资源简介 (共48张PPT)1.2.2 等差数列与一次函数 第1章 1.2 等差数列学习目标1.体会等差数列与一元一次函数的关系.2.掌握等差数列的判断与证明方法,提升数学运算、逻辑推理的核心素养.3.能根据实例抽象出等差数列进行简单的应用,培养直观想象、数学建模的核心素养.任务一 等差数列与一次函数的关系问题导思新知构建an=a1+(n-1)dy=a1+(x-1)d=dx+(a1-d)一次函数直线(n,an)y=dx+(a1-d)y=dx+(a1-d)角度一 等差数列的函数性质已知数列{an}是等差数列,且an=an2+n(n∈N+),则实数a=____.典例10因为{an}是等差数列,且an=an2+n,所以an是关于n的一次函数,所以a=0.规律方法 熟练掌握等差数列是关于n的一次函数这一结构特征,并且公差d是一次项系数,它的符号决定了数列的单调性,d>0时,数列{an}为递增数列,d=0时,数列{an}为常数列,d<0时,数列{an}为递减数列.对点练1.等差数列20,17,14,11,…中第一个负数项是A.第7项 B.第8项C.第9项 D.第10项因为a1=20,d=-3,所以an=20+(n-1)×(-3)=23-3n,所以a7=2>0,a8=-1<0.所以数列中第一个负数项是第8项.√典例2规律方法判断等差数列的方法1.定义法an+1-an=d(n∈N+)或an-an-1=d(n≥2,n∈N+) 数列{an}是等差数列.2.等差中项法2an+1=an+an+2(n∈N+) 数列{an}为等差数列.3.通项公式法数列{an}的通项公式形如an=pn+q(p,q为常数) 数列{an}为等差数列.返回任务二 等差数列的性质及应用新知构建性质1 通项公式的推广:an=am+(n-m)d(n,m∈N+)性质2 若{an}为等差数列,且k+l=m+n(k,l,m,n∈N+),则ak+al=am+an性质3 若{an}是等差数列,公差为d,则{a2n}也是等差数列,公差为2d性质4 若{an},{bn}分别是以d1,d2为公差的等差数列,则{pan+qbn}是以pd1+qd2为公差的等差数列性质5 若{an}是公差为d的等差数列,则ak,ak+m,ak+2m,…(k,m∈N+)组成公差为md的等差数列性质6 若{an}为等差数列,且ap=q,aq=p,则ap+q=0性质7 有穷等差数列中,与首末两项等距离的两项之和都相等,都等于首末两项之和:a1+an=a2+an-1=…=ai+an+1-i=…性质8 若数列{an}为等差数列,公差为d,则{λan+m}(λ,m为常数)是公差为λd的等差数列(1)已知等差数列{an}中,a3+a6=8,则5a4+a7=A.32 B.27 C.24 D.16典例3√法一:设等差数列{an}公差为d,则a3+a6=2a1+7d=8,所以5a4+a7=6a1+21d=3(2a1+7d)=24.法二:在等差数列中,m+n=p+q,则am+an=ap+aq.所以a2+a6=a3+a5=2a4,所以5a4+a7=a2+a3+a4+a5+a6+a7.又a2+a7=a3+a6=a4+a5.所以5a4+a7=3(a3+a6)=3×8=24. 2.若本例(1)中条件变为“a3+a4+a5+a6+a7=450”,求a2+a8.解:由a3+a4+a5+a6+a7=450,得5a5=450,所以a5=90.所以a2+a8=2a5=180.规律方法等差数列运算的两条常用思路1.根据已知条件,列出关于a1,d的方程(组),确定a1,d,然后求其他量;2.利用性质巧解,观察等差数列中项的序号,若满足m+n=p+q=2r(m,n,p,q,r∈N+),则am+an=ap+aq=2ar.√对点练4.在等差数列{an}中,a1=2,a3+a5=10,则a7=A.5 B.8C.10 D.14法一:设等差数列的公差为d,则a3+a5=2a1+6d=4+6d=10,所以d=1,a7=a1+6d=2+6=8.法二:由等差数列的性质可得a1+a7=a3+a5=10,又a1=2,所以a7=8.√对点练5.设{an},{bn}都是等差数列,且a1=25,b1=75,a2+b2=100,则a37+b37=A.0 B.37C.100 D.-37设cn=an+bn,由于{an},{bn}都是等差数列,则{cn}也是等差数列,且c1=a1+b1=25+75=100,c2=a2+b2=100,所以{cn}的公差d=c2-c1=0.所以c37=100.返回随堂评价√ 由{an}是等差数列,可得d=a2-a1=a3-a2>0,所以数列{an}是递增数列,充分性成立;若数列{an}是递增数列,则必有a1<a2<a3,即必要性成立.√2.设{an}是等差数列,则“a1<a2<a3”是“数列{an}是递增数列”的A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件由等差数列的性质,得a4+a5=a2+a7,所以a2=15-12=3.√4.在等差数列{an}中,已知a2+a3+a10+a11=36,则a5+a8=___.18返回课时测评√1.在数列{an}中,a1=2,2an+1=2an+1(n∈N+),则a101的值为A.52 B.50 C.51 D.49√2.已知数列{an}为等差数列,则下列不一定成立的是A.若a2>a1,则a3>a1B.若a2>a1,则a3>a2C.若a3>a1,则a2>a1D.若a2>a1,则a1+a2>a1利用等差数列的单调性可得,若a2>a1,则公差d>0,所以等差数列{an}是递增数列,所以a3-a1=2d>0,a3-a2=d>0成立,所以A,B正确;a1+a2>a1不一定成立,例如a2<0时不成立,所以D不一定成立;若a3>a1,则a3-a1=2d>0,所以a2-a1=d>0成立,所以C正确.√3.已知数列{an},{bn}为等差数列,且公差分别为d1=2,d2=1,则数列{2an-3bn}的公差为A.7 B.5C.3 D.1由于{an},{bn}为等差数列,故数列{2an-3bn}的公差d=(2an+1-3bn+1)-(2an-3bn)=2(an+1-an)-3(bn+1-bn)=2d1-3d2=1.√√5.已知等差数列{an}的公差为d(d≠0),且a3+a6+a10+a13=32,若am=8,则m等于A.8 B.4C.6 D.12因为a3+a6+a10+a13=4a8=32,所以a8=8,即m=8.故选A.√√√6.(多选)若{an}是等差数列,则下列数列中仍为等差数列的是A.{|an|} B.{an+1-an}C.{pan+q}(p,q为常数) D.{2an+n}数列-1,1,3是等差数列,取绝对值后:1,1,3不是等差数列,A不成立.若{an}是等差数列,利用等差数列的定义知,{an+1-an}为常数列,故是等差数列,B成立.若{an}的公差为d,则(pan+1+q)-(pan+q)=p(an+1-an)=pd为常数,故{pan+q}是等差数列,C成立.(2an+1+n+1)-(2an+n)=2(an+1-an)+1=2d+1为常数,故{2an+n}是等差数列,D成立.令an=4n-102>0,解得n>25.5,因为n∈N+,所以n≥26,故从第26项开始值大于零.7.已知数列{an}的通项公式为an=4n-102,那么数列从第____项开始值大于零.26 √√12.已知等差数列{an}满足a1+a2+a3+…+a101=0,则有A.a1+a101>0 B.a1+a101<0C.a3+a99=0 D.a51=51由等差数列的性质得,a1+a101=a2+a100=…=a50+a52=2a51,由于a1+a2+a3+…+a101=0,所以a51=0,故a3+a99=2a51=0.n2(n∈N+) (2)若a2+a3+a4+a5=34,a2a5=52,求公差d.解:数列{an}为等差数列,公差为d且a2+a3+a4+a5=34,所以a2+a5=17,结合a2a5=52,解得a2=4,a5=13或a2=13,a5=4.又a5=a2+3d,即13=4+3d或4=13+3d,解得d=3或d=-3.116.(17分)在等差数列2,5,8,…中,每相邻两项间插入3个数,构成一个新的等差数列.(1)求原数列的通项公式;解:由等差数列2,5,8,…,得a1=2,公差d=3,则an=a1+(n-1)d=3n-1.(2)原数列的第10项是新数列的第几项?解:原数列的第1项是新数列的第1项,原数列的第2项是新数列的第2+3=5项,原数列的第3项是新数列的第3+2×3=9项,…,原数列的第n项是新数列的第n+(n-1)×3=(4n-3)项.当n=10时,4n-3=4×10-3=37.所以原数列的第10项是新数列的第37项.返回1.2.2 等差数列与一次函数学习目标 1.体会等差数列与一元一次函数的关系. 2.掌握等差数列的判断与证明方法,提升数学运算、逻辑推理的核心素养. 3.能根据实例抽象出等差数列进行简单的应用,培养直观想象、数学建模的核心素养.任务一 等差数列与一次函数的关系问题.观察等差数列的通项公式,你认为它与我们熟悉的哪一类函数有关?提示:由于an=a1+(n-1)d=dn+(a1-d),故an是函数f(x)=dx+(a1-d)当x=n时的函数值,即an=f(n),点(n,an)则是函数f(x)=dx+(a1-d)图象上的均匀分布的孤立的点,而d是直线f(x)=dx+(a1-d)的斜率,记为d=(n≥2),实际上,如果已知直线上任意两点(n,an),(m,am),由斜率的公式可知d=,公差d的符号决定了数列的单调性,d>0时,数列{an}为递增数列,d=0时,数列{an}为常数列,d<0时,数列{an}为递减数列.1.等差数列的通项公式与一次函数的关系对于一般的等差数列,其通项公式为an=a1+(n-1)d,将其中的正整数自变量n换成实数自变量x,得到y=a1+(x-1)d=dx+(a1-d),(1)当d≠0时,是一次函数(其中一次项系数为等差数列的公差d).(2)当d=0时,y=a1(a1为常数),这两种情形的函数图象都是直线,等差数列的图象由这条直线上横坐标为正整数n的孤立点(n,an)组成.2.等差数列的单调性等差数列的公差为d,(1)当d>0时,直线y=dx+(a1-d)从左至右上升,等差数列递增.(2)当d<0时,直线y=dx+(a1-d)从左至右下降,等差数列递减.(3)当d=0时,y=a1为水平方向的直线,数列为常数列.角度一 等差数列的函数性质已知数列{an}是等差数列,且an=an2+n(n∈N+),则实数a= .答案:0解析:因为{an}是等差数列,且an=an2+n,所以an是关于n的一次函数,所以a=0. 熟练掌握等差数列是关于n的一次函数这一结构特征,并且公差d是一次项系数,它的符号决定了数列的单调性,d>0时,数列{an}为递增数列,d=0时,数列{an}为常数列,d<0时,数列{an}为递减数列.对点练1.等差数列20,17,14,11,…中第一个负数项是( )A.第7项 B.第8项C.第9项 D.第10项答案:B解析:因为a1=20,d=-3,所以an=20+(n-1)×(-3)=23-3n,所以a7=2>0,a8=-1<0.所以数列中第一个负数项是第8项.角度二 等差数列的判定与证明已知数列{an}满足a1=2,an+1=.(1)数列是否为等差数列?说明理由;(2)求an.解:(1)数列是等差数列,理由如下:因为a1=2,an+1=, 所以==+,所以-=,即=,公差为d=的等差数列.(2)由(1)可知=+(n-1)d=,所以an=,n∈N+.判断等差数列的方法 1.定义法 an+1-an=d(n∈N+)或an-an-1=d(n≥2,n∈N+) 数列{an}是等差数列. 2.等差中项法 2an+1=an+an+2(n∈N+) 数列{an}为等差数列. 3.通项公式法 数列{an}的通项公式形如an=pn+q(p,q为常数) 数列{an}为等差数列.对点练2.若a1=4,an=4-(n>1),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:bn+1-bn=-=-=-==.又b1==,所以数列{bn}是首项为,公差为的等差数列.(2)由(1)知bn=+(n-1)×=n.因为bn=,所以an=+2=+2.所以数列{an}的通项公式为an=+2,n∈N+.对点练3.已知数列{an}满足(an+1-1)(an-1)=3(an-an+1),a1=2,令bn=.(1)证明:数列{bn}是等差数列;(2)求数列{an}的通项公式.解:(1)证明:因为-==,所以bn+1-bn=,又b1==1,所以{bn}是首项为1,公差为的等差数列.(2)由(1)知bn=n+,所以an-1=,所以an=.任务二 等差数列的性质及应用性质1 通项公式的推广:an=am+(n-m)d(n,m∈N+)性质2 若{an}为等差数列,且k+l=m+n(k,l,m,n∈N+),则ak+al=am+an性质3 若{an}是等差数列,公差为d,则{a2n}也是等差数列,公差为2d性质4 若{an},{bn}分别是以d1,d2为公差的等差数列,则{pan+qbn}是以pd1+qd2为公差的等差数列性质5 若{an}是公差为d的等差数列,则ak,ak+m,ak+2m,…(k,m∈N+)组成公差为md的等差数列性质6 若{an}为等差数列,且ap=q,aq=p,则ap+q=0性质7 有穷等差数列中,与首末两项等距离的两项之和都相等,都等于首末两项之和:a1+an=a2+an-1=…=ai+an+1-i=…性质8 若数列{an}为等差数列,公差为d,则{λan+m}(λ,m为常数)是公差为λd的等差数列(1)已知等差数列{an}中,a3+a6=8,则5a4+a7=( )A.32 B.27 C.24 D.16(2)若关于x的方程x2-2x+m=0和x2-2x+n=0(m≠n)的四个根可组成首项为的等差数列,则|m-n|的值是 .答案:(1)C (2)解析:(1)法一:设等差数列{an}公差为d,则a3+a6=2a1+7d=8,所以5a4+a7=6a1+21d=3(2a1+7d)=24.法二:在等差数列中,m+n=p+q,则am+an=ap+aq.所以a2+a6=a3+a5=2a4,所以5a4+a7=a2+a3+a4+a5+a6+a7.又a2+a7=a3+a6=a4+a5.所以5a4+a7=3(a3+a6)=3×8=24.(2)设a,b为方程x2-2x+m=0的两根,则a+b=2,c,d为方程x2-2x+n=0的两根,则c+d=2,而四个根可组成一个首项为的等差数列,现假定a=,则b=2-=.根据等差数列的四项中,第一项与第四项的和等于第二项与第三项的和,所以这个等差数列的顺序为,c,d,.则c=,d=.所以m=ab=,n=cd=.所以|m-n|==.[变式探究]1.若本例(1)中条件变为“a5=8,a10=20”,求a15.解:法一:因为a5,a10,a15成等差数列,所以a5+a15=2a10.所以a15=2a10-a5=2×20-8=32.法二:因为{an}为等差数列,设其公差为d,所以a10=a5+5d,所以20=8+5d,所以d=.所以a15=a10+5d=20+5×=32.2.若本例(1)中条件变为“a3+a4+a5+a6+a7=450”,求a2+a8.解:由a3+a4+a5+a6+a7=450,得5a5=450,所以a5=90.所以a2+a8=2a5=180.等差数列运算的两条常用思路 1.根据已知条件,列出关于a1,d的方程(组),确定a1,d,然后求其他量; 2.利用性质巧解,观察等差数列中项的序号,若满足m+n=p+q=2r(m,n,p,q,r∈N+),则am+an=ap+aq=2ar.对点练4.在等差数列{an}中,a1=2,a3+a5=10,则a7=( )A.5 B.8C.10 D.14答案:B解析:法一:设等差数列的公差为d,则a3+a5=2a1+6d=4+6d=10,所以d=1,a7=a1+6d=2+6=8.法二:由等差数列的性质可得a1+a7=a3+a5=10,又a1=2,所以a7=8.对点练5.设{an},{bn}都是等差数列,且a1=25,b1=75,a2+b2=100,则a37+b37=( )A.0 B.37C.100 D.-37答案:C解析:设cn=an+bn,由于{an},{bn}都是等差数列,则{cn}也是等差数列,且c1=a1+b1=25+75=100,c2=a2+b2=100,所以{cn}的公差d=c2-c1=0.所以c37=100.1.下列命题中,与命题“{an}为等差数列”不等价的是( )A.an+1=an+d(d为常数)B.数列{-an}是等差数列C.数列是等差数列D.an+1是an与an+2的等差中项答案:C解析:对于A,即an+1-an=d,故A正确.对于B,数列{-an}是等差数列,则-an+1=-an+d,d为常数.故an+1-an=-d,-d为常数.故B正确.对于C,数列是等差数列,则-=d,d为常数.不能推导出{an}为等差数列.故C错误.2.设{an}是等差数列,则“a1<a2<a3”是“数列{an}是递增数列”的( )A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D.既不充分也不必要条件答案:C解析:由{an}是等差数列,可得d=a2-a1=a3-a2>0,所以数列{an}是递增数列,充分性成立;若数列{an}是递增数列,则必有a1<a2<a3,即必要性成立.3.在等差数列{an}中,a4+a5=15,a7=12,则a2等于( )A.3 B.-3 C. D.-答案:A解析:由等差数列的性质,得a4+a5=a2+a7,所以a2=15-12=3.4.在等差数列{an}中,已知a2+a3+a10+a11=36,则a5+a8= .答案:18解析:因为5+8=2+11=3+10,所以a2+a3+a10+a11=2(a5+a8),所以a5+a8=×36=18.课时测评4 等差数列与一次函数(时间:60分钟 满分:110分)(1—8小题,每小题5分,共40分)1.在数列{an}中,a1=2,2an+1=2an+1(n∈N+),则a101的值为( )A.52 B.50 C.51 D.49答案:A解析:由已知得,an+1-an=,n∈N+,所以{an}是首项为2,公差为的等差数列.所以a101=2+100×=52.2.已知数列{an}为等差数列,则下列不一定成立的是( )A.若a2>a1,则a3>a1B.若a2>a1,则a3>a2C.若a3>a1,则a2>a1D.若a2>a1,则a1+a2>a1答案:D解析:利用等差数列的单调性可得,若a2>a1,则公差d>0,所以等差数列{an}是递增数列,所以a3-a1=2d>0,a3-a2=d>0成立,所以A,B正确;a1+a2>a1不一定成立,例如a2<0时不成立,所以D不一定成立;若a3>a1,则a3-a1=2d>0,所以a2-a1=d>0成立,所以C正确.3.已知数列{an},{bn}为等差数列,且公差分别为d1=2,d2=1,则数列{2an-3bn}的公差为( )A.7 B.5C.3 D.1答案:D解析:由于{an},{bn}为等差数列,故数列{2an-3bn}的公差d=(2an+1-3bn+1)-(2an-3bn)=2(an+1-an)-3(bn+1-bn)=2d1-3d2=1.4.已知在数列{an}中,a1=1,a2=2,对 n∈N+都有2=+,则a10等于( )A.10 B.C.64 D.4答案:D解析:对 n∈N+都有2=+,由等差中项法可知,数列为等差数列,由于a1=1,a2=2,则数列的公差为d=-=7,所以=+9d=1+9×7=64,因此a10=4.5.已知等差数列{an}的公差为d(d≠0),且a3+a6+a10+a13=32,若am=8,则m等于( )A.8 B.4C.6 D.12答案:A解析:因为a3+a6+a10+a13=4a8=32,所以a8=8,即m=8.故选A.6.(多选)若{an}是等差数列,则下列数列中仍为等差数列的是( )A.{|an|} B.{an+1-an}C.{pan+q}(p,q为常数) D.{2an+n}答案:BCD解析:数列-1,1,3是等差数列,取绝对值后:1,1,3不是等差数列,A不成立.若{an}是等差数列,利用等差数列的定义知,{an+1-an}为常数列,故是等差数列,B成立.若{an}的公差为d,则(pan+1+q)-(pan+q)=p(an+1-an)=pd为常数,故{pan+q}是等差数列,C成立.(2an+1+n+1)-(2an+n)=2(an+1-an)+1=2d+1为常数,故{2an+n}是等差数列,D成立.7.已知数列{an}的通项公式为an=4n-102,那么数列从第 项开始值大于零.答案:26解析:令an=4n-102>0,解得n>25.5,因为n∈N+,所以n≥26,故从第26项开始值大于零.8.已知在数列{an}中,a1=1且=+(n∈N+),则a10= .答案:解析:由=+,得-=,所以数列=1为首项,以为公差的等差数列,则=1+(n-1)=,所以an=,则a10==.9.(10分)已知三个数成等差数列,它们的和为6,平方和为44,求这三个数.解:设这三个数为a-d,a,a+d,则所以这三个数为-2,2,6或6,2,-2.10.(10分)已知数列{an}满足an+1=,且a1=3(n∈N+).(1)证明:数列是等差数列;(2)求数列{an}的通项公式.解:(1)证明:由=====+,得-=,故数列是首项为1,公差为的等差数列.(2)由(1)知=+(n-1)×=,所以an=,n∈N+.(11—13小题,每小题5分,共15分)11.已知在数列{an}中,f(x)=,则数列是( )A.首项为,公差为的等差数列B.首项为,公差为的等差数列C.首项为,公差为的等差数列D.首项为,公差为的等差数列答案:B解析:因为函数f(x)=,所以an=f(an-1)=,n≥2且n∈N+,所以-=,又因为a1=2,所以数列,公差为的等差数列.12.已知等差数列{an}满足a1+a2+a3+…+a101=0,则有( )A.a1+a101>0 B.a1+a101<0C.a3+a99=0 D.a51=51答案:C解析:由等差数列的性质得,a1+a101=a2+a100=…=a50+a52=2a51,由于a1+a2+a3+…+a101=0,所以a51=0,故a3+a99=2a51=0.13.已知数列{an}满足a1=1,若点在直线x-y+1=0上,则an= .答案:n2(n∈N+)解析:由题设可得-+1=0,即-=1,所以数列是以1为首项,1为公差的等差数列,故通项公式为=n,所以an=n2(n∈N+).14.(13分)已知数列{an}为等差数列,且公差为d.(1)若a15=8,a60=20.求a65的值;(2)若a2+a3+a4+a5=34,a2a5=52,求公差d.解:(1)等差数列{an}中,由a15=8,a60=20,得解得d=,a65=a60+5d=20+=.(2)数列{an}为等差数列,公差为d且a2+a3+a4+a5=34,所以a2+a5=17,结合a2a5=52,解得a2=4,a5=13或a2=13,a5=4.又a5=a2+3d,即13=4+3d或4=13+3d,解得d=3或d=-3.15.(5分)等差数列{an},{bn}满足对任意n∈N+都有=,则+= .答案:1解析:由等差数列的性质可得b3+b9=b4+b8=2b6,a7+a5=2a6,所以+====1.16.(17分)在等差数列2,5,8,…中,每相邻两项间插入3个数,构成一个新的等差数列.(1)求原数列的通项公式;(2)原数列的第10项是新数列的第几项?(3)新数列的第2 021项是原数列的第几项?求新数列的通项公式.解:(1)由等差数列2,5,8,…,得a1=2,公差d=3,则an=a1+(n-1)d=3n-1.(2)原数列的第1项是新数列的第1项,原数列的第2项是新数列的第2+3=5项,原数列的第3项是新数列的第3+2×3=9项,…,原数列的第n项是新数列的第n+(n-1)×3=(4n-3)项.当n=10时,4n-3=4×10-3=37.所以原数列的第10项是新数列的第37项.(3)令4n-3=2 021,得n=506,即新数列的第2 021项是原数列的第506项.法一:设新数列为{bn},公差为d1,由b1=2,b5=5,得2+4d1=5,解得d1=,所以bn=b1+(n-1)=.法二:设新数列为{bn},依题意,得b4n-3=an=3n-1,令k=4n-3,得n= bk=,所以bn=.21世纪教育网(www.21cnjy.com) 展开更多...... 收起↑ 资源列表 湘教版高中数学选择性必修第一册第1章数列1.2.2等差数列与一次函数学案.docx 湘教版高中数学选择性必修第一册第1章数列1.2.2等差数列与一次函数课件.ppt