等差数列(2)
一、创设情景,揭示课题
1.复习等差数列的定义、通项公式 (1)等差数列定义
(2)等差数列的通项公式:an?a1?(n?1)d (an?am?(n?m)d或an?dn?p(p是常数))
(3)公差d的求法:① d?an-an?1 ②d?2.等差数列的性质:
(1)在等差数列?an?中,从第2项起,每一项是它相邻二项的等差中项; (2)在等差数列?an?中,相隔等距离的项组成的数列是AP 如:a1,a3,a5,a7,……;a3,a8,a13,a18,……;
an?a1a?am ③d?n n?1n?man?am (m?n);
n?m(4)在等差数列?an?中,若m,n,p,q?N?且m?n?p?q,则am?an?ap?aq
(3)在等差数列?an?中,对任意m,n?N?,an?am?(n?m)d,d?3.问题:(1)已知a1,a2,a3?,an,an?1,?,a2n是公差为d的等差数列。 ①an,an?1,?,a2,a1也成等差数列吗?如果是,公差是多少? ②a2,a4,a6?,a2n也成等差数列吗?如果是,公差是多少? (2)已知等差数列?an?的首项为a1,公差为d。
①将数列?an?中的每一项都乘以常数a,所得的新数列仍是等差数列吗?如果是,公差是多少?
②由数列?an?中的所有奇数项按原来的顺序组成的新数列?cn?是等差数列吗?如果是,它的首项和公差分别是多少?
(3)已知数列?an?是等差数列,当m?n?p?q时,是否一定有am?an?ap?aq? (4)如果在a与b中间插入一个数A,使得a,A,b成等差数列,那么A应满足什么条件? 二、研探新知
1.等差中项的概念:
如果a,A,b成等差数列,那么A叫做a与b的等差中项。其中A? a,A,b成等差数列?A?2.一个有用的公式:
(1)已知数列{an}是等差数列
①2a5?a3?a7是否成立?2a5?a1?a9呢?为什么? ②2an?an?1?an?1(n?1)是否成立?据此你能得到什么结论? ③2an?an?k?an?k(n?k?0)是否成立??你又能得到什么结论? 求证:①am?an?ap?aq ②ap?aq?(p?q)d 证明:①设首项为a1,则
(2)在等差数列?an?中,d为公差,若m,n,p,q?N?且m?n?p?q
a?b 2a?b. 2am?an?a1?(m?1)d?a1?(n?1)d?2a1?(m?n?2)dap?aq?a1?(p?1)d?a1?(q?1)d?2a1?(p?q?2)d
∵ m?n?p?q ∴am?an?ap?aq
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② ∵ap?a1?(p?1)d aq?(p?q)d?a1?(q?1)d?(p?q)d?a1?(p?1)d ∴ ap?aq?(p?q)d
探究:等差数列与一次函数的关系 注意:(1)由此可以证明一个结论:设{an}成AP,则与首末两项距离相等的两项和相等,即:
a1?an?a2?an?1?a3?an?2???,
同样:若m?n?2p 则 am?an?2ap
(2)表示等差数列的各个点在一条直线上,这条直线的斜率是公差d 三、质疑答辩,排难解惑,发展思维
例1(教材P37例3)已知等差数列?an?的通项公式是an?2n?1,求首项
a1和公差d。
解
a1?2?1?1?1,a2?2?2?1?3d?an?1?an?2(n?1)?1?(2n
:
,∴
d?a2?a1?2或
?1)?2,等差数列?an?的通项公式是an?2n?1,是关于n的一次式,从图象上看,表示
这个数列的各点(n,an)均在直线y?2x?1上(如图)
例2 ①在等差数列?an?中,a2?a7?a8?a13?6,求a6?a9. ②在等差数列?an?中,a1?a4?a8?a12?a15?2,求a3?a13的值。 解:①由条件:a6?a9?a7?a8?a2?a13?3;
②由条件:∵2a8?a1?a15?a4?a12 ∴a8??2 ∴a3?a13?2a8??4. 例3若 a1?a2???a5?30 a6?a7???a10?80 求a11?a12???a15 解:∵ 6+6=11+1, 7+7=12+2…… ∴ 2a6?a1?a11,2a7?a2?a12 ……从而
(a11?a12???a15)+(a1?a2???a5)?2(a6?a7???a10)
∴a11?a12???a15=2(a6?a7???a10)?(a1?a2???a5)=2×80?30=130 一般的:若{an}成等差数列那么Sn、S2n?Sn、S3n?S2n、…也成等差数列
例4如图,三个正方形的边AB,BC,CD的长组成等差数列,且AD?21cm,这三个正方形的面积之和是179cm2。(1)求AB,BC,CD的长;(2)以AB,BC,CD的长为等差
数列的前三项,以第10项为边长的正方形的面积是多少?
解:(1)设公差为d(d?0),BC?x则AB?x?d,CD?x?d
?(x?d)?x?(x?d)?21?x?7?x?7由题意得:? 解得: 或(舍去) ??222d?4d??4???(x?d)?x?(x?d)?179BA∴AB?3(cm),BC?7(cm),CD?11(cm)
(2)正方形的边长组成已3为首项,公差为4的等差数列?an?,
222CD2∴a10?3?(10?1)?4?39,∴a10?39?1521(cm) 所求正方形的面积是1521(cm)。
四、巩固深化,反馈矫正 1.教材P37练习 解
:
2.在等差数列?an?中, 若 a5?6 a8?15 求a14
a8?a5?(8?5)d 即 15?6?3d ∴ d?3从而
a14?a5?(14?5)d?6?9?3?33
变题:在等差数列?an?中,(1)若a5?a,a10?b 求a15;(2)若a3?a8?m 求 a5?a6 解:(1)2a10?a5?a15 即2b?a?a15 ∴ a15?2b?a;(2)a5?a6=a3?a8?m
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五、归纳整理,整体认识 本节课学习了以下内容:
a?b?a,A,b,成等差数列,等差中项的有关性质意义 22.在等差数列中, m?n?p?q?am?an?ap?aq(m,n,p,q?N?)
1.A?3.等差数列性质的应用;掌握证明等差数列的方法。 六、承上启下,留下悬念
1.在等差数列{an}中, 已知a3+a4+a5+a6+a7=450, 求a2+a8及前9项和S9. 解:由等差中项公式:a3+a7=2a5, a4+a6=2a5由条件a3+a4+a5+a6+a7=450, 得5a5=450, a5=90, ∴a2+a8=2a5=180. S9=a1+a2+a3+a4+a5+a6+a7+a8+a9
=(a1+a9)+(a2+a8)+(a3+a7)+(a4+a6)+a5=9a5=810.
七、板书设计(略) 八、课后记:
判断一个数列是否成等差数列的常用方法 1.定义法:即证明 an?an?1?d(常数)
例:已知数列?an?的前n项和Sn?3n2?2n,求证数列?an?成等差数列,并求其首项、公差、通项公式。 解:
n?2a1?S1?3?2?1 当时
an?Sn?Sn?1?3n2?2n?[3(n?1)2?2(n?1)]?6n?5
n?1时 亦满足 ∴ an?6n?5 首项a1?1
an?an?1?6n?5?[6(n?1)?5]?6(常数) ∴?an?成AP且公差为6
2.中项法: 即利用中项公式,若2b?a?c 则a,b,c成AP。
111b?cc?aa?b 例:已知,,成AP,求证 ,,也成AP。
abcabc111211 证明: ∵,,成AP ∴?? 化简得:2ac?b(a?c)
abcbacb?ca?bbc?c2?a2?abb(a?c)?a2?c22ac?a2?c2 ????acacacac(a?c)2(a?c)2a?cb?cc?aa?b= ∴,,也成AP ??2?b(a?c)acbabc2 3.通项公式法:利用等差数列得通项公式是关于n的一次函数这一性质。 例:设数列?an?其前n项和Sn?n2?2n?3,问这个数列成AP吗?
解:n?1时 a1?S1?2 n?2时 an?Sn?Sn?1?2n?3,?a1不满足an?2n?3
n?1?2 ∴ an?? ∴ 数列?an?不成AP 但从第2项起成AP。
n?2?2n?3 - 3 -