是正数,负数,也可以为0.
三、探究新知
小试牛刀
1. 判断下列数列是否为等差数列,若是,求出首项和公差.
(1) 1, 3, 5, 7, 9, 2, 4, 6, 8, 10
(2) 3,3,3,3,3,3
(3) 3x,6x,9x,12x,15x
(4)95,82,69,56,43,30
(5) 1,1.1,1.11,1.111,1.1111
(6) 1,-2,3,-4,5,-6
×
a1=3,公差 d=0,常数列
a1=3x,公差 d= 3x
a1=95 ,公差d=-13
×
×
小试牛刀
2. 判断题
(1)数列a,2a,3a,4a,…是等差数列. ( )
(2)数列a-2,2a-3,3a-4,4a-5,…是等差数列. ( )
(3)若an-an+1=3 (n∈N*),则{an}是公差为3的等差数列. ( )
(4)若a2-a1=a3-a2,则数列{an}是等差数列. ( )
(5)若an-an-1=an+1-an (n≥2,n∈N*),则数列{an}是等差数列 ( )
(6)若an-an-1=an+2-an+1 (n≥2,n∈N*),则数列{an}是等差数列( )
思考:若已知等差数列{an}的首项a1和公差d,你能否根据等差数列的定义推导出等差数列的通项公式?
方法1: 由等差数列的定义可得 an+1-an=d
a2=a1+d
a3=a2+d=(a1+d )+d=a1+2d
a4=a3+d=(a1+2d )+d=a1+3d
…
an=an-1+d=a1+(n-1)d (n ≥ 2)
又∵当n=1时,上式也成立
∴an=a1+(n-1)d
不完全归纳法
(通项公式)
三、探究新知
方法2:∵由等差数列的定义可得
an+1-an=d
由此得到:
(通项公式)
累加法
又∵当n=1时,上式也成立
∴an=a1+(n-1)d
三、探究新知
2.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:
a1,an,n,d 知三求一
考
思
等差数列的通项公式的一般形式:
an=am+(n-m)d
an-am=?
am=?
am=a1+(m-1)d
an-am=(n-m) d
三、探究新知
1. 求下列等差数列的通项公式
(1)9,18,27,36,45,54,63,72...
(2)38,40,42,44,46,48...
(3)25,24,23,22,21.
小试牛刀
解:(1)an=9+(n-1)×9=9n
(2)an=38+(n-1)×2=2n+36
(3)an=25+(n-1)×(-1)=-n+26
思考 我们知道数列是自变量为n的函数,你认为等差数列与我们熟悉的哪一类函数有关?
an=a1+(n-1)d=dn+(a1-d)
3.等差数列与一次函数的关系:
①公差d≠0的等差数列{an}的图象是点(n,an)组成的集合,这些点均匀分布在直线f(x)=dx+(a1-d)上.
②任给一次函数f(x)=kx+b (k,b为常数),则f(1)=k+b, f(2)=2k+b, …, f(n)=nk+b,构成一个等差数列{nk+b}, 其首项为_______,公差为____.
k
(k+b)
三、探究新知
a5
a4
a3
a2
a1
a1-d
O 1 2 3 4 5 6 x
f(x)
f(x)=dx+(a1-d)
a6
探究:可以从函数的角度,研究等差数列的单调性吗?
结论:当d>0时,数列{an}单调递增;
当d<0时,数列{an}单调递减;
当d=0时,等差数列{an}为常数列.
三、探究新知
4.等差数列的单调性:
O 1 2 3 4 5 6 x
f(x)
f(x)=dx+(a1-d)
a6
a1-d
a1
a2
a3
a4
a5
a5
a4
a3
a2
a1
a1-d
O 1 2 3 4 5 6 x
f(x)
f(x)=dx+(a1-d)
a6
四、典例分析
例1(1)已知等差数列{an}的通项公式为an =5-2n,求{an}公差和首项;
(2)求等差数列8,5,2....的第20项
解:
例2. 判断-401是不是等差数列–5,-9 ,-13…的项?
如果是,是第几项,如果不是,说明理由。
∵
即 -401是数列的第100项。
解:
分析:先求出数列的通项公式,它是一个关于n的方程,再看-401是否能使这个方程有正整数解.
∴ an=-4n-1
四、典例分析
五、当堂检测
52
1.在数列{an}中,a1=2,2an+1=2an+1(n∈N*),则a101= .
2.已知数列{an}是等差数列,若a2=4,a4=6,则an等于( )
A.n B.2n C.2n-1 D.n+2
D
3.已知数列{an}是等差数列,若a4+a8=20,a7=12,则a4=
6
4.已知数列{an}是等差数列,若a1+a3+a5=105,a2+a4+a6=99,
则a20=
1
六、课堂小结
回顾本节课的探究过程,你学到了什么?
等差数列的概念
1
研究方法
2
(1) 等差数列及等差中项的定义;
(2) 等差数列的通项公式;
递推公式、归纳法,累加法.
(3) 通项公式的应用.
函数与方程.
递推公式
通项公式
应用
函数与方程
的思想
观察可能导致发现,观察将揭示某种规则、模式或定律。
---G.波利亚
送给同学们的话:
$