1、2.2等差数列第1课时等差数列的概念及简单的表示学 习 目 标核 心 素 养1.理解等差数列的概念(难点).2.掌握等差数列的通项公式及应用(重点、难点).3.掌握等差数列的判定方法(重点)1.通过学习等差中项及等差数列通项公式的应用,体现了数学运算素养.2.借助等差数列的判断与证明培养学生的逻辑推理素养.1等差数列的概念(1)文字语言: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,公差通常用字母d表示(2)符号语言:an1and(d为常数,nN*)2等差中项(1)条件:如果a,A,b成等差数列(2)结论:那么A叫做a与b
2、的等差中项(3)满足的关系式是ab2A思考:观察所给的两个数之间,插入一个什么数后三个数就会成为一个等差数列:(1)2,4;(2)1,5;(3)a,b;(4)0,0.提示插入的数分别为3,2,0.3等差数列的通项公式以a1为首项,d为公差的等差数列an的通项公式ana1(n1)d思考:教材上推导等差数列的通项公式采用了不完全归纳法,还有其它方法吗?如何操作?提示还可以用累加法,过程如下:a2a1d,a3a2d,a4a3d,anan1d(n2),将上述(n1)个式子相加得ana1(n1)d(n2),ana1(n1)d(n2),当n1时,a1a1(11)d,符合上式,ana1(n1)d(nN*)4
3、从函数角度认识等差数列an若数列an是等差数列,首项为a1,公差为d,则anf(n)a1(n1)dnd(a1d)(1)点(n,an)落在直线ydx(a1d)上;(2)这些点的横坐标每增加1,函数值增加d思考:由等差数列的通项公式可以看出,要求an,需要哪几个条件?提示只要求出等差数列的首项a1和公差d,代入公式ana1(n1)d即可1已知等差数列an的首项a14,公差d2,则通项公式an()A42nB2n4C62nD2n6Cana1(n1)d4(n1)(2)42n262n.2等差数列6,3,0,3,的公差d_3(3)(6)3,故d3.3下列数列:0,0,0,0;0,1,2,3,4;1,3,5,
4、7,9;0,1,2,3,.其中一定是等差数列的有_个3是等差数列,只能说明前4项成等差数列4在ABC中,三内角A、B、C成等差数列,则B等于_60因为三内角A、B、C成等差数列,所以2BAC,又因为ABC180,所以3B180,所以B60.等差中项【例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,求此数列解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1,1,3,5,7.三数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2an
5、1anan2(nN*)1若m和2n的等差中项为4,2m和n的等差中项为5,求m和n的等差中项解由m和2n的等差中项为4,得m2n8.又由2m和n的等差中项为5,得2mn10.两式相加,得mn6.所以m和n的等差中项为3.等差数列的通项公式及其应用【例2】(1)在等差数列an中,已知a47,a1025,求通项公式an;(2)已知数列an为等差数列,a3,a7,求a15的值思路探究:设出基本量a1,d,利用方程组的思想求解,当然也可以利用等差数列的一般形式anam(nm)d求解解(1)a47,a1025,则得an2(n1)33n5,通项公式an3n5(nN*)(2)法一:(方程组法)由得解得a1,
6、d,a15a1(151)d14.法二:(利用anam(nm)d求解)由a7a3(73)d,即4d,解得d,a15a3(153)d12.1应用等差数列的通项公式求a1和d,运用了方程的思想一般地,可由ama,anb,得求出a1和d,从而确定通项公式2若已知等差数列中的任意两项am,an,求通项公式或其它项时,则运用aman(mn)d较为简捷2(1)求等差数列8,5,2,的第20项;(2)判断401是不是等差数列5,9,13,的项,如果是,是第几项?解(1)由a18,d583,n20,得a208(201)(3)49.(2)由a15,d9(5)4,得这个数列的通项公式为 an5(n1)(4)4n1.
7、由题意,令4014n1,得n100,即401是这个数列的第100项等差数列的判定与证明探究问题1在数列an中,若anan1d(常数)(n2且nN*),则an是等差数列吗?为什么?提示由等差数列的定义可知满足anan1d(常数)(n2)是等差数列2在数列an中,若有2anan1an1(n2,nN*)成立,则an是等差数列吗?为什么?提示是,由等差中项的定义可知3若an是公差为d的等差数列,那么anan2是等差数列吗?若是,公差是多少?提示(an1an3)(anan2)(an1an)(an3an2)dd2d.anan2是公差为2d的等差数列【例3】已知数列an满足a12,an1.(1)数列是否为等
8、差数列?说明理由;(2)求an.思路探究:要判断数列是否为等差数列,是否要先求的表达式?能否求出数列的通项公式?解(1)数列是等差数列,理由如下:a12,an1,即是首项为,公差为d的等差数列(2)由上述可知(n1)d,an.1(变条件,变结论)将例题中的条件“a12,an1”换为“a14,an4(n1),记bn”(1)试证明数列bn为等差数列;(2)求数列an的通项公式解(1)证明:bn1bn.又b1,数列bn是首项为,公差为的等差数列(2)由(1)知bn(n1)n.bn,an22.数列an的通项公式为an2.2(变条件)将例题中的条件“a12,an1”换为“a11,a22,2an12an3
9、(n2,nN*)”试判断数列an是否是等差数列解当n2时,由2an12an3,得an1an,但a2a11,故数列an不是等差数列等差数列的判定方法有以下三种:(1)定义法:an1and(常数)(nN*)an为等差数列;(2)等差中项法:2an1anan2(nN*)an为等差数列;(3)通项公式法:ananb(a,b是常数,nN*)an为等差数列但如果要证明一个数列是等差数列,则必须用定义法或等差中项法1判断一个数列是否为等差数列的常用方法(1)an1and(d为常数,nN*)an是等差数列;(2)2an1anan2(nN*)an是等差数列;(3)anknb(k,b为常数,nN*)an是等差数列
10、但若要说明一个数列不是等差数列,则只需举出一个反例即可2由等差数列的通项公式ana1(n1)d可以看出,只要知道首项a1和公差d,就可以求出通项公式,反过来,在a1,d,n,an四个量中,只要知道其中任意三个量,就可以求出另一个量1判断正误(1)若一个数列从第二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an的单调性与公差d有关()(3)若三个数a,b,c满足2bac,则a,b,c一定是等差数列()答案(1)(2)(3)提示(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d0时为递增数列;d0时为常数列;d0时为递减数列(3)正确若a,b,c满足2bac,即bacb,故a,b,c为等差数列2在等差数列an中,若a184,a280,则使an0,且an10的n为()A21B22C23D24B公差da2a14,ana1(n1)d84(n1)(4)884n,令即21n22.又nN*,n22.3已知a,b,则a,b的等差中项为_.4已知数列an,a1a21,anan12(n3),判断数列an是否为等差数列?说明理由解因为anan12(n3),所以anan12(常数)又n3,所以从第3项起,每一项减去前一项的差都等于同一个常数2,而a2a10a3a2,所以数列an不是等差数列