等差数列
教学目标
1.理解等差数列的概念,明确“同一个常数”的含义. 2.掌握等差数列的通项公式及其应用.
3.会判定或证明等差数列;了解等差数列与一次函数的关系. 基础知识
1.等差数列
一般地,如果一个数列从第2项起,每一项与它的前一项的差都等于__________,那么这个数列就叫做等差数列,这个常数就叫做等差数列的______,通常用字母d 表示.
名师点拨
(1)定义中“每一项与它的前一项的差”的含义有两个:其一是强调作差的顺序,即后面的项减前面的项;其二是强调这两项必须相邻.
(2)公差d ∈R ,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.
【做一做1】 等差数列4,7,10,13,16的公差等于__________. 2.通项公式
等差数列{a n }的首项是a 1,公差是d ,则通项公式是a n =________. 归纳总结
(1)如果数列{a n }的通项公式是a n =pn +q (p ,q 是常数),那么数列{a n }是等差数列.
(2)如果数列{a n }满足2a n =a n -1+a n +1(n >1,n ∈N *),那么数列{a n }是等差数列.
【做一做2】 已知等差数列{a n }中,首项a 1=4,公差d =-2,则通项公式a n 等于( )
A .4-2n
B .2n -4
C .6-2n
D .2n -6 3.等差中项
如果三个数a ,A ,b 成等差数列,那么____叫做______的等差中项. 归纳总结
等差中项的性质:
①A 是a 与b 的等差中项,则A =a +b
2
或2A =a +b ,即两个数的等差中项有
且只有一个.
②当2A =a +b 时,A 是a 与b 的等差中项.
【做一做3】 13与-11的等差中项m =__________. 重点难点
1.对等差数列定义的理解
剖析:(1)等差数列定义中的关键词是:“从第2项起”与“同一个常数”.
①如果一个数列,不是从第2项起,而是从第3项或第4项起,每一项与前一项的差是同一个常数,那么此数列不是等差数列.
②如果一个数列,从第2项起,每一项与前一项的差,尽管是常数,但这个数列也不一定是等差数列.这是因为这些常数可能不相同,必须是同一个常数,才是等差数列.
(2)也可以用数学符号语言叙述等差数列的定义:
在数列{a n}中,如果a n+1-a n=d(常数)对任意n∈N*都成立,则称数列{a n}为等差数列,常数d称为等差数列的公差.
(3)公差是数列中的某一项(除第一项外)与其前一项的差,不可颠倒,即d =a n+1-a n=a n-a n-1=…=a3-a2=a2-a1.
(4)切忌只通过计算数列中特殊几项的差后,发现它们是同一个常数,就断言此数列为等差数列.
2.对等差数列通项公式的理解
剖析:(1)从函数的角度看等差数列的通项公式.
由等差数列的通项公式a n=a1+(n-1)d可得a n=dn+(a1-d),如果设p=d,q=a1-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,即(n,a n)在一次函数y=px+q的图象上,因此从图象上看,表示等差数列的各点均在一次函数y=px+q的图象上.
所以公差不为零的等差数列的图象是直线y=px+q上的均匀排开的一群孤立的点.
当p=0时,a n=q,等差数列为常数列,此时数列的图象是平行于x轴的直线(或x轴)上的均匀分布的一群孤立的点.
(2)由两点确定一条直线的性质可以得出,已知等差数列的任意两项可以确定这个等差数列.若已知等差数列的通项公式,可以写出数列中的任意一项.
(3)等差数列{a n}的通项公式a n=a1+(n-1)d中共含有四个变数,即a1,d,n,a n,如果知道了其中的任意三个数,就可以由通项公式求出第四个数,这一求未知量的过程我们通常称之为“知三求一”.
例题
题型一求等差数列的通项公式
1.求等差数列8,5,2,….的第20项;
2.-401是不是等差数列-5,-9,-13,…,的项?如果是,是第几项?
3. 若{a n}是等差数列,a15=8,a60=20,求a n.
分析:先求出a1,d,然后求a n.
反思:一般地,可由a m =a ,a n =b ,得⎩⎪⎨
⎪⎧
a 1+(m -1)d =a ,
a 1+(n -1)d =
b ,
求出a 1和d ,
从而确定通项公式.
题型二 实际应用问题
1.某市出租车的计价标准为1.2元/公里,起步价为10元,即最初的4公里(不含4千米)计费10元。
如果某人乘坐该市的出租车去往14公里处的目的地,且一路畅通,等候时间为0,需要支付多少车费?
2. 梯子的最高一级宽33 cm ,最低一级宽110 cm ,中间还有10级,各级宽度依次成等差数列,计算中间各级的宽度.
分析:要求梯子中间各级的宽度,必须知道各级宽度组成的等差数列的公差.又梯子的级数是12,因此,该问题相当于已知等差数列的首项、末项及项数求公差.
反思:解决实际应用问题的关键是建立数学模型,本题中的数学模型是已知等差数列的首项和末项及项数,求各项.
题型三 等差数列的判定与证明
1.已知数列{a n }的通项公式为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?
2. 已知数列{a n }的通项公式为a n =4-2n ,求证:数列{a n }是等差数列.
分析:只需证明a n +1-a n =常数或a n -a n -1=常数(n ≥2).
反思:已知数列{a n }的通项公式a n =f (n ),用定义判断或证明{a n }是等差数列的步骤:
(1)利用通项公式a n =f (n )写出a n +1=f (n +1)(或a n -1=f (n -1)); (2)作差a n +1-a n (或a n -a n -1),将差变形;
(3)当差a n +1-a n (或a n -a n -1)是一个与n 无关的常数时,数列{a n }是等差数列;当差a n +1-a n (或a n -a n -1)不是常数,是与n 有关的代数式时,数列{a n }不是等差数列.。