高中数学人教A版 (2019)选择性必修 第二册4.1 数列的概念授课课件ppt

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第1课时　等差数列的概念及通项公式
姚明是大家都熟悉的篮球运动员,下面是姚明刚进NBA一周训练时投球的个数:第一天6 000,第二天6 500,第三天7 000,第四天7 500,第五天8 000,第六天8 500,第七天9 000.得到数列:6 000,6 500,7 000,7 500,8 000,8 500,9 000.你发现这个数列有什么特点了吗?
一、等差数列一般地,如果一个数列从第2项起,每一项与它的前一项的差都等于同一个常数,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.名师点析等差数列概念的理解(1)定义中强调“从第2项起”,因为第1项没有前一项.(2)每一项与它的前一项的差必须是同一个常数(因为同一个常数体现了等差数列的基本特征).(3)公差d是每一项(从第2项起)与它的前一项的差,不要把被减数与减数弄颠倒.(4)公差可以是正数、负数、零.(5)等差数列的增减性与公差d的关系:当d>0时,是递增数列;当d<0时,是递减数列;当d=0时,是常数列.
微练习判断下列各组数列是不是等差数列.如果是,写出首项a1和公差d.①1,3,5,7,9,…;②9,6,3,0,-3,…;③1,3,4,5,6,…;④7,7,7,7,7,…;
解:①是,a1=1,d=2;②是,a1=9,d=-3;③不是;④是,a1=7,d=0;⑤不是.
二、等差中项由三个数a,A,b组成的等差数列可以看成最简单的等差数列.这时,A叫做a与b的等差中项.这三个数满足关系式2A=a+b.
微练习若a,b是方程x2-2x-3=0的两根,则a,b的等差中项为(　　)
三、等差数列的通项公式首项为a1,公差为d的等差数列{an}的通项公式为an=a1+(n-1)d.名师点析(1)等差数列的通项公式是关于三个基本量a1,d和n的表达式,所以由首项a1和公差d可以求出数列中的任意一项.(2)等差数列的通项公式可以推广为an=am+(n-m)d,由此可知,已知等差数列中的任意两项,就可以求出其他的任意一项.
微练习(1)等差数列{an}:5,0,-5,-10,…的通项公式是　　　　　. (2)若等差数列{an}的通项公式是an=4n-1,则其公差d=　　　　　. 
解析:(1)易知a1=5,d=-5,所以an=5+(n-1)·(-5)=10-5n.(2)公差d=an-an-1=(4n-1)-[4(n-1)-1]=4.答案:(1)an=10-5n　(2)4
等差数列的通项公式及其应用例1(1)已知数列{an}是首项为2,公差为4的等差数列,若an=2 022,则n=(　　)A.504D.507(2)在等差数列40,37,34,…中,第一个负数项是(　　)A.第13项B.第14项C.第15项D.第16项(3)在等差数列{an}中,若a3=12,a6=27,则其通项公式为　　　　　. 
分析:(1)与(2)均可先求通项公式,再利用通项公式解决相应问题;(3)可根据已知条件建立关于a1和d的方程组,求得a1和d即可得到通项公式.
解析:(1)根据题意,数列{an}是首项为2,公差为4的等差数列,则an=a1+(n-1)d=4n-2,若an=2 022,则有4n-2=2 022,解得n=506.(2)首项a1=40,公差d=-3,所以an=40-3(n-1)=43-3n.
答案:(1)C　(2)C　(3)an=5n-3
反思感悟等差数列通项公式的求法与应用技巧1.等差数列的通项公式可由首项与公差确定,所以要求等差数列的通项公式,只需求出首项与公差.2.等差数列{an}的通项公式an=a1+(n-1)d中共含有四个参数,即a1,d,n,an,如果知道了其中的任意三个数,那么就可以由通项公式求出第四个数,这一求未知量的过程,我们通常称之为“知三求一”.3.通项公式可变形为an=dn+(a1-d),可把an看作自变量为n的一次函数.
变式训练1在等差数列{an}中,求解下列各题:
等差中项及其应用例2(1)若等差数列的前三项分别为a,2a-1,3-a,求其第2 020项;(2)在-1和7之间插入三个数a,b,c,使这五个数成等差数列,求这三个数.
分析:(1)先根据条件求出通项公式,再代入求解;(2)先根据等差中项求出b,再依次利用等差中项求出a,c.
反思感悟等差中项的应用策略1.求两个数x,y的等差中项,根据等差中项的定义得2.证明三项成等差数列,只需证明中间一项为两边两项的等差中项即可,即若a,b,c成等差数列,则a+c=2b;反之,若a+c=2b,则a,b,c成等差数列.
等差数列的判断与证明例3判断下列数列是否为等差数列.(1)在数列{an}中,an=3n+2;(2)在数列{an}中,an=n2+n.
分析:根据等差数列的定义,判断an+1-an是否为常数.解:(1)an+1-an=3(n+1)+2-(3n+2)=3(n∈N*),故该数列为等差数列.(2)an+1-an=(n+1)2+(n+1)-(n2+n)=2n+2,故该数列不是等差数列.
反思感悟用定义法判定(或证明)数列{an}是等差数列的基本步骤为:(1)作差an+1-an.(2)对差式进行变形.(3)当an+1-an是一个与n无关的常数时,数列{an}是等差数列;当an+1-an不是常数,而是与n有关的代数式时,数列{an}不是等差数列.
变式训练3已知数列{an}中,a1=a2=1,an=an-1+2(n≥3).(1)判断数列{an}是否为等差数列,并说明理由;(2)求{an}的通项公式.
解:(1)当n≥3时,an=an-1+2,即an-an-1=2,而a2-a1=0不满足an-an-1=2(n≥3),∴{an}不是等差数列.(2)当n≥2时,an是等差数列,公差为2.当n≥2时,an=1+2(n-2)=2n-3,又a1=1不适合上式,
(1)求证:数列{bn}是等差数列;(2)求数列{an}的通项公式.
分析:先用an表示bn+1,bn,再验证bn+1-bn为常数,最后可求出数列{an}的通项公式.
反思感悟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,且n∈N*)⇔数列{an}是等差数列.(2)等差中项法:2an+1=an+an+2(n∈N*)⇔{an}为等差数列.(3)通项公式法:数列{an}的通项公式an=pn+q(p,q为常数)⇔数列{an}为等差数列.注意:(1)通项公式法不能作为证明方法.(2)若an+1-an为常数,则该常数为等差数列{an}的公差;若an+1-an=an-an-1(n≥2,且n∈N*)成立,则无法确定等差数列{an}的公差.(3)若数列的前有限项成等差数列,则该数列未必是等差数列;而要否定一个数列是等差数列,只要说明其中连续三项不成等差数列即可.(4)已知数列的递推公式求数列的通项时,要通过对递推公式进行合理变形,构造出等差数列求通项.
对称法设项典例成等差数列的四个数之和为26,第2个数和第3个数之积为40,求这四个数.
方法点睛题中是已知四个数成等差数列,则采用“对称法”设项,这样可以减少计算量,因此要记住奇数个数或偶数个数成等差数列的“对称法设项”的方法,以达到快速求解的目的.
1.已知数列{an}的通项公式an=2n+5,则此数列(　　)A.是公差为2的等差数列B.是公差为5的等差数列C.是首项为5的等差数列D.是公差为n的等差数列解析:∵an+1-an=2(n+1)+5-(2n+5)=2,∴数列{an}是公差为2的等差数列.答案:A
3.在数列{an}中,a1=2,an+1=an+2,则a20=(　　)A.38B.40C.-36D.-38解析:∵an+1=an+2,∴an+1-an=2,∴数列{an}是公差为2的等差数列.∵a1=2,∴a20=2+(20-1)×2=40.答案:B
4.若m和2n的等差中项为4,2m和n的等差中项为5,则m和n的等差中项为　　　　　. 解析:由m和2n的等差中项为4,得m+2n=8.又由2m和n的等差中项为5,得2m+n=10.两式相加,得3m+3n=18,即m+n=6.