2.2-等差数列的性质与证明
探究式导学案2:2.2.2等差数列(二)
2.2.2 等差数列之(二)等差数列的基本性质【学习目标】1.进一步了解等差数列的项与序号之间的规律;2.理解等差数列的性质3.掌握等差数列的性质及其应用.【重、难点】重点:等差数列的性质及证明.难点:运用等差数列定义及性质解题.【知识链接】(1)等差数列{a n}中,对于任意正整数n,都有a n+1-a n=________.(2)等差数列{a n}中,对于任意正整数n,都有2a n+1-a n=________.【答案】(1)d;(2)a n+2【新知探究】探究一.等差数列通项公式的推广问题1. 若已知等差数列{a n}中的第m项a m和公差d,如何表示通项a n?【解析】设等差数列的首项为a1,则a m=a1+(m-1)d,得a1=a m-(m-1)d,∴a n=a1+(n-1)d=a m-(m-1)d+(n-1)d=a m+(n-m)d.【获取新知】(1)广义的等差数列通项公式:a n=a m+(n-m)d;(2)由任意两项a m和a n求公差:d=a n−a mn−m.例1.若数列{a n}为等差数列,a15=8,a60=20,求a75的值.【解析】由题意,该数列的公差d=a60−a1560−15=20−845=415∴a75=a60+(75−60)d=20+15×415=24变式1. 等差数列{a n}中,a100=120,a90=100,则公差d等于()A.2 B.20 C.100 D.不确定【答案】A探究二.等差数列与一次函数的关系问题2.(1)等差数列{a n}的通项公式a n=a1+(n-1)d与一次函数有什么关系?(2)若数列{a n}的通项公式是一次函数a n=pn+q,其中p、q为常数,那么这个数列一定是等差数列吗?若是,首项和公差分别是多少?【解析】:(1)∵数列是关于序号n的函数,为此将数列的通项公式变形为关于n的函数:a n=dn+(a1-d).显然,当d≠0时,a n是关于序号n的一次函数,其图象是直线f(x)=dx+(a1-d)上一系列孤立的点,d为该直线的斜率,a1-d是该直线在y轴上的截距.(2)取数列{a n}中任意两项a n和a n-1(n>1),则a n-a n-1=(pn+q)-[p(n-1)+q]=p.显然,这是一个与n无关的常数,所以{a n}是等差数列.将一次函数变形为等差数列通项公式的形式为:a n=pn+q=(q+p)+(n-1)p,所以该数列的首项a1=p+q,公差d=p.【获取新知】(1)当公差d=0时,等差数列是常函数,不是一次函数;(2)当公差d≠0时,等差数列是关于n的一次函数,且其斜率即为公差d,在y轴上的截距为a1-d.探究三. 等差数列的单调性问题3. 根据等差数列与一次函数的关系,你能根据等差数列的通项公式a n=a1+(n-1)d判断它的单调性吗?答:当d=0时,数列为常数列;当d>0时,数列为递增数列;当d<0时,数列为递减数列.例2. 已知递增数列{a n}满足a1=1,a3=a22−4,则a n=__________【答案】2n−1【解析】由a1=1,a3=a22−4 得1+2d=(1+d)2−4,即d2=4,解得d=±2又{a n}是递增数列,所以d=2,所以a n=1+2(n−1)=2n−1变式2.若a n=n2−kn(n∈N∗)是递增数列,则k的取值范围____________.【答案】k<3【解析】由k2<32得k<3.探究四. 等差数列的性质(一)等差数列的项与序号的关系问题4. 已知数列{a n}是等差数列(1)2a5=a3+a7是否成立?2a5=a1+a9呢?为什么?(2)2a n=a n−1+a n+1(n>1)是否成立?据此你能得到什么结论?2a n=a n−k+a n+k(n>1)是否成立?你又能得到什么结论?【获取新知】在等差数列{a n}中,若m+n=p+q,则a m+a n=a p+a q .特别地,若m+n=2p,则a m+a n=2a p .【解题反思】(1)由a m+a n=a p+a q能推出m+n=p+q吗?(2)由m+n=p能推出a m+a n=a p 吗?答:(1)当等差数列{a n}是常数列时,由a m+a n=a p+a q不能推出m+n=p+q;当等差数列{a n}不是常数列时,由a m+a n=a p+a q一定能推出m+n=p+q.(2)由m+n=p 不能推出a m+a n=a p.例3. 已知数列{a n}是等差数列,若a1-a5+a9-a13+a17=117,则a3+a15=_______.【答案】234【解析】∵a3+a15=a1+a17=a5+a13 ∴a9=117 ∴a3+a15=a9+a9=234.变式3.已知等差数列{a n}中,a2+a6+a10=1,则a3+a9=______.【答案】23【解析】由等差数列的性质,知a2+a10=2a6,又a2+a6+a10=1.∴3a6=1,a6=13∴a3+a9=2a6=23.(二)等差数列的子列的性质问题5. 已知一个无穷等差数列{a n}的首项为a1,公差为d.(1)取出数列的所有奇数项,组成一个新的数列,这个新数列是等差数列吗?如果是,它的首项与公差分别是多少?(2)如果取出数列中所有序号为7的倍数的项,组成一个新的数列呢?(3)你能根据得到的结论做出一个猜想吗?答:(1)组成的新数列是等差数列,它的首项是a1,公差为2d;(2)组成的新数列仍然是等差数列,它的首项是a1+6d= a7,公差为7d;(3)若数列{a n}和{k n}都是等差数列,其公差分别为d1,d2,则{a kn}也是等差数列,且公差为d1∙d2.(三)等差数列的其他性质问题6.设等差数列{a n},{b n}的公差分别为d1,d2,判断{pa n+qb n}(p,q 为常数)是否为等差数列?如果是,给出证明,并写出首项和公差;如果不是,请说明理由.答:{pa n+qb n}是等差数列证明:令c n=pa n+qb n,则 c n+1−c n=(pa n+1+qb n+1)−(pa n+qb n)=p(a n+1−a n)+q(b n+1−b n)=pd1+qd2.∴{pa n+qb n}是等差数列,且首项为pa1+qb1,公差为pd1+qd2.【解题反思】(1)当p=q=1时,你能得到什么结论?(2)当p=k,q=0时呢?答:(1)当p=q=1时,得{a n+b n}是首项为a1+b1,公差为d1+d2的等差数列.(2)当p=k,q=0时,{ka n}也是等差数列,且公差为kd1.例4. 设数列{a n},{b n}都是等差数列,若a1+b1=7,a3+b3=21,则a5+b5= _______.【答案】35【解析】两个等差数列的和数列仍为等差数列.设两等差数列组成的和数列为{c n},则{c n}为等差数列且c1=7,c3=21,则c5=2c3-c1=2×21-7=35.。
21-22版:§2.2 第2课时 等差数列的性质(步步高)
[素养提升] 等差数列中的计算大致有两条路:一是都化为基本量 (a1,d,n)然后解方程(组);二是借助等差数列性质简化计算.前者是 通用方法,但计算量大,后者不一定每个题都能用,能用上会使计 算简单些,所以建议学习者立足通法,注意观察各项序号特点,能 巧则巧,但不要刻意追求巧法.
随堂演练
SUITANGYANLIAN
课时对点练
KESHIDUIDIANLIAN
基础巩固
1.已知等差数列{an}满足a1+a3+a5=18,a3+a5+a7=30,则a2+a4+
a6等于
√ A.20 B.24
C.26
D.28
解析 ∵等差数列{an}满足a1+a3+a5=18,a3+a5+a7=30, 设公差为d,两式相减可得6d=30-18=12,∴d=2. 则a2+a4+a6=a1+a3+a5+3d=24.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
2.数列{an}为等差数列,且a15=8,a60=20,则a75等于
√A.24
B.28
C.32
D.36
解析 ∵d=a6600- -1a515=4152=145, ∴a75=a60+15d=20+4=24.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
√A.12
B.24
C.16
D.32
解析 令 bn=ann,由题意可知 b3=a33=23,b15=a1155=2, 则等差数列{bn}的公差 d=b1155--b33=19, 则 b9=b3+(9-3)d=43,所以 a9=9b9=12.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
第一部分 第二章 2.2 第二课时 等差数列的性质
∴这三个数为-1,3,7 或 7,3,-1.
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8.已知成等差数列的四个数,四个数之和为26,第二 个数与第三个数之积为40,求这个等差数列.
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解:设这四个数依次为 a-3d,a-d,a+d,a+3d. 由题设知
a-3d+a-d+a+d+a+3d=26, a-da+d=40,
解析:经观察发现(a2+a5)-(a1+a4)=(a3+a6)-(a2
+a5)=2d=39-45=-6,所以a3+a6=a2+a5-6=
39-6=33.
答案:D
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[例 2]
b+c a+c a+b 1 1 1 已知a,b,c成等差数列,求证: a , b , c
也成等差数列. [思路点拨] 欲证三个数成等差数列,只需证中间一项是另
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[一点通]
a+c 三数 a, c 成等差数列的条件是 b= 2 b,
(或 2b=a+c),可用来进行等差数列的判定或有关等差中 项的计算问题.如若证{an}为等差数列,可证 2an+1=an+an+2(n∈N*).
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4.等差数列{an}的前三项分别是a-1,(a+1)2,a+3,则
该数列的通项公式是
am-an (2)等差数列{an}中,公差 d= (m,n∈N*). m-n
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(3)等差数列{an}中,若m+n=p+q,
则am+an=ap+aq.
特例:若m+n=2p,则am+an=2ap. (4)等差数列{an}每隔一定距离抽取一项所组成 的数列仍成等差数列. (5)数列{λan+b}(λ,b是常数)是公差为λd的
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[例3]
(12分)四个数成递增等差数列,中间两数的
和为2,首末两项的积为-8,求这四个数. [思路点拨] 四个数成等差数列,且中间两数的和
人教B版数学必修五:2.2《等差数列》学案(含答案解析)
§2.2 等差数列1.等差数列的判定(1)a n -a n -1=d (n ≥2,d 为常数)⇔{a n }是公差为d 的等差数列; (2)2a n =a n -1+a n +1 (n ≥2)⇔{a n }是等差数列;(3)a n =kn +b (k ,b 为常数)⇔{a n }是公差为k 的等差数列(n ≥1);(4)S n =An 2+Bn (A ,B 为常数)⇔{a n }是公差为2A 的等差数列(n ≥1).例如:已知等差数列{a n }的前n 项和S n =(n -1)2+λ,则λ的值是________. 解析 S n =(n -1)2+λ=n 2-2n +(1+λ), ∵{a n }是等差数列,∴1+λ=0,λ=-1. 答案 -12.等差数列的通项公式将a n =a 1+(n -1)d 可整理为a n =dn +(a 1-d ),它是关于n 的一次函数(d ≠0)或常函数(d =0),它的图象是一条射线上的一群横坐标为正整数的孤立的点,公差d 是该射线所在直线的斜率.例如:等差数列{a n }中,若a n =m ,a m =n (m ≠n ),则a m +n =______. 解析 由点(n ,a n ),(m ,a m ),(m +n ,a m +n )三点共线, ∴a m +n -a n (m +n )-n =a m -a n m -n .即a m +n -m m =n -m m -n=-1,易得a m +n =0. 答案 03.等差数列的前n 项和公式(1)将公式S n =na 1+n (n -1)2d 变形可得S n =d2n 2+⎝⎛⎭⎫a 1-d 2n .故当d ≠0时,等差数列前n 项和公式是关于n 的二次函数,它的图象是抛物线y =d2x 2+⎝⎛⎭⎫a 1-d 2x 上横坐标为正整数的一群孤立点.(2)S n n =d2n +⎝⎛⎭⎫a 1-d 2是关于n 的一次函数(d ≠0)或常函数(d =0). 当涉及等差数列前n 项和S n 的计算问题时,有时设S n =An 2+Bn 的形式更简便快捷. 例如:等差数列{a n }中,若S p =q ,S q =p (p ≠q ),则S p +q =__________. 解析 设S n =An 2+Bn ,则⎩⎪⎨⎪⎧S p =Ap 2+Bp =q (1)S q =Aq 2+Bq =p (2) 由(1)-(2)得Ap 2+Bp -Aq 2-Bq =q -p , ∴A (p 2-q 2)+B (p -q )=q -p , ∵p ≠q ,∴A (p +q )+B =-1. ∵S p +q =A (p +q )2+B (p +q ) =[A (p +q )+B ]·(p +q ) =-(p +q ). 答案 -(p +q ) 4.等差数列的性质(1)若数列{a n }和{b n }均是等差数列,则{ma n +kb n }仍为等差数列,其中m 、k 均为常数. (2)若m ,n ,p ,q ∈N *,且m +n =p +q ,则a m +a n =a p +a q .(3)等差数列中依次k 项的和成等差数列,即S k ,S 2k -S k ,S 3k -S 2k ,…成等差数列,公差为k 2d (d 是原数列公差).(4)若{a n }与{b n }均为等差数列,且前n 项和分别为S n 与S ′n ,则a m b m =S 2m -1S ′2m -1.(5)等差数列{a n }中,奇数项的和记作S 奇,偶数项的和记作S 偶,则S n =S 奇+S 偶.当n 为偶数时:S 偶-S 奇=n2d ;当n 为奇数时:S 奇-S 偶=a 中,S 奇=n +12a 中,S 偶=n -12a 中,S 奇S 偶=n +1n -1.(其中a 中是等差数列的中间一项)例如:已知等差数列共有10项,其中奇数项之和为15,偶数项之和为30,则其公差是________.解析 S 偶-S 奇=n2d =5d ,∴5d =30-15=15,∴d =3.答案 35.等差数列前n 项和的最值求等差数列前n 项和的最值的常用方法: (1)通项法当a 1>0,d <0时,数列{a n }只有前面有限项为非负数,从某项开始所有项均为负数,因此,S n 有最大值,当n 满足不等式组⎩⎪⎨⎪⎧ a n ≥0a n +1<0时,S n 取到这个最大值;当a 1<0,d >0时,数列{a n }只有前面有限项为非正数,从某项开始所有项均为正数,因此,S n 有最小值,当n 满足不等式组⎩⎪⎨⎪⎧a n ≤0a n +1>0时,S n 取到这一最小值.(2)二次函数法由于S n =d2n 2+⎝⎛⎭⎫a 1-d 2n ,n ∈N *是关于n 的二次函数式,故可转化为求二次函数的最值问题,但要注意数列的特殊性n ∈N *.例如:{a n }是等差数列,a 1>0,a 2 009+a 2 010>0,a 2 009·a 2 010<0,则使前n 项和S n 最大时,n 的值是________;使前n 项和S n >0成立时,n 的最大值是________.答案 2 009 4 018一、等差数列的判断方法方法链接:判定等差数列的常用方法: (1)定义法:a n +1-a n =d (常数)(n ∈N *);(2)通项公式法:a n =kn +b (k ,b 为常数) (n ∈N *); (3)中项公式法:2a n +1=a n +a n +2 (n ∈N *);(4)前n 项和法:S n =An 2+Bn (A 、B 为常数),n ∈N *.例1 数列{a n }的前n 项和S n 满足:S n =n (a 1+a n )2,判断{a n }是否为等差数列?并证明你的结论.解 {a n }是等差数列,证明如下:因为a n =S n -S n -1=n (a 1+a n )2-(n -1)(a 1+a n -1)2(n ≥2),所以a n +1=(n +1)(a 1+a n +1)2-n (a 1+a n )2,所以a n +1-a n =12[(n +1)(a 1+a n +1)-2n (a 1+a n )+(n -1)(a 1+a n -1)]=12[(n +1)a n +1-2na n +(n -1)a n -1] (n ≥2), 即(n -1)(a n +1-2a n +a n -1)=0,所以a n +1+a n -1=2a n (n ≥2), 所以数列{a n }为等差数列.二、等差数列中基本量的运算方法链接:在等差数列中,五个重要的量,只要已知三个量,就可求出其他两个量,其中a 1和d 是两个基本量,利用通项公式与前n 项和公式,求出a 1和d ,等差数列就确定了.例2 在等差数列{a n }中,(1)已知a 6=10,S 5=5,求a 8和S 8;(2)已知前3项和为12,前3项积为48,且d >0,求a 1; (3)已知前3项依次为a,4,3a ,前k 项和S k =2 550,求a 及k . 解 (1)∵a 6=10,S 5=5, ∴⎩⎪⎨⎪⎧a 1+5d =105a 1+10d =5. 解方程组得a 1=-5,d =3, ∴a 8=a 6+2d =10+2×3=16,S 8=8×(a 1+a 8)2=44.(2)设数列的前三项分别为a -d ,a ,a +d ,依题意有: ⎩⎪⎨⎪⎧(a -d )+a +(a +d )=12(a -d )·a ·(a +d )=48, ∴⎩⎪⎨⎪⎧a =4a (a 2-d 2)=48, ∴⎩⎪⎨⎪⎧a =4d =±2. ∵d >0,∴d =2,a -d =2.∴a 1=2. (3)设公差为d ,则由题意得⎩⎪⎨⎪⎧a +3a =8,d =4-a ,ka +k (k -1)2d =2 550,∴⎩⎪⎨⎪⎧a =2,d =2,k =50或k =-51(舍去).因此,a =2,k =50.三、等差数列的性质及运用方法链接:等差数列有一些重要的性质,例如: (1)若m +n =p +q ,则a m +a n =a p +a q ; (2)若m +n =2p ,则a m +a n =2a p ;(3)若{a n }是等差数列,则S k ,S 2k -S k ,S 3k -S 2k 也成等差数列.(其S k 为前k 项和)(4)若等差数列{a n }的前n 项和为S n ,等差数列{b n }的前n 项和为T n ,则a n b n =S 2n -1T 2n -1.熟练运用这些性质,可以提高解题速度,获得事半功倍的功效.例3 (1)设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若S 9=72,求a 2+a 4+a 9的值; (2)已知等差数列{a n }和{b n }的前n 项和分别为S n 和T n ,求证:①a n b n =S 2n -1T 2n -1;②a n b m =2m -12n -1·S 2n -1T 2m -1.(1)解 由S 9=9(a 1+a 9)2=72,∴a 1+a 9=16,∴a 1+a 9=2a 5=16,∴a 5=8,∴a 2+a 4+a 9=a 1+a 5+a 9=3a 5=24.(2)证明 ①a n b n =2a n 2b n =a 1+a 2n -1b 1+b 2n -1=(a 1+a 2n -1)2n -12(b 1+b 2n -1)2n -12=S 2n -1T 2n -1.②a n b m =2a n 2b m =a 1+a 2n -1b 1+b 2m -1=(a 1+a 2n -1)2n -12·2m -12(b 1+b 2m -1)2m -12·2n -12=2m -12n -1·S 2n -1T 2m -1.四、等差数列前n 项和的最值 方法链接:等差数列前n 项和最值问题除了用二次函数求解外,还可用下面的方法讨论:若d >0,a 1<0,S n 有最小值,需⎩⎪⎨⎪⎧a n ≤0,a n +1≥0;若a 1>0,d <0,S n 有最大值,需⎩⎪⎨⎪⎧a n ≥0,a n +1≤0.n 取正整数.例4 (1)首项为正数的等差数列,前n 项和为S n ,且S 3=S 11,问n 为何值时,S n 最大?(2)等差数列{a n }中,a 1=-60,a 17=-12,求{|a n |}的前30项和及前n 项和.解 (1)设首项为a 1,公差为d ,则由题意知,d <0,点P (n ,S n )在抛物线y =d2x 2+⎝⎛⎭⎫a 1-d 2x 上,其对称轴方程为x =7(由S 11=S 3知),故(7,S 7)是抛物线的顶点,∴n =7时,S n 最大.(2)设公差为d ,则由a 1+16d =a 17,得d =3>0,因此a n =3n -63.点Q (n ,a n )在增函数y =3x -63的图象上.令y =0则得x =21,故当n ≥22时,a n >0;当1≤n ≤21且n ∈N *时,a n ≤0, 于是|a 1|+|a 2|+…+|a 30|=-a 1-a 2-…-a 21+a 22+a 23+…+a 30 =a 1+a 2+…+a 30-2(a 1+a 2+…+a 21) =765.记T n =|a 1|+|a 2|+…+|a n |, 则由上面的求解过程知: 当1≤n ≤21,n ∈N *时, T n =|a 1|+|a 2|+…+|a n | =-a 1-a 2-…-a n =(123-3n )n 2=-32n 2+1232n .当n >21,n ∈N *时,T n =|a 1|+|a 2|+…+|a 20|+|a 21|+…+|a n | =-(a 1+a 2+…+a 21)+a 22+a 23+…+a n =(a 1+a 2+…+a n )-2(a 1+a 2+…+a 21) =32n 2-1232n +1 260. ∴数列{|a n |}的前n 项和T n=⎩⎨⎧-32n 2+1232n (1≤n ≤21,n ∈N *),32n 2-1232n +1 260 (n >21,n ∈N *).五、关于等差数列的探索性问题方法链接:对于与等差数列有关的探索性问题,先由前三项成等差数列确定参数后,再利用定义验证或证明所得结论.例5 已知数列{a n }中,a 1=5且a n =2a n -1+2n -1 (n ≥2且n ∈N *). (1)求a 2,a 3的值;(2)是否存在实数λ,使得数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n +λ2n 为等差数列?若存在,求出λ的值;若不存在,请说明理由.解 (1)∵a 1=5,∴a 2=2a 1+22-1=13, a 3=2a 2+23-1=33.(2)假设存在实数λ,使得数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n +λ2n 为等差数列.则a 1+λ2,a 2+λ22,a 3+λ23成等差数列,∴2×a 2+λ22=a 1+λ2+a 3+λ23,∴13+λ2=5+λ2+33+λ8.解得λ=-1.当λ=-1时,⎝ ⎛⎭⎪⎫a n +1-12n +1-⎝⎛⎭⎫a n -12n=12n +1[(a n +1-1)-2(a n -1)] =12n +1(a n +1-2a n +1) =12n +1[(2a n +2n +1-1)-2a n +1] =12n +1×2n +1=1. 综上可知,存在实数λ=-1,使得数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n +λ2为等差数列,且首项是2,公差是1.六、关于等差数列的创新型问题方法链接:关于等差数列的创新型试题,常以图表、数阵、新定义等形式出现.解决此类问题时通过对图表的观察、分析、提炼,挖掘出题目蕴含的有用信息,利用所学等差数列的有关知识加以解决.ij(1)写出a 45的值;(2)写出a ij 的计算公式.解 (1)通过观察“等差数阵”发现:第一行的首项为4,公差为3;第二行首项为7,公差为5.归纳总结出:第一列(每行的首项)是以4为首项,3为公差的等差数列,即3i +1,各行的公差是以3为首项,2为公差的等差数列,即2i +1.所以a 45在第4行,首项应为13,公差为9,进而得出a 45=49.(2)该“等差数阵”的第一行是首项为4,公差为3的等差数列:a 1j =4+3(j -1); 第二行是首项为7,公差为5的等差数列: a 2j =7+5(j -1); ……第i 行是首项为4+3(i -1),公差为2i +1的等差数列, 因此,a ij =4+3(i -1)+(2i +1)(j -1)=2ij +i +j =i (2j +1)+j .1.审题不细心,忽略细节而致错例1 首项为-24的等差数列,从第10项起开始为正数,求公差d 的取值范围.[错解] a 10=a 1+9d =-24+9d >0,∴d >83.[点拨] 忽略了“开始”一词的含义,题目强调了第10项是该等差数列中的第一个正项,应有a 9≤0.[正解] 设a n =-24+(n -1)d , 由⎩⎪⎨⎪⎧a 9=-24+(9-1)d ≤0a 10=-24+(10-1)d >0, 解不等式得:83<d ≤3.温馨点评 审题时要细心,包括问题的细节,有时细节决定解题的成败.2.忽略公式的基本特征而致错例2 已知两个等差数列{a n }和{b n }的前n 项和分别为S n 和T n ,且对一切正整数n 都有S n T n =5n +32n +7,试求a 9b 9的值. [错解] 设S n =(5n +3)k ,T n =(2n +7)k ,k ≠0, 则a 9=S 9-S 8=(5×9+3)k -(5×8+3)k =5k , b 9=T 9-T 8=(2×9+7)k -(2×8+7)k =2k ,所以a 9b 9=52.[点拨] 此解答错在根据条件S n T n =5n +32n +7,设S n =(5n +3)k ,T n =(2n +7)k ,这是把等差数列前n 项和误认为是关于n 的一次函数,没有准确把握前n 项和公式的特点.[正解] 因为{a n }和{b n }是公差不为0的等差数列, 故设S n =n (5n +3)k ,T n =n (2n +7)k ,k ≠0,则 a 9=S 9-S 8=9×(5×9+3)k -8×(5×8+3)k =88k ,b 9=T 9-T 8=9×(2×9+7)k -8×(2×8+7)k=41k ,所以a 9b 9=8841.温馨点评 等差数列的前n 项和S n =d2n 2+⎝⎛⎭⎫a 1-d 2n ,当d ≠0时,是关于n 的二次函数式,且常数项为零,当d =0时,S n =na 1,但是本题不属于这种情况(否则S n T n =na 1nb 1=a 1b 1与S nT n=5n +32n +7矛盾). 3.对数列的特点考虑不周全而致错例3 在等差数列{a n }中,已知a 1=20,前n 项和为S n ,且S 10=S 15,求当n 取何值时,S n 有最大值,并求出它的最大值.[错解] 设公差为d ,∵S 10=S 15,∴10×20+10×92d =15×20+15×142d ,得120d =-200,即d =-53,∴a n =20-(n -1)·53,当a n >0时,20-(n -1)·53>0,∴n <13.∴n =12时,S n 最大,S 12=12×20+12×112×⎝⎛⎭⎫-53=130.∴当n =12时,S n 有最大值S 12=130.[点拨] 解中仅解不等式a n >0是不正确的,事实上应解a n ≥0,a n +1≤0.[正解] 由a 1=20,S 10=S 15,解得公差d =-53.∵S 10=S 15,∴S 15-S 10=a 11+a 12+a 13+a 14+a 15=0, ∵a 11+a 15=a 12+a 14=2a 13=0,∴a 13=0. ∵公差d <0,a 1>0,∴a 1,a 2,…,a 11,a 12均为正数, 而a 14及以后各项均为负数.∴当n =12或13时,S n 有最大值为S 12=S 13=130.4.忽略题目中的隐含条件而致错例4 一个凸n 边形的各内角度数成等差数列,其最小角为120°,公差为5°,求凸n 边形的边数.[错解] 一方面凸n 边形的内角和为S n ,S n =120°n +n (n -1)2×5°.另一方面,凸n 边形内角和为(n -2)×180°.所以120n +n (n -1)2×5=(n -2)×180.化简整理得:n 2-25n +144=0. 所以n =9或n =16.即凸n 边形的边数为9或16.[点拨] 凸n 边形的每个内角都小于180°.当n =16时,最大内角为120°+15°×5°=195°>180°应该舍掉.[正解] 凸n 边形内角和为(n -2)×180°,所以120n +n (n -1)2×5=(n -2)×180解得:n =9或n =16.当n =9时,最大内角为120°+8°×5°=160°<180°; 当n =16时,最大内角为120°+15×5°=195°>180°舍去. 所以凸n 边形的边数为9.例 一个等差数列的前10项之和为100,前100项之和为10,求前110项之和. 分析 本题可从基本方法入手,先求a 1,d ,再求前110项之和,为了简化计算,也可利用等差数列前n 项和的性质.解 方法一 设等差数列{a n }的公差为d ,前n 项和为S n ,则S n =na 1+n (n -1)2d .由已知得⎩⎨⎧10a 1+10×92d =100, ①100a 1+100×992d =10. ②①×10-②整理得d =-1150,代入①,得a 1=1 099100,∴S 110=110a 1+110×1092d=110×1 099100+110×1092×⎝⎛⎭⎫-1150=110⎝⎛⎭⎫1 099-109×11100=-110. 故此数列的前110项之和为-110. 方法二 设S n =an 2+bn . ∵S 10=100,S 100=10,∴⎩⎪⎨⎪⎧102a +10b =100,1002a +100b =10,解得⎩⎨⎧a =-11100,b =11110.∴S n =-11100n 2+11110n .∴S 110=-11100×1102+11110×110=-110.方法三 设等差数列的首项为a 1,公差为d ,则⎩⎨⎧S p =pa 1+p (p -1)2d =q , ①(p ≠q )S q=qa 1+q (q -1)2d =p . ②①-②得(p -q )a 1+(p -q )(p +q -1)2d=-(p -q ). 又p ≠q ,∴a 1+p +q -12d =-1,∴S p +q =(p +q )a 1+(p +q )(p +q -1)2d=(p +q )(-1), ∴S 110=-110.方法四 数列S 10,S 20-S 10,S 30-S 20,…,S 100-S 90,S 110-S 100 成等差数列,设其公差为D .前10项的和10S 10+10×92·D =S 100=10,解得D =-22,∴S 110-S 100=S 10+(11-1)D =100+10×(-22)=-120. ∴S 110=-120+S 100=-110.方法五 ∵S 100-S 10=a 11+a 12+…+a 100 =90(a 11+a 100)2=90(a 1+a 110)2.又S 100-S 10=10-100=-90,∴a 1+a 110=-2.∴S 110=110(a 1+a 110)2=-110.1.已知等差数列{a n }中,a 3a 7=-16,a 4+a 6=0,求{a n }的前n 项和S n . 解 设{a n }的公差为d ,则 ⎩⎪⎨⎪⎧(a 1+2d )(a 1+6d )=-16,a 1+3d +a 1+5d =0, 即⎩⎪⎨⎪⎧ a 21+8da 1+12d 2=-16,a 1=-4d , 解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=-8,d =2,或⎩⎪⎨⎪⎧a 1=8,d =-2.因此S n =-8n +n (n -1)=n (n -9), 或S n =8n -n (n -1)=-n (n -9).2.设{a n }是公差不为零的等差数列,S n 为其前n 项和,满足a 22+a 23=a 24+a 25,S 7=7. (1)求数列{a n }的通项公式及前n 项和S n ;(2)试求所有的正整数m ,使得a m a m +1a m +2为数列{a n }中的项.解 (1)由题意,设等差数列{a n }的通项公式为 a n =a 1+(n -1)d ,d ≠0.由a 22+a 23=a 24+a 25得a 22-a 25=a 24-a 23,由性质得-3d (a 4+a 3)=d (a 4+a 3),因为d ≠0 所以a 4+a 3=0,即2a 1+5d =0.① 又因为S 7=7,所以a 1+3d =1.② 由①②可得a 1=-5,d =2.所以数列{a n }的通项公式a n =2n -7,S n =na 1+n (n -1)2d =n 2-6n .(2)因为a m a m +1a m +2=(a m +2-4)(a m +2-2)a m +2=a m +2-6+8a m +2为数列{a n }中的项,故8a m +2为整数. 又由(1)知a m +2为奇数,所以a m+2=2m-3=±1,即m=1,2.经检验,符合题意的正整数只有m=2.赏析试题考查了等差数列的有关知识,起点较低,落点较高,难度控制得恰到好处.第(2)问要求考生有一定的分析问题解决问题的能力.。
等差数列的性质及应用证明
等差数列的性质及应用证明等差数列是数学中重要的概念之一,在许多数学和科学领域中都有广泛的应用。
在这篇文章中,我将介绍等差数列的性质,并对其应用进行证明。
首先,让我们回顾一下等差数列的定义。
等差数列是一个数列,其中每个相邻的两个数之间的差都是一个常数,这个常数被称为公差。
用数学符号表示就是:对于一个等差数列a1, a2, a3, ...,满足a2 - a1 = a3 - a2 = ... = d ,其中d为公差。
举个例子,1, 3, 5, 7, 9就是一个公差为2的等差数列。
现在让我们来看一下等差数列的一些性质。
首先,等差数列的第n项可以用一个公式来表示:an = a1 + (n - 1)d。
这个公式可以方便地用来求等差数列的任意一项。
另外,等差数列的前n项和也有一个简单的公式:Sn = (a1 + an)*n/2。
这个公式可以用来求等差数列的前n项和,这在实际问题中经常会被用到。
另外,等差数列的性质还包括:任意等差数列中任意三项的和都是一个算术平均数,这个性质在证明中也非常重要,我们将在后面的内容中对其进行详细解释。
现在让我们来看一下等差数列的应用证明。
其中一个使用等差数列的经典问题就是求等差数列的前n项和。
我们将用上面提到的公式Sn = (a1 + an)*n/2来证明这个问题。
假设我们有一个等差数列1, 3, 5, 7, 9,我们将用这个数列的前4项来进行证明。
首先,我们计算出数列的第4项an=1 + (4 - 1)*2 = 7。
接着,我们将公式Sn = (a1 + an)*n/2带入计算,得到Sn = (1 + 7)*4/2 = 16。
这个结果等于1 + 3 + 5 + 7 = 16,验证了我们的公式。
下面我们来证明等差数列的性质:任意等差数列中任意三项的和都是一个算术平均数。
我们可以用数学归纳法来证明这个结论。
首先,当n=3时,等差数列的前三项和就是这三项的算术平均数。
接着,我们假设当n=k时结论成立,即等差数列的前k项和是k倍前面的k项的算术平均数。
高中数学 第二章 数列 2.2 等差数列 第1课时 等差数列的概念与通项公式 新人教A版必修5
• [解析] ∵an+1-an=[6(n+1)-1]-(6n-1)=6(常数), • ∴{an}是等差数列,其首项a1=6×1-1=5,公差为6.
命题方向2 ⇨等差数列的证明
列.
例题 2 已知1a,1b,1c成等差数列,求证:b+a c,c+b a,a+c b也成等差数
新课标导学
数学
必修5 ·人教A版
第二章
数列 2.2 等差数列
第1课时 等差数列的概念与通项公式
1
自主预习学案
2
互动探究学案
3
课时作业学案
自主预习学案
汉朝的天文著作《周髀算经》中有记载,大意如下:在平地
上立八尺高的土圭,日中测影,在二十四节气中,冬至影长1丈3
尺5寸,以后每一节气影长递减9寸9
• 『规律总结』 定义法是判定数列{an}是等差数列的基本 方法,其步骤为:
• (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.
• 〔跟踪练习1〕
a+b ___2___.
1.下列数列是等差数列的是 A.13,15,17,19 C.1,-1,1,-1
B.1, 3, 5, 7 D.0,0,0,0
(D )
[解析] ∵15-13≠17-15,故排除A;∵ 3-1≠ 5- 3,故排除B; ∵-1-1≠1-(-1),故排除C,∴选向3 ⇨等差数列的通项公式
• 例题 3 在等差数列{an}中: • (1)已知a5=-1,a8=2,求a1与d; • (2)已知a1+a6=12,a4=7,求a9. • [分析] 根据等差数列的通项公式an=a1+(n-1)d,由条
2019-2020学年数学人教A版必修5课件:2.2 第2课时等差数列的性质
4.在等差数列{an}中,已知a2+2a8+a14=120,则2a9- a10的值为________.
【答案】30
【解析】∵a2 +a14=2a8,∴a2 +2a8+a14=4a8=120, ∴a8=30.∴2a9-a10=(a8+a10)-a10=a8=30.
利用等差数列的通项公式或性质解题
【例1】 在等差数列{an}中,若a2=4,a4=2,则a6= ()
在等差数列{an}中,若a1+a2+a3=32,a11+a12+
a13=118,则a4+a10=( )
A.45
B.50
C.75
D.60
【答案】B
【解析】∵a1+a2+a3=3a2=32,a11+a12+a13=3a12= 118,∴3(a2+a12)=150,即a2+a12=50.∴a4+a10=a2+a12= 50.故选B.
(2019 年陕西西安模拟)《莱因德纸草书》是世
界上最古老的数学著作之一,书中有一道这样的题目:把 100
个面包分给五个人,使每人所得面包数成等差数列,且使较大
的三份之和的17等于较小的两份之和,问最小的 1 份为多少?这
个问题的答案为( )
A.53
B.130
C.56 【答案】A
D.161
【解析】设五个人分得的面包为 a-2d,a-d,a,a+d, a+2d(d>0),则(a-2d)+(a-d)+a+a+d+a+2d=5a=100, ∴a=20.由17(a+a+d+a+2d)=a-2d+a-d,得 3a+3d=7(2a -3d),∴24d=11a.∴d=565.∴最小的一份为 a-2d=20-2×565 =53.故选 A.
【方法规律】常见设元技巧: (1)某两个数是等差数列中的连续两个数且知其和,可设这 两个数为a-d,a+d,公差为2d; (2)三个数成等差数列且知其和,常设此三数为a-d,a,a +d,公差为d; (3)四个数成等差数列且知其和,常设成a-3d,a-d,a+ d,a+3d,公差为2d.
初中数学知识归纳等差数列的性质与应用
初中数学知识归纳等差数列的性质与应用等差数列是初中数学中常见的数列形式之一,它拥有一系列独特的性质和应用。
本文将对等差数列的性质和应用进行归纳,帮助读者深入理解和应用这一数学概念。
1. 等差数列的定义与性质等差数列是指数列中相邻两项之差保持恒定的数列。
常用的表示方式是:an= a1+ (n-1)d,其中an表示第n项,a1表示首项,d表示公差。
等差数列的性质有:1.1 公差与项数的关系:由等差数列的定义可知,公差d等于任意两项之差。
公差与项数n的关系为d = (an - a1) / (n-1)。
1.2 通项公式:通过观察等差数列可以发现,第n项等于首项a1加上公差与项数差的乘积。
因此,等差数列的通项公式为an = a1 + (n-1)d。
1.3 首项与末项的关系:根据等差数列的定义可知,首项与项数之间的关系为a1 = an - (n-1)d。
2. 等差数列的求和公式等差数列的求和公式是在数列中求和时使用的重要公式。
根据等差数列的性质和数学推导可得:2.1 首项与末项求和:等差数列的首项与末项的和等于所有项的和。
求和公式为S = (n/2)(a1 + an),其中S表示和, n表示项数。
2.2 公式推导:为了证明等差数列首项与末项的和等于所有项的和,我们可以通过分组的方式进行推导。
将数列按对称性进行分组,将首项与末项相加,次首项与末一次的相加,以此类推。
可以发现,每一组的和均等于首项与末项之和。
而共有n/2个这样的对称组。
因此,得出等差数列的求和公式。
3. 等差数列的应用等差数列的性质和应用广泛存在于数学和实际生活中。
下面是一些常见的等差数列应用案例:3.1 时段距离计算:在物理学中,等差数列可用于计算速度恒定的运动在不同时间段的总距离。
通过将等差数列的通项公式与求和公式应用于时间与距离,可以精确计算出总距离。
3.2 平均数计算:等差数列中的任意三项都能够构成一个等差数列,其中中间项为这三项的平均数。
初中数学知识归纳等差数列的性质与计算
初中数学知识归纳等差数列的性质与计算等差数列是初中数学中的基本概念之一,本文将对等差数列的性质与计算进行归纳总结。
1. 等差数列的定义等差数列是指数列中任意两项之间的差值都相等的数列。
设等差数列的首项为a,公差为d,则第n项为an=a+(n-1)d。
2. 等差数列的性质2.1 公差公差是等差数列中相邻两项之间的差值。
对于等差数列an=a+(n-1)d,d即为公差。
公差可以为正、负、零,正表示数列递增,负表示数列递减,零表示数列的所有项相等。
2.2 通项公式等差数列的通项公式是指可以通过首项和公差计算出数列的任意一项的公式。
设首项为a,公差为d,第n项为an,则通项公式为an=a+(n-1)d。
2.3 前n项和公式等差数列的前n项和公式指的是可以通过首项、公差和项数计算出数列前n项和的公式。
设首项为a,公差为d,项数为n,前n项和为Sn,则前n项和公式为Sn=(2a+(n-1)d)n/2。
2.4 数列长度等差数列的长度指的是数列中的项数。
设首项为a,公差为d,项数为n,则数列的长度即为n。
3. 等差数列的计算3.1 求任意一项已知等差数列的首项a和公差d,要求第n项an,可以使用通项公式an=a+(n-1)d进行计算。
3.2 求前n项和已知等差数列的首项a、公差d和项数n,要求前n项和Sn,可以使用前n项和公式Sn=(2a+(n-1)d)n/2进行计算。
3.3 求项数已知等差数列的首项a、公差d和前n项和Sn,要求项数n,可以通过前n项和公式Sn=(2a+(n-1)d)n/2求解方程,解得项数n。
4. 等差数列的应用4.1 连续整数连续整数是一种特殊的等差数列,其中的公差为1。
例如,1,2,3,4,5就是一个连续整数的等差数列。
4.2 等差中项等差中项是指等差数列中位于首项和末项之间的数。
设首项为a,末项为l,中项为m,则m=(a+l)/2。
4.3 等差数列的性质应用等差数列的性质可以应用于解决一些实际问题,例如物理、经济等领域的变化规律。
等差数列的推理与证明
等差数列的推理与证明一、等差数列的定义与性质1.1 等差数列的定义:等差数列是一个数列,从第二项起,每一项与它前一项的差都是一个常数,这个常数叫做等差数列的公差。
1.2 等差数列的性质:(1)等差数列的任意两项之差等于它们下标之差乘以公差;(2)等差数列的任意一项都可以用它的首项和公差表示;(3)等差数列的前n项和可以表示为首项与末项的平均值乘以项数。
二、等差数列的通项公式2.1 等差数列的通项公式为:an = a1 + (n - 1)d,其中an表示数列的第n项,a1表示数列的首项,d表示数列的公差,n表示项数。
三、等差数列的证明方法3.1 数学归纳法:(1)证明等差数列的通项公式成立,首先验证n=1时公式成立;(2)假设n=k时公式成立,证明n=k+1时公式也成立。
3.2 反证法:(1)假设等差数列的某一项不满足通项公式,即存在一项an不满足an = a1 + (n - 1)d;(2)通过推导得出矛盾,从而证明假设不成立,即等差数列的每一项都满足通项公式。
四、等差数列的推理与应用4.1 等差数列的推理:根据等差数列的性质,可以推理出数列的任意一项都可以用首项和公差表示,以及前n项和的计算公式。
4.2 等差数列的应用:(1)解决实际问题:例如计算等差数列的前n项和,求等差数列中的某一项等;(2)其他数学问题的解决:例如求等差数列的极限、求等差数列的通项公式的反函数等。
五、等差数列的综合考察5.1 考察等差数列的性质与通项公式的运用;5.2 考察等差数列的推理与证明方法的应用;5.3 考察等差数列在前n项和、极限等方面的综合运用。
总结:等差数列是数学中的一种基本数列,通过学习等差数列的定义、性质、通项公式以及推理与证明方法,可以更好地理解和运用等差数列解决实际问题。
在教学过程中,要注重培养学生的逻辑思维能力,提高他们对等差数列概念的理解和运用能力。
习题及方法:1.习题:已知等差数列的首项为2,公差为3,求该数列的第10项。
2.2 等差数列
2.2 等差数列1、等差数列的概念:1 2,n n d a a n n N d -=-≥∈()为常数(用来判断数列是否为等差数列)2、等差数列通项公式:*11(1)()n a a n d dn a d n N =+-=+-∈,首项:1a ,公差:d ,末项:n a ;推广:d m n a a m n )(-+=,从而mn a a d mn --=。
3、等差中项:(1)如果a ,A ,b 成等差数列,那么A 叫做a 与b 的等差中项.即:2ba A +=或b a A +=2(2)等差中项:数列{}n a 是等差数列-11122(2)2n n n n n n a a a n a a a +++=+≥⇔=+课堂训练 一.选择题。
1.2005是数列7,13,19,25,31,, 中的第( )项. A. 332 B. 333 C. 334 D. 3352.若数列{}n a 的通项公式为25n a n =+,则此数列是( )A.公差为2的等差数列B. 公差为5的等差数列C.首项为5的等差数列D. 公差为n 的等差数列3.若a ∈、b 、c R ,则“2b a c =+”是“a 、b 、c 成等差数列”的( ) A.充分不必要条件 B. 必要不充分条件C. 充要条件D. 既不充分也不必要条件 4.等差数列3,7,11,,--- 的一个通项公式为( )A. 47n -B. 47n --C. 41n +D. 41n -+5.首项为24-的等差数列从第10项起开始为正数,则公差d 的取值范围是( ) A. 83d >B. 3d <C. 833d ≤<D. 833d <≤ 6.若{}n a 是等差数列,则123a a a ++,456a a a ++,789a a a ++, ,32313n n n a a a --++,是( )A.一定不是等差数列B. 一定是递增数列C.一定是等差数列D. 一定是递减数列二.填空题:本大题共4小题,每小题 4分,共16分,把正确答案写在题中横线上. 7.等差数列{}n a 中,350a =,530a =,则7a = . 8.等差数列{}n a 中,3524a a +=,23a =,则6a = .9.已知等差数列{}n a 中,26a a 与的等差中项为5,37a a 与的等差中项为7,则n a = .10.如果等差数列{}n a 的第5项为5,第10项为5-,则此数列的第1个负数项是第 项. 【整合提高】三.解答题(本大题共2小题,每小题10分,共20分,解答应写出文字说明.证明过程或演算步骤,11.判断数52,27()k k N ++∈是否是等差数列{}n a :5,3,1,1,,--- 中的项,若是,是第几项?12.已知(1)2f =,2()1(1)()2f n f n n N +++=∈,求(101)f .同步提升例1若{a n }是等差数列,a 15=8,a 60=20,求a 75.【解答】设{a n }的公差为d .方法一由题意知⎩⎪⎨⎪⎧a 15=a 1+14d =8,a 60=a 1+59d =20,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=6415,d =415.∴a 75=a 1+74d =6415+74×415=24.方法二∵a 60=a 15+(60-15)d ,∴d =a 60-a 1560-15=20-860-15=415,∴a 75=a 60+(75-60)d =20+15×415=24.【总结】方法一.先求出a 1,d ,然后求a 75;方法二.应用通项公式的变形公式a n =a m +(n -m )d 求解.【变式1】在等差数列{a n }中,已知a m =n ,a n =m ,求a m +n 的值.【变式1】在等差数列{a n }中,已知a m =n ,a n =m ,求a m +n 的值.【解答】方法一设公差为d ,则d =a m -a n m -n =n -mm -n=-1, 从而a m +n =a m +(m +n -m )d =n +n ·(-1)=0.方法二设等差数列的通项公式为a n =an +b (a ,b 为常数), 则⎩⎪⎨⎪⎧a m =am +b =n ,a n =an +b =m ,得a =-1,b =m +n .∴a m +n =a (m +n )+b =0. 二.等差数列的性质例2已知等差数列{a n }中,a 1+a 4+a 7=15,a 2a 4a 6=45,求此数列的通项公式. 【解答】∵a 1+a 7=2a 4,a 1+a 4+a 7=3a 4=15, ∴a 4=5.又∵a 2a 4a 6=45,∴a 2a 6=9,即(a 4-2d )(a 4+2d )=9, (5-2d )(5+2d )=9,解得d =±2. 若d =2,a n =a 4+(n -4)d =2n -3; 若d =-2,a n =a 4+(n -4)d =13-2n .【总结】要求通项公式,需要求出首项a 1和公差d ,由a 1+a 4+a 7=15,a 2a 4a 6=45直接求解很困难,我们可以换个思路,利用等差数列的性质,注意到a 1+a 7=a 2+a 6=2a 4问题就简单了.【变式2】成等差数列的四个数之和为26,第二个数与第三个数之积为40,求这四个数. 【解答】设这四个数为a -3d ,a -d ,a +d ,a +3d ,则由题设得⎩⎪⎨⎪⎧(a -3d )+(a -d )+(a +d )+(a +3d )=26,(a -d )(a +d )=40∴⎩⎪⎨⎪⎧4a =26,a 2-d 2=40.解得⎩⎪⎨⎪⎧ a =132,d =32或⎩⎪⎨⎪⎧a =132,d =-32.∴这四个数为2,5,8,11或11,8,5,2.三.等差数列的判断例3已知数列{a n }满足a 1=4,a n =4-4a n -1 (n ≥2),令b n =1a n -2.(1)求证:数列{b n }是等差数列; (2)求数列{a n }的通项公式.分析计算b n +1-b n =常数,然后求出b n ,最后再由a n 与b n 的关系求出a n .(1)证明∵a n =4-4a n -1 (n ≥2),∴a n +1=4-4a n(n ∈N *). ∴b n +1-b n =1a n +1-2-1a n -2=12-4a n-1a n -2=a n 2(a n -2)-1a n -2=a n -22(a n -2)=12.∴b n +1-b n =12,n ∈N *.∴{b n }是等差数列,首项为12,公差为12.(2)解b 1=1a 1-2=12,d =12.∴b n =b 1+(n -1)d =12+12(n -1)=n2.∴1a n -2=n 2,∴a n =2+2n. 【总结】判断一个数列{a n }是否是等差数列,关键是看a n +1-a n 是否是一个与n 无关的常数.【变式3】若1b +c , 1c +a , 1a +b 是等差数列,求证:a 2,b 2,c 2成等差数列. 证明∵1b +c , 1c +a , 1a +b 是等差数列,∴1b +c +1a +b =2c +a .∴(a +b )(c +a )+(b +c )(c +a )=2(a +b )(b +c )∴(c +a )(a +c +2b )=2(a +b )(b +c )∴2ac +2ab +2bc +a 2+c 2=2ab +2ac +2bc +2b 2∴a 2+c 2=2b 2,∴a 2,b 2,c 2成等差数列. 【小结】1.证明数列{a n }为等差数列的方法(1)定义法:a n +1-a n =d (d 为常数,n ≥1)⇔{a n }为等差数列或a n -a n -1=d (d 为常数, n ≥2)⇔{a n }为等差数列.(2)等差中项法: 2a n +1=a n +a n +2⇔{a n }是等差数列.(3)通项法:a n =pn +q (p 、q ∈R )⇔{a n }是等差数列,只要说明a n 为n 的一次函数, 就可下结论说{a n }是等差数列.2.三个数成等差数列可设为:a -d ,a ,a +d 或a ,a +d ,a +2d ;四个数成等差数列可设为: a -3d ,a -d ,a +d ,a +3d 或a ,a +d ,a +2d ,a +3d . 一.选择题1.在等差数列{a n }中,a 1+3a 8+a 15=120,则2a 9-a 10的值为( ) A.24 B.22 C.20 D.-8 【解答】A2.已知等差数列{a n }中,a 2=-9, a 3a 2=-23,则a n 为( )A.14n +3B.16n -4C.15n -39D.15n +8 【解答】C解析∵a 2=-9, a 3a 2=-23,∴a 3=-23×(-9)=6,∴d =a 3-a 2=15,∴a n =a 2+(n -2)d =-9+(n -2)·15=15n -39.3.等差数列{a n }的公差d <0,且a 2·a 4=12,a 2+a 4=8,则数列{a n }的通项公式是( )A.a n =2n -2 (n ∈N *)B.a n =2n +4 (n ∈N *)C.a n =-2n +12 (n ∈N *)D.a n =-2n +10 (n ∈N *) 【解答】D解析由⎩⎪⎨⎪⎧a 2·a 4=12,a 2+a 4=8,d <0,⇒⎩⎪⎨⎪⎧a 2=6,a 4=2,⇒⎩⎪⎨⎪⎧a 1=8,d =-2,∴a n =a 1+(n -1)d ,即a n =8+(n -1)(-2),得a n =-2n +10.4.等差数列{a n }中,若a 3+a 4+a 5+a 6+a 7=450,则a 2+a 8等于( ) A.45 B.75 C.180 D.300 【解答】C解析方法一设{a n }首项为a 1,公差为d ,a 3+a 4+a 5+a 6+a 7=a 1+2d +a 1+3d +a 1+4d +a 1+5d +a 1+6d =5a 1+20d 即5a 1+20d =450,a 1+4d =90,∴a 2+a 8=a 1+d +a 1+7d =2a 1+8d =180.方法二∵a 3+a 7=a 4+a 6=2a 5=a 2+a 8,∴a 3+a 4+a 5+a 6+a 7=52(a 2+a 8)=450,∴a 2+a 8=180.5.一个等差数列的首项为a 1=1,末项a n =41 (n ≥3)且公差为整数,那么项数n 的取值个数是( )A.6B.7C.8D.不确定 【解答】B解析由a n =a 1+(n -1)d ,得41=1+(n -1)d ,d =40n -1为整数.则n =3,5,6,9,11,21,41共7个.二.填空题6.若m ≠n ,两个等差数列m 、a 1、a 2、n 与m 、b 1、b 2、b 3、n 的公差分别为d 1和d 2,则d 1d 2的值为______.【解答】43解析n -m =3d 1,d 1=13(n -m ).又n -m =4d 2,d 2=14(n -m ).∴d 1d 2=13(n -m )14(n -m )=43.7.已知⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 是等差数列,且a 4=6,a 6=4,则a 10=______.【解答】125解析 1a 6-1a 4=14-16=2d ,即d =124.∴1a 10=1a 6+4d =14+16=512,∴a 10=125. 8.已知方程(x 2-2x +m )(x 2-2x +n )=0的四个根组成一个首项为14的等差数列,则|m -n |=______.【解答】12解析由题意设这4个根为14, 14+d , 14+2d , 14+3d .则14+⎝ ⎛⎭⎪⎫14+3d =2,∴d =12,∴这4个根依次为14, 34, 54, 74, ∴n =14×74=716,m =34×54=1516或n =1516,m =716,∴|m -n |=12.三.解答题9.等差数列{a n }的公差d ≠0,试比较a 4a 9与a 6a 7的大小. 【解答】设a n =a 1+(n -1)d ,则a 4a 9-a 6a 7=(a 1+3d )(a 1+8d )-(a 1+5d )(a 1+6d )=(a 21+11a 1d +24d 2)-(a 21+11da 1+30d 2)=-6d 2<0,∴a 4a 9<a 6a 7.10.已知数列{a n }满足a 1=15,且当n >1,n ∈N *时,有a n -1a n =2a n -1+11-2a n ,设b n =1a n,n ∈N *.(1)求证:数列{b n }为等差数列.(2)试问a 1a 2是否是数列{a n }中的项?如果是,是第几项;如果不是,请说明理由.(1)证明当n >1,n ∈N *时, a n -1a n =2a n -1+11-2a n ⇔1-2a n a n =2a n -1+1a n -1⇔1a n -2=2+1a n -1⇔1a n -1a n -1=4⇔b n -b n -1=4,且b 1=1a 1=5.∴{b n }是等差数列,且公差为4,首项为5.(2)解由(1)知b n =b 1+(n -1)d =5+4(n -1)=4n +1.∴a n =1b n=14n +1,n ∈N *. ∵a 1=15,a 2=19,∴a 1a 2=145.令a n =14n +1=145,∴n =11.即a 1a 2=a 11,∴a 1a 2是数列{a n }中的项,是第11项.2.2 等差数列课堂训练参考答案:1.C2.A3.C4.D5.D6.C7.108.219.23n - 10.811.由题意知27n a n =-,由2752n -=,得29.5n N *=∉,∴52不是该数列中的项. 又由2727n k -=+解得7n k N *=+∈,∴27k +是数列{}n a 中的第7k +项.12.∵(1)2f =,2()1(1)2f n f n ++=,∴1(1)()2f n f n +-=,∴{}()f n 是以2为首项,12为公差的等差数列,∴13()22f n n =+,∴(101)52f =.。
高中数学人教A版浙江专版必修5讲义第二章2.2等差数列含答案
等差数列第一课时 等差数列的概念及通项公式[新知初探]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,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,通常用字母d 表示.[点睛] (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)定义中的“同一常数”是指全部的后项减去前一项都等于同一个常数,否则这个数列不能称为等差数列.2.等差中项如果三个数a ,A ,b 成等差数列,那么A 叫做a 与b 的等差中项.这三个数满足的关系式是A =a +b2. 3.等差数列的通项公式已知等差数列{a n }的首项为a 1,公差为d .[点睛] 由等差数列的通项公式a n =a 1+(n -1)d 可得a n =dn +(a 1-d ),如果设p =d ,q =a 1-d ,那么a n =pn +q ,其中p ,q 是常数.当p ≠0时,a n 是关于n 的一次函数;当p =0时,a n =q ,等差数列为常数列.[小试身手]1.判断下列命题是否正确.(正确的打“√”,错误的打“×”)(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{a n }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)若三个数a ,b ,c 满足2b =a +c ,则a ,b ,c 一定是等差数列( )解析:(1)错误.若这些常数都相等,则这个数列是等差数列;若这些常数不全相等,则这个数列就不是等差数列.(2)正确.当d >0时为递增数列;d =0时为常数列;d <0时为递减数列. (3)正确.只需将项数n 代入即可求出数列中的任意一项.(4)正确.若a ,b ,c 满足2b =a +c ,即b -a =c -b ,故a ,b ,c 为等差数列. 答案:(1)× (2)√ (3)√ (4)√2.等差数列{a n }中,a 1=1,d =3,a n =298,则n 的值等于( ) A .98 B .100 C .99D .101解析:选B a n =a 1+(n -1)d =3n -2,令a n =298,即3n -2=298⇒n =100. 3.在等差数列{a n }中,若a 1·a 3=8,a 2=3,则公差d =( ) A .1 B .-1 C .±1D .±2解析:选C 由已知得,⎩⎪⎨⎪⎧a 1(a 1+2d )=8,a 1+d =3,解得d =±1.4.若log 32,log 3(2x -1),log 3(2x +11)成等差数列.则x 的值为________.解析:由log 3(2x +11)-log 3(2x -1)=log 3(2x -1)-log 32,得:(2x )2-4·2x -21=0,∴2x=7,∴x =log 27.答案:log 27[典例] n(1)已知a 5=-1,a 8=2,求a 1与d ; (2)已知a 1+a 6=12,a 4=7,求a 9. [解] (1)∵a 5=-1,a 8=2,∴⎩⎪⎨⎪⎧ a 1+4d =-1,a 1+7d =2,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=-5,d =1.(2)设数列{a n }的公差为d .由已知得,⎩⎪⎨⎪⎧ a 1+a 1+5d =12,a 1+3d =7,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=1,d =2.∴a n =1+(n -1)×2=2n -1, ∴a 9=2×9-1=17.[活学活用]1.2 016是等差数列4,6,8,…的( ) A .第1 006项 B .第1 007项 C .第1 008项D .第1 009项解析:选B ∵此等差数列的公差d =2,∴a n =4+(n -1)×2,a n =2n +2,即2 016=2n +2,∴n =1 007.2.已知等差数列{a n }中,a 15=33,a 61=217,试判断153是不是这个数列的项,如果是,是第几项?解:设首项为a 1,公差为d ,则a n =a 1+(n -1)d ,由已知⎩⎪⎨⎪⎧a 1+(15-1)d =33,a 1+(61-1)d =217,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=-23,d =4.所以a n =-23+(n -1)×4=4n -27,令a n =153,即4n -27=153,解得n =45∈N *,所以153是所给数列的第45项.[典例] 已知等差数列{a n },满足a 2+a 3+a 4=18,a 2a 3a 4=66.求数列{a n }的通项公式.[解] 在等差数列{a n }中,∵ a 2+a 3+a 4=18,∴3a 3=18,a 3=6.∴⎩⎪⎨⎪⎧ a 2+a 4=12,a 2·a 4=11,解得⎩⎪⎨⎪⎧ a 2=11,a 4=1或⎩⎪⎨⎪⎧a 2=1,a 4=11. 当⎩⎪⎨⎪⎧a 2=11,a 4=1时,a 1=16,d =-5. a n =a 1+(n -1)d =16+(n -1)·(-5)=-5n +21.当⎩⎪⎨⎪⎧a 2=1,a 4=11时,a 1=-4,d =5. a n =a 1+(n -1)d =-4+(n -1)·5=5n -9.三数a ,b ,[活学活用]1.已知数列8,a,2,b ,c 是等差数列,则a ,b ,c 的值分别为________,________,________.解析:因为8,a,2,b ,c 是等差数列, 所以⎩⎪⎨⎪⎧8+2=2a ,a +b =2×2,2+c =2b .解得⎩⎪⎨⎪⎧a =5,b =-1,c =-4.答案:5 -1 -42.已知数列{a n }中,a 3=2,a 7=1,且数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n +1为等差数列,则a 5=________.解析:由数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n +1为等差数列,则有1a 3+1+1a 7+1=2a 5+1,可解得a 5=75.答案:75[典例] 已知数列{a n }满足a 1=4,a n =4-4a n -1(n >1),记b n =1a n -2.求证:数列{b n }是等差数列.证明:[法一 定义法]∵b n +1=1a n +1-2=1⎝⎛⎭⎫4-4a n -2=a n 2(a n -2),∴b n +1-b n =a n 2(a n -2)-1a n -2=a n -22(a n -2)=12,为常数(n ∈N *).又b 1=1a 1-2=12, ∴数列{b n }是首项为12,公差为12的等差数列.[法二 等差中项法] ∵b n =1a n -2, ∴b n +1=1a n +1-2=1⎝⎛⎭⎫4-4a n -2=a n 2(a n -2).∴b n +2=a n +12(a n +1-2)=4-4a n 2⎝⎛⎭⎫4-4a n -2=a n -1a n -2.∴b n +b n +2-2b n +1=1a n -2+a n -1a n -2-2×a n 2(a n -2)=0. ∴b n +b n +2=2b n +1(n ∈N *), ∴数列{b n }是等差数列.[活学活用]已知1a ,1b ,1c 成等差数列,并且a +c ,a -c ,a +c -2b 均为正数,求证:lg(a +c ),lg(a -c ),lg(a +c -2b )也成等差数列.解:∵1a ,1b ,1c 成等差数列,∴2b =1a +1c , ∴2b =a +cac ,即2ac =b (a +c ).(a +c )(a +c -2b )=(a +c )2-2b (a +c )=(a +c )2-2×2ac =a 2+c 2+2ac -4ac =(a -c )2. ∵a +c ,a +c -2b ,a -c 均为正数,上式左右两边同时取对数得,lg[(a +c )(a +c -2b )]=lg(a -c )2,即lg(a +c )+lg(a +c -2b )=2lg(a -c ),∴lg(a +c ),lg(a -c ),lg(a +c -2b )成等差数列.层级一 学业水平达标1.已知等差数列{a n }的通项公式为a n =3-2n ,则它的公差为( ) A .2 B .3 C .-2D .-3解析:选C ∵a n =3-2n =1+(n -1)×(-2),∴d =-2,故选C. 2.若等差数列{a n }中,已知a 1=13,a 2+a 5=4,a n =35,则n =( )A .50B .51C .52D .53解析:选D 依题意,a 2+a 5=a 1+d +a 1+4d =4,代入a 1=13,得d =23.所以a n =a 1+(n -1)d =13+(n -1)×23=23n -13,令a n =35,解得n =53.3.设x 是a 与b 的等差中项,x 2是a 2与-b 2的等差中项,则a ,b 的关系是( ) A .a =-b B .a =3b C .a =-b 或a =3bD .a =b =0 解析:选C 由等差中项的定义知:x =a +b2, x 2=a 2-b 22,∴a 2-b 22=⎝⎛⎭⎫a +b 22,即a 2-2ab -3b 2=0.故a =-b 或a =3b .4.数列{a n }中,a 1=2,2a n +1=2a n +1,则a 2 015的值是( ) A .1 006 B .1 007 C .1 008D .1 009解析:选D 由2a n +1=2a n +1,得a n +1-a n =12,所以{a n }是等差数列,首项a 1=2,公差d =12,所以a n =2+12(n -1)=n +32,所以a 2 015=2 015+32=1 009.5.等差数列{a n }的首项为70,公差为-9,则这个数列中绝对值最小的一项为( )A .a 8B .a 9C .a 10D .a 11解析:选B |a n |=|70+(n -1)×(-9)|=|79-9n |=9⎪⎪⎪⎪879-n ,∴n =9时,|a n |最小. 6.在等差数列{a n }中,a 3=7,a 5=a 2+6,则a 6=________. 解析:设等差数列{a n }的公差为d ,由题意,得⎩⎪⎨⎪⎧a 1+2d =7,a 1+4d =a 1+d +6.解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=3,d =2.∴a n =a 1+(n -1)d =3+(n -1)×2=2n +1. ∴a 6=2×6+1=13. 答案:137.已知{a n }为等差数列,且a 7-2a 4=-1,a 3=0,则公差d =________. 解析:根据题意得:a 7-2a 4=a 1+6d -2(a 1+3d )=-a 1=-1, ∴a 1=1.又a 3=a 1+2d =1+2d =0, ∴d =-12.答案:-128.已知数列{a n }满足:a 2n +1=a 2n +4,且a 1=1,a n >0,则a n =________. 解析:根据已知条件a 2n +1=a 2n +4,即a 2n +1-a 2n =4.∴数列{a 2n }是公差为4的等差数列,则a 2n =a 21+(n -1)×4=4n -3.∵a n >0,∴a n =4n -3. 答案:4n -39.已知数列{a n }满足a 1=2,a n +1=2a na n +2,则数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 是否为等差数列?说明理由.解:数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 是等差数列,理由如下:因为a 1=2,a n +1=2a na n +2, 所以1a n +1=a n +22a n =12+1a n,所以1a n +1-1a n =12(常数). 所以⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 是以1a 1=12为首项,公差为12的等差数列.10.若1b +c ,1a +c ,1a +b是等差数列,求证:a 2,b 2,c 2成等差数列. 证明:由已知得1b +c +1a +b =2a +c ,通分有2b +a +c (b +c )(a +b )=2a +c. 进一步变形有2(b +c )(a +b )=(2b +a +c )(a +c ),整理,得a 2+c 2=2b 2, 所以a 2,b 2,c 2成等差数列.层级二 应试能力达标1.若数列{a n }为等差数列,a p =q ,a q =p (p ≠q ),则a p +q 为( ) A .p +q B .0 C .-(p +q )D.p +q2解析:选B ∵a p =a 1+(p -1)d ,a q =a 1+(q -1)d ,∴⎩⎪⎨⎪⎧a 1+(p -1)d =q , ①a 1+(q -1)d =p . ②①-②,得(p -q )d =q -p . ∵p ≠q ,∴d =-1.代入①,有a 1+(p -1)×(-1)=q ,∴a 1=p +q -1. ∴a p +q =a 1+(p +q -1)d =p +q -1+(p +q -1)×(-1)=0.2.已知x ≠y ,且两个数列x ,a 1,a 2,…,a m ,y 与x ,b 1,b 2,…,b n ,y 各自都成等差数列,则a 2-a 1b 2-b 1等于( )A.m nB.m +1n +1C.n mD.n +1m +1解析:选D 设这两个等差数列公差分别是d 1,d 2,则a 2-a 1=d 1,b 2-b 1=d 2.第一个数列共(m +2)项,∴d 1=y -x m +1;第二个数列共(n +2)项,∴d 2=y -x n +1.这样可求出a 2-a 1b 2-b 1=d 1d 2=n +1m +1. 3.已知数列{a n },对任意的n ∈N *,点P n (n ,a n )都在直线y =2x +1上,则{a n }为( ) A .公差为2的等差数列 B .公差为1的等差数列 C .公差为-2的等差数列D .非等差数列解析:选A 由题意知a n =2n +1,∴a n +1-a n =2,应选A.4.如果a 1,a 2,…,a 8为各项都大于零的等差数列,且公差d ≠0,则( ) A .a 3a 6>a 4a 5 B .a 3a 6<a 4a 5 C .a 3+a 6>a 4+a 5D .a 3a 6=a 4a 5解析:选B 由通项公式,得a 3=a 1+2d ,a 6=a 1+5d ,那么a 3+a 6=2a 1+7d ,a 3a 6=(a 1+2d )(a 1+5d )=a 21+7a 1d +10d 2,同理a 4+a 5=2a 1+7d ,a 4a 5=a 21+7a 1d +12d 2,显然a 3a 6-a 4a 5=-2d 2<0,故选B.5.数列{a n }是首项为2,公差为3的等差数列,数列{b n }是首项为-2,公差为4的等差数列.若a n =b n ,则n 的值为________.解析:a n =2+(n -1)×3=3n -1, b n =-2+(n -1)×4=4n -6, 令a n =b n ,得3n -1=4n -6,∴n =5. 答案:56.在数列{a n }中,a 1=3,且对于任意大于1的正整数n ,点(a n , a n -1)都在直线x-y -3=0上,则a n =________.解析:由题意得a n -a n -1=3,所以数列{a n }是首项为3,公差为3的等差数列,所以a n =3n ,a n =3n 2.答案:3n 27.已知数列{a n }满足a 1=1,且a n =2a n -1+2n (n ≥2,且∈N *). (1)求a 2,a 3;(2)证明:数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n 2n 是等差数列;(3)求数列{a n }的通项公式a n .解:(1)a 2=2a 1+22=6,a 3=2a 2+23=20. (2)证明:∵a n =2a n -1+2n (n ≥2,且n ∈N *), ∴a n 2n =a n -12n -1+1(n ≥2,且n ∈N *), 即a n 2n -a n -12n -1=1(n ≥2,且n ∈N *), ∴数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n 2n 是首项为a 121=12,公差d =1的等差数列.(3)由(2),得a n 2n =12+(n -1)×1=n -12,∴a n =⎝⎛⎭⎫n -12·2n.8.数列{a n }满足a 1=2,a n +1=(λ-3)a n +2n (n ∈N *). (1)当a 2=-1时,求λ及a 3的值;(2)是否存在λ的值,使数列{a n }为等差数列?若存在求其通项公式;若不存在说明理由. 解:(1)∵a 1=2,a 2=-1,a 2=(λ-3)a 1+2,∴λ=32.∴a 3=-32a 2+22,∴a 3=112.(2)∵a 1=2,a n +1=(λ-3)a n +2n , ∴a 2=(λ-3)a 1+2=2λ-4. a 3=(λ-3)a 2+4=2λ2-10λ+16. 若数列{a n }为等差数列,则a 1+a 3=2a 2. 即λ2-7λ+13=0.∵Δ=49-4×13<0,∴方程无实数解.∴λ值不存在.∴不存在λ的值使{a n }成等差数列.第二课时 等差数列的性质[新知初探]1.等差数列通项公式的推广2.若{a n }是公差为d 的等差数列,正整数m ,n ,p ,q 满足m +n =p +q ,则a m +a n =a p+a q .(1)特别地,当m +n =2k (m ,n ,k ∈N *)时,a m +a n =2a k .(2)对有穷等差数列,与首末两项“等距离”的两项之和等于首末两项的和,即a 1+a n=a2+a n-1=…=a k+a n-k+1=….(3)若{a n}是公差为d的等差数列,则①{c+a n}(c为任一常数)是公差为d的等差数列;②{ca n}(c为任一常数)是公差为cd的等差数列;③{a n+a n+k}(k为常数,k∈N*)是公差为2d的等差数列.(4)若{a n},{b n}分别是公差为d1,d2的等差数列,则数列{pa n+qb n}(p,q是常数)是公差为pd1+qd2的等差数列.[小试身手]1.判断下列命题是否正确.(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)若{a n}是等差数列,则{|a n|}也是等差数列()(2)若{|a n|}是等差数列,则{a n}也是等差数列()(3)若{a n}是等差数列,则对任意n∈N*都有2a n+1=a n+a n+2()(4)数列{a n}的通项公式为a n=3n+5,则数列{a n}的公差与函数y=3x+5的图象的斜率相等()解析:(1)错误.如-2,-1,0,1,2是等差数列,但其绝对值就不是等差数列.(2)错误.如数列-1,2,-3,4,-5其绝对值为等差数列,但其本身不是等差数列.(3)正确.根据等差数列的通项可判定对任意n∈N*,都有2a n+1=a n+a n+2成立.(4)正确.因为a n=3n+5的公差d=3,而直线y=3x+5的斜率也是3.答案:(1)×(2)×(3)√(4)√2.在等差数列{a n}中,若a5=6,a8=15,则a14等于()A.32B.33C.-33 D.29解析:选B∵数列{a n}是等差数列,∴a5,a8,a11,a14也成等差数列且公差为9,∴a14=6+9×3=33.3.在等差数列{a n}中,已知a3+a4+a5+a6+a7=450,则a2+a8=()A.90 B.270C.180 D.360解析:选C因为a3+a4+a5+a6+a7=5a5=450,所以a5=90,所以a2+a8=2a5=2×90=180.4.在等差数列{a n}中,已知a2+2a8+a14=120,则2a9-a10的值为________.解析:∵a2+a14=2a8,∴a2+2a8+a14=4a8=120,∴a8=30.∴2a9-a10=(a8+a10)-a10=a8=30.答案:30[典例] (1)已知等差数列{a n }中,a 2+a 4=6,则a 1+a 2+a 3+a 4+a 5=( ) A .30 B .15 C .5 6D .10 6(2)设{a n },{b n }都是等差数列,且a 1=25,b 1=75,a 2+b 2=100,则a 37+b 37=( ) A .0 B .37 C .100D .-37[解析] (1)∵数列{a n }为等差数列,∴a 1+a 2+a 3+a 4+a 5=(a 1+a 5)+(a 2+a 4)+a 3=52(a 2+a 4)=52×6=15.(2)设c n =a n +b n ,由于{a n },{b n }都是等差数列, 则{c n }也是等差数列,且c 1=a 1+b 1=25+75=100, c 2=a 2+b 2=100, ∴{c n }的公差d =c 2-c 1=0. ∴c 37=100,即a 37+b 37=100. [答案] (1)B (2)C[活学活用]1.已知{a n }为等差数列,若a 1+a 5+a 9=π,则cos(a 2+a 8)的值为( ) A .-12B .-32C.12D.32解析:选A a 1+a 5+a 9=3a 5=π,所以a 5=π3,而a 2+a 8=2a 5=2π3,所以cos(a 2+a 8)=cos2π3=-12,故选A. 2.在等差数列{a n }中,已知a 3+a 8=10,则3a 5+a 7=( ) A .10 B .18 C .20D .28解析:选C 由等差数列的性质得:3a 5+a 7=2a 5+(a 5+a 7)=2a 5+(2a 6)=2(a 5+a 6)=2(a 3+a 8)=20,故选C.[典例] (1)三个数成等差数列,其和为9,前两项之积为后一项的6倍,求这三个数. (2)四个数成递增等差数列,中间两项的和为2,首末两项的积为-8,求这四个数. [解] (1)设这三个数依次为a -d ,a ,a +d ,则⎩⎪⎨⎪⎧(a -d )+a +(a +d )=9,(a -d )a =6(a +d ), 解得⎩⎪⎨⎪⎧a =3,d =-1.∴这三个数为4,3,2.(2)法一:设这四个数为a -3d ,a -d ,a +d ,a +3d (公差为2d ), 依题意,2a =2,且(a -3d )(a +3d )=-8, 即a =1,a 2-9d 2=-8, ∴d 2=1,∴d =1或d =-1.又四个数成递增等差数列,所以d >0, ∴d =1,故所求的四个数为-2,0,2,4.法二:若设这四个数为a ,a +d ,a +2d ,a +3d (公差为d ), 依题意,2a +3d =2,且a (a +3d )=-8, 把a =1-32d 代入a (a +3d )=-8,得⎝⎛⎭⎫1-32d ⎝⎛⎭⎫1+32d =-8, 即1-94d 2=-8,化简得d 2=4,所以d =2或-2.又四个数成递增等差数列,所以d >0,所以d =2, a =-2.故所求的四个数为-2,0,2,4.[活学活用]已知成等差数列的四个数,四个数之和为26,第二个数与第三个数之积为40,求这个等差数列.解:设这四个数依次为a -3d ,a -d ,a +d ,a +3d (公差为2d ). 由题设知⎩⎪⎨⎪⎧(a -3d )+(a -d )+(a +d )+(a +3d )=26,(a -d )(a +d )=40, 解得⎩⎨⎧a =132,d =32或⎩⎨⎧a =132,d =-32.∴这个数列为2,5,8,11或11,8,5,2.[典例] 某公司经销一种数码产品,第一年可获利200万元,从第二年起由于市场竞争方面的原因,其利润每年比上一年减少20万元,按照这一规律,如果公司不开发新产品,也不调整经营策略,从哪一年起,该公司经销这一产品将亏损?[解] 设从第一年起,第n 年的利润为a n 万元, 则a 1=200,a n +1-a n =-20(n ∈N *), ∴每年的利润构成一个等差数列{a n },从而a n =a 1+(n -1)d =200+(n -1)×(-20)=220-20n . 若a n <0,则该公司经销这一产品将亏损. ∴由a n =220-20n <0,得n >11,即从第12年起,该公司经销此产品将亏损.[活学活用]某市出租车的计价标准为1.2元/km,起步价为10元,即最初的4 km(不含4 km)计费10元.如果某人乘坐该市的出租车去往14 km处的目的地,且一路畅通,等候时间为0,需要支付车费________元.解析:根据题意,当该市出租车的行程大于或等于4 km时,每增加1 km,乘客需要支付1.2元.所以可以建立一个等差数列{a n}来计算车费.令a1=11.2,表示4 km处的车费,公差d=1.2,那么当出租车行至14 km处时,n=11,此时需要支付车费a11=11.2+(11-1)×1.2=23.2(元).答案:23.2层级一学业水平达标1.在等差数列{a n}中,已知a4+a8=16,则a2+a10=()A.12B.16C.20 D.24解析:选B因为数列{a n}是等差数列,所以a2+a10=a4+a8=16.2.在等差数列{a n}中,a1+a9=10,则a5的值为()A.5 B.6C.8 D.10解析:选A由等差数列的性质,得a1+a9=2a5,又∵a1+a9=10,即2a5=10,∴a5=5.3.下列说法中正确的是()A.若a,b,c成等差数列,则a2,b2,c2成等差数列B.若a,b,c成等差数列,则log2a,log2b,log2c成等差数列C.若a,b,c成等差数列,则a+2,b+2,c+2成等差数列D.若a,b,c成等差数列,则2a,2b,2c成等差数列解析:选C因为a,b,c成等差数列,则2b=a+c,所以2b+4=a+c+4,即2(b+2)=(a+2)+(c+2),所以a +2,b +2,c +2成等差数列.4.在等差数列{a n }中,a 1=2,a 3+a 5=10,则a 7=( ) A .5 B .8 C .10D .14解析:选B 由等差数列的性质可得a 1+a 7=a 3+a 5=10,又a 1=2,所以a 7=8. 5.等差数列{a n }中, a 2+a 5+a 8=9,那么方程x 2+(a 4+a 6)x +10=0的根的情况( ) A .没有实根 B .两个相等实根 C .两个不等实根D .无法判断解析:选A 由a 2+a 5+a 8=9得a 5=3,∴a 4+a 6=6,方程转化为x 2+6x +10=0.因为Δ<0,所以方程没有实根.6.若三个数成等差数列,它们的和为9,平方和为59,则这三个数的积为________. 解析:设这三个数为a -d ,a ,a +d ,则⎩⎪⎨⎪⎧a -d +a +a +d =9,(a -d )2+a 2+(a +d )2=59. 解得⎩⎪⎨⎪⎧ a =3,d =4或⎩⎪⎨⎪⎧a =3,d =-4.∴这三个数为-1,3,7或7,3,-1.∴它们的积为-21. 答案:-217.若a ,b ,c 成等差数列,则二次函数y =ax 2-2bx +c 的图象与x 轴的交点的个数为________.解析:∵a ,b ,c 成等差数列,∴2b =a +c , ∴Δ=4b 2-4ac =(a +c )2-4ac =(a -c )2≥0.∴二次函数y =ax 2-2bx +c 的图象与x 轴的交点个数为1或2. 答案:1或28.已知等差数列{a n }满足a m -1+a m +1-a 2m -1=0,且m >1,则a 1+a 2m -1=________. 解析:因为数列{a n }为等差数列,则 a m -1+a m +1=2a m ,则a m -1+a m +1-a 2m -1=0可化为2a m -a 2m -1=0,解得a m =1,所以a 1+a 2m -1=2a m =2.答案:29.在等差数列{a n }中,若a 1+a 2+…+a 5=30,a 6+a 7+…+a 10=80,求a 11+a 12+…+a 15.解:法一:由等差数列的性质得a 1+a 11=2a 6,a 2+a 12=2a 7,…,a 5+a 15=2a 10.∴(a 1+a 2+…+a 5)+(a 11+a 12+…+a 15)=2(a 6+a 7+…+a 10).∴a 11+a 12+…+a 15=2(a 6+a 7+…+a 10)-(a 1+a 2+…+a 5)=2×80-30=130.法二:∵数列{a n}是等差数列,∴a1+a2+…+a5,a6+a7+…+a10,a11+a12+…+a15也成等差数列,即30,80,a11+a12+…+a15成等差数列.∴30+(a11+a12+…+a15)=2×80,∴a11+a12+…+a15=130.10.有一批影碟机原销售价为每台800元,在甲、乙两家家电商场均有销售.甲商场用如下的方法促销:买一台单价为780元,买两台单价都为760元,依次类推,每多买一台则所买各台单价均再减少20元,但每台最低价不能低于440元;乙商场一律都按原价的75%销售.某单位购买一批此类影碟机,问去哪家商场买花费较少.解:设单位需购买影碟机n台,在甲商场购买每台售价不低于440元,售价依台数n 成等差数列.设该数列为{a n}.a n=780+(n-1)(-20)=800-20n,解不等式a n≥440,即800-20n≥440,得n≤18.当购买台数小于等于18台时,每台售价为(800-20n)元,当台数大于18台时,每台售价为440元.到乙商场购买,每台售价为800×75%=600元.作差:(800-20n)n-600n=20n(10-n),当n<10时,600n<(800-20n)n,当n=10时,600n=(800-20n)n,当10<n≤18时,(800-20n)n<600n,当n>18时,440n<600n.即当购买少于10台时到乙商场花费较少,当购买10台时到两商场购买花费相同,当购买多于10台时到甲商场购买花费较少.层级二应试能力达标1.已知等差数列{a n}:1,0,-1,-2,…;等差数列{b n}:0,20,40,60,…,则数列{a n +b n}是()A.公差为-1的等差数列B.公差为20的等差数列C.公差为-20的等差数列D.公差为19的等差数列解析:选D(a2+b2)-(a1+b1)=(a2-a1)+(b2-b1)=-1+20=19.2.已知数列{a n}为等差数列且a1+a7+a13=4π,则tan(a2+a12)的值为()A. 3 B.±3C.-33D.- 3解析:选D由等差数列的性质得a1+a7+a13=3a7=4π,∴a7=4π3.∴tan(a2+a12)=tan(2a7)=tan 8π3=tan2π3=- 3.3.若方程(x 2-2x +m )(x 2-2x +n )=0的四个根组成一个首项为14的等差数列,则|m -n |=( )A .1 B.34 C.12D.38解析:选C 设方程的四个根a 1,a 2,a 3,a 4依次成等差数列,则a 1+a 4=a 2+a 3=2, 再设此等差数列的公差为d ,则2a 1+3d =2, ∵a 1=14,∴d =12,∴a 2=14+12=34,a 3=14+1=54,a 4=14+32=74,∴|m -n |=|a 1a 4-a 2a 3| =⎪⎪⎪⎪14×74-34×54=12.4.《九章算术》“竹九节”问题:现有一根9节的竹子,自上而下各节的容积成等差数列,上面4节的容积共3升,下面3节的容积共4升,则第5节的容积为( )A .1升 B.6766升 C.4744升 D.3733升 解析:选B 设所构成的等差数列{a n }的首项为a 1,公差为d ,则有⎩⎪⎨⎪⎧ a 1+a 2+a 3+a 4=3,a 7+a 8+a 9=4, 即⎩⎪⎨⎪⎧4a 1+6d =3,3a 1+21d =4.解得⎩⎨⎧a 1=1322,d =766,则a 5=a 1+4d =6766, 故第5节的容积为6766升.5.已知{a n }为等差数列,且a 6=4,则a 4a 7的最大值为________.解析:设等差数列的公差为d ,则a 4a 7=(a 6-2d )(a 6+d )=(4-2d )(4+d )=-2(d +1)2+18,即a 4a 7的最大值为18.答案:186.已知数列{a n }满足a 1=1,若点⎝ ⎛⎭⎪⎫a n n ,a n +1n +1在直线x -y +1=0上,则a n=________.解析:由题设可得a n n -a n +1n +1+1=0,即a n +1n +1-a n n =1,所以数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫a n n 是以1为公差的等差数列,且首项为1,故通项公式a nn =n ,所以a n =n 2.答案:n 27.数列{a n }为等差数列,b n =⎝⎛⎭⎫12a n ,又已知b 1+b 2+b 3=218,b 1b 2b 3=18,求数列{a n }的通项公式.解:∵b 1+b 2+b 3=⎝⎛⎭⎫12a 1+⎝⎛⎭⎫12a 2+⎝⎛⎭⎫12a 3=218,b 1b 2b 3=⎝⎛⎭⎫12a 1+a 2+a 3=18,∴a 1+a 2+a 3=3.∵a 1,a 2,a 3成等差数列,∴a 2=1,故可设a 1=1-d ,a 3=1+d , 由⎝⎛⎭⎫121-d +12+⎝⎛⎭⎫121+d =218,得2d +2-d =174,解得d =2或d =-2.当d =2时,a 1=1-d =-1,a n =-1+2(n -1)=2n -3; 当d =-2时,a 1=1-d =3,a n =3-2(n -1)=-2n +5.8.下表是一个“等差数阵”:ij (1)写出a 45的值;(2)写出a ij 的计算公式,以及2 017这个数在“等差数阵”中所在的一个位置. 解:通过每行、每列都是等差数列求解. (1)a 45表示数阵中第4行第5列的数.先看第1行,由题意4,7,…,a 15,…成等差数列, 公差d =7-4=3,则a 15=4+(5-1)×3=16. 再看第2行,同理可得a 25=27.最后看第5列,由题意a 15,a 25,…,a 45成等差数列,所以a 45=a 15+3d =16+3×(27-16)=49.(2)该“等差数阵“的第1行是首项为4,公差为3的等差数列a 1j =4+3(j -1); 第2行是首项为7,公差为5的等差数列a 2j =7+5(j -1); …第i 行是首项为4+3(i -1),公差为2i +1的等差数列, ∴a ij =4+3(i -1)+(2i +1)(j -1) =2ij +i +j =i (2j +1)+j .要求2 017在该“等差数阵”中的位置,也就是要找正整数i ,j ,使得i (2j +1)+j =2 017, ∴j =2 017-i 2i +1.又∵j ∈N *,∴当i =1时,得j =672.∴2 017在“等差数阵”中的一个位置是第1行第672列.。
苏教版高中数学(必修5)2.2《等差数列》 教案5篇
2.2 .1等差数列的概念七、教学过程(一)创设情景,引入概念(设计意图:通过对实际问题的分析对比,建立等差数列模型,体验数学发现和创造的过程)情景1:把班上学生学号从小到大排成一列:如:1,2,3,4,…,63,64.问题1:请学生归纳出上一个数列的通项公式),521(,+∈≤≤=N n n n a n 。
问题2:把上面的数列各项依次记为64321,,,,a a a a ,学生填空:()()()1,,1,163642312+=+=+=a a a a a a问题3:上面的数列有什么特点,你能用数学语言(符号)描述这些特点吗?(教师引导,学生完成)11+=-n n a a (2≥n ),或者写成 11=--n n a a (2≥n ).注:强调2≥n ,原因在于1-n 有意义。
问题4:提问学生,能用普通语言概括上面的规律吗?数列后一项等于前一项加“1”,或者 数列后一项与前一项的差为“1”. 上面的数列已找出这一特殊规律,下面再观察一些数列并也找出它们的规律。
情景2:看幻灯片上的实例(1)2008年北京奥运会,女子举重共设置7个级别,其中较轻的4个级别体重组成数列(单位:kg ): 48,53,58,63.(2)水库的管理员为了保证优质鱼类有良好的生活环境,定期放水清库的办法清理水库中的杂鱼。
如果一个水库的水位18m ,自然放水每天水位下降2.5m ,最低降至5m 。
那么从开始放水算起,到可以进行清理工作的那天,水库每天的水位组成数列(单位:m ):18,15.5,13,10.5,8,5.5.(3)我国现行储蓄制度规定银行支付存款利息的方式为单利,即不把利息加入本金计算下一期的利息。
按照单利计算本利和的公式是:本利和=本金×(1+利率×存期)。
如,按活期存入10000元钱,年利率是0.72%,那么按照单利,5年内各年末的本利和组成的数列是:10072, 10144, 10216, 10288, 10360.(4)全国统一鞋号中,成年女鞋的尺码最小的是21码,相邻两个鞋号间隔0.5码,最大的是25码,组成的数列:21,21.5 ,22 ,22.5 ,23 ,23.5 ,24 ,24.5 ,25.问题5:请学生写出上面的数列,观察这些数列的特点,并用数学语言(符号)描述这些特点:(1)51=--n n a a ,2≥n ,+∈N n ;(2)5.21-=--n n a a ,2≥n ,+∈N n(3)721=--n n a a ,2≥n ,+∈N n ;(4)5.01=--n n a a ,2≥n ,+∈N n 问题6:观察并归纳上面这些数列的共同特征,用数学语言(符号)描述这些特点:1n n a a d --=(d 是常数),(2≥n ,+∈N n )满足这种特征的数列很多,我们有必要为这样的数列取一个名字?)--等差数列。
高中数学《2.2等差数列》第2课时课件新人教A版必修
请您根据提供的信息说明,求 (1)第2年养鸡场的个数及全县出产鸡的总只数; (2)到第6年这个县的养鸡业比第1年是扩大了还是缩小 了?请说明理由. (3)哪一年的规模最大?请说明理由. 审题指导 本题为图表信息题,综合考查了等差数列的知 识和等差数列的函数特征. [规范解答] 由题干图可知,从第1年到第6年平均每个鸡场 出产的鸡数成等差数列,记为{an},公差为d1,且a1=1, a6=2;从第1年到第6年的养鸡场个数也成等差数列,记 为{bn},公差为d2,且b1=30,b6=10; 从第1年到第6年全县出产鸡的总只数记为数列{cn}, 则cn=anbn. (2分)
fx2-fx1 (2) k= (x1≠x2). x2-x1 当k=0时,对于常数函数f(x)=b,上式仍然成立. (2)等差数列{an}的公差本质上是相应直线的斜率. 如am,an是等差数列{an}的任意两项,由an=am+(n-m)d, an-am 类比直线方程的斜率公式得 d= . n-m
即a=1,a2-9d2=-8, ∴d2=1,∴d=1或d=-1. 又四个数成递增等差数列,所以d>0, ∴d=1,故所求的四个数为-2,0,2,4. 法二 若设这四个数为a,a+d,a+2d,a+3d(公差为d), 依题意,2a+3d=2,且a(a+3d)=-8, 3 把 a=1- d 代入 a(a+3d)=-8, 2
解 由等差数列{an}的性质知:a3+a7=a4+a6,从而a3a7 =-12,a3+a7=-4,故a3,a7是方程x2+4x-12=0的两 根,又d>0,解之,得a3=-6,a7=2. a1+2d=-6, a1=-10, 再解方程组 解得 a1+6d=2, d=2, 则an=a1+(n-1)d=-10+(n-1)×2=2n-12, 即an=2n-12.
1819 第2章 2.2 2.2.1 2.2.2 第1课时 等差数列的概念及通项公式
双 基
量,已知其中的三个量,可以求得另一个量,即“知三求一”.
合 作 探 究 • 攻 重
2.已知数列的其中两项,求公差 d,或已知一项、公差和其中一项的序 号,求序号的对应项时,通常应用变形 an=am+(n-m)d.
课 时 分 层 作 业
难
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自
当
主
堂
预
达
习
标
•
•
探
固
新
[跟踪训练]
双
知
基
2.已知递减等差数列{an}前三项的和为 18,前三项的积为 66.求该数列
• 固
新
双
知
合 作 探 究 • 攻 重
可知aa11+ +411dd==1301,, 解得ad=1=3-,2, ∴an=-2+(n-1)×3=3n-5.
基
课
(2)由 an=13,得 3n-5=13,解得 n=6.
时 分
层
作
业
难
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自
当
主
堂
预
达
习 •
[规律方法]
标 •
探
固
新 知
1.从方程的观点看等差数列的通项公式,an=a1+(n-1)d 中包含了四个
合 作
的通项公式,并判断-34 是该数列的项吗?
探
究
•
攻
重
课 时 分 层 作 业
难
返 首 页
自
当
主
堂
预 习 • 探
[解] 依题意得aa11+ a2aa32=+6a63= ,18,
达 标 • 固
新
双
知 合
∴3aa1·1+a1+3d= d·1a8, 1+2d=66,
高中数学第二章数列2.2等差数列第2课时等差数列的性质课件新人教A版必修5
a1n为等差数列
由等差数列 通―项―公→式
求a1n
―→
求an
[规范解答] (1)数列a1n是等差数列,理由如下: ∵a1=2,an+1=a2n+an2,∴an1+1=an2+an2=12+a1n, 4分
∴an1+1-a1n=12,
6分
即a1n是首项为a11=12,公差为d=12的等差数列.
等差数列的性质
• (1)若{an}是公差为d的等差数列,则下列数列: • ①{c+an}(c为任一常数)是公差为d ____的等差数列; • ②{c·an}(c为任一常数)是公差为c_d___的等差数列; • ③ 列{.an+an+k}(k为常数,k∈N*)是公差2为d ___的等差数
• (数 的2)列等若差{{paa数nn}+,列q{.bbnn}}(分p,别q是是公常差数为)是pdd11公+,差qdd22为的_等__差__数__列__,__则_
• 【错解】 由已知两等差数列的前三项,容易求得 它们的通项公式分别为:
• an=3n-1,bn=4n-3(1≤n≤40,且n∈N*), • 令an=bn,得3n-1=4n-3,即n=2. • 所以两数列只有1个数值相同的项,即第2项.
• 【错因】 本题所说的是数值相同的项,但它们的 项数并不一定相同,也就是说,只看这个数在两个 数列中有没有出现过,而并不是这两个数列的第几 项.
•
利用等差数列的定义巧设未知量,可
以 的简项化数计n为算奇.数一时般,地可有设如中下间规一律项:为当a等,差再数用列公差{an为} d
向两边分别设项:…a-2d,a-d,a,a+d,a+
2d,…;当项数为偶数项时,可设中间两项为a-d,
a+d,再以公差为2d向两边分别设项:…a-3d,a
等差数列的性质与证明.ppt
等差数列的证明
an
2(10 3n) 2
3n 10
当n 2时,an an1 3n 10 [3(n 1) 10] 3
等差数列的证明
解 :由:xn
2 xn 1 xn1 2
1 xn1 2 1 1
xn
2 xn 1
xn1 2
{ 1 } 1 +(n-1)g1 n 1
∴a3+a6+a9=2a6+a6=3a6
等差数列的性质
变式 已知等差数列{an}中,a1+a4+a7=15,a2 a4 a6=45, 求此数列的通项公式.
解 因为 a1+a7=2a4,a1+a4+a7=3a4=15, 所以 a4=5.又因为 a2a4a6=45,所以 a2a6=9, 即(a4-2d)(a4+2d)=9,(5-2d)(5+2d)=9, 解得 d=±2. 若 d=2,an=a4+(n-4)d=2n-3; 若 d=-2,an=a4+(n-4)d=13-2n.
1、等差数列的性质 用来化简条件,关注下标间的关系
2、等差数列的证明 利用定义来证明
3、解方程组能力
等差数列的性质
(3) 若{an} ,{bn} 分别是公差为 d1,d2 的等差 数列,则数列 { pan+qbn }(p、q是常数)是公差 为 pd1+qd2 的等差数列.
两个等差数列进行加减组合后构成的新数列 是等差数列
2.2 等差数列的性质与证明
知识回顾
尝试证明
等差数列的性质(探究)
(1)若 {an} 是等差数列,且 k+l=m+n (k、l、 m、n∈N*),则 ak+al=am+an. (2)若 {an} 是等差数列,且公差为d,则{a2n-1} 和 {a2n}都是等差数列,且公差为 2d .
高中数学必修5高中数学必修5《2.2等差数列(二)》教案
2.2等差数列(二)一、教学目标1、掌握"判断数列是否为等差数列"常用的方法;2、进一步熟练掌握等差数列的通项公式、性质及应用.3、进一步熟练掌握等差数列的通项公式、性质及应用.二、教学重点、难点重点:等差数列的通项公式、性质及应用.难点:灵活应用等差数列的定义及性质解决一些相关问题.三、教学过程(一)、复习1.等差数列的定义.2.等差数列的通项公式:d n a a n )1(1-+= (=n a d m n a m )(-+或 n a =pn+q (p 、q 是常数))3.有几种方法可以计算公差d:① d=n a -1-n a ② d=11--n a a n ③ d=m n a a m n -- 4. {a n }是首项a1=1, 公差d=3的等差数列, 若a n =2005,则n =( )A. 667B. 668C. 669D. 6705. 在3与27之间插入7个数, 使它们成为等差数列,则插入的7个数的第四个数是( )A. 18B. 9C. 12D. 15二、新课1.性质:在等差数列{a n }中,若m + n=p + q, 则a m + a n = a p + a q特别地,若m+n=2p, 则a m +a n =2a p例1. 在等差数列{a n }中(1) 若a 5=a, a 10=b, 求a 15;(2) 若a 3+a 8=m, 求a 5+a 6;(3) 若a 5=6, a 8=15, 求a 14;(4) 若a 1+a 2+…+a 5=30, a 6+a 7+…+a 10=80,求a 11+a 12+…+a 15.解: (1) 2a 10=a 5+a 15,即2b=a+a 15 , ∴a 15=2b ﹣a;(2) ∵5+6=3+8=11,∴a 5+a 6=a 3+a=m(3) a8=a 5+(8﹣3)d, 即15=6+3d, ∴d=3,从而a 14=a 5+(14-5)d=6+9×3=33.13030802)( )(2 )(2)()(2 ,22,1277 ,11166)4(5211076151211107652115121112271116=-⨯=+++-+++=+++∴+++=++++++++=+=∴+=++=+a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a 从而2.判断数列是否为等差数列的常用方法:(1) 定义法: 证明a n -a n-1=d (常数)例2. 已知数列{a n }的前n 项和为S n =3n 2-2n, 求证数列{a n }成等差数列,并求其首项、公差、通项公式. 解: 当n=1时,a 1=S 1=3﹣2=1;当n ≥2时,a n =Sn ﹣S n ﹣1=3n 2﹣2n ﹣ [3(n ﹣1)2﹣2(n ﹣1)]=6n ﹣5;∵n=1时a 1满足a n =6n ﹣5,∴a n =6n ﹣5首项a 1=1,a n ﹣a n ﹣1=6(常数)∴数列{a n }成等差数列且公差为6.(2)中项法: 利用中项公式, 若2b=a+c,则a, b, c 成等差数列.(3)通项公式法: 等差数列的通项公式是关于n 的一次函数.例3. 已知数列}{n a 的通项公式为,q pn a n +=其中p 、q 为常数,且p ≠0,那么这个数列一定是等差数列吗?分析:判定}{n a 是不是等差数列,可以利用等差数列的定义,也就是看1--n n a a (n >1)是不是一个与n 无关的常数。
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灵活运用
例2、 若an+1 ? an ? 3,且a1 ? 7, 则an ?
3n+4
变式1、
若
1
1 ?
an+1 an
?
3,且a1 ?
1 2
,
则an
?
1 3n ? 1
1
解:由题得 {an }
是等差数列, d=3,
1
首项 a1 ? 2
1 ? ? 2 ? (n ? 1) ? 3 ? 3n ? 1
an
变式2、 若 an+1 ? an ? 2, 且a1 ? 1,则an ? (2n ? 1)2
2.2 等差数列的性质与证明
知识回顾
?
尝试证明
等差数列的性质(探究)
(1)若 {an} 是等差数列,且 k+l=m+n (k、l、 m、n∈N*),则 ak+al=am+an .
(2)若 {an} 是等差数列,且公差为d,则{a2n-1} 和 {a2n}都是等差数列,且公差为 2d .
从原数列中间隔相等的依次抽出的项构成一 个新的等差数列
两个等差数列进行加减组合后构成的新数列 是等差数列
等差数列的证明
?
an
?
? 2(10? 2
3n)
? 3n ? 10
? 当n ? 2时,an ? an?1 ? 3n ? 10 ? [3(n ? 1) ? 10] ? 3
等差数列的证明
?
解 :由:xn
?
2xn?1 xn?1 ? 2
? 1 ? xn?1 ? 2 ? 1 ? 1 xn 2 xn?1 xn?1 2
(1)数列{a1n}是否为等差数列?说明理由.
(2)求 an.
解 (1)数列{a1n}是等差2
∴
1= an+1
an+2= 2an
1+ 1 , 2 an
∴1 an+
-
1
a1n=12,即
{
1 an
}是首项为
1 a1
=
1,公差为 2
d=
1的等差数列. 2
? { 1 }成等差数列, d ? 1
xn
2
? 1 = 1 +(n-1)?1 ? n ? 1
xn x1
22
2 ? xn ? n ? 1
2 ? x2012 ? 2013
∴a3+a6+a9=2a6+a6=3a6
等差数列的性质
变式 已知等差数列{an}中,a1+a4+a7=15,a2 a4 a6=45, 求此数列的通项公式.
解 因为 a1+a7=2a4,a1+a4+a7=3a4=15,
所以 a4=5.又因为 a2a4a6=45,所以 a2a6=9, 即(a4-2d)(a4+2d)=9,(5-2d)(5+2d)=9, 解得 d=±2. 若 d=2,an=a4+(n-4)d=2n-3; 若 d=-2,an=a4+(n-4)d=13-2n.
等差数列的性质
例 1 在等差数列 {an} 中,已知 a1+a4+a7=39,a2+a5+a8=33,
求 a3+a6+a9 的值.
27
解 ∵a1+a4+a7=(a1+a7)+a4=3a4=39,
a2+a5+a8=(a2+a8)+a5=3a5=33.
∴a4=13, a5=11, ∴d=a5-a4=- 2.
(2)由上述可知a1n=a11+(n-1)d=n2, ∴an=n2.
课堂总结
1 、等差数列的性质 用来化简条件,关注下标间的关系
2 、等差数列的证明 利用定义来证明
3 、解方程组能力
等差数列的性质
(3) 若{an} ,{bn} 分别是公差为 d1,d2 的等差 数列,则数列 { pan+qbn }(p、q是常数)是公差 为 pd1+qd2 的等差数列.
等差数列的证明
?
2 11 ??
c? a b? c a?b ? 2(b ? c)(a ? b) ? (c ? a )(a ? b) ? (c ? a )(b ? c)
? 2b2 ? a 2 ? c2 ? b2 ? a2 ? c2 ? b2
等差数列的证明
例 4 已知数列{an},满足 a1=2,an+1=a2n+an2,