高二数学下册《等差数列》知识点.docx
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1、高二数学下册等差数列知识点高三数学等差数列学问点汇总 高三数学等差数列学问点汇总 1.定义:假如一个数列,从其次项起先它的每一项与前一项之差都等于同一常数,这个数列就叫等差数列,这个常数叫做等差数列的公差,通常用字母d来表示。同样为数列的等比数列的性质与等差数列也有相通之处。 2.数列为等差数列的充要条件是:数列的前n项和S可以写成S=an2+bn的形式(其中a、b为常数)。 3.性质1:公差为d的等差数列,各项同乘以常数k所得数列仍是等差数列,其公差为kd。 4.性质2:公差为d的等差数列,各项同加一数所得数列仍是等差数列,其公差仍为d。 5.性质3:当公差d0时,等差数列中的数随项数的增大
2、而增大;当d0时,等差数列中的数随项数的削减而减小;d=0时,等差数列中的数等于一个常数。 【同步练习题】 1.在等差数列an中,a1=21,a7=18,则公差d=() A.12B.13 C.-12D.-13 解析:选C.a7=a1+(7-1)d=21+6d=18,d=-12. 2.在等差数列an中,a2=5,a6=17,则a14=() A.45B.41 C.39D.37 解析:选B.a6=a2+(6-2)d=5+4d=17,解得d=3.所以a14=a2+(14-2)d=5+123=41. 3.已知数列an对随意的nN*,点Pn(n,an)都在直线y=2x+1上,则an为() A.公差为2的等
3、差数列B.公差为1的等差数列 C.公差为-2的等差数列D.非等差数列 解析:选A.an=2n+1,an+1-an=2,应选A. 4.已知m和2n的等差中项是4,2m和n的等差中项是5,则m和n的等差中项是() A.2B.3 C.6D.9 解析:选B.由题意得m+2n=82m+n=10,m+n=6, m、n的等差中项为3. 5.下面数列中,是等差数列的有() 4,5,6,7,8,3,0,-3,0,-6,0,0,0,0, 110,210,310,410, A.1个B.2个 C.3个D.4个 解析:选C.利用等差数列的定义验证可知、是等差数列. 6.数列an是首项为2,公差为3的等差数列,数列bn是
4、首项为-2,公差为4的等差数列.若an=bn,则n的值为() A.4B.5 C.6D.7 解析:选B.an=2+(n-1)3=3n-1, bn=-2+(n-1)4=4n-6,令an=bn得3n-1=4n-6,n=5. 等差数列学案 2等差数列?第1课时等差数列的概念及通项公式知能目标解读1.通过实例,理解等差数列的概念,并会用等差数列的概念推断一个数列是否为等差数列.2.探究并驾驭等差数列的通项公式的求法.3.体会等差数列与一次函数的关系,能用函数的观点解决等差数列问题.4.驾驭等差中项的定义,并能运用它们解决问题.5.能用等差数列的学问解决一些实际应用问题.重点难点点拨重点:等差数列的概念.
5、难点:等差数列的通项公式及其运用.学习方法指导1.等差数列的定义(1)关于等差数列定义的理解,关键留意以下几个方面:假如一个数列,不是从第2项起,而是从第3项起或第4项起,每一项与它的前一项的差是同一个常数,那么这个数列不是等差数列.一个数列从第2项起,每一项与其前一项的差尽管等于常数,这个数列也不肯定是等差数列,因为这些常数不肯定相同,当这些常数不同时,此数列不是等差数列.求公差时,要留意相邻两项相减的依次.d=an+1-an(nN+)或者d=an-an-1(nN+且n2).(2)如何证明一个数列是等差数列?要证明一个数列是等差数列,依据等差数列的定义,只需证明对随意正整数n,an+1-an
6、是同一个常数(或an-an-1(n1)是同一个常数).这里所说的常数是指一个与n无关的常数.留意:推断一个数列是等差数列的定义式:an+1-an=d(d为常数).若证明一个数列不是等差数列,可举一个特例进行否定,也可以证明an+1-an或an-an-1(n1)不是常数,而是一个与n有关的变数即可.2.等差数列的通项公式(1)通项公式的推导常用方法:方法一(叠加法):an是等差数列,an-an-1=d,an-1-an-2=d,an-2-an-3=d,a3-a2=d,a2-a1=d.将以上各式相加得:an-a1=(n-1)d,an=a1+(n-1)d.方法二(迭代法):an是等差数列,an=an-
7、1+d=an-2+d+d=an-2+2d=an-3+3d=a1+(n-1)d.即an=a1+(n-1)d.方法三(逐差法):an是等差数列,则有an=(an-an-1)+(an-1-an-2)+(an-2-an-3)+(a2-a1)+a1=a1+(n-1)d.留意:等差数列通项公式的推导方法是以后解决数列题的常用方法,应留意体会并应用.(2)通项公式的变形公式在等差数列an中,若m,nN+,则an=am+(n-m)d.推导如下:对随意的m,nN+,在等差数列中,有am=a1+(m-1)dan=a1+(n-1)d由-得an-am=(n-m)d,an=am+(n-m)d.留意:将等差数列的通项公式
8、an=a1+(n-1)d变形整理可得an=dn+a1-d,从函数角度来看,an=dn+(a1-d)是关于n的一次函数(d0时)或常数函数(d=0时),其图像是一条射线上一些间距相等的点,其中公差d是该射线所在直线的斜率,从上面的变形公式可以知道,d=(nm).(3)通项公式的应用利用通项公式可以求出首项与公差;可以由首项与公差求出等差数列中的随意一项;若某数为等差数列中的一项,可以利用通项公式求出项数.3.从函数角度探讨等差数列的性质与图像由an=f(n)=a1+(n-1)d=dn+(a1-d),可知其图像是直线y=dx+(a1-d)上的一些等间隔的点,这些点的横坐标是些正整数,其中公差d是该
9、直线的斜率,即自变量每增加1,函数值增加d.当d0时,an为递增数列,如图(甲)所示.当d0时,an为递减数列,如图(乙)所示.当d=0时,an为常数列,如图(丙)所示.4.等差中项假如在数a与b之间插入一个数A,使a,A,b成等差数列,那么A叫做数a与b的等差中项.留意:(1)等差中项A=a,A,b成等差数列;(2)若a,b,c成等差数列,那么b=,2b=a+c,b-a=c-b,a-b=b-c都是等价的;(3)用递推关系an+1=(an+an+2)给出的数列是等差数列,an+1是它的前一项an与后一项an+2的等差中项.知能自主梳理1.等差数列一般地,假如一个数列从第2项起,每一项与前一项的
10、是,我们称这样的数列为等差数列.2.等差中项假如在a与b中间插入一个数A,使a,A,b成等差数列,那么A叫做.3.等差数列的推断方法(1)要证明数列an是等差数列,只要证明:当n2时,.(2)假如an+1=对随意的正整数n都成立,那么数列an是.(3)若a,A,b成等差数列,则A.4.等差数列的通项公式等差数列的通项公式为,它的推广通项公式为.5.等差数列的单调性当d0时,an是数列;当d=0时,an是数列;当d0时,an是数列.答案1.差同一个常数2.a与b的等差中项3.(1)an-an-1=d(常数)(2)等差数列(3)4.an=a1+(n-1)dan=am+(n-m)d5.递增常递减思路
11、方法技巧命题方向等差数列的定义及应用例1推断下列数列是否为等差数列.(1)an=3n+2;(2)an=n2+n.分析利用等差数列定义,看an+1-an是否为常数即可.解析(1)an+1-an=3(n+1)+2-(3n+2)=3(nN+).由n的随意性知,这个数列为等差数列.(2)an+1-an=(n+1)2+(n+1)-(n2+n)=2n+2,不是常数,所以这个数列不是等差数列.说明利用定义法推断等差数列的关键是看an+1-an得到的结论是否是一个与n无关的常数,若是,即为等差数列,若不是,则不是等差数列.至于它究竟是一个什么样的数列,这些不再是我们探讨的范畴.1n=1变式应用1试推断数列cn
12、,cn=是否为等差数列.?2n-5n2解析c2-c1=-1-1=-2,cn+1-cn=2(n+1)-5-2n+5=2(n2).cn+1-cn(n1)不等于同一个常数,不符合等差数列定义.cn不是等差数列.命题方向等差数列通项公式的应用例2已知数列an为等差数列,且a5=11,a8=5,求a11.分析利用通项公式先求出a1和d,再求a11,也可以利用通项公式的变形形式an=am+(n-m)d求解.解析解法一:设数列an的首项为a1,公差为d,由等差数列的通项公式及已知,得a1+4d=11a1=19解得.a1+7d=5d=-2a11=19+(11-1)(-2)=-1.解法二:a8=a5+(8-5)
13、d,d=-2.a11=a8+(11-8)d=5+3(-2)=-1.说明(1)对于解法一,依据方程的思想,应用等差数列的通项公式先求出a1和d,确定通项,此法也称为基本量法.(2)对于解法二,依据通项公式的变形公式为:am=an+(m-n)d,m,nN+,进一步变形为d=,应留意驾驭对它的敏捷应用.变式应用2已知等差数列an中,a10=29,a21=62,试推断91是否为此数列中的项.a10=a1+9d=29解析设等差数列的公差为d,则有,a21=a1+20d=62解得a1=2,d=3.an=2+(n-1)33n-1.令an3n-1=91,得n=N+.91不是此数列中的项.命题方向等差中项的应用
14、例3已知a,b,c成等差数列,那么a2(b+c),b2(c+a),c2(a+b)是否成等差数列?分析已知a,b,c成等差数列,由等差中项的定义,可知a+c=2b,然后要证其他三项a2(b+c),b2(c+a),c2(a+b)是否成等差数列,同样考虑等差中项.当然需用到已知条件a+c=2b.解析因为a,b,c成等差数列,所以a+c=2b,又a2(b+c)+c2(a+b)-2b2(c+a)=a2c+c2a+ab(a-2b)+bc(c-2b)=a2c+c2a-2abc=ac(a+c-2b)=0,所以a2(b+c)+c2(a+b)=2b2(c+a),所以a2(a+c),b2(c+a),c2(a+b)成
15、等差数列.说明本题主要考查等差中项的应用,假如a,b,c成等差数列,则有a+c=2b;反之,若a+c=2b,则a,b,c成等差数列.变式应用3已知数列xn的首项x1=3,通项xn=2np+nq(nN,p,q为常数),且x1、x4、x5成等差数列.求:p,q的值.分析由x1、x4、x5成等差数列得出一个关于p,q的等式,结合x1=3推出2p+q=3,从而得到p,q.解析由x1=3,得2p+q=3,又x4=24p+4q,x5=25p+5q,且x1+x5=2x4,得325p+5q=25p+8q,由得q=1,p=1.说明若三数a,b,c成等差数列,则a+c=2b,即b为a,c的等差中项,这个结论在已知
16、等差数列的题中常常用到.探究延拓创新命题方向等差数列的实际应用例4某公司经销一种数码产品,第1年获利200万元,从第2年起由于市场竞争等方面的缘由,利润每年比上一年削减20万元,根据这一规律假如公司不开发新产品,也不调整经营策略,从哪一年起,该公司经销这一产品将亏损?解析由题意可知,设第1年获利为a1,第n年获利为an,则an-an-1=-20,(n2,nN),每年获利构成等差数列an,且首项a1=200,公差d=-20,所以an=a1+(n-1)d=200+(n-1)(-20)=-20n+220.若an0,则该公司经销这一产品将亏损,由an-20n2200,解得n11,即从第12年起,该公司
17、经销这一产品将亏损.说明关于数列的应用题,首先要建立数列模型将实际问题数列化.变式应用42022年将在伦敦举办奥运会,伦敦将会有许多的体育场,为了实际效果,体育场的看台一般呈“辐射状”.例如,某体育场一角的看台座位是这样排列的:第一排有150个座位,从其次排起每一排都比前一排多20个座位,你能用an表示第n排的座位数吗?第10排可坐多少人?分析分析题意知,看台上的每一排的座位数组成了一个等差数列.解析由题意知,每排的座位数组成了一个首项为a1=150,公差为d=20的等差数列,an=a1+(n-1)d=150+(n-1)20=20n+130,则a10=330,即第10排可坐330人.名师辨误做
18、答例5已知数列an,a1=a2=1,an=an-1+2(n3).(1)推断数列an是否为等差数列?说明理由;(2)求an的通项公式.误会(1)an=an-1+2,an-an-1=2(为常数),an是等差数列.(2)由上述可知,an=1+2(n-1)=2n-1.辨析忽视首项与全部项之间的整体关系,而推断特别数列的类型是初学者易犯的错误.事实上,数列an从第2项起,以后各项组成等差数列,而an不是等差数列,an=f(n)应当表示为“分段函数”型.正解(1)当n3时,an=an-1+2,即an-an-1=2.当n=2时,a2-a1=0不满意上式.an不是等差数列.(2)a2=1,an=an-1+2(
19、n3),a3=a2+2=3.a3-a2=2.当n3时,an-an-1=2.an=a2+(n-2)d=1+2(n-2)=2n-3,又a1=1不满意此式.1(n=1)an=.2n-3(n2)课堂巩固训练一、选择题1.(2022重庆文,1)在等差数列an中,a2=2,a3=4,则a10=()A.12B.14C.16D.18答案D?解析该题考查等差数列的通项公式,由其两项求公差d.由a2=2,a3=4知d=2.?a10=a2+8d=2+82=18.2.已知等差数列an的通项公式an=3-2n,则它的公差为()A.2B.3C.2D.3?答案C?解析an=a1+(n-1)d=dn+(a1-d),公差为2,
20、故选C.3.方程x2-6x+1=0的两根的等差中项为()A.1B.2C.3D.4?答案C解析设方程x2-6x+1=0的两根为x1、x2,则x1+x2=6.其等差中项为=3.二、填空题4.在等差数列an中,a2=3,a4=a2+8,则a6=.?答案19?解析a2=3,a4=a2+8,?a1+d=3a1=-1,解得.a1+3d=a1+d+8d=4a6=a1+5d=-1+20=19.5.已知a、b、c成等差数列,那么二次函数y=ax2+2bx+c(a0)的图像与x轴的交点有个.答案1或2?解析a、b、c成等差数列,2b=a+c,?又=4b2-4ac=(a+c)2-4ac=(a-c)20.三、解答题6
21、.在等差数列an中,已知a5=10,a12=31,求通项公式an.?a1+4d=10a1=2解析由题意得,解得.a1+11d=31d=3an=-2+(n-1)33n-5.课后强化作业一、选择题1.等差数列1,-1,-3,-5,-89,它的项数为()A.92B.47C.46D.45?答案C解析a1=1,d=-1-1=-2,an=1+(n-1)(-2)=-2n+3,由-89=-2n+3,得n=46.2.假如数列an是等差数列,则()A.a1+a8a4+a5B.a1+a8=a4+a5C.a1+a8a4+a5D.a1a8=a4a5?答案B?解析设公差为d,则a1+a8-a4-a5=a1+a1+7d-a
22、1-3d-a1-4d=0,a1+a8=a4+a5.3.已知数列3,9,15,3(2n-1),那么81是它的第()?A.12项B.13项C.14项D.15项答案C?解析由3(2n-1)=81,解得n=14.4.在等差数列an中,a2=-5,a6=a4+6,则a1等于()A.-9B.-8C.-7D.-4答案Ba1+d=-5解析由题意,得,a1+5d=a1+3d+6解得a1=-8.5.数列an中,a1=2,2an+1=2an+1,则a101的值是()A.49B.50C.51D.52答案D解析由2an+1=2an+1得an+1-an=,an是等差数列,首项a1=2,公差d=,an=2+(n-1)=,?
23、a101=52.6.已知a=,b=,则a,b的等差中项为()A.B.C.D.答案A解析=.7.设数列an是递增等差数列,前三项和为12,前三项积为48,则它的首项为()?A.1B.2C.4D.3答案Ba1+a2+a3=12a1+a3=8解析由题设,,a2=4,a1a2a3=48a1a3=12a1,a3是一元二次方程x2-8x+12=0的两根,又a3a1,a1=2.8.an是首项为a1=4,公差d=2的等差数列,假如an=2022,则序号n等于()A.1003B.1004C.1005D.1006答案C解析a1=4,d=2,an=a1+(n-1)d=4+2(n-1)=2n+2,?2n+2=2022
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