1、第2课时等差数列的性质学 习 任 务核 心 素 养1理解等差中项的概念(重点)2掌握等差数列中两项及多项之间的关系(重点、易错点)3能灵活运用等差数列的性质解决问题(难点)1借助等差数列中项的学习,提升数据分析的素养2通过等差数列性质的学习,培养逻辑推理、数学运算的素养九章算术是中国古代第一部数学专著,全书收集了246个数学问题,其中一个问题为“今有竹九节,下三节容量四升,上四节容量三升问中间二节欲均容各多少?”其中“欲均容”的意思是:使容量变化均匀,即由下往上均匀变细该问题中由上往下数的第2节,第3节,第8节竹子的容积之和为多少?提示升知识点1等差中项如果x,A,y是等差数列,那么称A为x与
2、y的等差中项,且A在一个等差数列中,中间的每一项都是它的前一项与后一项的等差中项A为x与y的等差中项是A的充要条件1数列an满足an1(nN),则数列an是等差数列吗?为什么?提示这个数列一定是等差数列,理由如下:由an1(anan2)(nN),可知an1anan2an1对任意的正整数n都成立,所以a2a1a3a2a4a3an1anan2an1,这就是说,数列an从第2项起,每一项与它的前一项的差都等于同一个常数,所以这个数列是等差数列由此我们可得到一个重要的结论:an为等差数列an1,nN这是判断一个数列为等差数列的另一个方法1.17,13的等差中项为_15设A为其等差中项,则A15知识点2
3、等差数列的性质an是公差为d的等差数列,若正整数s,t,p,q满足stpq,则asatapaq特别地,当pq2s(p,q,sN)时,apaq2as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a1ana2an1akank12在等差数列an中,2anan1an1(n2)成立吗?2anankank(nk0)是否成立?提示令stn,pn1,qn1,可知2anan1an1成立;令stn,pnk,qnk,可知2anankank也成立拓展:(1)从等差数列中,每隔一定的距离抽取一项,组成的数列仍为等差数列(2)若an是公差为d的等差数列,则can(c为任一常数)是公差为d的等差数列;c
4、an(c为任一常数)是公差为cd的等差数列;anank(k为常数,kN)是公差为2d的等差数列(3)若an,bn分别是公差为d1,d2的等差数列,则数列panqbn(p,q是常数)是公差为pd1qd2的等差数列2(1)在等差数列an中,若a35,a57,则a7()A1B9C1D6B由题意可知a3a72a5,a72a5a31459,故选B(2)在等差数列an中,已知a4a816,则a2a10()A12 B16 C20 D24B在等差数列中,由性质可得a2a10a4a816 类型1等差中项及其应用【例1】(1)在1与7之间顺次插入三个数a,b,c使这五个数成等差数列,求此数列;(2)已知数列xn的
5、首项x13,通项xn2npnq(nN,p,q为常数),且x1,x4,x5成等差数列求p,q的值解(1)1,a,b,c,7成等差数列,b是1与7的等差中项b3又a是1与3的等差中项,a1又c是3与7的等差中项,c5该数列为1,1,3,5,7(2)由x13,得2pq3,又x424p4q,x525p5q,且x1x52x4,得325p5q25p8q,即q1,将代入,得p1所以pq1三个数a,b,c成等差数列的条件是b(或2bac),可用来解决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2an1anan2(nN)跟进训练1已知a,b,则a,b的等差中项为()ABCDA因为ab2,所以
6、a,b的等差中项为 类型2等差数列性质的应用【例2】在公差为d的等差数列an中(1)已知a2a3a23a2448,求a13;(2)已知a2a3a4a534,a2a552,求d思路点拨本题可以直接转化为基本量的运算,求出a1和d后再解决其他问题,也可以利用等差数列的性质来解决解法一:(1)化成a1和d的方程如下:(a1d)(a12d)(a122d)(a123d)48,即4(a112d)484a1348a1312(2)化成a1和d的方程如下:解得或d3或3法二:(1)根据已知条件a2a3a23a2448,及a2a24a3a232a13得4a1348,a1312(2)由a2a3a4a534,及a3a
7、4a2a5得2(a2a5)34,即a2a517解得或d3或d31利用等差数列的通项公式列关于a1和d的方程组,求出a1和d,进而解决问题是处理等差数列问题的最基本方法2巧妙地利用等差数列的性质,可以大大简化解题过程3通项公式的变形形式anam(nm)d(m,nN),它又可变形为d,应注意把握,并学会应用跟进训练2设数列an,bn都是等差数列若a1b17,a3b321,则a5b5_35法一:设数列an,bn的公差分别为d1,d2,因为a3b3(a12d1)(b12d2)(a1b1)2(d1d2)72(d1d2)21,所以d1d27,所以a5b5(a3b3)2(d1d2)212735法二:数列an
8、,bn都是等差数列,数列anbn也构成等差数列,2(a3b3)(a1b1)(a5b5),2217a5b5,a5b535 类型3等差数列的设法与求解1对于三个数成等差数列,某班同学给出了以下三种设法:(1)设这三个数分别为a,b,c(2)设该数列的首项为a,公差为d,则这三个数分别为a,ad,a2d(3)设该数列的中间项为b,公差为d,则这三个数分别为bd,b,bd那么,哪种方法在计算中可能更便捷一些?提示方法(3)可能更便捷一些2如果四个数成等差数列,如何设更方便运算?提示可以设四个数分别为a3d,ad,ad,a3d【例3】已知四个数成等差数列,它们的和为26,中间两项的积为40,求这四个数解
9、法一:设这四个数分别为a,b,c,d,根据题意,得解得或这四个数分别为2,5,8,11或11,8,5,2法二:设此等差数列的首项为a1,公差为d,根据题意,得化简,得解得或这四个数分别为2,5,8,11或11,8,5,2法三:设这四个数分别为a3d,ad,ad,a3d,根据题意,得化简,得解得这四个数分别为2,5,8,11或11,8,5,21当已知条件中出现与首项、公差有关的内容时,可直接设首项为a1,公差为d,利用已知条件建立方程组求出a1和d,即可确定数列2当已知数列有2n项时,可设为a(2n1)d,a3d,ad,ad,a3d,a(2n1)d,此时公差为2d3当已知数列有2n1项时,可设为
10、and,a(n1)d,ad,a,ad,a(n1)d,and,此时公差为d跟进训练3三个数成等差数列,其和为9,前两项之积为后一项的6倍,求这三个数解设这三个数依次为ad,a,ad,则解得这三个数为4,3,21在等差数列an中,a25,a633,则a3a5()A36B37C38D39Ca3a5a2a6533382已知等差数列an,则使数列bn一定为等差数列的是()AbnanBbnaCbnDbnA数列an是等差数列,an1and(常数)对于A:bn1bnanan1d,正确;对于B不一定正确,如ann,则bnan2,显然不是等差数列;对于C,D:及不一定有意义,故选A3若5,x,y,z,21成等差数
11、列,则xyz_395,x,y,z,21成等差数列,y是5和21的等差中项也是x和z的等差中项,5212y,y13,xz2y26,xyz394已知等差数列an中,a7a916,a41,则a12_15在等差数列an中,由于a7a9a4a12,所以a12(a7a9)a416115回顾本节知识,自我完成以下问题:1等差数列的常用性质有哪些?提示(1)在等差数列an中,当mn时,d为公差公式,利用这个公式很容易求出公差,还可变形为anam(nm)d(2)等差数列an中,每隔相同的项抽出来的项按照原来的顺序排列,构成的新数列仍然是等差数列(3)等差数列an中,若mnpq,则amanapaq(n,m,p,qN),特别地,若mn2p,则aman2ap2求解等差数列问题的基本思路是什么?提示等差数列an中,首项a1与公差d是两个最基本的元素;有关等差数列的问题,如果条件与结论间的联系不明显,则均可化成有关a1、d的关系列方程组求解,但是,要注意公式的变形及整体计算,以减少计算量