2.2等差数列
复习回顾: 1.数列定义:按照一定顺序排成的一列数, 简记作:{an} 2.通项公式:数列{an}中第n项an与n之间的关系式 3.数列的分类 (1)按项数分: 有穷数列, 无穷数列 递减数列, (2)按项之间的大小关系: 递增数列, 摆动数列, 常数列。 4.数列的实质 5.递推公式: 如果已知{an}的第1项(或前n项),且任一项an与它的前一项an-1(或前n项)间的关系可用一个公式来表示,这个公式叫做数列的递推公式.
2. 2000年,在澳大利亚悉尼举行的奥 运会上,女子举重被正式列为比赛项 目.该项目共设置了7个级别.其中较轻 1.我们经常这样数数,从0开始,每隔5数一次,可以得到数列: 0,5, 10,15,20,… 2. 2000年,在澳大利亚悉尼举行的奥 运会上,女子举重被正式列为比赛项 目.该项目共设置了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.
3.水库的管理人员为了保证优质鱼类有良好的生活环境,用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为18m,自然放水每天水位降低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.
4.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)。例如,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(单位:元)组成一个数列: 10072,10144,10216,10288,10360.
问题1:观察一下上面的这四个数列: ① ② ③ ④ 0, 5, 10, 15, 20 48, 53, 58, 63 18,15.5,13,10.5,8,5.5. 10072, 10144, 10216, 10288, 10360 这些数列有什么共同特点呢? 以上四个数列从第2项起,每一项与 前一项的差都等于同一个常数
an-an-1=d, ( n≥2 ),其中d为常数 ( an+1-an = d n∈N+ ) 二、新课讲解 (一)等差数列的定义: 1.等差数列:一般地,如果一数列从第二项起,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, 公差常用字母d表示。 2.等差数列定义的符号语言: an-an-1=d, ( n≥2 ),其中d为常数 ( an+1-an = d n∈N+ )
如果等差数列 的首项是 ,公差是 ,那么根据等差数列的定义可以得到以下结论: 数列 为等差数列
a1=1,d=2 a1=9,d=-3 a1=-8,d=2 a1=3,d=0 不是 不是 练 习 练 习 判断下列各组数列中哪些是等差数列,哪些不是?如果是,写出首项a1和公差d, 如果不是,说明理由。 a1=1,d=2 (1)1,3,5,7,… (2)9,6,3,0,-3… (3)-8,-6,-4,-2,0,… (4)3,3,3,3,… 是 a1=9,d=-3 是 a1=-8,d=2 是 是 a1=3,d=0 小结: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? 不是 (6)15,12,10,8,6,… 不是
等差数列 1、等差数列要求从第2项起,后一项与 前一项作差。 不能颠倒。 2、作差的结果要求是同一个常数。 可以是整数,也可以是0和负数。 你注意到了吗? 等差数列 1、等差数列要求从第2项起,后一项与 前一项作差。 不能颠倒。 2、作差的结果要求是同一个常数。 可以是整数,也可以是0和负数。
等差中项 如果a,A,b三个数成等差数列,这时我们称A为a与b的等差中项。利用等差数列的概念可知: 不难发现,在一个等差数列中,从第 2项起,每一项(有穷数列的末项除外) 都是它的前一项与后一项的等差中项.
数列:1,3,5,7,9,11,13… 5是3和7的等差中项,1和9的等差中项; 9是7和11的等差中项,5和13的等差中项. 求出下列等差数列中的未知项 (1):3, a, 5; (2):3, b, c,-9;
练习 填空题 (1)等差数列8,5,2,…,的第5项是_____; (2)已知等差数列-5,-9,-13,… ,则d=____; 递推公式是___________; 通项公式是_________. -4 -4 an= -4n-1 (3)已知等差数列{an}的首项是a1,公差是d,通项公式是___________;
二、新课讲解 (二)等差数列的通项公式: 若等差数列{an}的首项是a1,公差是d,则 an=a1+(n-1)d 课本P39.1,2
例1. (1)等差数列8,5,2,······的第20项是几? (2)-401是不是等差数列-5,-9,-13,·····的项? 三、例题 例1. (1)等差数列8,5,2,······的第20项是几? (2)-401是不是等差数列-5,-9,-13,·····的项? 如果是,是第几项? 解: (1)依题意得,a1=8,d=5-8=-3 ∴a20=a1+19d=8+19×(-3)=-49 (2)由题意得,a1=-5,d=-4,an=-401 ∵an=a1+(n-1)d ∴-401=-5+(n-1)×(-4) ∴n=100 ∴-401是这个数列的第100项
三、例题 例2.某市出租车的计价标准为1.2元/km,起步价10元,即最初的4km(不含4km)计费10元.如果某人乘坐该市的出租车去往14km处的目的地,且一路畅通,等候时间为0,需要支付多少车费? 解:根据题意,当该市出租车的行程大于或等于4km时,每增加1km,乘客需要支付1.2元. 所以,我们可以建立一个等差数列{an}来计算车费. 令a1 =11.2,表示4km处的车费,公差d=1.2。 那么当出租车行至14km处时,n=11,此时需要支付车费 a11=11.2+ (11-1) ×1.2=23.2 答:需要支付车费23.2元。
例3:已知数列{an}的通项公式为an=pn+q,其中p、q为常数且p≠0,判断这个数列是不是等差数列,并证明你的判断. 是一个等差数列 证:取数列{an}中的任意相邻两项an与an-1 (n≥2) ,则 ∵p是一个与n无关的常数 ∴{an}是一个等差数列 1.数列{an}是等差数列 an=p n + q (p、q是常数) 证明:an+1-an= 常数. 2.证明数列{an}是等差数列的方法: . 3.等差数列{an}的通项公式为an=p n+q 的图象的特征是 ; 数列的公差的几何意义是: . 各项对应的点在同一条直线上. 各项对应的点所在直线的斜率.
练习1:在等差数列{an}中,已知a5=10,a12=31,求首项a1与公差d . 解:由题意得: 这是一个以a1和d 为未知数的二元一次方程组,解之得: 学案P66.例1,变式 ∴这个数列的首项a1是-2,公差d =3. 注: 等差数列的通项公式中 ,an , a1 , n,d这四个变量 , 知道其中三个量就可以求余下的一个量 。
三、例题 练习2. 在等差数列{an}中, (1)已知a1=2,d=3,n=10,求a10 解:a10=a1+9d=2+9×3=29 (2)已知a1=3,an=21,d=2,求n 解:∵21=3+(n-1)×2 ∴n=10 (3)已知a1=12,a6=27,求d 解: ∵a6=a1+5d,即27=12+5d ∴ d=3 (4)已知d=-1/3,a7=8,求a1 解:∵a7=a1+6d 8=a1+6×(-1/3) ∴a1=10
二、例题 例4.在等差数列{an}中, a5=10, (1)若a12=31,求a25 ; (2)若d=2,求a10; 解:(1)依题意得 a1+4d=10 a1+11d=31 解得 a1= - 2 , d = 3 ∴ a25=a1+24d = -2+24×3=70 等差数列通项公式的另一种形式 an=am+(n-m)d 例.a10=a5+ d, a32=a99+ d. 5 -67
三、新课 等差数列的常用性质1 设 {an}是公差为d的等差数列,那么 (1) an=am+(n-m)d 2. 若x≠y,且两个数列x,a1,a2,y和x,b1,b2, b3,y各成等差数列,那么 练习:1. 等差数列{an}中, a2=-5, a6= a3 +6,则a1 =_______ -7
练习 1. 在3与27之间插入7个数,使这9个数成等差数列,则 插入这7个数中的第4个数的值为______ 2. 若{an}为等差数列,ap= q, aq=p(p ≠q),则ap+q= ______ 3. 在等差数列{an}中,已知am+n=A, am-n=B,则a2m = _____ 15
如何判断一个数列为等差数列
(3) 已知数列{an}是等差数列, 求证:数列{an+an+1} 也是等差数列. (4)证明:若数列 与 是等差数列, 是等差数列吗?
(4)去掉前几项后余下的数列是等差数列吗?奇数项数列和偶数项数列仍是等差数列吗? 等差数列的常用性质2 若 是公差为 的等差数列,则下列数列: (1) (c为任一常数)是公差为 的等差数列 (2) (c为任一常数)是公差为 的等差数列 (3) (k为任一常数, )是公差为 的等差数列 (4)去掉前几项后余下的数列是等差数列吗?奇数项数列和偶数项数列仍是等差数列吗? 若 分别是公差为 的等差数列,则数 列 (p、q是常数)是公差为 的等差数列
等差数列的常用性质2 已知数列 为等差数列,那么有 若 成等差数列,则 成等差数列. 证明:根据等差数列的定义, 即 成等差数列. 如 成等差数列, 成等差数列. 推广:在等差数列有规律地取出若干项,所得新数列仍然为等差数列。(如奇数项,项数是7的倍数的项)
推论: 已知一个等差数列的首项为a1,公差为d a1,a2,a3,……an am+1,am+2,……an是等差数列 等差数列的常用性质2 推论: 已知一个等差数列的首项为a1,公差为d a1,a2,a3,……an (1)将前m项去掉,其余各项组成的数列是等差数列吗?如果是,他的首项与公差分别是多少? am+1,am+2,……an是等差数列 首项为am+1,公差为d,项数为n-m
已知一个等差数列的首项为a1,公差为d a1,a2,a3,……an a1,a3,a5,……是等差数列 首项为a1,公差为2d 等差数列的常用性质2 已知一个等差数列的首项为a1,公差为d a1,a2,a3,……an (2)取出数列中的所有奇数项,组成一个数列,是等差数列吗?如果是,他的首项与公差分别是多少? a1,a3,a5,……是等差数列 首项为a1,公差为2d 取出的是所有偶数项呢? a2,a4,a6,……是等差数列 首项为a2,公差为2d
已知一个等差数列的首项为a1,公差为d a1,a2,a3,……an a7,a14,a21,……是等差数列 首项为a7,公差为7d 等差数列的常用性质2 已知一个等差数列的首项为a1,公差为d a1,a2,a3,……an (3)取出数列中所有项是7的倍数的各项,组成一个数列,是等差数列吗?如果是,他的首项与公差分别是多少? a7,a14,a21,……是等差数列 首项为a7,公差为7d 取出的是所有k倍数的项呢? ak,a2k,a3k,……是等差数列 首项为ak,公差为kd
(4)数列a1+a2,a3+a4,a5+a6,……是等差数列吗?公差是多少? 等差数列的常用性质2 已知一个等差数列的首项为a1,公差为d a1,a2,a3,……an (4)数列a1+a2,a3+a4,a5+a6,……是等差数列吗?公差是多少? a1+a2,a3+a4,a5+a6,……是等差数列,公差为2d 数列a1+a2+a3,a2+a3+a4,a3+a4+a5……是 等差数列吗?公差是多少? a1+a2+a3,a2+a3+a4,a3+a4+a5……是等差数列, 公差为3d。
等差数列的常用性质2 例:
(4)已知 a4+a5+a6+a7=56,a4a7=187,求a14及公差d. 等差数列的常用性质3 注意:逆命题是不一定成立的; 例3 .在等差数列{an}中,a6=19 ,a15=46,求a4+a17的值. 练习.在等差数列{an}中, (1)已知 a6+a9+a12+a15=20,求:a1+a20 (2)已知 a3+a11=10,求:a6+a7+a8 (3)已知 a2+a14=10,能求出a16吗? 10 15 不能 (4)已知 a4+a5+a6+a7=56,a4a7=187,求a14及公差d. d= _2 a14= _3 d= 2 a14= 31 或
× × 与首末两项“等距离”的两项之和等于首末两项的 和,即 判断: √ 可推广到三项,四项等 注意:等式两边作和的项数必须一样多 √ √ 等差数列的常用性质3推论 与首末两项“等距离”的两项之和等于首末两项的 和,即 判断: √ 可推广到三项,四项等 注意:等式两边作和的项数必须一样多 × √ √ ×
二、例题 例4.三数成等差数列,它们的和为12,首尾二数的积也为12,求此三数. 解:设这三个数分别为a-d,a,a+d 则 (a-d)+a+(a+d)=12,即3a=12 ∴a=4 又∵ (a-d)(a+d)=12,即(4-d)(4+d)=12 解得 d=±2 ∴当d=2时,这三个数分别为2,4,6 当d=-2时,这三个数分别为6,4,2 练习:若四个数成递增等差数列,中间两个数的和为2,首末两数的积为-8,求这四个数 学案P69例1
设项技巧: (1)若有三个数成等差数列,则可设为 (2)若有四个数成等差数列,则可设为 (3)若有五个数成等差数列,则可设为 例4.三数成等差数列,它们的和为12,首尾二数的积也为12,求此三数. 练习:若四个数成递增等差数列,中间两个数的和为2,首末两数的积为-8,求这四个数 设项技巧: 等差数列的常用性质4 (1)若有三个数成等差数列,则可设为 (2)若有四个数成等差数列,则可设为 (3)若有五个数成等差数列,则可设为
练习 (3)已知等差数列{an}的首项是a1,公差是d,通项公式是___________; 方法1:∵由等差数列的定义可得 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 ∴ 不完全归纳法 又∵当n=1时,上式也成立 ∴an=a1+(n-1)d
练习 (3)已知等差数列{an}的首项是a1,公差是d,通项公式是___________; 方法2:∵由等差数列的定义可得 叠加法 a2-a1=d a3-a2=d a4-a3=d … an-an-1=d (n>1) 上述各式两边同时相加,得 an-a1=(n-1)d 又∵当n=1时,上式也成立 ∴an=a1+(n-1)d
练习:
2. 在数列{an}中a1=1,an= an+1+4,则a10= 构造等差数列 1.已知 ,求 的值。 解: 2. 在数列{an}中a1=1,an= an+1+4,则a10= 7. -35 d=an+1—an=4
构造等差数列 3、 4、
学案P70例2换元法求通项公式:
五、小结 1.数列{an}是等差数列 an=p n + q (p、q是常数) 2.判断等差数列的方法: (定义法)利用an-an-1是否是一个与n无关的常数 (中项公式法)判断an与an+1+an-1的关系 3.等差数列的性质 设 {an}是公差为d的等差数列,那么 (1) an=am+(n-m)d
作业3.14 作业本:课本P40.1,3 学案3.2.1
作业3.15 学案3.2.2 1.已知{an}是等差数列, a5=10,a8=16,求a15 ; 2.已知an是公差为d的等差数列,证 (c为任一常数)是公差为 的等差数列 3.已知数列 为等差数列,且满足 学案3.2.2
作业3.16
作业3.17
五、小结 3. 等差数列的性质 an+1- an=d {an}为等差数列 an+1=an+d an= a1+(n-1) d 1.定义:an-an-1=d (n≥2)或 an+1-an=d (n∈N*) 2. 通项公式 an =a1+(n-1)d 3. 等差数列的性质 an+1- an=d {an}为等差数列 an+1=an+d an= a1+(n-1) d an= kn + b (k、b为常数)