2019_2020学年高中数学第1章数列2.1等差数列第1课时等差数列的概念及其通项公式教案北师大版必修5 下载本文

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第1课时 等差数列的概念及其通项公式

学 习 目 标 1.理解等差数列的概念.(难点) 2.掌握等差数列的判定方法.(重点) 3.会求等差数列的通项公式及利用通项公式求特定的项.(重点、难点) 核 心 素 养 1.通过等差数列概念的学习培养学生的数学抽象素养. 2.借助于等差数列的通项公式提升学生的数学运算素养.

1.等差数列的概念

阅读教材P10~P11例1以上部分,完成下列问题.

文字 语言 符号 语言 从第2项起,每一项与它前一项的差等于同一个常数,这样的数列就叫作等差数列.这个常数称为等差数列的公差,通常用字母d表示 若an-an-1=d(n≥2),则数列{an}为等差数列 思考:(1)数列{an}的各项为:n,2n,3n,4n,…,数列{an}是等差数列吗? [提示] 不是,该数每一项与其前一项的差都是n,不是常数,所以不是等差数列. (2)若一个数列从第二项起每一项与它前一项的差都是常数,这个数列一定是等差数列吗?

[提示] 不一定,当一个数列从第二项起每一项与它前一项的差都是同一个常数时,这个数列才是等差数列.

如数列:1,2,3,5,7,9,就不是等差数列. 2.等差数列的通项公式

如果等差数列{an}的首项为a1,公差为d,那么它的通项公式为an=a1+(n-1)d. 思考:(1)若已知等差数列{an}的首项a1和第二项a2,可以求其通项公式吗? [提示] 可以,可利用a2-a1=d求出d,即可求出通项公式. (2)等差数列的通项公式一定是n的一次函数吗?

[提示] 不一定,当公差为0时,等差数列的通项公式不是n的一次函数,而是常数函数.

3.等差数列通项公式的推导

如果等差数列{an}的首项是a1,公差是d,根据等差数列的定义得到a2-a1=d,a3-a2=d,

a4-a3=d,…

所以a2=a1+d,

a3=a2+d=a1+d+d=a1+2d, a4=a3+d=a1+2d+d=a1+3d,

……

由此归纳出等差数列的通项公式为an=a1+(n-1)d.

1.等差数列{an}中a1=2,公差d=3,则an=( ) A.2n+1 C.2n-1

B.3n+1 D.3n-1

D [an=a1+(n-1)d=2+3(n-1)=3n-1.]

2.在等差数列{an}中,a1=0,a3=4,则公差d=( ) A.4 C.-4

B [a3-a1=4-0=2d,故d=2.]

315

3.等差数列,-,-,…的第10项为( )

22237

A.-

237C.

2

313

B [由a1=,d=--=-2,得

222

33

B.- 233D.

2B.2 D.-2

an=+(n-1)(-2)=-2n+.

733

所以a10=-2×10+=-.] 22

1

4.已知等差数列{an}中,d=-,a7=8,则a1=________.

31

10 [由a7=a1+6d=8且d=-代入解得a1=8-6d=8+2=10.]

3

3272

【例1】 判断下列数列是否为等差数列: (1)an=3-2n;(2)an=n-n.

2

等差数列的判定 [解] (1)因为an+1-an=[3-2(n+1)]-(3-2n)=-2,是常数,所以数列{an}是等差数

列.

(2)因为an+1-an=[(n+1)-(n+1)]-(n-n)=2n,不是常数,所以数列{an}不是等差数列.

2

2

等差数列的判断方法——定义法

等差数列的定义是判断一个数列是否为等差数列的重要依据,要证明一个数列是等差数列,可用an+1-an=d(常数)或an-an-1=d(d为常数且n≥2).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.

[提醒] 当d>0时,等差数列{an}是递增数列; 当d<0时,等差数列{an}是递减数列; 当d=0时,等差数列{an}是常数列.

1.若数列{an}满足an+1=

?1?an,a1=1,求证:数列??是等差数列. 2an+1?an?

an12an+11

[证明] 由an+1=得==2+,

2an+1an+1anan?1?

即-=2,所以数列??是首项为1,公差为2的等差数列. an+1an?an?

11

【例2】 (1)求等差数列8,5,2,…的第20项; 等差数列的通项公式及应用 (2)在等差数列{an}中,已知a6=12,a18=36,求通项公式an. [解] (1)由a1=8,a2=5,得d=a2-a1=5-8=-3, 故an=8-3(n-1)=11-3n, 则a20=11-3×20=-49.

??a1+5d=12,(2)由题意可得?

?a1+17d=36,?

解得d=2,a1=2,

故an=2n.

等差数列通项公式的四个应用

(1)已知an,a1,n,d中的任意三个量,可以求出第四个量.

(2)由等差数列的通项公式可以求出该数列中的任意项,也可以判断某一个数是不是该数列中的项.

(3)根据等差数列的两个已知条件建立关于“基本量”a1和d的方程组,求出a1和d,从而确定通项公式,求出待求项.

(4)若数列{an}的通项公式是关于n的一次函数或常数函数,则可判断数列{an}是等差数列.

2.(1)等差数列{an}中,a2=4,公差d=3,an=22,求n;

(2)判断-401是不是等差数列-5,-9,-13,…的项,如果是,是第几项?

??a1+3=4,

[解] (1)由条件知?

?a1+3?n-1?=22,?

解得a1=1,n=8;

(2)由a1=-5,d=-9-(-5)=-4,

得这个数列的通项公式为an=-5+(n-1)×(-4)=-4n-1. 由题意,令-401=-4n-1,得n=100, 即-401是这个数列的第100项.

[探究问题] 等差数列的实际应用 1.一种游戏软件的租金,第一天5元,以后每一天比前一天多1元,那么第n(n≥2)天的租金怎样表示?每天的租金数有什么特点?

[提示] 每天的租金构成以5为首项,以1为公差的等差数列,an=5+(n-1)×1=n+4(n≥2).

2.直角三角形三边长成等差数列,你能求出三边的比吗?

[提示] 设直角三角形的三边长分别为a,a+d,a+2d(a>0,d>0),则(a+2d)=a+(a+d),即a-2ad-3d=0,

解得a=3d,则三边长分别为3d,4d,5d, 故三边长的比为3∶4∶5.

【例3】 某市出租车的计价标准为1.2 元/km,起步价为10元,即最初的4 km(不含4

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